專利名稱：具有分離型模具的注射成型設備及其控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種具有分離型模具的注射成型設備及其控制方法，更具體而言，涉及一種具有分離型模具的注射成型設備及其控制方法，該設備包括具有型腔面或模芯面的單獨的中間模具，可在注射成型之前進行加熱，并與注射成型同時冷卻，以使注射成型以短周期完成。另外，本發(fā)明涉及一種具有分離型模具的注射成型設備及其控制方法，該設備中，通過在注射成型過程中使模具面上各個區(qū)域保持期望的溫度，來制造出高質(zhì)量的注射成型產(chǎn)品。
背景技術：
合成樹脂或金屬的注射成型是指將熔融狀態(tài)的合成樹脂或金屬注射到具有型腔的靜模(型腔模)及具有模芯的動模(芯模)之間，然后使注射的合成樹脂或金屬冷卻，來獲得形如型腔的模制品。
在注射成型中，當注入熔融材料時，模具的溫度優(yōu)選要盡可能地與熔融材料的溫度相同。原因在于可提高所注入材料的流動性與到型腔表面上的結(jié)構(pattern)的轉(zhuǎn)寫性，并可在熔融材料凝固后，減少殘留應力所導致的變形。另外，熔融材料完全注入后，優(yōu)選模具具有更低的溫度。這樣，注入的材料可迅速冷卻，并且也可縮短注射成型的周期，由此提高生產(chǎn)效率。
但是，如果預先加熱模具，使模具的溫度升高，雖然提高了流動性及轉(zhuǎn)寫性，但模具的冷卻需要很長時間。這樣，由于注射成型周期變長而出現(xiàn)問題；另一方面，當減少體積以使模具快速冷卻來縮短注射成型周期時，模具的硬度或剛性會變?nèi)?。這樣，會出現(xiàn)另一個問題，因為模制產(chǎn)品會發(fā)生變形或其耐久性變差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供一種具有加熱和冷卻裝置的注射成型設備及其控制方法，該設備能夠使模具保持適當?shù)臏囟?，以維持注射的熔融材料的流動性及轉(zhuǎn)寫性，同時，在注射時或之后，使模具迅速冷卻，來縮短注射成型的周期。換言之，本發(fā)明的該目的是提供一種注射成型設備及其控制方法，該設備能夠解決當模具溫度升高時模具需更多時間冷卻，從而使注射成型周期變長，而當模具尺寸減小以便于讓模具迅速冷卻時，流動性及轉(zhuǎn)寫性變差的矛盾問題。
另外，本發(fā)明的另一個目的是提供一種注射成型設備及其控制方法，該設備通過使模具面的各個部位保持在期望溫度，來控制注射成型產(chǎn)品的冷卻速度，能夠制造出沒有變形的優(yōu)質(zhì)注射成型產(chǎn)品，同時也可縮短周期。
本發(fā)明的注射成型設備包括型腔模，具有形成型腔的型腔面，熔融的注射材料注入型腔中；芯模，具有當與型腔模接合時形成型腔的模芯面，并且安裝成能夠通過導銷的引導向前和向后移動，來打開或閉合型腔；注射單元，用于在注射時，將材料注入型腔；注射控制部，用于控制使芯模向前或向后移動的液壓缸及將材料注射到型腔中的注射單元。而且，芯模分為具有模芯面的較薄的中間芯模板及較厚的芯模支撐板，并且包括導銷，從芯模支撐板延伸出，當芯模朝向型腔模移動時，該導銷插入至形成在型腔模中的第一導孔中，并且安裝穿過中間芯模板，以約束中間芯模板只能向前和向后移動；第一彈性構件，安裝于中間芯模板與芯模支撐板之間，以當芯模向后移動來打開型腔時，使中間芯模板及芯模支撐板通過彈力彼此分離。另外，注射成型設備還包括第一加熱裝置，安裝于中間芯模板的分離面上，用于加熱中間芯模板；第一冷卻裝置，用于冷卻芯模支撐板；以及模具溫度控制部，用于控制第一加熱裝置及第一冷卻裝置，來控制注射過程中中間芯模板的溫度。特別地，由于本發(fā)明的注射成型設備構造成注射控制部可對使芯模向前和向后移動的液壓缸進行控制，并且模具溫度控制部可對中間芯模板的溫度進行控制，因此實現(xiàn)了注射成型作業(yè)的自動化。從而作業(yè)人員得以減少，生產(chǎn)效率也得以提高。
在本發(fā)明的注射成型設備中，用作動模，相對于型腔?？梢苿影惭b的芯模分為更薄的中間芯模板及更厚的芯模支撐板。而且，在與芯模支撐板接合之前，中間芯模板可由加熱裝置加熱，保持在適宜進行注射成型的溫度，并且將芯模支撐板進行足夠的冷卻，以當與中間芯模板接觸時迅速冷卻中間芯模板。在注射時，芯模支撐板向型腔模移動，以擠壓中間芯模板使其與型腔模緊密接觸，然后，在熔融材料完全注射后，停止加熱裝置的運行，與芯模支撐板接觸的中間芯模板被迅速冷卻。因而，在注射熔融材料時，芯模面保持在適當?shù)臏囟?，以確保良好的流動性與轉(zhuǎn)寫性，但是模具可在注射結(jié)束時迅速冷卻。從而縮短注射成型的周期。
本發(fā)明的注射成型設備還包括熱傳遞構件，該熱傳遞構件安裝在中間芯模板朝向芯模支撐板的表面或芯模支撐板朝向中間芯模板的表面，用于使已被加熱的中間芯模板迅速冷卻。優(yōu)選地，該熱傳遞構件由硬度小于芯模的軟質(zhì)金屬制成，該熱傳遞構件由選自以下組中的一種金屬或其合金制成金、銀、銅、錫、鉛和鋁。更加優(yōu)選地，熱傳遞構件包含分解溫度為180℃或以上的熱傳遞物質(zhì)，該熱傳遞物質(zhì)優(yōu)選為潤滑油。因此，由于熱傳遞構件安裝在相互分開的中間芯模板與芯模支撐板之間，因而可使已被加熱的中間芯模板迅速冷卻。而且，由于減輕了中間芯模板與芯模支撐板相互碰撞時所產(chǎn)生的沖擊，因此注射成型設備的耐久性可進一步提高。
本發(fā)明的注射成型設備以這樣的方式構造第一加熱裝置包括電加熱體，該電加熱體插入到中間芯模板的分離面中形成的槽內(nèi)，第一冷卻裝置包括冷卻水管，安裝于芯模支撐板中，以使冷卻水流經(jīng)冷卻水管。還設置有銅構件，填充在電加熱體和槽之間的空間內(nèi)，以促進熱傳遞。另外，第一彈性構件為螺旋彈簧，導銷插入其中，在固定有導銷的芯模支撐板的外圍區(qū)域形成具有一定深度的環(huán)形槽，以當芯模支撐板向前移動時，使彈簧完全插入其中。還設置有溫度傳感器，其安裝在中間芯模板中，用于測量中間芯模板的溫度。而且，還設置了多個電加熱體，每一個可獨立地控制其發(fā)熱量。
本發(fā)明的注射成型設備中，型腔膜分為形成有型腔面的較薄的中間型腔模板及形成有第二導孔的較厚的型腔模支撐板。型腔膜包括中空導向筒體，一端穿過中間型腔模板而固定，另一端固定到型腔模支撐板的第二導孔中，以約束中間型腔模板只能向前和向后移動；和第二彈性構件，安裝在中間型腔模板與型腔模支撐板之間，以當芯模向后移動來打開型腔時，使中間型腔模板與型腔模支撐板通過彈力而彼此分離。本發(fā)明的注射成型設備包括第二加熱裝置，安裝到中間型腔模板的分離面，用于加熱中間型腔模板；和第二冷卻裝置，用于冷卻型腔模支撐板。
如果和芯模一樣，型腔模也分為中間型腔模板與型腔模支撐板，則可在與型腔模支撐板接合之前，將中間型腔模加熱來保持適合注射成型的溫度，并且可對型腔模支撐板進行足夠的冷卻，以當與中間芯模板接觸時迅速冷卻中間芯模板。換言之，在中間芯模板、中間型腔模板和型腔模支撐板通過將芯模支撐板向型腔模移動相互緊密接觸的狀態(tài)中，并且當通過停止第一和第二加熱裝置使所有的型腔模面保持在適合注射成型的溫度時，將熔融的注射成型材料完全注入。在注射過程完成后，整個型腔可迅速冷卻。因此，當注射熔融的材料時，型腔面及模芯面保持在適當?shù)臏囟葋泶_保較高的流動性與轉(zhuǎn)寫性。而且由于在注射結(jié)束后模具即可迅速冷卻，因此可縮短注射成型過程的周期。
另外，為了提高中間型腔模的冷卻效果，優(yōu)選在冷卻時使中間型腔模板和型腔模支撐板的分離面彼此充分地緊密接觸。換言之，螺旋彈簧用作彈性構件，以使中空筒體能夠插入，并且具有預定深度的大直徑部分形成在型腔模支撐板的第二導孔中，以當中間型腔模板向后移動時，使螺旋彈簧完全插入其中。另外，導向筒體的中空空間用作第一導孔，以當芯模朝向型腔模移動時，使導銷能夠插入導向筒體的中空空間內(nèi)，由此有利于筒化結(jié)構。
另外，在本發(fā)明的注射成型設備中，每一個第一和第二加熱裝置使用容易控制發(fā)熱量的電加熱體。特別地，第一和第二加熱裝置安裝在形成于模具的分離面中的槽內(nèi)，以在中間芯模板和中間型腔模板接觸的狀態(tài)下，直接有效地將所產(chǎn)生的熱量傳遞到中間芯模板和中間型腔模板。另外，為了通過增大中間芯模板和芯模支撐板之間的接觸面積來提高熱傳遞，優(yōu)選在槽和插入槽中的電加熱體之間的空間填充入銅。也可將溫度傳感器安裝到中間芯模板，來控制電加熱體的發(fā)熱量，以使芯模的溫度保持在預定范圍之內(nèi)。每一個第一及第二冷卻裝置包括插入到芯模支撐板內(nèi)的冷卻水管，以使冷卻水流經(jīng)冷卻水管。另外，每一個電加熱體可使用單個電熱絲，但是每一個能夠獨立控制發(fā)熱量的多個電熱絲用來控制型腔面或模芯面上的各個區(qū)域的溫度。如果用于每個區(qū)域的溫度可獨立控制，則可控制注射成型產(chǎn)品的冷卻速度，并且也可降低由殘留應力導致的變形，從而生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。而且由于加快冷卻速度，則可縮短周期，因而提高生產(chǎn)效率。
本發(fā)明提供了一種控制注射成型設備的方法，該設備包括型腔模，具有形成型腔的型腔面，熔融的注射材料注入型腔中；芯模，具有當與型腔模接合時形成型腔的模芯面，并且安裝成能夠通過導銷的引導向前和向后移動，來打開或閉合型腔，芯模分為中間芯模板和芯模支撐板；注射單元，用于在注射過程中，將材料注入型腔；注射控制部，用于控制使芯模向前或向后移動的液壓缸及將材料注射到型腔中的注射單元；第一加熱裝置，安裝于中間芯模板的分離面上，用于加熱中間芯模板；第一冷卻裝置，用于冷卻芯模支撐板；以及模具溫度控制部，用于在注射過程中控制第一加熱裝置及第一冷卻裝置，從而控制中間芯模板的溫度。本發(fā)明的方法包括下列幾個步驟啟動液壓缸，使芯模與型腔模接合；在液壓缸開始運轉(zhuǎn)的同時，啟動第一加熱裝置，來加熱中間芯模板；當從安裝到中間芯模板的溫度傳感器檢測的信號達到預定加熱溫度時，停止第一加熱裝置的運轉(zhuǎn)，從而停止加熱中間芯模板；當?shù)谝患訜嵫b置停止運轉(zhuǎn)的同時，將熔融材料從注射單元注射到型腔內(nèi)；當材料開始被注射的同時，使安裝有冷卻水管的芯模支撐板與中間芯模板緊密接觸，來冷卻中間芯模板；當從安裝到中間芯模板的溫度傳感器所檢測的信號達到預定的冷卻溫度時，將中間芯模板與芯模支撐板彼此分離，來停止冷卻中間芯模板；啟動液壓缸，使芯模從型腔模脫離。


圖1為示意性顯示根據(jù)本發(fā)明一個實施例的注射成型設備的結(jié)構圖。
圖2為顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的注射成型設備模具的打開狀態(tài)的示意性視圖。
圖3為顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的注射成型設備模具的閉合狀態(tài)的示意性視圖。
圖4為顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的中間芯模板的電加熱體細部視圖。
圖5(a)為顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的中間芯模板電加熱體的一種布置的示意性視圖。
圖5(b)為顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的中間芯模板電加熱體的另一種布置的示意性視圖。
圖6為顯示根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的注射成型設備模具的打開狀態(tài)的示意性視圖。
圖7為顯示根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的注射成型設備模具的閉合狀態(tài)的示意性視圖。
圖8為示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的控制注射成型設備的方法的流程圖。
具體實施例方式
下文中將參照附圖對根據(jù)本發(fā)明一個實施例的注射成型設備進行詳細描述。
圖1為示意性顯示根據(jù)本發(fā)明一個實施例的注射成型設備的結(jié)構圖，圖2為顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的注射成型設備模具的打開狀態(tài)的示意性視圖，圖3為顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的注射成型設備模具的閉合狀態(tài)的示意性視圖，圖4為顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的中間芯模板的電加熱體細部視圖，圖5(a)為顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的中間芯模板電加熱體的一種布置的示意性視圖，5(b)為顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的中間芯模板電加熱體的另一種布置的示意性視圖。
本發(fā)明的注射成型設備包括具有型腔面的型腔模；與型腔模接合，并且分為中間芯模板與芯模支撐板的芯模；用于控制液壓缸的注射控制部，該液壓缸使芯模向前或向后移動；用于加熱中間芯模板的第一加熱裝置；用于冷卻芯模支撐板的第一冷卻裝置；用于控制第一加熱裝置與第一冷卻裝置啟動的模具溫度控制部；安裝在芯模支撐板朝向中間芯模板的表面上的熱傳遞構件。
如圖1所示，注射單元為用于將材料注射到型腔內(nèi)的單元，包括加熱筒體122、安裝在加熱筒體122內(nèi)的螺桿124及使螺桿124旋轉(zhuǎn)的液壓電動機120。另外，為了使芯模固定板50移動，設置有液壓缸110。而且，型腔模20固定到型腔模固定板10上，熔融材料通過形成在型腔模固定板10中的注射通道注射到型腔內(nèi)，加熱筒體122在注射材料時與型腔模固定板10緊密接觸。加熱筒體122內(nèi)沿加熱筒體122的縱向方向設有螺桿124，加熱筒體122一側(cè)安裝有連接到螺桿124來使螺桿124旋轉(zhuǎn)的液壓電動機120。另外，注射控制部310電連接到液壓缸110、液壓電動機120及模具溫度控制部320。而且，模具溫度控制部320與用于調(diào)節(jié)流經(jīng)冷卻水管43的冷卻水流的閥322、安裝到中間芯模板30的電加熱體33和安裝到中間芯模板30的溫度傳感器80連接，冷卻水管43安裝到芯模支撐板30。
參照圖2，型腔模20形成有型腔面21，其中注入熔融的注射材料，熔融的注射材料通過注射通道23注射到型腔面21中。另外，型腔模20形成有導孔22，導銷41插入其中。芯模面31形成在中間芯模板30的朝向型腔面21的一側(cè)上。參照圖3，其中顯示了型腔模20與中間芯模板30彼此接合的狀態(tài)，模芯面31與型腔面21形成型腔C，其中注入熔融的注射材料。中間芯模板30的形狀為厚度薄于芯模支撐板40的板，以使芯模易于加熱和冷卻。換句話說，傳統(tǒng)的芯?？煞譃橹虚g芯模板30和芯模支撐板40。
參照圖4，多個槽35形成在中間芯模板30的分離面中，用于加熱中間芯模板30的電加熱體33插入槽35內(nèi)。這里，每一個電加熱體33由絕緣層33b所包裹著鎳鉻線一類的電熱線33a形成。另外，為了增大中間芯模板30與芯模支撐板40之間的接觸面積，同時促進熱傳遞，在電加熱體33與插入電加熱體33的槽35的空間內(nèi)填充了銅構件37。參照圖5(a)及圖5(b)，電加熱體33可使用單個電熱線(圖5(a))或多個電熱線(圖5(b))。參考標記34表示用于調(diào)整來自電加熱體33的發(fā)熱量的模具溫度控制部。在使用多個電熱線的情況下，可適當調(diào)整各電加熱體33的發(fā)熱量，以使中間芯模板30的模芯面31的溫度均勻。另外，中間芯模板30安裝有溫度傳感器80。溫度傳感器80用來實時測量中間芯模板30的溫度，并將測量的溫度傳送，以使模具溫度控制部34可適當?shù)卣{(diào)整來自電加熱體的發(fā)熱量，從而使芯模板保持在一定的溫度范圍內(nèi)。雖然本實施例中示出只使用一個溫度傳感器，但是可根據(jù)需要安裝多個溫度傳感器。特別地，如果調(diào)整來自各電加熱體的發(fā)熱量，以使模具表面的各部位具有彼此不同的溫度時，優(yōu)選將溫度傳感器安裝到模芯面上的需要設置不同溫度的期望區(qū)域中。
另外，芯模支撐板40安裝有用于使芯模支撐板40保持在一定溫度的冷卻裝置，以當芯模支撐板40與中間芯模板30接觸時，能夠使中間芯模板30冷卻。在本實施例中，第一冷卻裝置包括冷卻水箱(未示出)；用于使冷卻水循環(huán)的泵；和形成于芯模支撐板40中的冷卻水管43。冷卻水管43連接在芯模支撐板40內(nèi)，芯模支撐板40的側(cè)面形成有入口端口與出口端口(未示出)。
而且，在中間芯模板30與芯模支撐板40之間，螺旋彈簧90插入到導銷41的周圍。當芯模支撐板40向后移動來打開型腔時，螺旋彈簧90使中間芯模板30與芯模支撐板40通過其彈力彼此分離，以使中間芯模板30在沒有由芯模支撐板40進一步冷卻的狀態(tài)下，能夠由電加熱體33迅速加熱。特別地，如圖3所示，在熔融材料注射到中間芯模板30與型腔模20緊密接觸形成的型腔C中后，為了提高中間芯模板30的冷卻效果，優(yōu)選使中間芯模板30與芯模支撐板40的分離面緊密接觸。這樣，每一個螺旋彈簧90插入到導銷41周圍。如圖3中所示，當芯模支撐板40移動并與中間芯模板30接觸時，螺旋彈簧90完全插入到環(huán)形槽44中，環(huán)形槽44具有一定的深度，形成在芯模支撐板的外圍區(qū)域，來固定導銷41。
為了使注射過程中已被加熱的中間芯模板30迅速冷卻，中間芯模板30朝向芯模支撐板40的面安裝有熱傳遞構件94。作為選擇，將熱傳遞構件94也可安裝到芯模支撐板40朝向中間芯模板30的面上。這樣的熱傳遞構件94由硬度小于芯模的軟金屬制成，軟金屬優(yōu)選為選自金、銀、銅、錫、鉛和鋁或其合金中的金屬。另外，該熱傳遞構件94為分解溫度為180℃或以上的凝膠狀態(tài)的熱傳遞物質(zhì)。該熱傳遞物質(zhì)優(yōu)選為潤滑油。
注射控制部310控制用于使芯模向前或向后移動的液壓缸110，液壓電動機120用于使螺桿124旋轉(zhuǎn)。
另外，模具溫度控制部320接收來自安裝于中間芯模板30的溫度傳感器80的信號，并對作為第一加熱裝置的電加熱體33和安裝于作為第一冷卻裝置的冷卻水管43的閥322進行控制，由此調(diào)節(jié)冷卻水流。
當然，注射控制部310和模具溫度控制部320能夠相互發(fā)送及接收所需要的信號。
下面將參照附圖對根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的注射成型設備進行描述。
圖6為顯示根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的注射成型設備模具的打開狀態(tài)的示意性視圖，圖7為顯示根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的注射成型設備模具的閉合狀態(tài)的示意性視圖。
本實施例與前述實施例的不同之外在于，與芯模的方式相同，型腔模20也分為中間型腔模板60與型腔模支撐板70，中間型腔模板60的分離面設有電加熱體，型腔模支撐板70中形成有冷卻管。本實施例的成型設備還包括中空導向筒體92，其每一個的一端穿過中間型腔模板60而固定，另一端插入到形成于型腔模支撐板70的第二導孔71中，以使中間型腔模板60可相對于型腔模支撐板70單向移動。另外，如圖6中所示，螺旋彈簧91插入導向筒體92中，以當中間型腔模板60和中間芯模板30處于打開狀態(tài)時，使中間型腔模板60能夠與型腔模支撐板70分離。而且，中間型腔模板朝向型腔模支撐板的面安裝有另一個熱傳遞構件95。該熱傳遞構件95位于型腔模支撐板與中間型腔模板之間，用于使已被加熱的中間型腔模板迅速冷卻。作為選擇，熱傳遞構件也可安裝于型腔模支撐板朝向中間型腔模板的面上。
參照圖7，大直徑部分74與第二導孔71相連接形成，導向筒體92插入其中，以使第二彈簧91插入其中，來將中間型腔模板60和型腔模支撐板70彼此完全緊密接觸，與形成在芯模支撐板40上固定導銷41的位置處的環(huán)形槽44的方式相同，使芯模支撐板40能夠與中間芯模板30緊密接觸。雖然本實施例中沒有示出用于使注射成型的產(chǎn)品與成型模具分離的頂出銷(eject pin)，但在產(chǎn)品不能自動地從成型設備中脫出的情況下，應安裝頂出銷來將通過中間型腔模板或中間芯模板成型的產(chǎn)品從成型設備頂出。
下面將參照附圖對根據(jù)本發(fā)明一個實施例的注射成型設備的控制方法進行描述。
圖8為為示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的控制注射成型設備的方法的流程圖。
首先，如果顯示模具打開的信號被輸入到注射控制部310，則注射控制部310啟動液壓缸110，以使芯模能夠與型腔模40接合。
與此同時，模具溫度控制部320也被輸入了該信號，并且該模具溫度控制部320啟動作為第一加熱裝置的電加熱體33，來加熱中間芯模板30。
隨著中間芯模板30被加熱，安裝于中間芯模板30的溫度傳感器80所檢測的信號被傳送到模具溫度控制部320，如果傳送到模具溫度控制部320的溫度達到預定加熱溫度，則模具溫度控制部320反過來終止電加熱體33的運轉(zhuǎn)，來停止對中間芯模板30的加熱。
在電加熱體33停止運轉(zhuǎn)的同時，啟動液壓電動機120，通過螺桿124，使在加熱室122內(nèi)熔融的材料通過注射通道23注入到型腔中。
同時，為了冷卻中間芯模板30，使安裝有冷卻水管43的芯模支撐板40與中間芯模板30緊密接觸。在將注射材料注入到型腔中的同時，中間芯模板30冷卻，其原因在于，熔融材料被注入到型腔中的時間比中間芯模板30被冷卻的時間相對短。
接下來，由安裝于中間芯模板30的溫度傳感測器80所檢測的信號被輸入到模具溫度控制部320，如果被輸入到模具溫度控制部320的溫度達到預定冷卻溫度，則模具溫度控制部320反過來使中間芯模板30與芯模支撐板40分開，來停止對中間芯模板30的冷卻。
如果停止對中間芯模板30的冷卻，則注射控制部310啟動液壓缸110，使芯模與型腔模40脫離。另外，可根據(jù)需要啟動頂出銷(未示出)來從成型設備取出成型產(chǎn)品。
本發(fā)明提供一種包括分開的中間芯模板和中間型腔模板的注射成型設備。在注射成型前，使用電加熱體將分開的中間芯模板和中間型腔模板加熱到適當溫度，然后通過事先冷卻且分開的芯模支撐板和型腔模支撐板使其迅速冷卻。因此，本發(fā)明能夠提供一種成型設備及其控制方法，由于注射成型的周期縮短，該設備具有良好的流動性、轉(zhuǎn)寫性及高的生產(chǎn)效率。特別地，由于使用多個電加熱體使模具面的各個區(qū)域保持在不同的溫度，可控制產(chǎn)品的冷卻速度來防止產(chǎn)品由于殘留應力所產(chǎn)生的變形。而且，由于可縮短注射成型周期，可獲得具有高生產(chǎn)率的設備及其控制方法。
另外，本發(fā)明的注射成型設備構造成由注射控制部對使芯模向前或向后移動的液壓缸進行控制，由模具溫度控制部對中間芯模的溫度進行控制。因此，由于注射作業(yè)實現(xiàn)了自動化，可減少作業(yè)人員的數(shù)量，并且提高生產(chǎn)率。
以上描述的及附圖中示出的實施例不應解釋為對本發(fā)明技術精神的限制。本發(fā)明的范圍僅由所附的權利要求來限定，本領域的技術人員可在本發(fā)明的精神范圍內(nèi)做出各種改進和改變。因而，如果這樣的改變和改進對本領域的技術人員是顯而易見的，則其將包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種具有分離型模具的注射成型設備，包括型腔模，具有形成型腔的型腔面，熔融的注射材料注入型腔中；芯模，具有當與型腔模接合時形成型腔的模芯面，并且安裝成能夠通過導銷的引導向前和向后移動，來打開或閉合型腔；注射單元，用于在進行注射時，將材料注入型腔；和注射控制部，用于控制使芯模向前或向后移動的液壓缸及將材料注射到型腔中的注射單元，其中，所述芯模分成具有模芯面的較薄的中間芯模板及較厚的芯模支撐板，所述芯模包括導銷，從芯模支撐板延伸出，當芯模朝向型腔模移動時，該導銷插入至形成在型腔模中的第一導孔中，并且安裝穿過中間芯模板，以約束中間芯模板只能向前和向后移動；和第一彈性構件，安裝于中間芯模板與芯模支撐板之間，以當芯模向后移動來打開型腔時，使中間芯模板及芯模支撐板通過彈力彼此分離；其中，所述注射成型設備還包括第一加熱裝置，安裝于中間芯模板的分離面上，用于加熱中間芯模板，第一冷卻裝置，用于冷卻所述芯模支撐板，以及模具溫度控制部，用于在進行注射時控制第一加熱裝置及第一冷卻裝置，從而控制中間芯模板的溫度。
2.如權利要求1所述的注射成型設備，還包括熱傳遞構件，安裝在中間芯模板朝向芯模支撐板的表面，或芯模支撐板朝向中間芯模板的表面，用于使已被加熱的中間芯模板迅速冷卻。
3.如權利要求1所述的注射成型設備，其中所述型腔模分為形成有型腔面的較薄的中間型腔模板及形成有第二導孔的較厚的型腔模支撐板，所述型腔模包括中空導向筒體，一端穿過所述中間型腔模板而固定，另一端固定到所述型腔模支撐板的第二導孔中，以約束所述中間型腔模板只能向前和向后移動；和第二彈性構件，安裝在所述中間型腔模板與型腔模支撐板之間，以當芯模向后移動來打開型腔時，使所述中間型腔模板與型腔模支撐板通過彈力而彼此分離；其中，所述成型設備還包括第二加熱裝置，安裝到所述中間型腔模板的分離面，用于加熱所述中間型腔模板；和第二冷卻裝置，用于冷卻所述型腔模支撐板。
4.如權利要求2所述的注射成型設備，其中，所述熱傳遞構件由硬度小于所述芯模的軟質(zhì)金屬制成。
5.如權利要求3所述的注射成型設備，其中，所述熱傳遞構件由選自金、銀、銅、錫、鉛和鋁組成的組中的金屬或包含所選擇金屬在內(nèi)的合金制成。
6.如權利要求2所述的注射成型設備，其中，所述熱傳遞構件包含分解溫度為180℃或以上的凝膠狀熱傳遞物質(zhì)。
7.如權利要求6所述的注射成型設備，其中，所述熱傳遞物質(zhì)為潤滑油。
8.如權利要求1-7任一所述的注射成型設備，其中，所述第一加熱裝置包括電加熱體，其插入到所述中間芯模板的分離面中形成的槽內(nèi)；所述第一冷卻裝置包括冷卻水管，其插入到所述芯模支撐板內(nèi)部，以使冷卻水流經(jīng)冷卻水管。
9.如權利要求8所述的注射成型設備，還包括銅構件，填充到所述電加熱體和所述槽之間的空間內(nèi)，以促進熱傳遞。
10.如權利要求9所述的注射成型設備，其中，所述第一彈性構件為螺旋彈簧，所述導銷插入其中，在芯模支撐板的固定有所述導銷的外圍區(qū)域形成有具有一定深度的環(huán)形槽，以當所述芯模支撐板向前移動時，使所述螺旋彈簧完全插入其中；并且所述注射成型設備還包括溫度傳感器，安裝在所述中間芯模板中，用于測量所述中間芯模板的溫度。
11.如權利要求10所述的注射成型設備，其中，所述電加熱體為多個，每一個可獨立地控制其發(fā)熱量。
12.如權利要求3所述的注射成型設備，還包括熱傳遞構件，安裝到所述中間型腔模板朝向型腔模支撐板的面或所述型腔模支撐板朝向中間型腔模板的面，用于使已被加熱的中間型腔模板迅速冷卻。
13.如權利要求3所述的注射成型設備，其中，所述第二加熱裝置包括電加熱體，插入安裝到形成于中間型腔模板分離面中的槽內(nèi)，所述第二冷卻裝置包括冷卻水管，安裝于所述型腔模支撐板內(nèi)部，用于使冷卻水流經(jīng)所述冷卻水管。
14.如權利要求3所述的注射成型設備，其中，所述第二彈性構件為螺旋彈簧，所述中空導向筒體插入穿過其；具有預定深度的大直徑部分形成在所述型腔模支撐板的第二導孔中，以當所述中間型腔模板向后移動時，使所述螺旋彈簧能夠完全插入其中；多個電加熱體安裝在所述中間型腔模板中。
15.如權利要求14所述的注射成型設備，其中，所述導向筒體的中空空間為所述第一導孔，當所述芯模朝向型腔模移動時，所述導銷插入所述導向筒體的中空空間內(nèi)。
16.一種注射成型設備的控制方法，所述設備包括型腔模，具有形成型腔的型腔面，熔融的注射材料注入型腔中；芯模，具有當與型腔模接合時形成型腔的模芯面，并且安裝成能夠通過導銷的引導向前和向后移動，來打開或閉合型腔，所述芯模分為中間芯模板和芯模支撐板；注射單元，用于在進行注射時，將材料注入型腔；和注射控制部，用于控制使芯模向前或向后移動的液壓缸及將材料注射到型腔中的注射單元；第一加熱裝置，安裝于中間芯模板的分離面上，用于加熱中間芯模板；第一冷卻裝置，用于冷卻所述芯模支撐板；以及模具溫度控制部，用于在進行注射時控制第一加熱裝置及第一冷卻裝置，從而控制中間芯模板的溫度，所述方法包括以下步驟啟動液壓缸，使芯模與型腔模接合；在液壓缸開始運轉(zhuǎn)的同時，啟動第一加熱裝置，來加熱中間芯模板；當從安裝到中間芯模板的溫度傳感器檢測的信號達到預定加熱溫度時，停止第一加熱裝置的運轉(zhuǎn)，從而停止加熱中間芯模板；在第一加熱裝置停止運轉(zhuǎn)的同時，將熔融材料從注射單元注射到型腔內(nèi)；在材料開始被注射的同時，使安裝有冷卻水管的芯模支撐板與中間芯模板緊密接觸，來冷卻中間芯模板；在從安裝到中間芯模板的溫度傳感器所檢測的信號達到預定的冷卻溫度時，將中間芯模板與芯模支撐板彼此分離，來停止冷卻中間芯模板；以及啟動所述液壓缸，使芯模從型腔模脫離。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有分離型模具的注射成型設備以及其控制方法，更加具體地，涉及一種具有分離型模具的注射成型設備及其控制方法，所述設備包括形成有型腔面或模芯面的分開的中間模具，其可在注射成型之前進行加熱，并且與注射成型同時進行冷卻，以使注射成型以短周期完成。本發(fā)明的注射成型設備包括型腔模，具有形成型腔的型腔面，熔融的注射材料注入型腔中；芯模，具有當與型腔模接合時形成型腔的模芯面，并且安裝成能夠通過導銷的引導向前和向后移動，來打開或閉合型腔；注射單元，用于在注射過程中，將材料注入型腔；和注射控制部，用于控制使芯模向前或向后移動的液壓缸及將材料注射到型腔中的注射單元。
文檔編號B29C45/26GK101031403SQ200680000855
公開日2007年9月5日 申請日期2006年5月16日 優(yōu)先權日2005年8月30日
發(fā)明者姜明鎬 申請人:姜明鎬