注塑機一體式模具冷卻系統的研製

0 背景

注塑成型是一種極其高效的塑料，材料浪費極少

處理方法. 這種加工方法可以加工形狀複雜的產品, 準確尺寸或插入零件, 生產效率高，易於實現自動化生產. 注塑成型機主要生產設備, 注塑機完成一個注塑週期大致可分為以下幾個步驟: 合模, 塑化, 注塑成型, 保持壓力, 冷卻, 開模, 彈射, 如此往復.

(1) 模具冷卻對配料週期週期的影響.

機器的冷卻時間從保壓階段開始，到模具打開時結束. 在每個配料週期內, 冷卻時間佔 1 / 2 整個週期. 注塑中配料週期的長短直接影響生產效率和設備利用率. 所以, 為了提高效率, 首先考慮的應該是佔整個週期很大比例的冷卻時間. 研究表明，良好的冷卻系統設計和控制可以減少大約 20% 冷卻時間.

(2) 模具冷卻對注塑成型質量的影響

模具冷卻不僅影響配料週期的周期, 而且還會影響注塑產品的質量. 塑料製品的評價主要有三個方面, 首先是外觀質量, 包括誠信, 顏色, 光之類的; 二是尺寸和相對位置的精度; 第三個是體力, 與用途相對應的化學和電氣特性. 這三個性能與成型過程中的模具溫度有直接關係.

1. 表面質量. 模具溫度過低會使產品輪廓不清晰，產生明顯的熔合線, 從而改善表面粗糙度.
2. 尺寸精度. 保持模具溫度恆定，可以減少成型收縮率的波動，提高製品尺寸精度的穩定性.
3. 機械性能. 冷卻系統溫度是否設置合理, 內部溫度場將得到有效改善, 和機械性能將提高，同時減少塑料部件中的應力.

1 注塑機模具冷卻的現狀表明，模具冷卻在註塑成型中起著非常重要的作用.

作為成型生產的核心設備, 注塑機應詳細監控這一重要環節的過程. 然而, 與成型工藝的其他參數相比, 模具冷卻的過程監控往往被忽視. 現在, 注塑機生產工藝參數 (比如注射速度, 保壓比, 氣缸溫度, 等等。) 有準確的檢測, 及時反饋和過程數據存儲, 然而, 模具冷卻過程仍處於無人監控或人工監控狀態.

現在, 大多數注塑機設備模具冷卻一般有兩種方形.

(1) 在註塑機模板上安裝分水塊, 如圖 1.

(2) 在註塑機外圍安裝機械流量調節器, 如圖 2.

1.1 安裝在註塑機模板上的分水塊，其優點是管路佈置簡單、乾淨, 只有總進水和模具冷卻的總回水管接在分水塊上, 再將分水塊各支路配水閥接模具冷卻水.

連接的. 通過這種方式, 支路短，壓力損失小. 然而, 這樣無法測量水的流量和溫度, 無法知道模具的冷卻水是否正常連接，水是否堵塞. 而在生產過程中如果模溫機出現故障或供水管路上的閥門誤操作等, 注塑機無法感應. 此外, 長期與生產, 模具內的冷卻管道會產生水垢, 水銹等, 不僅影響水流速度, 而且還形成了一種隔熱層, 影響傳熱效率. 此時, 它會導致產品缺陷, 並且可能生產了很多有缺陷的產品, 造成損失. 1.2 在註塑機外圍安裝機械流量調節器

流量調節器集浮子流量指示和指針式溫度計於一體. 模頭冷卻的總進水和回水接流量調節器, 流量調節器各支路均有流量指示和溫度表. 具有流量和溫度指示, 有效避免模具安裝初期的水路誤差, 及時發現成型生產過程中的水路障礙.

然而, 因為流量調節器的儀表是機械的, 方便設備管理員查看, 流量調節器只能安裝在機器周圍人們容易看到的地方. 多分支流量調節器, 需要的安裝空間越大. 實際上, 隨著模具設計越來越精細, 模具上的冷卻分支越來越多. 流量調節器需要一根很長的支管將注塑機外圍支管的進出口連接到模具上. 特別是在動模板一側的模具上, 連接的長度會很長. 因為註塑機動模板在移動, 與動模板連接的支管必須使用拖鏈，以保證支管可以來回彎曲. 如果分支水管數量較多, 相應的拖鏈也要不斷增加. 所以, 無論是布水器本身的安裝還是支管的佈置, 給設計者和安裝者帶來了極大的困擾.

流量分配器的流量指示和溫度計是機械式的，存儲在讀數誤差中. 只有在溫度和流量有明顯變化時才能檢測到溫度和流量. 並且只能靠人工讀取和記錄, 手動閱讀的頻率不容易掌握.

獨立的電子溫度和流量檢測器，用於高質量的塑料製品, 特別適用於汽車功能部件

以上兩種模具冷卻配置已不能滿足質量控制的要求. 為了滿足高質量的質量要求, 廠家開始配備獨立的電子溫度流量檢測儀 (如圖. 3) 注塑機旁. 模具冷卻水總進出水管先接設備, 然後將設備分成各個分支並連接到模具上. 這種獨立的電子溫度流量檢測器一般由控制器組成, 操作屏幕和溫度, 安裝在每個分支上的流量和其他傳感器. 本電子溫度流量檢測儀可將模具冷卻水狀態數字化顯示在操作屏上. 操作畫面可設定量程值的冷卻水狀態, 超出設定範圍值會立即報警, 並通過開關的形式將報警狀態告知注塑機, 使注塑機立即停止動作, 為了減少次品的產生. 該設備還具有數據存儲功能, 可存儲歷史冷數據.

一般來說, 獨立的電子溫度和流量計是機械水調節器的電子升級. 解決了讀數不准確和人工檢查的問題. 但也留下了一些問題, 如分支水管的安裝, 測溫點到模具的距離. 而且, 電子溫度流量檢測器, 作為一個可以獨立運行的設備, 必須有自己的操作屏幕和控制器和保護金屬片, 所以價格較高，初期投資較大.

注塑機一體化模具冷卻控制系統 針對獨立電子式溫度流量計遺留的問題, 注塑機廠家開始設計和推廣注塑機一體化模具

冷卻控制系統. 如圖所示 4.

從安裝空間來看. 注塑機的集成模具冷卻控制

在註塑機的設計中, 充分考慮了安裝空間. 傳感器和水槽塊安裝在離模具最近的位置. 這種連接只需一根短支管即可實現. 模具冷卻水合流後, 注塑機機體上只有總進水管和總回水管, 大大減少了水管佈置所需的空間. 注塑機的整體設計也可以更緊湊. 以及一些管道保溫或防結露水的要求, 更容易實現.

從成本的角度. 注塑機已經是一個完整的系統, 當注塑機集成模具冷卻控制系統, 可共享原有註塑機硬件. 如主機屏, 控制器, 和保護金屬板. 冷卻控制系統無需專用操作屏幕, 控制器和一些保護, 可以顯著降低成本. 此外, 操作統一到注塑機畫面後, 用戶的操作會更方便.

注塑機直接採集冷卻系統的傳感器, 可以獲得更直接、更準確的模具冷卻數據. 注塑機獲得數據後, 可以獲得更多的干預行動. 如設置多級預警和報警, 建立多層次的干預行動. 隨著融合發展的深入, 模具冷卻系統可與模具熱流道加熱系統聯動，更好地控制模具內溫度.

隨著工業的發展 4.0 和注塑機的數字化, 注塑工藝的重要數據, 包括冷卻過程, 需要存儲. 注塑機一體化模具冷卻系統，可將模具冷卻環節的工藝數據和注塑機的成型工藝數據統一存儲, 數據統一存儲，更便於管理和追溯. 如果配置電子溫度流量檢測器, 雖然它也有數據存儲的功能, 但它的存儲格式, 傳輸方式可能與註塑機數據不同, 給背後數據的管理和使用帶來諸多不便.

4 概括

代碼電腦 1 比較注塑機模具冷卻的四種配置

設備, 注塑機一體式模具冷卻系統優勢一覽. 隨著模具技術的發展, 模具冷卻的重要性在不斷提高. 隨著工業的發展 4.0, 無人工廠和熄燈工廠的概念正在深入, 而注塑成型過程的數字化是必要條件. 注塑機一體化模具冷卻系統將是未來高端注塑機的必備配置.

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