在线测试聚合物压力-比容-温度关系的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术在线测试聚合物压力－比容－温度关系的装置，该测试装置由模具、压力传感器、温度传感器、位移传感器、加热棒和模腔开关构成。压力传感器与温度传感器设置在模具的静模板与型芯上，位移传感器设置在模具的静模板与动模板之间；加热棒和冷却水道布置在模具的静模板和动模板上；模腔开关由模腔开关阀、连接块和驱动液压缸构成，模腔开关安装固定在模具的静模板与定模板之间。测试装置安装在注塑机的合模系统中使用。测得的压力－比容－温度关系能更真实地反映实际注塑成型工艺条件下的压力－比容－温度关系。可以用来指导制定聚合物制品的注塑成型工艺参数或用于制品的模具设计和ＣＡＥ分析。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种聚合物压力(P)、比容(V)、温度(T)关系 在线测试装置，特别是涉及一种用于注塑机在线测试聚合物的P-V-T关系 的测试装置。
技术介绍
注塑机主要由模具、注塑系统、合模系统、液压传动和电气控制系 统构成，模具主要由静模板、动模板、型芯、浇注系统、导向系统、定 位固定部件和脱模抽芯系统组成。模具安装在合模系统的合模板上使用。 压力、温度、时间是影响聚合物注塑成型工艺的主要因素。在聚合物原 材料、模具结构一定的情况下，注塑成型工艺参数对制品质量有直接影 响。聚合物的压力、比容、温度关系，即P-V-T之间的关系为注射模塑过 程的参数的设置以及分析制品加工中产生翘曲、收縮、气泡疵点等缺陷 的原因提供依据。聚合物P-V-T测试仪是一种用于测定聚合物比容与压力、比容与温度 的函数关系的仪器。比容与压力及比容与温度的函数关系是通过P-V-T曲 线图反映的，从聚合物的P-V-T曲线图可获得直观的聚合物的密度、比容、 压縮性、体积膨胀系数及状态方程等方面的信息。目前聚合物P-V-T参数 测试技术有直接加压和间接加压两种测试方法，例如德国SWO公司的 Piston-cylinder技术和Gnomix公司的Confming fluid技术，可分别归结为直 接加压和间接加压两种测试方法。钱汉英等人在"聚合物PVT关系测定 技术"(中国塑料，1996， 10(2):63)中报道，这两种方法之区别在于仪器 加压活塞是否直接与聚合物试样接触。在间接法中活塞筒内充入液体介 质，试样浮于液体介质中，活塞通过液体介质对聚合物试样施加压力或 加热、冷却。 一般在直接法测定中，试样体积测定仪仅需测定位移高度。 间接法测定由于要使用液体介质，试样体积的变化是通过液体介质体积 变化的测量经过分析而获得，所测定的密度是相对值，通常液体介质用 水银，水银存在毒性、泄漏问题。此外使用水银介质的测定过程中还需 借助真空排除液体介质中存在的空气。直接法测定时，根据聚合物加工 过程的工艺参数温度可达42(TC，压力可达2S0MPa，而非直接法测定时 由于液体介质用水银，温度最高只能为35(TC。采用以上两种方法的仪器设备都是针对聚合物样品进行测试。而且 还都存在一个问题聚合物样品的测试条件与聚合物实际加工工艺过程 不一致，因此通过这些技术测试得到的聚合物P-V-T曲线来指导注塑成型工艺参数的制定是不够准确的，将聚合物P-V-T曲线用于模具设计和CAE 分析也就存在差异。尤其是在当今CAD/CAE/CAM技术飞速发展的时代， 聚合物的P-V-T数据愈能真实反映加工过程中聚合物的实际情况，计算机 模拟的结果才会愈准确。当用CAE软件进行分析时，如果用国外提供的 聚合物材料性能的数据进行模拟计算只能得到相当粗略的结果，因此有 必要根据我国常用的聚合物材料进行P-V-T参数测量，在此基础上建立聚 合物P-V-T数据库就非常有意义。而且，以上两种方法都是通过专门的仪 器为载体来实现对聚合物P-V-T关系测试的，需要设计专门的实验仪器设 备，测试前还要专门准备好测试样品。这些都给聚合物P-V-T关系的测定 带来了不便。目前，在注塑机上进行测试的技术已经有很多，包括在模具中安装 压力传感器和温度传感器来在线测量模腔中压力和温度的一些相关技 术，测量都是针对注塑机加工过程工艺参数的控制。但是在聚合物P-V-T 关系测量方面，还没有见专门用于注塑机的在线测试装置的报道。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种可以用于注塑机上在线测试聚合物压 力-比容-温度关系的装置，本技术能够在注塑成型工艺条件下，在线 直接测得模具腔体中聚合物的P-V-T参数值。本技术在线测试聚合物压力-比容-温度关系的装置，该装置由模 具、压力传感器、温度传感器、位移传感器、加热棒和模腔开关构成； 模具主要由静模板、动模板、型芯、浇注系统、导向系统、定位固定部 件和脱模抽芯系统组成，型芯与静模板形成的模腔在合模方向具有一段 横截面积不变的直段；压力传感器与温度传感器设置在模具的静模板与 型芯上，位移传感器设置在模具的静模板与动模板之间；加热棒和冷却 水道布置在模具的静模板和动模板上；模腔开关由模腔开关阀、连接块 和驱动液压缸构成，模腔开关安装固定在模具的静模板与定模板之间。本技术装置的模具的模腔开关阀为阶梯形设置在模具的静模板 上开设的阶梯槽中，模腔开关阀的前段有通孔，在模具的静模板上设有 排料孔与阶梯槽相通。本技术装置，模具的模腔开关阀设置在模具的静模板上开设的 阶梯槽中，模腔开关阀为阶梯形，模腔开关阀的前段有通孔，在模具的 静模板上设有排料孔与阶梯槽相通；模腔开关阀在开位位置时通孔与 模具的主流道和浇口相通，模腔开关阀在闭位位置时通孔与排料孔相通。本技术提出的聚合物P-V-T参数在线鰂试装置，可以用它在注塑 成型工艺条件下对模腔中被测聚合物直接进行加压、降压或加热、冷却 的过程中进行测试的。在线测试不仅注塑成型工艺条件可以与实际加工 过程一致；而且，使用的测试装置的模具与加工制品的模具形状相同， 测得的P-V-T数据能更真实地反映实际注塑成型工艺条件下的P-V-T数 据。附图说明图1是本技术在线测试聚合物压力-比容-温度关系的装置主视图。图2是图1的俯视图。图中1、压力传感器，2、温度传感器，3、位移传感器，4、加热 棒，5、静模板，6、动模板，7、型芯，8、被测聚合物，9、模腔开关 阀，10、连接块，11、驱动液压缸，12、定模板，13、阶梯槽，14、通 孔，15、排料孔，16、主流道，17、浇口， 18、冷却水道，19、直段。具体实施方式本技术测试装置如图1 2所示，由模具、压力传感器l、温度传 感器2、位移传感器3、加热棒4和模腔开关构成。模具与普通的模具一样 它主要由静模板5、动模板6、型芯7、浇注系统、导向系统、定位固定部 件和脱模抽芯系统组成。本测试装置与普通的模具不同的是对静模板5、 动模板6和型芯7进行了以下的改装，使压力传感器l、温度传感器2、位 移传感器3、加热棒4和模腔开关与模具能组装成一体，使测试装置具备 必需的测试功能。在模具的静模板5、型芯7上开有安装传感器的孔，将 压力传感器l、温度传感器2安装在模具上相应的安装孔中，压力传感器l 和温度传感器2的测试头可直接同被测聚合物8接触，可测得模腔中被测 聚合物8的压力、温度的变化；位移传感器3设置在模具的静模板5与动模 板6之间，测量静模板5与动模板6之间的相对位移。模腔开关由模腔开关 阀9、连接块10和驱动液压缸11构成，模腔开关安装固定在模具的静模板 5与模具的定位固定部件中的定模板12之间。模具的模腔开关阀设置在模 具的静模板5上开设的阶梯槽13中。模腔开关阀9为阶梯形，模腔开关阀9的前段有通孔14，静模板4上开设有排料孔15，排料孔15与阶梯槽13相通。 模腔开关的模腔开关阀9由驱动液压缸11驱动，模腔开关阀9在模具的静 模板4上的阶梯槽13中作直线往返运动，由驱动液压缸ll实现对模具主流 道16与浇口17的开关控制。当模腔开关阀9开启时，模腔开关阀9的前段 的通孔14与模具的主流道16与浇口17相通；在测试时，模腔开关阀9将模 具的主流道16和浇口1本文档来自技高网...

【技术保护点】
在线测试聚合物压力－比容－温度关系的装置，其特征在于：该装置由模具、压力传感器、温度传感器、位移传感器、加热棒和模腔开关构成；模具主要由静模板、动模板、型芯、浇注系统、导向系统、定位固定部件和脱模抽芯系统组成，型芯与静模板形成的模腔在合模方向具有一段横截面积不变的直段；压力传感器与温度传感器设置在模具的静模板与型芯上，位移传感器设置在模具的静模板与动模板之间；加热棒和冷却水道布置在模具的静模板和动模板上；模腔开关由模腔开关阀、连接块和驱动液压缸构成，模腔开关安装固定在模具的静模板与定模板之间。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨卫民，王建，谢鹏程，丁玉梅，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]