大环境下注塑控制的应用范围
来源:贝智特网络德标机械
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作者:pro7850b0
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发布时间: 2014-04-25
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该控制系统为注塑机提供连续的填充,压实,保持,治疗和开模时间。冲头位置和模具的压力是在预定的时间分别监视的成型周期已经开始之后。如果RAM的位置是出公差,填充压力调整到补偿的偏差。如果模具的压力是出公差,压缩压力被调节,以补偿模具压力
在液态硅胶注塑机领域 热塑性材料的注射成型最好是产生均匀的形状,大小,重量,强度和外观的部分。这些特征是部分地依赖于材料和模具的设计的特性,但它们也行使在成型操作的控制的结果。这样的特性是依赖于材料,流动塑化的材料的速率进入模具和材料在模具中的密度的temperataure。
必须保持在塑化的材料的温度,或融化,注入到模具的工作范围之内。流的增塑材料进入模具的速率决定了在模具中的流动模式,以及如何在模具填充和该材料的分子的方向。流的速率取决于熔融并施加给它的压力的粘度,粘度,反过来,被与温度成反比关系。该材料在模具中的浓度依赖于模具的完整填充,熔体在模具和压力的粘度适用于它。
有压力,体积和表达的斯宾塞和吉尔摩方程增塑材料的温度之间的基本关系:
(P +π)(V - ω)= RT
其中
P =塑料压力
ν=胶量
T =塑料温度
π=常数塑料
ω=常数塑料
R =常数塑料
可以看出,在任何变量的改变将导致在至少一个其它变量的变化,从而使操纵一个变量也可以采用以补偿变化的另一个变量。
在成型周期的主喷射部,所述主喷射压力供给到移动压头已被基本上保持恒定。作为冲头向前移动,通过主喷射压力压头移动以基本恒定的速度,而熔体通过喷嘴注射到所述模腔,直至腔被基本上填满,仅仅通过流动熔体的流速被限制通过栅极,其速率取决于熔融粘度。后模腔已初步填充,活塞继续向前移动,但在一个大大减小速度,熔体被压缩的腔中,直到所述模具压力加压力下降中的流动通道等于由所施加的压力公羊对熔体,此时RAM的向前运动停止。模具压力的上升缓慢,胶辊机械直至所述腔起初填满,而熔体被压缩,直到它等于由压头施加的压力后,它迅速增加。
没有任何控制,如果熔体的粘度增加了,作为响应于在组合物中的变体中,上冲头的相对的压力将增加,熔体的流动减慢到模腔中,因此减少了时间压缩。熔体开始建立,只要它进入模具。与慢流的熔体具有较长的时间来建立型腔完全充满之前,所以建立了压实更大的阻力,其结果是,峰值模压力低。最后,由于较低的峰值压力的结果是,在随后的部分会比以前更小更轻。如果熔体的粘度有所下降,空腔将填补更快,熔体不会建立尽可能多的空腔中填充之前,压缩时间会越长,压力峰值会更高,并且后续部分将更大更重。在成品部件的长度的变化是由于当压力去除以弹性,而在重量的变化是由于从在压实的差异导致不同的密度。
许多不同的系统已使用了一些努力,提供最一致的结果以尽可能低的价格。当手动控制被采用,该产品的质量依赖于经验和操作者的技能。自动控制器通常会产生更均匀的质量在整个生产运行,并从运行运行。一些自动的控制是如此简单,他们没有产生令人满意的结果,有的则是如此复杂,他们无法在经济上合理的。更好,更便宜的控制始终追捧。
一些自动装置已经控制压头的速度,因为它通过调整主喷射压力喷射熔体进入模腔。此补偿,而模具被填充粘度变化,但经调整的压力也采用压缩的材料在模具中。如果熔体粘度的增加,初级压力被向上调整,以补偿所产生的流量减少。这通常会产生更致密,更重和更份比无控制。相反,如果熔体粘度减小,主压力调节向下通常产生比不使用该控制密度较小,重量更轻和更短的部分。鄂州德标机械有限公司控制只完全依赖RAM的速度往往会过度补偿粘度变化。
其他自动装置已经控制在填充模腔中的压力通过调节主喷射压力,但经调整压力也采用在下列模塑周期,以材料注入到模具中。在模具中的压力在预定的时间在主喷射循环的增加表明在熔体粘度下降,而在模具中压力的降低表明增加熔体粘度。如果熔体粘度的增加,在模具的压力会降低,因此需要主喷射压力的一种代偿性上调,并且通常导致生产的较短和较轻的部分比没有控制。相反,如果熔体粘度下降,模具的压力会增加,因此需要主喷射压力的向下调整,并且通常导致生产的更长和更重的部件。模具压力控制从而趋向于欠补偿粘度变化。
发明内容
本发明提供一种用于自动地控制的注塑成型机通过一个相对简单和廉价的方法,以稳定地产生令人满意的均匀质量的模制件。它把主要的注射周期分为两个阶段 - 填充期和压实时期。它监视在主喷射循环开始后的预定时间冲头位置和而模具型腔被填满,作为熔体流入型腔的粘度的指示。如果所感测的位置从预定的设置点偏离,硅胶注射压力施加在填充期间,以下简称为填充压力,被调整以补偿粘度差移动柱塞。在主喷射循环开始后过了第二预定时间在模腔被充满,但在此之前在模具的压力显着减小时,它监视模压力在模腔中的塑化的材料的密度的指示。如果感测到的模具压力从预定的一组点偏离,注射压力施加在压实期间,以下简称为压实压力,被调整,以补偿在密度差移动柱塞。
附图的简要说明
图。图1是一个主喷射压力控制系统的根据本发明的结合的注塑机和用于提供喷射压力的液压控制回路的示意图的框图。
图。图2是在一个典型的现有技术的注射模制周期时间绘制的冲头位置的曲线图。
图。图3是模具的压力在一个典型的现有技术的注射模制周期对时间作图的曲线图。
图。图4是其设定值限值对时间作图,根据本发明的冲头位置和模具的压力的曲线图。
具体实施方式之
图。图1示出一个典型的注塑机,用来提供喷射压力和该部分的自动控制为此根据本发明的锻炼主喷射循环控制的液压控制回路。成型机10包括具有空腔12在其中接收一个塑化熔融材料的模具11。颗粒成型材料13由从料斗14重力进料到挤出机筒15,一种组合螺钉和压头16是可旋转的中筒由电机17通过剪切和加工它,从而产生热塑化成型材料。一个液压注塑缸18在枪管的后端有一个活塞19在其中可移动的液压压力来移动的柱塞16的纵向中的桶。当活塞向前移动时通过活塞,增塑成型材料,或融化,注入到模腔12通过喷嘴20。常规机定时器22,23,24和25控制的主喷射,副喷射,固化和模开放的顺序。该定时器是由从机器10的模具锁止信号触发。我们关注单独与主喷射时期。
连续运行的泵26提供了从一个贮液槽28的液压流体27通过流量限制阀29向缸18的后面活塞19,从而使活塞前进。由泵输送的流体是在相对高的压力,这是由一个常开的电动液压压力释放阀30调节,控制返回的加压流体,以众所周知的方式贮槽的。
一种位置传感器,显示作为一个电位器31,被连接到推杆16,以提供一个位置信号以响应闸板位置。大多数成形机具有一个位置指示器,以该电位器32可以被连接。一种模具的压力传感器33,如应变仪,位于与模腔12连通,以提供一个信号以响应模具的压力。模具压力可以被检测到在模腔12中,在栅极12A,或在浇道和浇口系统。如图所示,模具的压力是通过一个虚拟的顶销34传递到压力传感器33。
一种位置比较器35连接到从位置传感器31,从一个位置取样计时器37的可调冲头位置的设定点36与位置取样时间信号的预定常数设定值信号接收可变活塞位置信号,该比较器提供一个冲头位置偏差信号作为对应于该偏差的方向在位置采样定时器在预定的时间提供其信号接收到模具锁止信号经过一个极性的,并从给定位置的感测到的冲头位置的偏差的函数,并且而在空腔12中填充的熔融物。间奏压力控制38款项公羊位置偏差信号和填充压力参考信号从补压参考39提供的填充压力控制信号。
压力比较器40被连接到从压力传感器33中,从一个可调模具压力setpont 41一个预定的恒定压力设定值信号和来自压力取样计时器42的压力下的采样时间信号接收可变模压力信号,该压力比较器提供一个模具压力偏差信号作为对应于该偏差的方向的极性,并从给定的压力感测到的模具压力的偏差的函数。压力采样定时器在预定的时间提供其信号接收到的模具锁定信号后,从机10和12已经充满了熔体中的空腔之后,但在模具中的压力之前显着降低。压实压力控制43款项模具压力偏差信号和压制压力参考信号的压制压力参考44提供压缩压力信号。
的方法,计时器45在主喷射期间通过从主喷射定时器22接收到的信号被激励。它分割主喷射时期进入填充周期和压实时间。在填充期间它提供的填充压力信号可编程电源46,并在压实期间,它提供了压制压力信号,可编程电源。可编程电源提供的阀控制信号以响应所接收的填充和压实压力信号提供给电动液压压力释放阀30,以控制在所述主喷射期间提供给液压缸18的液压压力,由此来独立地调节上的注射压力在主喷射期间根据需要产生所需的压头位置和模具的压力在各自的预定时间的填充和压实部分增塑材料。
图。在冲头位置和与时间模压力在一个典型的注射模制周期,根据现有技术2和3显示的变化。零时间由当模具的两半被夹紧在一起,并在空腔的状态的接收熔融提供模子锁止信号来确定。关于时间的主压力是由主喷射定时器22,通过二次注入计时器23,固化时间由固化计时器24和开模时通过模具打开计时器25上时的二次压确定。
在时间上的原生压力的预定高水压通过压力释放阀30调节被输送到气缸18,移动活塞19和连接头16前进,从而通过喷嘴20进入腔12从挤压套管15注入熔融的时间设置足够长的时间,以使熔体在模腔的模腔和压实的完全填充。它通常被设置为允许模压力达到其最大值为熔融粘度的任何合理的变化。可以看出在图 2是具有低熔融粘度的柱塞完成它的冲程填充模具型腔在比具有高熔融粘度的时间更少。图。图3示出了具有低熔融粘度较高的模具的压力比具有高熔体粘度获得的。为了优化生产时间上的主压力,以及其它的循环时间,保持尽可能短。
在上一次的二次压在圆筒18的液压压力通常是由压力释放阀30降低到预定的夹持压力,以基本防止倒流的熔体。时间被设置为允许固化,或固化时,熔体中的栅极到这样的程度,熔体不会流出来时的压力去除模具。柱塞没有在这段时间内基本上移动,但在模具presssure减小熔体下降的温度和熔体在模腔开始固化。图。图2示出了基本稳定的压头的位置,和图 图3示出了逐渐减小模具的压力随着时间的流逝。模具压力曲线是相似的两种熔体粘度,但由于主要是在峰值压力差所抵消。理想情况下,模具的压力应该在这个时间作为高熔体粘度曲线不下降到零。
在固化时液压从液压缸18释放,使得冲头16被允许向后移动,所有模具的压力被除去。当二次注射压力被释放时,电动机17开始旋转的压头16,通过剪切和加工成型材料13中,通过从料斗14重力流入挤出机筒15,当柱塞转动塑化。柱塞,作为一个螺钉,向前移动的材料在料筒,建立在向后迫使柱塞到其初始位置向后筒的前端的压力。这个向后的运动通常是由在汽缸18的预定背压相对,当它已经移动到初始位置的马达17停止转动和塑化完成。固化时间超出了完成塑化的,直到熔体成型的模制在腔12中的一部分被固化足以从模具中取出时保持其形状。
在开模时,模具被解锁并打开,模制部件被去除。开模时间只要足够长以允许这种移动,之后将模子重新闭合并锁定了,准备好一个新的周期。
本发明涉及只在时间,它被分成称为填充时间和压缩两个时间段的主要压力,该部正在完成由程序计时器45,通过主喷射定时器22通电。在图中所示的例子。2和3所示,填充时间可能通常取为3.5秒,与压实时间占据了6秒的剩余部分。关于时间,或2.5秒一次压..主喷射压力被替换为填充和压实时间分别在输送到气缸18独立填充和压实压力。
当模具12关闭和锁定时,一个锁定信号被从机器10传送到主喷射定时器22,位置取样计时器37和压力取样计时器42,开始计时。主喷射计时器立即通电过程计时器45,用填充压力信号传送到所述可编程电源46的电源提供的阀控制信号,响应于所述填料的压力信号,以电动液压溢流阀30,它部分地关闭时,限制返回的液压流体27至油槽28,所以建立液压压力在气缸18,在气缸内压力的积聚是由流量限制阀29,压力在气缸减慢18移动活塞19和所连接的推杆16向前,挤压通过喷嘴20从熔融挤出机筒15和将其注入到模腔12。
作为冲头向前移动的联接抽头32前进穿过电位器31从接地端向连接到电压源V结束时,产生一个位置信号正比于冲头位置,该信号被输送到位置比较器35,一个位置的设定点信号是从一个可调节位置的设定值供给装置36的位置比较,设定点信号等于所述位置信号在所述冲头的预定位置。在锁止信号已被接收之后的预定时间,位置采样时间37发送位置信号样本到位置比较器35。如,当接收到位置采样信号时,存在的位置和位置设定值之间的差信号,一只公羊位置偏差信号传递到补压控制38,补压基准装置39提供了一个充气压力参考信号的填充压力控制,其中总结了公羊位置偏差和补压的参考信号,以提供填充压力控制信号。冲头位置偏差信号是这样一个值,该值,当加入到填充压力基准信号,就会产生一个填充压力控制信号,将修改的液压压力传递到气缸18充分纠正的下一个在冲头位置的偏差周期。填充压力控制信号就变成为下一个周期的新的填充压力的参考信号。初始填充压力基准信号被手动设置,如由一个电位器,根据以往的经验。
在腔12中的压力感测由一个应变仪或其它压力传感器33,它提供了一个正比模具压力信号压力比较器40。
装置41向压力比较器,设定点信号等于由期望被在后模锁止一个预先确定的时间保持在预定的模具压力所产生的模具压力信号的模具压力设定信号从可调结晶器的压力设定点提供。在所述锁止信号已经被接收后预先设定的时间,压力取样计时器42发送一个压力采样信号到压力比较器40。如,当接收到的压力信号样本时,有在模具的压力和模具之间的差压力设定信号,压力偏差信号被传递到压实压力控制43,一种压实压力基准装置44提供了一种压实压力参考信号,压制压力控制,该总结中的压力差和压实的参考信号,以提供压缩压力控制信号。初始压实压力基准信号被手动设置,如由一个电位器,根据以往的经验。此后,压实压力控制信号变为用于下一个循环的新的压制压力的参考信号。
在一个优选的实施方案中,位置和模具的压力设定点36,41覆盖的范围在由上,下限确定的值。比较器35,40,然后提供偏差的信号,只有当换能器31,33提供上述最大值或低于最低限度的信号。如果该上限和下限重合,存在而是从其中偏差测量一个参考值。当上限和下限被雇用,所产生的偏差信号,通常是预定的步骤,以使压力调整在相应预定增量向上和向下进行。
图。4显示了填充和压实压力,位置和压力限制之间的关系,因为它们适用于图低熔体粘度材料。2和3。填充于时间压力设定结束时,模具的压力开始更迅速,这标志着熔体在模腔12的压缩开始时建立起来的。RAM的基本线性的向前运动可以继续后的填充压力是通过压实压力由于相对少量的压实最初发生的取代。位置限制设置在某一点沿,但preferrably的,位置曲线,而不管它们是否落在填充或压实压力倍内的大致直线部的端部附近。压力限制设置在某个时候开始压实后,但在模具的压力才达到峰值后下降明显。Preferrably压力限制设置峰值模具附近压力,不管他们是否属于压实或二次加压的时间范围内。在图 4的位置被限制在该位置的曲线的基本线性的部分的端部所示的压制压力的时间。压力限制显示在压实时间结束时的峰值模压力达到之前。在图的曲线。4是相同的如在图的低熔融粘度曲线。2和3,当限制是在,或超出时,周期的端部在此期间,要被控制的压力被施加时,校正,如有的话,将发生在下一个成形周期。有在控制液压压力,使活塞19从在电动液压溢流阀30与液压延迟通过由流量调节阀29引入的限制性内引入的限制性内引入遇到机械延迟产生的应用程序的一些滞后,这是主要的这样的延迟,峰值模具压力下降在时间的二次压力的结果。
示出和描述的实施例是本发明的一较佳实施例,并不限定它是仅由权利要求限定的本发明的范围。