一种注塑模具型腔高温气体循环的温度控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种注塑模具型腔高温气体循环的温度控制系统，包括控制模具型腔气体进出的外部气体连接系统、阀门管路系统、热交换系统和程序控制系统，通过进气阀与加热器之间设有的分支管路和分支管路上的气体增压器和阀门实现模具型腔内高温气体循环流动，快速加热模具表面，实现高温气体的循环利用，提高加热模具表面的效率，降低塑料熔体的冷却速率，提供材料的表面复制能力，可以调控发泡表皮层厚度，改善单独气体反压造成的制品表面缺陷，提高发泡制品的表面质量。

A Temperature Control System for High Temperature Gas Cycle in Injection Mold Cavity

The invention discloses a temperature control system for high temperature gas circulation in injection mould cavity, which includes an external gas connection system, a valve pipeline system, a heat exchange system and a program control system to control the gas flow in and out of the mould cavity. The high temperature gas circulation in the mould cavity is realized by a branch pipeline and a gas supercharger and a valve in the branch pipeline between the intake valve and the heater. Flow, rapid heating die surface, realize high temperature gas recycling, improve the efficiency of heating die surface, reduce the cooling rate of plastic melt, provide surface replication ability of materials, can control the thickness of foaming epidermis, improve the surface defects caused by single gas back pressure, and improve the surface quality of foamed products.

【技术实现步骤摘要】
一种注塑模具型腔高温气体循环的温度控制系统
本专利技术属于塑料注塑成型领域，具体涉及注塑模具型腔高温气体循环的温度控制系统。
技术介绍
微发泡是塑料制件轻量化的一个重要途径，但是微发泡制品表面质量差，一般不能直接用于外观件，限制了微发泡技术的大规模应用。针对表面质量问题，国内外进行了大量的研究，最有效的方法就是气体反压技术、动态模温技术。目前，ZL201010278060.1将气体反压与动态模温系统相结合，包含两套独立的气体反压供给单元和高温气体供给单元，高温气体供给单元主要为模穴表面进行加热，反压气体供给单元为射出成型时提供反压，使注塑成型制品具有较佳的表面品质与适当的泡孔大小及均匀性。高温供给单元的气体进入模穴后由射料道排除，未考虑气体回收利用，加热效率低下，且存在安全隐患；反压气体供给单元的气体经过加热器加热后进入封闭的模腔，仅是高温反压充满型腔，对模具表面加热效果的极其有限；排气只是由压力泄压阀来控制，未涉及到精确快速排气问题，产品容易产生凹坑等单一反压气体带来的制品表面缺陷。专利号：ZL201210517381.1提供了一种注塑模具压力控制系统和方法，该技术中气体排出动力来源于型腔与大气压力差，系统只是简单的打开排气阀，气体排出效率低、速度慢，不能定速控制气体排出速率。专利号：ZL201420217881.8中在泄压管路末端添加真空泵加速泄压，但该技术依然不能定速控制气体排出速率，且不能完全将复杂制品各部分气体快速排出。专利号：ZL201610270758.6虽然改善了气体排出速率控制精度和充气压力分布的均匀性，但该技术只是采用两个不同速率的真空泵排气，依然没有实现定速控制气体排出速率，也没有解决排气速率与注塑压力和速度等注射工艺匹配性，产品同样存在凹坑等反压气体带来的制品表面缺陷。同时上述专利也没有涉及到高压下气体温度的控制问题以及与模具温度的匹配性问题，也未解决模具型腔体积瞬时变化时型腔内气体压力的稳定性问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：解决目前塑料制品注塑成型系统中高温供给单元的气体进入模穴后由射料道排除，未考虑气体回收利用，加热效率低下，存在安全隐患，且反压气体供给单元的气体经过加热器加热后进入封闭的模腔，仅是高温反压充满型腔，对模具表面加热效果的极其有限，会造成制品容易产生凹坑等反压气体带来的制品表面缺陷的问题，提出了一种注塑模具型腔高温气体循环的温度控制系统。本专利技术采用的技术方案如下：一种注塑模具型腔高温气体循环的温度控制系统，包括控制模具型腔气体进出的外部气体连接系统和阀门管路系统，以及控制模具型腔气体温度的热交换系统，外部气体连接系统：包括供气接口、排气接口、模具型腔进气接口和模具型腔排气接口；阀门管路系统：包括一端与供气接口连接的第一进气阀，一端与模具型腔进气接口连接的第二进气阀，第一进气阀另一端与第二进气阀另一端连接；还包括一端与模具型腔排气接口连接且另一端与模具型腔进气接口连接的第一阀门、一端与模具型腔排气接口连接且另一端与第一进气阀连接的第二阀门、一端与模具型腔排气接口连接且另一端与排气接口连接的排气阀，各接口和阀门通过管路连接；热交换系统包括：设置在第二进气阀和第一进气阀之间的加热器，加热器连接第一进气阀的一端同时连接第二阀门，还包括对模具型腔排气接口排出气体进行冷却的冷却器；系统还包括：程序控制系统：包括与阀门管路系统和热交换系统连接的控制器；加热器与第二阀门之间设有气体增压器。进一步，所述加热器采用导热油加热。进一步，所述模具型腔进气接口与第二进气阀之间设有第一温度测量模块，模具型腔排气接口与排气阀之间设有第二温度测量模块，第一温度测量模块和第二温度测量模块与控制器相连进行通讯。进一步，所述程序控制系统还包括人机界面。综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术中，在注塑过程中，通过热交换方法将加热或冷却的气体直接输入注塑模具型腔，调节模具型腔内表面温度和进入模具型腔树脂的表面温度，从而改善注塑工艺和质量的工艺和装置设计，通过相互独立的模具进气与排气接口，控制气体进出模具型腔，进气阀V311与加热器E21之间设有一个分支管路，分支管路上设有阀门V351，实现模具型腔内高温气体循环流动，快速加热模具表面，实现高温气体的循环利用，加热器E21与阀门V351之间的气体增压器Z1，用于循环气体的自增压，实现模具型腔内气体循环流动。循环的高温反压气体可以快速加热模具型腔表面，并起到反压的作用，模具表面与气体的热交换方式为热传导，循环的作用是提高加热模具表面的效率，降低塑料熔体的冷却速率，提供材料的表面复制能力，可以调控发泡表皮层厚度，改善单独气体反压造成的制品表面缺陷，提高发泡制品的表面质量。2、本专利技术中，加热器采用导热油加热，导热油加热利于温度精准控制。3、本专利技术中，第一温度测量模块431和第二温度测量模块432与控制器41相连进行通讯，进一步精确帮助控制器41实时调控系统温度。4、本专利技术中，程序控制系统还包括人机界面，实现工作参数的人为调整及状态监控，使用更加方便.应用范围更广。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术系统结构示意图；图2为本专利技术实施例1中系统结构示意图；图3为本专利技术实施例1中加上第二模具型腔排气接口14’的系统结构示意图；图中标记：11-供气接口，12-排气接口，13-模具型腔进气接口，14-模具型腔排气接口，14’-第二模具型腔排气接口，E21-加热器，E22-冷却器，V311-第一进气阀，V312-第二进气阀，V321-恒压阀，V331-第一排气阀，V332-第二排气阀，41-控制器，42-人机界面，431-第一温度测量模块，432-第二温度测量模块，44-通讯接口，D1-第一智能调节装置，D2-第二智能调节装置，D3-第三智能调节装置。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术，即所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种注塑模具型腔高温气体循环的温度控制系统，包括控制模具型腔气体进出的外部气体连接系统(1)和阀门管路系统(3)，其特征在于：外部气体连接系统(1)：包括供气接口(11)、排气接口(12)、模具型腔进气接口(13)和模具型腔排气接口(14)；阀门管路系统(3)：包括一端与供气接口(11)连接的第一进气阀(V311)，一端与模具型腔进气接口(13)连接的第二进气阀(V312)，第一进气阀(V311)另一端与第二进气阀(V312)另一端连接；还包括一端与模具型腔排气接口(14)连接且另一端与模具型腔进气接口(13)连接的第一阀门(V341)、一端与模具型腔排气接口(14)连接且另一端与第一进气阀(V311)连接的第二阀门(V351)、一端与模具型腔排气接口(14)连接且另一端与排气接口(12)连接的排气阀(V33)，各接口和阀门通过管路连接；系统还包括：热交换系统(2)包括：设置在第二进气阀(V312)和第一进气阀(V311)之间的加热器(E21)，加热器(E21)连接第一进气阀(V311)的一端同时连接第二阀门(V351)，还包括对模具型腔排气接口(14)排出气体进行冷却的冷却器(E22)；程序控制系统(4)：包括与阀门管路系统和热交换系统连接的控制器(41)；加热器(E21)与第二阀门(V351)之间设有气体增压器(Z1)。...

【技术特征摘要】
1.一种注塑模具型腔高温气体循环的温度控制系统，包括控制模具型腔气体进出的外部气体连接系统(1)和阀门管路系统(3)，其特征在于：外部气体连接系统(1)：包括供气接口(11)、排气接口(12)、模具型腔进气接口(13)和模具型腔排气接口(14)；阀门管路系统(3)：包括一端与供气接口(11)连接的第一进气阀(V311)，一端与模具型腔进气接口(13)连接的第二进气阀(V312)，第一进气阀(V311)另一端与第二进气阀(V312)另一端连接；还包括一端与模具型腔排气接口(14)连接且另一端与模具型腔进气接口(13)连接的第一阀门(V341)、一端与模具型腔排气接口(14)连接且另一端与第一进气阀(V311)连接的第二阀门(V351)、一端与模具型腔排气接口(14)连接且另一端与排气接口(12)连接的排气阀(V33)，各接口和阀门通过管路连接；系统还包括：热交换系统(2)包括：设置在第二进气阀(V312)和第一进气阀(V311)之间的加热器(E21...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋团辉，曾祥补，张翔，李胜男，朱建华，何力，龚维，张纯，
申请(专利权)人：贵州省材料产业技术研究院，
类型：发明
国别省市：贵州,52