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大環(huán)境下注塑控制的應(yīng)用范圍
來源:貝智特網(wǎng)絡(luò)德標機械
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作者:pro7850b0
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發(fā)布時間: 2014-04-25
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該控制系統(tǒng)為注塑機提供連續(xù)的填充，壓實，保持，治療和開模時間。沖頭位置和模具的壓力是在預(yù)定的時間分別監(jiān)視的成??型周期已經(jīng)開始之后。如果RAM的位置是出公差，填充壓力調(diào)整到補償?shù)钠?。如果模具的壓力是出公差，壓縮壓力被調(diào)節(jié)，以補償模具壓力
在液態(tài)硅膠注塑機領(lǐng)域 熱塑性材料的注射成型最好是產(chǎn)生均勻的形狀，大小，重量，強度和外觀的部分。這些特征是部分地依賴于材料和模具的設(shè)計的特性，但它們也行使在成型操作的控制的結(jié)果。這樣的特性是依賴于材料，流動塑化的材料的速率進入模具和材料在模具中的密度的temperataure。
必須保持在塑化的材料的溫度，或融化，注入到模具的工作范圍之內(nèi)。流的增塑材料進入模具的速率決定了在模具中的流動模式，以及如何在模具填充和該材料的分子的方向。流的速率取決于熔融并施加給它的壓力的粘度，粘度，反過來，被與溫度成反比關(guān)系。該材料在模具中的濃度依賴于模具的完整填充，熔體在模具和壓力的粘度適用于它。
有壓力，體積和表達的斯賓塞和吉爾摩方程增塑材料的溫度之間的基本關(guān)系：
（P +π）（V - ω）= RT
其中
P =塑料壓力
ν=膠量
T =塑料溫度
π=常數(shù)塑料
ω=常數(shù)塑料
R =常數(shù)塑料
可以看出，在任何變量的改變將導(dǎo)致在至少一個其它變量的變化，從而使操縱一個變量也可以采用以補償變化的另一個變量。
在成型周期的主噴射部，所述主噴射壓力供給到移動壓頭已被基本上保持恒定。作為沖頭向前移動，通過主噴射壓力壓頭移動以基本恒定的速度，而熔體通過噴嘴注射到所述模腔，直至腔被基本上填滿，僅僅通過流動熔體的流速被限制通過柵極，其速率取決于熔融粘度。后模腔已初步填充，活塞繼續(xù)向前移動，但在一個大大減小速度，熔體被壓縮的腔中，直到所述模具壓力加壓力下降中的流動通道等于由所施加的壓力公羊?qū)θ垠w，此時RAM的向前運動停止。模具壓力的上升緩慢，膠輥機械直至所述腔起初填滿，而熔體被壓縮，直到它等于由壓頭施加的壓力后，它迅速增加。
沒有任何控制，如果熔體的粘度增加了，作為響應(yīng)于在組合物中的變體中，上沖頭的相對的壓力將增加，熔體的流動減慢到模腔中，因此減少了時間壓縮。熔體開始建立，只要它進入模具。與慢流的熔體具有較長的時間來建立型腔完全充滿之前，所以建立了壓實更大的阻力，其結(jié)果是，峰值模壓力低。最后，由于較低的峰值壓力的結(jié)果是，在隨后的部分會比以前更小更輕。如果熔體的粘度有所下降，空腔將填補更快，熔體不會建立盡可能多的空腔中填充之前，壓縮時間會越長，壓力峰值會更高，并且后續(xù)部分將更大更重。在成品部件的長度的變化是由于當(dāng)壓力去除以彈性，而在重量的變化是由于從在壓實的差異導(dǎo)致不同的密度。
許多不同的系統(tǒng)已使用了一些努力，提供最一致的結(jié)果以盡可能低的價格。當(dāng)手動控制被采用，該產(chǎn)品的質(zhì)量依賴于經(jīng)驗和操作者的技能。自動控制器通常會產(chǎn)生更均勻的質(zhì)量在整個生產(chǎn)運行，并從運行運行。一些自動的控制是如此簡單，他們沒有產(chǎn)生令人滿意的結(jié)果，有的則是如此復(fù)雜，他們無法在經(jīng)濟上合理的。更好，更便宜的控制始終追捧。
一些自動裝置已經(jīng)控制壓頭的速度，因為它通過調(diào)整主噴射壓力噴射熔體進入模腔。此補償，而模具被填充粘度變化，但經(jīng)調(diào)整的壓力也采用壓縮的材料在模具中。如果熔體粘度的增加，初級壓力被向上調(diào)整，以補償所產(chǎn)生的流量減少。這通常會產(chǎn)生更致密，更重和更份比無控制。相反，如果熔體粘度減小，主壓力調(diào)節(jié)向下通常產(chǎn)生比不使用該控制密度較小，重量更輕和更短的部分。鄂州德標機械有限公司控制只完全依賴RAM的速度往往會過度補償粘度變化。
其他自動裝置已經(jīng)控制在填充模腔中的壓力通過調(diào)節(jié)主噴射壓力，但經(jīng)調(diào)整壓力也采用在下列模塑周期，以材料注入到模具中。在模具中的壓力在預(yù)定的時間在主噴射循環(huán)的增加表明在熔體粘度下降，而在模具中壓力的降低表明增加熔體粘度。如果熔體粘度的增加，在模具的壓力會降低，因此需要主噴射壓力的一種代償性上調(diào)，并且通常導(dǎo)致生產(chǎn)的較短和較輕的部分比沒有控制。相反，如果熔體粘度下降，模具的壓力會增加，因此需要主噴射壓力的向下調(diào)整，并且通常導(dǎo)致生產(chǎn)的更長和更重的部件。模具壓力控制從而趨向于欠補償粘度變化。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種用于自動地控制的注塑成型機通過一個相對簡單和廉價的方法，以穩(wěn)定地產(chǎn)生令人滿意的均勻質(zhì)量的模制件。它把主要的注射周期分為兩個階段 - 填充期和壓實時期。它監(jiān)視在主噴射循環(huán)開始后的預(yù)定時間沖頭位置和而模具型腔被填滿，作為熔體流入型腔的粘度的指示。如果所感測的位置從預(yù)定的設(shè)置點偏離，硅膠注射壓力施加在填充期間，以下簡稱為填充壓力，被調(diào)整以補償粘度差移動柱塞。在主噴射循環(huán)開始后過了第二預(yù)定時間在模腔被充滿，但在此之前在模具的壓力顯著減小時，它監(jiān)視模壓力在模腔中的塑化的材料的密度的指示。如果感測到的模具壓力從預(yù)定的一組點偏離，注射壓力施加在壓實期間，以下簡稱為壓實壓力，被調(diào)整，以補償在密度差移動柱塞。
附圖的簡要說明
圖。圖1是一個主噴射壓力控制系統(tǒng)的根據(jù)本發(fā)明的結(jié)合的注塑機和用于提供噴射壓力的液壓控制回路的示意圖的框圖。
圖。圖2是在一個典型的現(xiàn)有技術(shù)的注射模制周期時間繪制的沖頭位置的曲線圖。
圖。圖3是模具的壓力在一個典型的現(xiàn)有技術(shù)的注射模制周期對時間作圖的曲線圖。
圖。圖4是其設(shè)定值限值對時間作圖，根據(jù)本發(fā)明的沖頭位置和模具的壓力的曲線圖。
具體實施方式之
圖。圖1示出一個典型的注塑機，用來提供噴射壓力和該部分的自動控制為此根據(jù)本發(fā)明的鍛煉主噴射循環(huán)控制的液壓控制回路。成型機10包括具有空腔12在其中接收一個塑化熔融材料的模具11。顆粒成型材料13由從料斗14重力進料到擠出機筒15，一種組合螺釘和壓頭16是可旋轉(zhuǎn)的中筒由電機17通過剪切和加工它，從而產(chǎn)生熱塑化成型材料。一個液壓注塑缸18在槍管的后端有一個活塞19在其中可移動的液壓壓力來移動的柱塞16的縱向中的桶。當(dāng)活塞向前移動時通過活塞，增塑成型材料，或融化，注入到模腔12通過噴嘴20。常規(guī)機定時器22，23，24和25控制的主噴射，副噴射，固化和模開放的順序。該定時器是由從機器10的模具鎖止信號觸發(fā)。我們關(guān)注單獨與主噴射時期。
連續(xù)運行的泵26提供了從一個貯液槽28的液壓流體27通過流量限制閥29向缸18的后面活塞19，從而使活塞前進。由泵輸送的流體是在相對高的壓力，這是由一個常開的電動液壓壓力釋放閥30調(diào)節(jié)，控制返回的加壓流體，以眾所周知的方式貯槽的。
一種位置傳感器，顯示作為一個電位器31，被連接到推桿16，以提供一個位置信號以響應(yīng)閘板位置。大多數(shù)成形機具有一個位置指示器，以該電位器32可以被連接。一種模具的壓力傳感器33，如應(yīng)變儀，位于與模腔12連通，以提供一個信號以響應(yīng)模具的壓力。模具壓力可以被檢測到在模腔12中，在柵極12A，或在澆道和澆口系統(tǒng)。如圖所示，模具的壓力是通過一個虛擬的頂銷34傳遞到壓力傳感器33。
一種位置比較器35連接到從位置傳感器31，從一個位置取樣計時器37的可調(diào)沖頭位置的設(shè)定點36與位置取樣時間信號的預(yù)定常數(shù)設(shè)定值信號接收可變活塞位置信號，該比較器提供一個沖頭位置偏差信號作為對應(yīng)于該偏差的方向在位置采樣定時器在預(yù)定的時間提供其信號接收到模具鎖止信號經(jīng)過一個極性的，并從給定位置的感測到的沖頭位置的偏差的函數(shù)，并且而在空腔12中填充的熔融物。間奏壓力控制38款項公羊位置偏差信號和填充壓力參考信號從補壓參考39提供的填充壓力控制信號。
壓力比較器40被連接到從壓力傳感器33中，從一個可調(diào)模具壓力setpont 41一個預(yù)定的恒定壓力設(shè)定值信號和來自壓力取樣計時器42的壓力下的采樣時間信號接收可變模壓力信號，該壓力比較器提供一個模具壓力偏差信號作為對應(yīng)于該偏差的方向的極性，并從給定的壓力感測到的模具壓力的偏差的函數(shù)。壓力采樣定時器在預(yù)定的時間提供其信號接收到的模具鎖定信號后，從機10和12已經(jīng)充滿了熔體中的空腔之后，但在模具中的壓力之前顯著降低。壓實壓力控制43款項模具壓力偏差信號和壓制壓力參考信號的壓制壓力參考44提供壓縮壓力信號。
的方法，計時器45在主噴射期間通過從主噴射定時器22接收到的信號被激勵。它分割主噴射時期進入填充周期和壓實時間。在填充期間它提供的填充壓力信號可編程電源46，并在壓實期間，它提供了壓制壓力信號，可編程電源?？删幊屉娫刺峁┑拈y控制信號以響應(yīng)所接收的填充和壓實壓力信號提供給電動液壓壓力釋放閥30，以控制在所述主噴射期間提供給液壓缸18的液壓壓力，由此來獨立地調(diào)節(jié)上的注射壓力在主噴射期間根據(jù)需要產(chǎn)生所需的壓頭位置和模具的壓力在各自的預(yù)定時間的填充和壓實部分增塑材料。
圖。在沖頭位置和與時間模壓力在一個典型的注射模制周期，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)2和3顯示的變化。零時間由當(dāng)模具的兩半被夾緊在一起，并在空腔的狀態(tài)的接收熔融提供模子鎖止信號來確定。關(guān)于時間的主壓力是由主噴射定時器22，通過二次注入計時器23，固化時間由固化計時器24和開模時通過模具打開計時器25上時的二次壓確定。
在時間上的原生壓力的預(yù)定高水壓通過壓力釋放閥30調(diào)節(jié)被輸送到氣缸18，移動活塞19和連接頭16前進，從而通過噴嘴20進入腔12從擠壓套管15注入熔融的時間設(shè)置足夠長的時間，以使熔體在模腔的模腔和壓實的完全填充。它通常被設(shè)置為允許模壓力達到其最大值為熔融粘度的任何合理的變化?？梢钥闯鲈趫D 2是具有低熔融粘度的柱塞完成它的沖程填充模具型腔在比具有高熔融粘度的時間更少。圖。圖3示出了具有低熔融粘度較高的模具的壓力比具有高熔體粘度獲得的。為了優(yōu)化生產(chǎn)時間上的主壓力，以及其它的循環(huán)時間，保持盡可能短。
在上一次的二次壓在圓筒18的液壓壓力通常是由壓力釋放閥30降低到預(yù)定的夾持壓力，以基本防止倒流的熔體。時間被設(shè)置為允許固化，或固化時，熔體中的柵極到這樣的程度，熔體不會流出來時的壓力去除模具。柱塞沒有在這段時間內(nèi)基本上移動，但在模具presssure減小熔體下降的溫度和熔體在模腔開始固化。圖。圖2示出了基本穩(wěn)定的壓頭的位置，和圖 圖3示出了逐漸減小模具的壓力隨著時間的流逝。模具壓力曲線是相似的兩種熔體粘度，但由于主要是在峰值壓力差所抵消。理想情況下，模具的壓力應(yīng)該在這個時間作為高熔體粘度曲線不下降到零。
在固化時液壓從液壓缸18釋放，使得沖頭16被允許向后移動，所有模具的壓力被除去。當(dāng)二次注射壓力被釋放時，電動機17開始旋轉(zhuǎn)的壓頭16，通過剪切和加工成型材料13中，通過從料斗14重力流入擠出機筒15，當(dāng)柱塞轉(zhuǎn)動塑化。柱塞，作為一個螺釘，向前移動的材料在料筒，建立在向后迫使柱塞到其初始位置向后筒的前端的壓力。這個向后的運動通常是由在汽缸18的預(yù)定背壓相對，當(dāng)它已經(jīng)移動到初始位置的馬達17停止轉(zhuǎn)動和塑化完成。固化時間超出了完成塑化的，直到熔體成型的模制在腔12中的一部分被固化足以從模具中取出時保持其形狀。
在開模時，模具被解鎖并打開，模制部件被去除。開模時間只要足夠長以允許這種移動，之后將模子重新閉合并鎖定了，準備好一個新的周期。
本發(fā)明涉及只在時間，它被分成稱為填充時間和壓縮兩個時間段的主要壓力，該部正在完成由程序計時器45，通過主噴射定時器22通電。在圖中所示的例子。2和3所示，填充時間可能通常取為3.5秒，與壓實時間占據(jù)了6秒的剩余部分。關(guān)于時間，或2.5秒一次壓..主噴射壓力被替換為填充和壓實時間分別在輸送到氣缸18獨立填充和壓實壓力。
當(dāng)模具12關(guān)閉和鎖定時，一個鎖定信號被從機器10傳送到主噴射定時器22，位置取樣計時器37和壓力取樣計時器42，開始計時。主噴射計時器立即通電過程計時器45，用填充壓力信號傳送到所述可編程電源46的電源提供的閥控制信號，響應(yīng)于所述填料的壓力信號，以電動液壓溢流閥30，它部分地關(guān)閉時，限制返回的液壓流體27至油槽28，所以建立液壓壓力在氣缸18，在氣缸內(nèi)壓力的積聚是由流量限制閥29，壓力在氣缸減慢18移動活塞19和所連接的推桿16向前，擠壓通過噴嘴20從熔融擠出機筒15和將其注入到模腔12。
作為沖頭向前移動的聯(lián)接抽頭32前進穿過電位器31從接地端向連接到電壓源V結(jié)束時，產(chǎn)生一個位置信號正比于沖頭位置，該信號被輸送到位置比較器35，一個位置的設(shè)定點信號是從一個可調(diào)節(jié)位置的設(shè)定值供給裝置36的位置比較，設(shè)定點信號等于所述位置信號在所述沖頭的預(yù)定位置。在鎖止信號已被接收之后的預(yù)定時間，位置采樣時間37發(fā)送位置信號樣本到位置比較器35。如，當(dāng)接收到位置采樣信號時，存在的位置和位置設(shè)定值之間的差信號，一只公羊位置偏差信號傳遞到補壓控制38，補壓基準裝置39提供了一個充氣壓力參考信號的填充壓力控制，其中總結(jié)了公羊位置偏差和補壓的參考信號，以提供填充壓力控制信號。沖頭位置偏差信號是這樣一個值，該值，當(dāng)加入到填充壓力基準信號，就會產(chǎn)生一個填充壓力控制信號，將修改的液壓壓力傳遞到氣缸18充分糾正的下一個在沖頭位置的偏差周期。填充壓力控制信號就變成為下一個周期的新的填充壓力的參考信號。初始填充壓力基準信號被手動設(shè)置，如由一個電位器，根據(jù)以往的經(jīng)驗。
在腔12中的壓力感測由一個應(yīng)變儀或其它壓力傳感器33，它提供了一個正比模具壓力信號壓力比較器40。
裝置41向壓力比較器，設(shè)定點信號等于由期望被在后模鎖止一個預(yù)先確定的時間保持在預(yù)定的模具壓力所產(chǎn)生的模具壓力信號的模具壓力設(shè)定信號從可調(diào)結(jié)晶器的壓力設(shè)定點提供。在所述鎖止信號已經(jīng)被接收后預(yù)先設(shè)定的時間，壓力取樣計時器42發(fā)送一個壓力采樣信號到壓力比較器40。如，當(dāng)接收到的壓力信號樣本時，有在模具的壓力和模具之間的差壓力設(shè)定信號，壓力偏差信號被傳遞到壓實壓力控制43，一種壓實壓力基準裝置44提供了一種壓實壓力參考信號，壓制壓力控制，該總結(jié)中的壓力差和壓實的參考信號，以提供壓縮壓力控制信號。初始壓實壓力基準信號被手動設(shè)置，如由一個電位器，根據(jù)以往的經(jīng)驗。此后，壓實壓力控制信號變?yōu)橛糜谙乱粋€循環(huán)的新的壓制壓力的參考信號。
在一個優(yōu)選的實施方案中，位置和模具的壓力設(shè)定點36，41覆蓋的范圍在由上，下限確定的值。比較器35，40，然后提供偏差的信號，只有當(dāng)換能器31，33提供上述最大值或低于最低限度的信號。如果該上限和下限重合，存在而是從其中偏差測量一個參考值。當(dāng)上限和下限被雇用，所產(chǎn)生的偏差信號，通常是預(yù)定的步驟，以使壓力調(diào)整在相應(yīng)預(yù)定增量向上和向下進行。
圖。4顯示了填充和壓實壓力，位置和壓力限制之間的關(guān)系，因為它們適用于圖低熔體粘度材料。2和3。填充于時間壓力設(shè)定結(jié)束時，模具的壓力開始更迅速，這標志著熔體在模腔12的壓縮開始時建立起來的。RAM的基本線性的向前運動可以繼續(xù)后的填充壓力是通過壓實壓力由于相對少量的壓實最初發(fā)生的取代。位置限制設(shè)置在某一點沿，但preferrably的，位置曲線，而不管它們是否落在填充或壓實壓力倍內(nèi)的大致直線部的端部附近。壓力限制設(shè)置在某個時候開始壓實后，但在模具的壓力才達到峰值后下降明顯。Preferrably壓力限制設(shè)置峰值模具附近壓力，不管他們是否屬于壓實或二次加壓的時間范圍內(nèi)。在圖 4的位置被限制在該位置的曲線的基本線性的部分的端部所示的壓制壓力的時間。壓力限制顯示在壓實時間結(jié)束時的峰值模壓力達到之前。在圖的曲線。4是相同的如在圖的低熔融粘度曲線。2和3，當(dāng)限制是在，或超出時，周期的端部在此期間，要被控制的壓力被施加時，校正，如有的話，將發(fā)生在下一個成形周期。有在控制液壓壓力，使活塞19從在電動液壓溢流閥30與液壓延遲通過由流量調(diào)節(jié)閥29引入的限制性內(nèi)引入的限制性內(nèi)引入遇到機械延遲產(chǎn)生的應(yīng)用程序的一些滯后，這是主要的這樣的延遲，峰值模具壓力下降在時間的二次壓力的結(jié)果。
示出和描述的實施例是本發(fā)明的一較佳實施例，并不限定它是僅由權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍。
必須保持在塑化的材料的溫度，或融化，注入到模具的工作范圍之內(nèi)。流的增塑材料進入模具的速率決定了在模具中的流動模式，以及如何在模具填充和該材料的分子的方向。流的速率取決于熔融并施加給它的壓力的粘度，粘度，反過來，被與溫度成反比關(guān)系。該材料在模具中的濃度依賴于模具的完整填充，熔體在模具和壓力的粘度適用于它。
有壓力，體積和表達的斯賓塞和吉爾摩方程增塑材料的溫度之間的基本關(guān)系：
（P +π）（V - ω）= RT
其中
P =塑料壓力
ν=膠量
T =塑料溫度
π=常數(shù)塑料
ω=常數(shù)塑料
R =常數(shù)塑料
可以看出，在任何變量的改變將導(dǎo)致在至少一個其它變量的變化，從而使操縱一個變量也可以采用以補償變化的另一個變量。
在成型周期的主噴射部，所述主噴射壓力供給到移動壓頭已被基本上保持恒定。作為沖頭向前移動，通過主噴射壓力壓頭移動以基本恒定的速度，而熔體通過噴嘴注射到所述模腔，直至腔被基本上填滿，僅僅通過流動熔體的流速被限制通過柵極，其速率取決于熔融粘度。后模腔已初步填充，活塞繼續(xù)向前移動，但在一個大大減小速度，熔體被壓縮的腔中，直到所述模具壓力加壓力下降中的流動通道等于由所施加的壓力公羊?qū)θ垠w，此時RAM的向前運動停止。模具壓力的上升緩慢，膠輥機械直至所述腔起初填滿，而熔體被壓縮，直到它等于由壓頭施加的壓力后，它迅速增加。
沒有任何控制，如果熔體的粘度增加了，作為響應(yīng)于在組合物中的變體中，上沖頭的相對的壓力將增加，熔體的流動減慢到模腔中，因此減少了時間壓縮。熔體開始建立，只要它進入模具。與慢流的熔體具有較長的時間來建立型腔完全充滿之前，所以建立了壓實更大的阻力，其結(jié)果是，峰值模壓力低。最后，由于較低的峰值壓力的結(jié)果是，在隨后的部分會比以前更小更輕。如果熔體的粘度有所下降，空腔將填補更快，熔體不會建立盡可能多的空腔中填充之前，壓縮時間會越長，壓力峰值會更高，并且后續(xù)部分將更大更重。在成品部件的長度的變化是由于當(dāng)壓力去除以彈性，而在重量的變化是由于從在壓實的差異導(dǎo)致不同的密度。
許多不同的系統(tǒng)已使用了一些努力，提供最一致的結(jié)果以盡可能低的價格。當(dāng)手動控制被采用，該產(chǎn)品的質(zhì)量依賴于經(jīng)驗和操作者的技能。自動控制器通常會產(chǎn)生更均勻的質(zhì)量在整個生產(chǎn)運行，并從運行運行。一些自動的控制是如此簡單，他們沒有產(chǎn)生令人滿意的結(jié)果，有的則是如此復(fù)雜，他們無法在經(jīng)濟上合理的。更好，更便宜的控制始終追捧。
一些自動裝置已經(jīng)控制壓頭的速度，因為它通過調(diào)整主噴射壓力噴射熔體進入模腔。此補償，而模具被填充粘度變化，但經(jīng)調(diào)整的壓力也采用壓縮的材料在模具中。如果熔體粘度的增加，初級壓力被向上調(diào)整，以補償所產(chǎn)生的流量減少。這通常會產(chǎn)生更致密，更重和更份比無控制。相反，如果熔體粘度減小，主壓力調(diào)節(jié)向下通常產(chǎn)生比不使用該控制密度較小，重量更輕和更短的部分。鄂州德標機械有限公司控制只完全依賴RAM的速度往往會過度補償粘度變化。
其他自動裝置已經(jīng)控制在填充模腔中的壓力通過調(diào)節(jié)主噴射壓力，但經(jīng)調(diào)整壓力也采用在下列模塑周期，以材料注入到模具中。在模具中的壓力在預(yù)定的時間在主噴射循環(huán)的增加表明在熔體粘度下降，而在模具中壓力的降低表明增加熔體粘度。如果熔體粘度的增加，在模具的壓力會降低，因此需要主噴射壓力的一種代償性上調(diào)，并且通常導(dǎo)致生產(chǎn)的較短和較輕的部分比沒有控制。相反，如果熔體粘度下降，模具的壓力會增加，因此需要主噴射壓力的向下調(diào)整，并且通常導(dǎo)致生產(chǎn)的更長和更重的部件。模具壓力控制從而趨向于欠補償粘度變化。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種用于自動地控制的注塑成型機通過一個相對簡單和廉價的方法，以穩(wěn)定地產(chǎn)生令人滿意的均勻質(zhì)量的模制件。它把主要的注射周期分為兩個階段 - 填充期和壓實時期。它監(jiān)視在主噴射循環(huán)開始后的預(yù)定時間沖頭位置和而模具型腔被填滿，作為熔體流入型腔的粘度的指示。如果所感測的位置從預(yù)定的設(shè)置點偏離，硅膠注射壓力施加在填充期間，以下簡稱為填充壓力，被調(diào)整以補償粘度差移動柱塞。在主噴射循環(huán)開始后過了第二預(yù)定時間在模腔被充滿，但在此之前在模具的壓力顯著減小時，它監(jiān)視模壓力在模腔中的塑化的材料的密度的指示。如果感測到的模具壓力從預(yù)定的一組點偏離，注射壓力施加在壓實期間，以下簡稱為壓實壓力，被調(diào)整，以補償在密度差移動柱塞。
附圖的簡要說明
圖。圖1是一個主噴射壓力控制系統(tǒng)的根據(jù)本發(fā)明的結(jié)合的注塑機和用于提供噴射壓力的液壓控制回路的示意圖的框圖。
圖。圖2是在一個典型的現(xiàn)有技術(shù)的注射模制周期時間繪制的沖頭位置的曲線圖。
圖。圖3是模具的壓力在一個典型的現(xiàn)有技術(shù)的注射模制周期對時間作圖的曲線圖。
圖。圖4是其設(shè)定值限值對時間作圖，根據(jù)本發(fā)明的沖頭位置和模具的壓力的曲線圖。
具體實施方式之
圖。圖1示出一個典型的注塑機，用來提供噴射壓力和該部分的自動控制為此根據(jù)本發(fā)明的鍛煉主噴射循環(huán)控制的液壓控制回路。成型機10包括具有空腔12在其中接收一個塑化熔融材料的模具11。顆粒成型材料13由從料斗14重力進料到擠出機筒15，一種組合螺釘和壓頭16是可旋轉(zhuǎn)的中筒由電機17通過剪切和加工它，從而產(chǎn)生熱塑化成型材料。一個液壓注塑缸18在槍管的后端有一個活塞19在其中可移動的液壓壓力來移動的柱塞16的縱向中的桶。當(dāng)活塞向前移動時通過活塞，增塑成型材料，或融化，注入到模腔12通過噴嘴20。常規(guī)機定時器22，23，24和25控制的主噴射，副噴射，固化和模開放的順序。該定時器是由從機器10的模具鎖止信號觸發(fā)。我們關(guān)注單獨與主噴射時期。
連續(xù)運行的泵26提供了從一個貯液槽28的液壓流體27通過流量限制閥29向缸18的后面活塞19，從而使活塞前進。由泵輸送的流體是在相對高的壓力，這是由一個常開的電動液壓壓力釋放閥30調(diào)節(jié)，控制返回的加壓流體，以眾所周知的方式貯槽的。
一種位置傳感器，顯示作為一個電位器31，被連接到推桿16，以提供一個位置信號以響應(yīng)閘板位置。大多數(shù)成形機具有一個位置指示器，以該電位器32可以被連接。一種模具的壓力傳感器33，如應(yīng)變儀，位于與模腔12連通，以提供一個信號以響應(yīng)模具的壓力。模具壓力可以被檢測到在模腔12中，在柵極12A，或在澆道和澆口系統(tǒng)。如圖所示，模具的壓力是通過一個虛擬的頂銷34傳遞到壓力傳感器33。
一種位置比較器35連接到從位置傳感器31，從一個位置取樣計時器37的可調(diào)沖頭位置的設(shè)定點36與位置取樣時間信號的預(yù)定常數(shù)設(shè)定值信號接收可變活塞位置信號，該比較器提供一個沖頭位置偏差信號作為對應(yīng)于該偏差的方向在位置采樣定時器在預(yù)定的時間提供其信號接收到模具鎖止信號經(jīng)過一個極性的，并從給定位置的感測到的沖頭位置的偏差的函數(shù)，并且而在空腔12中填充的熔融物。間奏壓力控制38款項公羊位置偏差信號和填充壓力參考信號從補壓參考39提供的填充壓力控制信號。
壓力比較器40被連接到從壓力傳感器33中，從一個可調(diào)模具壓力setpont 41一個預(yù)定的恒定壓力設(shè)定值信號和來自壓力取樣計時器42的壓力下的采樣時間信號接收可變模壓力信號，該壓力比較器提供一個模具壓力偏差信號作為對應(yīng)于該偏差的方向的極性，并從給定的壓力感測到的模具壓力的偏差的函數(shù)。壓力采樣定時器在預(yù)定的時間提供其信號接收到的模具鎖定信號后，從機10和12已經(jīng)充滿了熔體中的空腔之后，但在模具中的壓力之前顯著降低。壓實壓力控制43款項模具壓力偏差信號和壓制壓力參考信號的壓制壓力參考44提供壓縮壓力信號。
的方法，計時器45在主噴射期間通過從主噴射定時器22接收到的信號被激勵。它分割主噴射時期進入填充周期和壓實時間。在填充期間它提供的填充壓力信號可編程電源46，并在壓實期間，它提供了壓制壓力信號，可編程電源?？删幊屉娫刺峁┑拈y控制信號以響應(yīng)所接收的填充和壓實壓力信號提供給電動液壓壓力釋放閥30，以控制在所述主噴射期間提供給液壓缸18的液壓壓力，由此來獨立地調(diào)節(jié)上的注射壓力在主噴射期間根據(jù)需要產(chǎn)生所需的壓頭位置和模具的壓力在各自的預(yù)定時間的填充和壓實部分增塑材料。
圖。在沖頭位置和與時間模壓力在一個典型的注射模制周期，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)2和3顯示的變化。零時間由當(dāng)模具的兩半被夾緊在一起，并在空腔的狀態(tài)的接收熔融提供模子鎖止信號來確定。關(guān)于時間的主壓力是由主噴射定時器22，通過二次注入計時器23，固化時間由固化計時器24和開模時通過模具打開計時器25上時的二次壓確定。
在時間上的原生壓力的預(yù)定高水壓通過壓力釋放閥30調(diào)節(jié)被輸送到氣缸18，移動活塞19和連接頭16前進，從而通過噴嘴20進入腔12從擠壓套管15注入熔融的時間設(shè)置足夠長的時間，以使熔體在模腔的模腔和壓實的完全填充。它通常被設(shè)置為允許模壓力達到其最大值為熔融粘度的任何合理的變化?？梢钥闯鲈趫D 2是具有低熔融粘度的柱塞完成它的沖程填充模具型腔在比具有高熔融粘度的時間更少。圖。圖3示出了具有低熔融粘度較高的模具的壓力比具有高熔體粘度獲得的。為了優(yōu)化生產(chǎn)時間上的主壓力，以及其它的循環(huán)時間，保持盡可能短。
在上一次的二次壓在圓筒18的液壓壓力通常是由壓力釋放閥30降低到預(yù)定的夾持壓力，以基本防止倒流的熔體。時間被設(shè)置為允許固化，或固化時，熔體中的柵極到這樣的程度，熔體不會流出來時的壓力去除模具。柱塞沒有在這段時間內(nèi)基本上移動，但在模具presssure減小熔體下降的溫度和熔體在模腔開始固化。圖。圖2示出了基本穩(wěn)定的壓頭的位置，和圖 圖3示出了逐漸減小模具的壓力隨著時間的流逝。模具壓力曲線是相似的兩種熔體粘度，但由于主要是在峰值壓力差所抵消。理想情況下，模具的壓力應(yīng)該在這個時間作為高熔體粘度曲線不下降到零。
在固化時液壓從液壓缸18釋放，使得沖頭16被允許向后移動，所有模具的壓力被除去。當(dāng)二次注射壓力被釋放時，電動機17開始旋轉(zhuǎn)的壓頭16，通過剪切和加工成型材料13中，通過從料斗14重力流入擠出機筒15，當(dāng)柱塞轉(zhuǎn)動塑化。柱塞，作為一個螺釘，向前移動的材料在料筒，建立在向后迫使柱塞到其初始位置向后筒的前端的壓力。這個向后的運動通常是由在汽缸18的預(yù)定背壓相對，當(dāng)它已經(jīng)移動到初始位置的馬達17停止轉(zhuǎn)動和塑化完成。固化時間超出了完成塑化的，直到熔體成型的模制在腔12中的一部分被固化足以從模具中取出時保持其形狀。
在開模時，模具被解鎖并打開，模制部件被去除。開模時間只要足夠長以允許這種移動，之后將模子重新閉合并鎖定了，準備好一個新的周期。
本發(fā)明涉及只在時間，它被分成稱為填充時間和壓縮兩個時間段的主要壓力，該部正在完成由程序計時器45，通過主噴射定時器22通電。在圖中所示的例子。2和3所示，填充時間可能通常取為3.5秒，與壓實時間占據(jù)了6秒的剩余部分。關(guān)于時間，或2.5秒一次壓..主噴射壓力被替換為填充和壓實時間分別在輸送到氣缸18獨立填充和壓實壓力。
當(dāng)模具12關(guān)閉和鎖定時，一個鎖定信號被從機器10傳送到主噴射定時器22，位置取樣計時器37和壓力取樣計時器42，開始計時。主噴射計時器立即通電過程計時器45，用填充壓力信號傳送到所述可編程電源46的電源提供的閥控制信號，響應(yīng)于所述填料的壓力信號，以電動液壓溢流閥30，它部分地關(guān)閉時，限制返回的液壓流體27至油槽28，所以建立液壓壓力在氣缸18，在氣缸內(nèi)壓力的積聚是由流量限制閥29，壓力在氣缸減慢18移動活塞19和所連接的推桿16向前，擠壓通過噴嘴20從熔融擠出機筒15和將其注入到模腔12。
作為沖頭向前移動的聯(lián)接抽頭32前進穿過電位器31從接地端向連接到電壓源V結(jié)束時，產(chǎn)生一個位置信號正比于沖頭位置，該信號被輸送到位置比較器35，一個位置的設(shè)定點信號是從一個可調(diào)節(jié)位置的設(shè)定值供給裝置36的位置比較，設(shè)定點信號等于所述位置信號在所述沖頭的預(yù)定位置。在鎖止信號已被接收之后的預(yù)定時間，位置采樣時間37發(fā)送位置信號樣本到位置比較器35。如，當(dāng)接收到位置采樣信號時，存在的位置和位置設(shè)定值之間的差信號，一只公羊位置偏差信號傳遞到補壓控制38，補壓基準裝置39提供了一個充氣壓力參考信號的填充壓力控制，其中總結(jié)了公羊位置偏差和補壓的參考信號，以提供填充壓力控制信號。沖頭位置偏差信號是這樣一個值，該值，當(dāng)加入到填充壓力基準信號，就會產(chǎn)生一個填充壓力控制信號，將修改的液壓壓力傳遞到氣缸18充分糾正的下一個在沖頭位置的偏差周期。填充壓力控制信號就變成為下一個周期的新的填充壓力的參考信號。初始填充壓力基準信號被手動設(shè)置，如由一個電位器，根據(jù)以往的經(jīng)驗。
在腔12中的壓力感測由一個應(yīng)變儀或其它壓力傳感器33，它提供了一個正比模具壓力信號壓力比較器40。
裝置41向壓力比較器，設(shè)定點信號等于由期望被在后模鎖止一個預(yù)先確定的時間保持在預(yù)定的模具壓力所產(chǎn)生的模具壓力信號的模具壓力設(shè)定信號從可調(diào)結(jié)晶器的壓力設(shè)定點提供。在所述鎖止信號已經(jīng)被接收后預(yù)先設(shè)定的時間，壓力取樣計時器42發(fā)送一個壓力采樣信號到壓力比較器40。如，當(dāng)接收到的壓力信號樣本時，有在模具的壓力和模具之間的差壓力設(shè)定信號，壓力偏差信號被傳遞到壓實壓力控制43，一種壓實壓力基準裝置44提供了一種壓實壓力參考信號，壓制壓力控制，該總結(jié)中的壓力差和壓實的參考信號，以提供壓縮壓力控制信號。初始壓實壓力基準信號被手動設(shè)置，如由一個電位器，根據(jù)以往的經(jīng)驗。此后，壓實壓力控制信號變?yōu)橛糜谙乱粋€循環(huán)的新的壓制壓力的參考信號。
在一個優(yōu)選的實施方案中，位置和模具的壓力設(shè)定點36，41覆蓋的范圍在由上，下限確定的值。比較器35，40，然后提供偏差的信號，只有當(dāng)換能器31，33提供上述最大值或低于最低限度的信號。如果該上限和下限重合，存在而是從其中偏差測量一個參考值。當(dāng)上限和下限被雇用，所產(chǎn)生的偏差信號，通常是預(yù)定的步驟，以使壓力調(diào)整在相應(yīng)預(yù)定增量向上和向下進行。
圖。4顯示了填充和壓實壓力，位置和壓力限制之間的關(guān)系，因為它們適用于圖低熔體粘度材料。2和3。填充于時間壓力設(shè)定結(jié)束時，模具的壓力開始更迅速，這標志著熔體在模腔12的壓縮開始時建立起來的。RAM的基本線性的向前運動可以繼續(xù)后的填充壓力是通過壓實壓力由于相對少量的壓實最初發(fā)生的取代。位置限制設(shè)置在某一點沿，但preferrably的，位置曲線，而不管它們是否落在填充或壓實壓力倍內(nèi)的大致直線部的端部附近。壓力限制設(shè)置在某個時候開始壓實后，但在模具的壓力才達到峰值后下降明顯。Preferrably壓力限制設(shè)置峰值模具附近壓力，不管他們是否屬于壓實或二次加壓的時間范圍內(nèi)。在圖 4的位置被限制在該位置的曲線的基本線性的部分的端部所示的壓制壓力的時間。壓力限制顯示在壓實時間結(jié)束時的峰值模壓力達到之前。在圖的曲線。4是相同的如在圖的低熔融粘度曲線。2和3，當(dāng)限制是在，或超出時，周期的端部在此期間，要被控制的壓力被施加時，校正，如有的話，將發(fā)生在下一個成形周期。有在控制液壓壓力，使活塞19從在電動液壓溢流閥30與液壓延遲通過由流量調(diào)節(jié)閥29引入的限制性內(nèi)引入的限制性內(nèi)引入遇到機械延遲產(chǎn)生的應(yīng)用程序的一些滯后，這是主要的這樣的延遲，峰值模具壓力下降在時間的二次壓力的結(jié)果。
示出和描述的實施例是本發(fā)明的一較佳實施例，并不限定它是僅由權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍。
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