專利名稱：一種用于塑料注射模具的溫度控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及塑料注射成型工藝，特別是一種用于塑料注射模具的溫度控制裝置。
背景技術(shù)：
塑料注射模具或稱注塑模具是塑料成型的關(guān)鍵設(shè)備之一，由于其在生產(chǎn)過程中不斷吸收塑料熔體的熱量而導(dǎo)致溫度不斷升高，而模具內(nèi)過高的溫度將導(dǎo)致制品無法定型。 但是，模具內(nèi)溫度過低則會(huì)產(chǎn)生熔體充填不足、制品表面流紋過多等缺陷。因此，要保證注射成型的順利進(jìn)行，必須采用合適的方法和裝置將模具的溫度控制在一定的范圍之內(nèi)。比如，聚氯乙烯塑料在注射成型時(shí)，通常將模具的表面溫度控制在55 65°C之間。在塑料注射成型工藝中，注射模具溫度控制最常用的方法是在模具內(nèi)開設(shè)盡量多的冷卻通道連通冷卻水，依靠冷卻水的流動(dòng)將熱量帶走，從而將模具的溫度控制在一定的范圍之內(nèi)。冷卻水流的流通、斷開及流量的大小，現(xiàn)有技術(shù)通過溫度傳感器、單片機(jī)、電磁閥等一系列復(fù)雜的電子元器件來控制，采用這種方法存在成本較高、可靠性低等不足。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、可靠性高，全機(jī)械式的用于塑料注射模具的溫度控制裝置。實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)方案是一種用于塑料注射模具的溫度控制裝置，主要由流量調(diào)節(jié)單元和驅(qū)動(dòng)單元組成， 流量調(diào)節(jié)單元包括由閥體與閥芯組成的三通機(jī)構(gòu)，三通機(jī)構(gòu)中的兩個(gè)出口的開口大小受閥芯轉(zhuǎn)動(dòng)角度的控制而相互成反比例關(guān)系，閥芯的調(diào)節(jié)端配裝有齒輪；驅(qū)動(dòng)單元包括設(shè)有導(dǎo)熱體的氣缸，氣缸的開口端配裝有齒條活塞；齒活塞上的齒條與齒輪嚙合。所述的驅(qū)動(dòng)單元還包括限位板、調(diào)節(jié)筒和彈簧，彈簧的一端與齒條活塞連接，另一端設(shè)置在調(diào)節(jié)筒內(nèi)，調(diào)節(jié)筒與限位板螺接。所述的流量調(diào)節(jié)單元和驅(qū)動(dòng)單元通過轉(zhuǎn)接板連接為一體，轉(zhuǎn)接板的中部設(shè)有穿過齒條活塞的通孔，氣缸固裝在轉(zhuǎn)接板上，轉(zhuǎn)接板與閥體固接。使用時(shí)，導(dǎo)熱體與模具的模板緊密靠接，三通機(jī)構(gòu)的入水口與冷卻水管連通，一個(gè)出口與模具的冷卻通道連接，另一個(gè)出口與水箱或水塔連接；氣缸內(nèi)為壓縮空氣。本裝置的工作原理是導(dǎo)熱體隨模具溫度的變化而變化，促使氣缸內(nèi)壓縮空氣的壓力產(chǎn)生變化，并結(jié)合彈簧的作用以驅(qū)動(dòng)齒條活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)；運(yùn)動(dòng)的齒條驅(qū)動(dòng)與之嚙合的齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)的齒輪帶動(dòng)閥芯同步轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使閥體上兩個(gè)出口的開口大小產(chǎn)生變化，導(dǎo)致流經(jīng)模具的冷卻水的流量隨之變化，流量的變化導(dǎo)致其所帶走的熱量亦隨之變化，最終將模具溫度控制在預(yù)定的范圍內(nèi)。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是1、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低，安裝、使用和維護(hù)均十分簡(jiǎn)便；[0013]2、導(dǎo)熱體一端緊貼模具的模板，直接作用于氣缸內(nèi)的壓縮空氣，減少了中間轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，靈敏度高；
3、全機(jī)械結(jié)構(gòu)，不需要任何電子元器件，可靠性高；4、適應(yīng)溫度范圍廣，通過調(diào)節(jié)彈簧的松緊程度，可以控制齒條活塞的初始位置和終點(diǎn)位置，從而調(diào)整連接模具冷卻通道出口的最小和最大截面積，進(jìn)而控制進(jìn)入模具內(nèi)冷卻水的最大和最小流量，從而可以間接設(shè)定模具的最高和最低溫度。

圖1為實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為實(shí)施例中流量調(diào)節(jié)單元結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為實(shí)施例中驅(qū)動(dòng)單元結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1.閥體 2.閥芯 3.蓋板 4.齒輪 5.限位板 6.調(diào)節(jié)筒 7.彈簧 8.齒條活塞9.轉(zhuǎn)接板 10.氣缸 11.密封圈12.導(dǎo)熱體 13.第一出口 14.第二出口 15.冷卻水入水口。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型內(nèi)容作進(jìn)一步詳細(xì)說明，但不是對(duì)本實(shí)用新型的限定。實(shí)施例參照?qǐng)D1、圖2、圖3，一種用于塑料注射模具的溫度控制裝置，主要由流量調(diào)節(jié)單元和驅(qū)動(dòng)單元組成，流量調(diào)節(jié)單元包括由閥體1與閥芯2組成的三通機(jī)構(gòu)，三通機(jī)構(gòu)中的第一出口 13和第二出口 14的開口大小受閥芯2轉(zhuǎn)動(dòng)角度的控制而相互成反比例關(guān)系，閥芯 2的調(diào)節(jié)端配裝有齒輪4 ；驅(qū)動(dòng)單元包括設(shè)有導(dǎo)熱體12的氣缸10，氣缸10的開口端配裝有齒條活塞8 ；齒條活塞8上的齒條與齒輪4嚙合。驅(qū)動(dòng)單元還包括限位板5、調(diào)節(jié)筒6和彈簧7，彈簧7的一端與齒條活塞8連接，另一端設(shè)置在調(diào)節(jié)筒6內(nèi)，調(diào)節(jié)筒6與限位板5螺接。流量調(diào)節(jié)單元和驅(qū)動(dòng)單元通過轉(zhuǎn)接板9連接為一體，轉(zhuǎn)接板9的中部設(shè)有通孔，齒條活塞8穿過通孔，氣缸10固裝在轉(zhuǎn)接板9上，轉(zhuǎn)接板9與閥體1固接。閥芯2通過蓋板3設(shè)置在閥體1內(nèi)，蓋板3通過螺釘固定在閥體1上，防止閥芯2 在工作時(shí)竄出閥體1。限位板5通過螺釘固定在蓋板3上。所述的三通機(jī)構(gòu)中，閥體1的上、下端面和兩側(cè)面分別設(shè)有四個(gè)相互貫通的通孔， 其中上端面的通孔用于與閥芯2配裝，兩側(cè)面的兩個(gè)通孔和下端面的通孔形成一個(gè)可由閥芯2調(diào)節(jié)兩個(gè)出口的開口大小的分流閥，兩側(cè)面的兩個(gè)通孔為第一出口 13和第二出口 14， 下端面的通孔為冷卻水入水口 15。導(dǎo)熱體12通過密封圈11與氣缸10固裝，以避免漏氣，導(dǎo)熱體12為導(dǎo)熱系數(shù)高的金屬材料，如純銅或銀。氣缸10缸體和齒條活塞8為導(dǎo)熱系數(shù)極低的非金屬材料，如尼龍。使用前，氣缸10內(nèi)充上壓縮空氣，調(diào)整調(diào)節(jié)筒6的位置，齒條活塞8帶動(dòng)閥芯2轉(zhuǎn)動(dòng)，將閥芯2的轉(zhuǎn)角調(diào)整到第一出口 13處于全開、第二出口 14處于關(guān)閉狀態(tài)，該裝置通過螺釘與塑料注射模具裝配，保證導(dǎo)熱體12與模具的模板緊密靠接，使之接觸良好，減少熱傳遞的損失，冷卻水入水口 15與冷卻水管連通，第二出口 14與模具的冷卻通道連通，第一出口 13與水箱或水塔連通，此時(shí)，冷卻水全部經(jīng)過第一出口 13而直接回到水箱。塑料注射模具注射成型開始后，隨著塑料熔體不斷進(jìn)入模具，模具溫度升高，導(dǎo)熱體12的溫度也隨之同步升高，氣缸10內(nèi)的壓縮空氣也隨之升溫而膨脹，從而推動(dòng)齒條活塞 8克服彈簧7的作用力而往左移動(dòng)，并驅(qū)動(dòng)與之嚙合的齒輪4作逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)的齒輪4 帶動(dòng)與其同軸的閥芯2也作逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使閥體1上的第一出口 13的開口大小逐步變小、第二出口 14的開口大小逐步增大，結(jié)果是冷卻水開始經(jīng)過第二出口 14進(jìn)入模具冷卻通道內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)模具的冷卻。模具溫度如繼續(xù)升高，壓縮空氣的壓力就越大，齒條活塞8就繼續(xù)往左移動(dòng)，齒輪4和閥芯2繼續(xù)做逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，閥體1上的第一出口 13的開口大小就越小、 第二出口 14的開口大小就繼續(xù)增大，進(jìn)入的模具內(nèi)的冷卻水的流量就越大，冷卻水從模具帶走的熱量越多，直至模具的溫度開始下降。隨著模具溫度的下降，導(dǎo)熱體12的溫度隨之下降，氣缸10內(nèi)的壓縮空氣隨之降溫，從而導(dǎo)致膨脹壓力降低，齒條活塞8在彈簧7的作用下往右運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)齒輪4和閥芯2作順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使閥體1上第一出口 13的開口大小變大、第二出口 14的開口大小變小， 導(dǎo)致進(jìn)入模具內(nèi)的冷卻水流量減少，冷卻水從模具帶走的熱量減少，直至模具的溫度回升。上述過程反復(fù)動(dòng)態(tài)進(jìn)行，最終將模具溫度穩(wěn)定在預(yù)定范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種用于塑料注射模具的溫度控制裝置，其特征是主要由流量調(diào)節(jié)單元和驅(qū)動(dòng)單元組成，流量調(diào)節(jié)單元包括由閥體與閥芯組成的三通機(jī)構(gòu)，三通機(jī)構(gòu)中的兩個(gè)出口的開口大小受閥芯轉(zhuǎn)動(dòng)角度的控制而相互成反比例關(guān)系，閥芯的調(diào)節(jié)端配裝有齒輪；驅(qū)動(dòng)單元包括設(shè)有導(dǎo)熱體的氣缸，氣缸的開口端配裝有齒條活塞；齒條活塞上的齒條與齒輪嚙合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于塑料注射模具的溫度控制裝置，其特征是所述的驅(qū)動(dòng)單元還包括限位板、調(diào)節(jié)筒和彈簧，彈簧的一端與齒條活塞連接，另一端設(shè)置在調(diào)節(jié)筒內(nèi)， 調(diào)節(jié)筒與限位板螺接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于塑料注射模具的溫度控制裝置，其特征是所述的流量調(diào)節(jié)單元和驅(qū)動(dòng)單元通過轉(zhuǎn)接板連接為一體，轉(zhuǎn)接板的中部設(shè)有穿過齒條活塞的通孔，氣缸固裝在轉(zhuǎn)接板上，轉(zhuǎn)接板與閥體固接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于塑料注射模具的溫度控制裝置，其特征是主要由流量調(diào)節(jié)單元和驅(qū)動(dòng)單元組成，流量調(diào)節(jié)單元包括由閥體與閥芯組成的三通機(jī)構(gòu)，三通機(jī)構(gòu)中的兩個(gè)出口的開口大小受閥芯轉(zhuǎn)動(dòng)角度的控制而相互成反比例關(guān)系，閥芯的調(diào)節(jié)端配裝有齒輪；驅(qū)動(dòng)單元包括設(shè)有導(dǎo)熱體的氣缸，氣缸的開口端配裝有齒條活塞；齒條活塞上的齒條與齒輪嚙合。本裝置的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、全機(jī)械結(jié)構(gòu)，不需任何電子元器件，可靠性高，并且安裝、使用和維護(hù)均十分方便。
文檔編號(hào)B29C45/78GK202062620SQ20112017322
公開日2011年12月7日 申請(qǐng)日期2011年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月25日
發(fā)明者劉朝福, 楊連發(fā) 申請(qǐng)人:桂林電子科技大學(xué)信息科技學(xué)院