專(zhuān)利名稱(chēng)：恒壓水輔助注射成型設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種注射成型設(shè)備，特別是一種利用氣輔成型技術(shù)，結(jié)合水輔成型特點(diǎn)，以氣體和水為介質(zhì)，增壓后自動(dòng)控制注入塑件內(nèi)部水的壓力、流量，將塑料制成中空制品的水輔成型工藝所用的恒壓水輔助注射成型設(shè)備。
背景技術(shù)：
多年來(lái)，人們一直在探索改進(jìn)塑膠制品的成型加工技術(shù)。20世紀(jì)70年代，以減少翹曲、避免凹痕和降低原料消耗為目的而發(fā)展起來(lái)的氣輔成型技術(shù)就已被提出并逐步得到應(yīng)用，我們也在該領(lǐng)域作了一些研究，如發(fā)明專(zhuān)利ZL :200510121110. 4。近年來(lái)，由于氣輔成型技術(shù)使用中暴露出的一些不足，特別是氣體的可壓縮性及熱傳導(dǎo)率、比熱容量低，在成型截面積大的長(zhǎng)管類(lèi)制品時(shí)，易導(dǎo)致塑膠件冷卻時(shí)間長(zhǎng)，生產(chǎn)效率低，并且內(nèi)壁易產(chǎn)生氣泡等缺陷。為了克服上述不足，在氣輔成型基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)了水輔助注射成型技術(shù)，其根本差別在于用液態(tài)的水來(lái)代替氣態(tài)的氣體(主要是氮?dú)?輔助熔體流動(dòng)充模，水不但粘度高于氣體，而且水的熱傳導(dǎo)率是氮?dú)獾?0倍，其比熱容量也是氣體的4倍，非常有利于熔體流動(dòng)充模后塑膠制品冷卻。由于水輔成型工藝技術(shù)發(fā)展的時(shí)間不長(zhǎng)，許多工藝和設(shè)備還處在進(jìn)一步開(kāi)發(fā)、完善當(dāng)中?，F(xiàn)有技術(shù)主要利用壓力傳感器反饋電磁比例減壓閥的出口壓力，通過(guò)控制該閥的比例電磁鐵來(lái)調(diào)節(jié)該閥的出口壓力，也就是注入水的壓力。然而目前電磁比例減壓閥在高壓條件下正常工作時(shí)，不可能達(dá)到零泄漏，況且這種控制方式閥的響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、反應(yīng)慢。而注入塑膠內(nèi)部水的壓力、流量能否瞬間達(dá)到技術(shù)要求以及注射水的密封、排出問(wèn)題是關(guān)系到水輔成型工藝成敗的核心問(wèn)題，一旦發(fā)生注入水的泄漏或噴射到模具上，或注入水的壓力、流量不能瞬間達(dá)到設(shè)定的值，都會(huì)影響制品的成型質(zhì)量；有的采用壓力傳感器反饋蓄能器(也就是高壓水罐)、背壓調(diào)節(jié)閥的入口壓力和增壓缸的高壓腔輸出壓力，通過(guò)控制該背壓調(diào)節(jié)閥的比例電磁鐵來(lái)調(diào)節(jié)該閥的出口壓力，也就是注塑水的壓力。切不論目前背壓調(diào)節(jié)閥能否達(dá)到零泄漏，這種控制方式在每個(gè)成型周期中，最多只能將增壓缸的高壓腔內(nèi)一定體積高壓水由活塞推入塑膠件。由于增壓缸的高壓腔的體積是受限制的，注入水的壓力取決于制品中的體積與增壓缸的高壓腔的體積之比。因?yàn)樵摲桨覆豢赡軠?zhǔn)確調(diào)整壓力，這種類(lèi)似恒體積氣輔成型方法早已經(jīng)被淘汰了 ；實(shí)踐證實(shí)水輔成型使用的注入水溫度一般在 10 80°C之間(即常溫水就可以)都可以適用，有的設(shè)備過(guò)于復(fù)雜，對(duì)水溫也采取了不必要的閉環(huán)精確控制，使設(shè)備造價(jià)昂貴。還有目前水輔成型工藝都是僅僅以水為介質(zhì)，水直接與塑膠熔體接觸，由于水的熱傳導(dǎo)率和比熱容量比氣體的高，中空成型過(guò)程中，雖說(shuō)水非常有利于塑膠制品冷卻，但卻會(huì)造成塑膠熔體過(guò)快冷卻固化，反而不利于熔體流動(dòng)充模。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種恒壓水輔助注射成型設(shè)備，要解決的技術(shù)問(wèn)題是現(xiàn)有水輔成型工藝中熔體過(guò)快冷卻、固化和注入水瞬間失壓沖擊等問(wèn)題以及現(xiàn)有水輔成型設(shè)備中系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、注入水體積恒定而壓力、流量不可控和注射水的密封、排出、對(duì)水溫不必要的閉環(huán)精確控制等問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)注水和保壓，提高塑件質(zhì)量，降低產(chǎn)品開(kāi)發(fā)及生產(chǎn)成本。本實(shí)用新型為解決上述問(wèn)題采用下列方案一種恒壓水輔助注射成型設(shè)備，包括注塑機(jī)控制器及安裝在模具內(nèi)的液控伸縮式氣針和水針，所述注塑機(jī)控制器連接程序控制器，所述液控伸縮式氣針的一端伸入溢流腔或模腔內(nèi)，所述水針的一端伸入模腔或模具分流道內(nèi)，所述水針還分別連接注氣壓力閉環(huán)控制回路、注水壓力閉環(huán)控制回路及降壓閉環(huán)控制回路，所述液控伸縮式氣針連接壓縮空氣排水單元。本實(shí)用新型的注氣壓力閉環(huán)控制回路由高壓氮?dú)庠?、高壓氮?dú)饨刂归y、高壓氮?dú)膺^(guò)濾器、注氣高壓電磁閥、高壓電動(dòng)氣閥、壓力傳感器及程序控制器組成，所述高壓氮?dú)庠唇?jīng)高壓氮?dú)饨刂归y、高壓氮?dú)膺^(guò)濾器接注氣高壓電磁閥的入口，注氣高壓電磁閥的出口經(jīng)高壓電動(dòng)氣閥與水針相接，水針與模腔中塑膠熔體內(nèi)部相通，高壓電動(dòng)氣閥與水針之間接壓力傳感器，所述壓力傳感器接程序控制器的輸入端，所述程序控制器的輸出端分別接注氣高壓電磁閥和高壓電動(dòng)氣閥；程序控制器接收注塑機(jī)控制器發(fā)出的注射結(jié)束信號(hào)，也就是水輔工藝開(kāi)始指令，壓力傳感器將實(shí)時(shí)檢測(cè)到的高壓電動(dòng)氣閥的出口壓力反饋到程序控制器的輸入端，經(jīng)程序控制器的輸出端輸出相應(yīng)的信號(hào)分別控制注氣高壓電磁閥和高壓電動(dòng)氣閥動(dòng)作來(lái)調(diào)整高壓電動(dòng)氣閥的出口壓力，也就是注入氮?dú)獾膲毫?，水針將壓力受控制的少量氮?dú)庾⑷肽Ｇ粌?nèi)的塑膠熔體內(nèi)部，作用于塑膠熔體內(nèi)部進(jìn)行塑件中空預(yù)成型。本實(shí)用新型的注水壓力閉環(huán)控制回路由高壓水源、高壓水截止閥、高壓水過(guò)濾器、 注水儲(chǔ)能器、注水高壓電磁閥、流量調(diào)節(jié)電磁閥、高壓電動(dòng)水閥、壓力傳感器及程序控制器組成，所述高壓水源經(jīng)高壓水截止閥、高壓水過(guò)濾器接注水儲(chǔ)能器、注水高壓電磁閥和流量調(diào)節(jié)電磁閥的入口，注水高壓電磁閥和流量調(diào)節(jié)電磁閥的出口與高壓電動(dòng)水閥的入口連接，高壓電動(dòng)水閥的出口接水針，高壓電動(dòng)水閥與水針之間接壓力傳感器，所述程序控制器的輸出端分別接注水高壓電磁閥、流量調(diào)節(jié)電磁閥和高壓電動(dòng)水閥；壓力傳感器反饋實(shí)時(shí)檢測(cè)到的高壓電動(dòng)水閥的出口壓力到程序控制器的輸入端，經(jīng)程序控制器的輸出端輸出相應(yīng)的信號(hào)分別控制注水高壓電磁閥、流量調(diào)節(jié)電磁閥和高壓電動(dòng)水閥動(dòng)作來(lái)調(diào)整高壓電動(dòng)水閥的出口壓力和流量，也就是注入水的壓力和流量，水針將壓力和流量受控制的連續(xù)水注入模腔內(nèi)的塑膠熔體內(nèi)部，作用于塑膠熔體內(nèi)部，推動(dòng)前沿少量注入氮?dú)?，共同完成塑件的中空成型、保壓和冷卻定型過(guò)程。本實(shí)用新型的降壓閉環(huán)控制回路由降壓電磁閥、過(guò)濾器、水箱、壓力傳感器及程序控制器組成，所述安裝在模具內(nèi)的水針經(jīng)過(guò)濾器與降壓電磁閥的入口連接，降壓電磁閥的出口接水箱，過(guò)濾器與水針之間接壓力傳感器，所述程序控制器的輸出端接降壓電磁閥；壓力傳感器反饋實(shí)時(shí)檢測(cè)到的過(guò)濾器入口壓力到程序控制器的輸入端，經(jīng)程序控制器的輸出端輸出相應(yīng)的信號(hào)控制降壓電磁閥排水或排氣來(lái)調(diào)整過(guò)濾器的入口壓力，也就是模腔內(nèi)注入水或注入氮?dú)獾膲毫Γ懦龅乃苯舆M(jìn)入水箱，排出的氮?dú)庵苯优趴铡１緦?shí)用新型的壓縮空氣排水單元由壓縮空氣源、壓縮空氣截止閥、壓縮空氣過(guò)濾器、注氣電磁閥、第一單向閥及程序控制器組成，所述壓縮空氣源經(jīng)壓縮空氣截止閥、壓縮空氣過(guò)濾器接注氣電磁閥的入口，注氣電磁閥的出口經(jīng)第一單向閥與液控伸縮式氣針相連接，工作時(shí)可伸入溢流腔或模腔中已固化定型為塑件的內(nèi)部，與塑件內(nèi)部相通，所述程序控制器的輸出端接注氣電磁閥；待排水降壓到設(shè)定值時(shí)，程序控制器經(jīng)輸出端控制注氣電磁閥打開(kāi)，壓縮空氣經(jīng)液控伸縮式氣針進(jìn)入模腔中塑件的內(nèi)部，將殘留的注入水經(jīng)降壓閉環(huán)控制回路從塑件的內(nèi)部排回水箱。本實(shí)用新型的高壓水源由水壓發(fā)生裝置提供，包括工業(yè)高壓水泵、泵前過(guò)濾器、安全閥、泵后過(guò)濾器、電機(jī)、第二單向閥、壓力維持和單向組合閥、壓力開(kāi)關(guān)、高壓水儲(chǔ)能器、截止閥、水壓控制器、水箱，所述由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的工業(yè)高壓水泵入口經(jīng)泵前過(guò)濾器接水箱，工業(yè)高壓水泵出口經(jīng)泵后過(guò)濾器、第二單向閥、壓力維持和單向組合閥接壓力開(kāi)關(guān)、高壓水儲(chǔ)能器和截止閥的入口，截止閥的出口接注水壓力閉環(huán)控制回路中高壓水截止閥的入口，提供大流量連續(xù)高壓水源，工業(yè)高壓水泵出口還經(jīng)安全閥接回水箱，壓力開(kāi)關(guān)接水壓控制器的輸入端，水壓控制器的輸出端接電機(jī)；壓力開(kāi)關(guān)用于實(shí)時(shí)檢測(cè)高壓水儲(chǔ)能器的壓力，當(dāng)高壓水儲(chǔ)能器的壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)，發(fā)出反饋信號(hào)到水壓控制器的輸入端，由水壓控制器的輸出端控制電機(jī)動(dòng)作，利用安全閥、壓力維持和單向組合閥和高壓水儲(chǔ)能器實(shí)現(xiàn)可變水壓控制和保證該裝置運(yùn)行安全。本實(shí)用新型的水針還可以連接有抽真空排水單元，所述抽真空排水單元由真空源、真空罐、真空切換閥、真空壓力開(kāi)關(guān)、真空電動(dòng)球閥、真空過(guò)濾器及程序控制器組成，所述真空源與真空罐、真空切換閥的出口相連接，真空切換閥的入口經(jīng)真空電動(dòng)球閥、真空過(guò)濾器接水針，真空切換閥與真空電動(dòng)球閥之間接有真空壓力開(kāi)關(guān)，真空壓力開(kāi)關(guān)接程序控制器的輸入端，程序控制器的輸出端分別接真空切換閥和真空電動(dòng)球閥；真空壓力開(kāi)關(guān)用于實(shí)時(shí)檢測(cè)塑件內(nèi)部的抽真空壓力，并發(fā)出反饋信號(hào)到程序控制器的輸入端，經(jīng)程序控制器的輸出端分別控制真空切換閥和真空電動(dòng)球閥動(dòng)作，將殘留的注入水經(jīng)水針、真空過(guò)濾器從塑件內(nèi)部抽干。本實(shí)用新型的的高壓氮?dú)庠从蓺廨o成型的氣體壓力增壓器提供，壓縮空氣源由工業(yè)空氣壓縮機(jī)提供，真空源由真空泵提供。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用氣輔成型的氣體壓力增壓器和水壓發(fā)生裝置分別產(chǎn)生本實(shí)用新型所需的高壓氮?dú)夂透邏捍罅髁窟B續(xù)水流，按預(yù)設(shè)的水輔成型工藝，首先由注氣壓力閉環(huán)控制回路將對(duì)時(shí)間和壓力進(jìn)行自動(dòng)控制的少量高壓氮?dú)庾⑷肽Ｇ贿M(jìn)行塑件中空預(yù)成型，接著再由注水壓力閉環(huán)控制回路將對(duì)時(shí)間、壓力和流量進(jìn)行分段自動(dòng)控制的高壓水注入模腔，推動(dòng)前沿少量高壓氮?dú)?，共同完成塑件的中空成型、保壓和冷卻定型過(guò)程。然后將模腔內(nèi)的水排出，模腔內(nèi)的壓力降低至設(shè)定值，隨后，利用壓縮空氣排水單元或抽真空排水單元將殘留的注入水排干或抽干。最后打開(kāi)模具將塑件頂出，順利完成塑件的水輔成型。該過(guò)程中，從氮?dú)獾那把氐饺垠w的過(guò)渡段，固化了一層很薄的塑料膜，它象一個(gè)高粘度的活塞，推動(dòng)塑膠熔體前進(jìn)很快充滿(mǎn)型腔。由于氮?dú)庠谇懊孢M(jìn)行中空成型，水在后面進(jìn)行冷卻，既解決了現(xiàn)有水輔成型工藝僅以水為介質(zhì)，水直接與前沿的塑膠熔體接觸而造成的熔體過(guò)快冷卻、固化難以充滿(mǎn)型腔的不足，又很好利用了水的熱傳導(dǎo)率和比熱容量比氣體的高，非常有利于塑膠制品冷卻的特性，還更好地利用了氣體的可壓縮性解決了現(xiàn)有水輔成型過(guò)程中注入水瞬間失壓沖擊的問(wèn)題。本實(shí)用新型將氮?dú)夂退?、現(xiàn)有氣輔成型和水輔成型的優(yōu)點(diǎn)完全展現(xiàn)出來(lái)，以實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)注水和保壓，提高塑件質(zhì)量，降低產(chǎn)品開(kāi)發(fā)及生產(chǎn)成本的目的。
圖1是本實(shí)用新型的塑膠熔體被注入到模具型腔內(nèi)示意圖。圖2是本實(shí)用新型的注入氮?dú)膺M(jìn)行中空預(yù)成型示意圖。圖3是本實(shí)用新型的注入高壓水進(jìn)行中空成型示意圖。圖4是本實(shí)用新型的注入水將塑膠熔體完全充滿(mǎn)模腔及溢流腔并保壓示意圖。圖5是本實(shí)用新型的高壓水從塑件內(nèi)排出示意圖。圖6是本實(shí)用新型的利用液控伸縮式氣針將殘留的注入水吹干示意圖。圖7是本實(shí)用新型的打開(kāi)模具時(shí)塑件頂出示意圖。圖8是本實(shí)用新型的合上模具后進(jìn)入下一個(gè)注塑成型周期示意圖。圖9是本實(shí)用新型的實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。圖10是本實(shí)用新型的水壓發(fā)生裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖11是本實(shí)用新型的實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。圖12是本實(shí)用新型的實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。在圖1-12中，各個(gè)序號(hào)表示1.高壓水源，2.高壓氮?dú)庠矗?.壓縮空氣源，4.高壓水截止閥，5.高壓氮?dú)饨刂归y， 6.壓縮空氣截止閥，7.高壓水過(guò)濾器，8.高壓氮?dú)膺^(guò)濾器，9.壓縮空氣過(guò)濾器，10.注水儲(chǔ)能器，11.注水高壓電磁閥，12.流量調(diào)節(jié)電磁閥，13.注氣高壓電磁閥，14.注氣電磁閥， 15.高壓電動(dòng)氣閥，16.第一單向閥，17.高壓電動(dòng)水閥，18.壓力傳感器，19.程序控制器， 20.降壓電磁閥，21.過(guò)濾器，22.水箱，23.注塑機(jī)控制器，23-A.注塑機(jī)注射機(jī)構(gòu)，24.液控伸縮式氣針，25.水針，26.模具，26-A.溢流腔，26-B.模腔，26-C.塑膠熔體，26-D.氮?dú)?，?26-E.水，26-F.塑件，26-G.壓縮空氣，27.液控流道截止閥，28.液控溢流截止閥，29.壓力表，30.工業(yè)高壓水泵，31.泵前過(guò)濾器，32.安全閥，33.泵后過(guò)濾器，34.電機(jī)，35.第二單向閥，36.壓力維持和單向組合閥，37.壓力開(kāi)關(guān)，38.高壓水儲(chǔ)能器，39.截止閥，40.水壓控制器，41.水壓表，42.真空源，43.真空罐，44.真空切換閥，45.真空壓力開(kāi)關(guān)，46.真空電動(dòng)球閥，47.真空過(guò)濾器，48.水壓發(fā)生裝置，49.注氣壓力閉環(huán)控制回路，50.注水壓力閉環(huán)控制回路，51.降壓閉環(huán)控制回路，52.壓縮空氣排空單元，53.抽真空排空單元本實(shí)用新型的恒壓水輔助注射成型設(shè)備，完成水輔成型工藝，至少包括以下步驟第一步，如圖1所示，由注塑機(jī)控制器控制注塑機(jī)注射機(jī)構(gòu)23-A將塑膠熔體沈-C 注入到模腔26-B內(nèi)，使模腔內(nèi)充滿(mǎn)或基本充滿(mǎn)塑膠熔體沈-C。在該步驟中，安裝在模具沈內(nèi)的液控流道截止閥27打開(kāi)，保證注塑機(jī)注射機(jī)構(gòu)23-A將塑膠熔體沈-C能夠直接順暢地注入到模腔26-B內(nèi)。安裝在模具沈內(nèi)的液控溢流截止閥觀(guān)關(guān)閉，是為了更好地控制該過(guò)程，保證模腔沈-B內(nèi)的壓力。第二步，如圖2所示，注塑機(jī)注射機(jī)構(gòu)23-A注射結(jié)束后，向程序控制器19的輸入端發(fā)出注射結(jié)束信號(hào)，也就是水輔工藝開(kāi)始指令，控制水輔成型工藝中各個(gè)順序過(guò)程的開(kāi)啟，由程序控制器19的輸出端發(fā)出控制信號(hào)，由注塑機(jī)的液壓系統(tǒng)控制執(zhí)行液控流道截止閥27關(guān)閉和液控溢流截止閥28打開(kāi)，還可以由外置液壓系統(tǒng)控制執(zhí)行液控流道截止閥27和液控溢流截止閥觀(guān)的動(dòng)作。由注氣壓力閉環(huán)控制回路49將對(duì)時(shí)間和壓力進(jìn)行自動(dòng)控制的少量氮?dú)?6-D經(jīng)水針25注入模腔沈-B中塑膠熔體沈-C內(nèi)，迫使模腔中一些塑膠熔體 26-C經(jīng)打開(kāi)的液控溢流截止閥28從模腔中進(jìn)入溢流腔沈-A，進(jìn)行塑件的中空預(yù)成型過(guò)程。 關(guān)閉液控流道截止閥27是為了防止模腔沈-B內(nèi)的塑膠熔體沈-C回流到注塑機(jī)的機(jī)筒內(nèi)， 而打開(kāi)液控溢流截止閥觀(guān)則是為了保證氣體注入時(shí)可擠壓一些多余的塑膠熔體沈-c到溢流腔沈-A。該過(guò)程中，可以通過(guò)控制塑膠熔體沈-C注射結(jié)束與氣體注入的時(shí)間間隔，來(lái)控制成型塑件的壁厚。第三步，如圖3所示，再由注水壓力閉環(huán)控制回路50將對(duì)時(shí)間、壓力和流量進(jìn)行分段自動(dòng)控制的高壓水沈-E經(jīng)水針25注入到模腔沈-B內(nèi)注入氮?dú)馍?D的后面，推動(dòng)與注入氮?dú)馍?D前沿接觸的塑膠熔體沈-C流動(dòng)充模，進(jìn)一步迫使一些熔體經(jīng)打開(kāi)的液控溢流截止閥28從模腔中進(jìn)入溢流腔沈-A，完成塑件的中空成型過(guò)程。該過(guò)程中，從氮?dú)馍?D的前沿到熔體的過(guò)渡段，固化了一層很薄的塑料膜，它象一個(gè)高粘度的活塞，推動(dòng)塑膠熔體沈-c 前進(jìn)很快充滿(mǎn)模腔。由于氮?dú)?6-D在前面進(jìn)行中空成型，水沈-E在后面進(jìn)行成型后冷卻， 既解決了現(xiàn)有水輔成型工藝僅以水為介質(zhì)，水直接與前沿的塑膠熔體接觸而造成的熔體過(guò)快冷卻、固化難以充滿(mǎn)型腔的不足，又很好利用了水的熱傳導(dǎo)率和比熱容量比氣體的高，非常有利于塑膠制品冷卻的特性，還更好地利用了氣體的可壓縮性解決了現(xiàn)有水輔成型過(guò)程中注入水瞬間失壓沖擊的問(wèn)題。本實(shí)用新型將氮?dú)夂退?、現(xiàn)有氣輔成型和水輔成型的優(yōu)點(diǎn)完全展現(xiàn)出來(lái)，以實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)注水和保壓，提高塑件質(zhì)量，降低產(chǎn)品開(kāi)發(fā)及生產(chǎn)成本的目的。第四步，如圖4所示，由注水壓力閉環(huán)控制回路50繼續(xù)將對(duì)時(shí)間、壓力和流量進(jìn)行自動(dòng)控制的高壓水沈-E經(jīng)水針25注入到模腔沈-B內(nèi)，確保塑膠熔體沈-C在冷卻固化、體積收縮過(guò)程中模腔內(nèi)的壓力穩(wěn)定在設(shè)定值。該過(guò)程中，注入水沈-E實(shí)際上只起到保壓的作用，并且水壓保持到模具模腔沈-B內(nèi)的塑膠熔體沈-C冷卻固化定型成塑件沈-F后。但與傳統(tǒng)的塑膠熔體保壓相比，水所起到保壓作用更有效。第五步，如圖5所示，模腔沈-B內(nèi)的塑膠熔體沈-C冷卻固化定型后，由降壓閉環(huán)控制回路51控制模腔內(nèi)的注入水沈-E排出，模腔內(nèi)的壓力降低至設(shè)定值。該過(guò)程中，由降壓閉環(huán)控制回路控制模腔內(nèi)的注入水沈-E平穩(wěn)排出，模腔內(nèi)的壓力降低至設(shè)定值，一般設(shè)定為常壓。第六步，如圖6所示，由程序控制器19發(fā)出控制信號(hào)，由注塑機(jī)的液壓系統(tǒng)控制液控伸縮式氣針M伸入溢流腔26-A中已固化定型的塑件沈-F內(nèi)，壓縮空氣排水單元52將壓縮空氣沈-G經(jīng)液控伸縮式氣針導(dǎo)入塑件沈-F內(nèi)，將塑件沈-F內(nèi)殘留的注入水沈-E排干。還可以由外置液壓系統(tǒng)控制液控伸縮式氣針M的動(dòng)作。該過(guò)程也可以利用抽真空排水單元53將塑件沈-F內(nèi)殘留的注入水沈-E抽干。液控伸縮式氣針M也可以安裝在能夠伸入模腔26-B中的位置，直接從模腔沈-B中的塑件沈-F內(nèi)排水。對(duì)于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的水輔成型塑件，如果僅依靠塑件沈-F內(nèi)注入氮?dú)馍?D及殘留的注入水沈-E重力作用可以排空， 這一步就可以作為配用步驟。第七步，如圖7所示，塑件沈-F內(nèi)殘留的注入水沈-E排空后，由注塑機(jī)控制器23 控制注塑機(jī)的開(kāi)閉模機(jī)構(gòu)打開(kāi)模具沈，將塑件沈-F頂出。第八步，如圖8所示，最后，由注塑機(jī)控制器23控制注塑機(jī)的開(kāi)閉模機(jī)構(gòu)合上模具 26，由程序控制器19提供控制信號(hào)，由注塑機(jī)的液壓系統(tǒng)或外置液壓系統(tǒng)控制液控伸縮式氣針對(duì)、液控流道截止閥27和液控溢流截止閥觀(guān)復(fù)位，進(jìn)入下一個(gè)注塑成型周期。所述的水輔成型工藝，在模具沈上可以設(shè)置一個(gè)以上的液控伸縮式氣針M、水針 25、溢流腔沈-A、液控流道截止閥27和液控溢流截止閥28。如圖9所示，本實(shí)用新型的恒壓水輔助注射成型設(shè)備實(shí)施例1，包括注氣壓力閉環(huán)控制回路49、注水壓力閉環(huán)控制回路50、降壓閉環(huán)控制回路51、壓縮空氣排水單元52、注塑機(jī)控制器23及安裝在模具沈內(nèi)的液控伸縮式氣針M和水針25，所述注塑機(jī)控制器23連接程序控制器19，所述液控伸縮式氣針M的一端伸入溢流腔26-A內(nèi)，另一端連接壓縮空氣排水單元52 ；所述水針25的一端伸入模腔沈-B內(nèi)，一端還分別連接注氣壓力閉環(huán)控制回路49、注水壓力閉環(huán)控制回路50及降壓閉環(huán)控制回路51 ；所述注氣壓力閉環(huán)控制回路49由高壓氣源2、高壓氮?dú)饨刂归y5、高壓氮?dú)膺^(guò)濾器 8、注氣高壓電磁閥13、高壓電動(dòng)氣閥15、壓力傳感器18及程序控制器19組成，所述高壓氮?dú)庠?經(jīng)過(guò)高壓氮?dú)饨刂归y5、高壓氮?dú)膺^(guò)濾器8接注氣高壓電磁閥13的入口，注氣高壓電磁閥13的出口經(jīng)高壓電動(dòng)氣閥15與水針25相接，水針25與模腔沈-B中塑膠熔體沈-C 內(nèi)部相通，高壓電動(dòng)氣閥15與水針25之間接壓力傳感器18，所述壓力傳感器18接程序控制器19的輸入端，所述程序控制器19的輸出端分別連接注氣高壓電磁閥13和高壓電動(dòng)氣閥15 ；如圖1所示，本實(shí)用新型的恒壓水輔助注射成型設(shè)備工作的工藝過(guò)程首先，由注塑機(jī)控制器23控制注塑機(jī)注射機(jī)構(gòu)23-A將塑膠熔體沈-C注入到模腔沈-B內(nèi)，使模腔內(nèi)充滿(mǎn)或基本充滿(mǎn)塑膠熔體。當(dāng)程序控制器19接收到由注塑機(jī)控制器23發(fā)出的注射結(jié)束信號(hào)，也就是水輔工藝開(kāi)始指令，按預(yù)設(shè)的水輔成型工藝過(guò)程，控制各個(gè)順序過(guò)程的開(kāi)啟，由程序控制器19的輸出端發(fā)出控制信號(hào)，安裝在模具沈內(nèi)的液控流道截止閥27關(guān)閉，安裝在模具26內(nèi)的液控溢流截止閥觀(guān)打開(kāi)。程序控制器19的輸出端直接控制高壓電動(dòng)氣閥 15打開(kāi)，壓力傳感器18將實(shí)時(shí)檢測(cè)到的高壓電動(dòng)氣閥15的出口壓力，反饋到程序控制器 19的輸入端，若實(shí)時(shí)檢測(cè)值小于工藝設(shè)定值，經(jīng)程序控制器19的輸出端輸出相應(yīng)的信號(hào)控制注氣高壓電磁閥13和高壓電動(dòng)氣閥15動(dòng)作來(lái)調(diào)整高壓電動(dòng)氣閥15的出口壓力，也就是注入氮?dú)馍?D的壓力，工藝過(guò)程如圖2所示，水針25將壓力受控制的少量氮?dú)馍?D注入模腔26-B內(nèi)的塑膠熔體沈-C內(nèi)部，作用于塑膠熔體沈-C內(nèi)部進(jìn)行塑件中空預(yù)成型。上述注氣壓力閉環(huán)控制回路中使用高壓電動(dòng)氣閥15作為氮?dú)庾⑷氲拈_(kāi)關(guān)閥，可確保后面注水過(guò)程中注入水不會(huì)反流入注氣壓力閉環(huán)控制回路，影響下一個(gè)注射周期的水輔成型；所述注水壓力閉環(huán)控制回路50由高壓水源1、高壓水截止閥4、高壓水過(guò)濾器7、注水儲(chǔ)能器10、注水高壓電磁閥11、流量調(diào)節(jié)電磁閥12、高壓電動(dòng)水閥17、壓力表四、壓力傳感器18及程序控制器19組成，所述高壓水源1經(jīng)過(guò)高壓水截止閥4、高壓水過(guò)濾器7接注水儲(chǔ)能器10、注水高壓電磁閥11和流量調(diào)節(jié)電磁閥12的入口，注水高壓電磁閥11與流量調(diào)節(jié)電磁閥12的出口與高壓電動(dòng)水閥17的入口連接，高壓電動(dòng)水閥17的出口接水針25， 高壓電動(dòng)水閥17與水針25之間接壓力傳感器18和壓力表四，所述程序控制器19的輸出端分別接注水高壓電磁閥11、流量調(diào)節(jié)電磁閥12和高壓電動(dòng)水閥17 ；所述注氣后，程序控制器19的輸出端控制高壓電動(dòng)水閥17打開(kāi)，壓力傳感器18 將實(shí)時(shí)檢測(cè)到的高壓電動(dòng)水閥17的出口壓力，反饋到程序控制器19的輸入端，若實(shí)時(shí)檢測(cè)值小于工藝設(shè)定值，經(jīng)程序控制器19的輸出端輸出相應(yīng)的信號(hào)分別控制注水高壓電磁
10閥11和高壓電動(dòng)水閥17動(dòng)作來(lái)調(diào)整高壓電動(dòng)水閥17的出口壓力，也就是注入水沈-E的壓力，若注入水沈-E的壓力上升速率小于工藝設(shè)定值，程序控制器19的輸出端輸出相應(yīng)的信號(hào)控制流量調(diào)節(jié)電磁閥12動(dòng)作來(lái)調(diào)整高壓電動(dòng)水閥17的出口流量，也就是注入水沈-E 的流量，結(jié)合注水儲(chǔ)能器10來(lái)實(shí)現(xiàn)可瞬間提供大流量注入水并使注入水的壓力瞬間達(dá)到設(shè)定值的工藝要求，工藝過(guò)程如圖3、4所示，水針25將壓力和流量受控制的連續(xù)水沈-E注入模腔沈-B內(nèi)的塑膠熔體沈-C內(nèi)部，作用于塑膠熔體沈-C內(nèi)部，推動(dòng)前沿少量注入氮?dú)?26-D，共同完成塑件的中空成型、保壓和冷卻定型過(guò)程。上述注水壓力閉環(huán)控制回路中使用高壓電動(dòng)水閥17作為水注入的開(kāi)關(guān)閥，可確保水注入過(guò)程中零泄漏，解決了注入水的密封問(wèn)題，還可確保前面注氣過(guò)程中氮?dú)獠粫?huì)反流入注水壓力閉環(huán)控制回路，影響到水輔成型。 采用注水儲(chǔ)能器10來(lái)實(shí)現(xiàn)注入水儲(chǔ)能和保壓，解決了水注入過(guò)程中水壓穩(wěn)定和瞬間提供大流量注入水的問(wèn)題；所述降壓閉環(huán)控制回路51由降壓電磁閥20、過(guò)濾器21、水箱22、壓力傳感器18及程序控制器19組成，所述安裝在模具沈內(nèi)的水針25經(jīng)過(guò)濾器21與降壓電磁閥20的入口連接，降壓電磁閥20的出口接水箱22，所述水箱22連接水壓發(fā)生裝置48，過(guò)濾器21與水針25之間接壓力傳感器18，所述程序控制器19的輸出端接降壓電磁閥20 ；所述模腔沈-B內(nèi)的塑膠熔體沈-C冷卻固化定型后，壓力傳感器18將實(shí)時(shí)檢測(cè)到的降壓電磁閥20入口壓力，反饋到程序控制器19的輸入端，經(jīng)程序控制器19的輸出端輸出相應(yīng)的信號(hào)控制降壓電磁閥20排水來(lái)調(diào)整降壓電磁閥20的入口壓力，也就是模腔沈-B 內(nèi)注入水沈-E的壓力，工藝過(guò)程如圖5所示，排出的水沈-E直接進(jìn)入水箱22。若在工藝步驟第二、三步過(guò)程中，壓力傳感器18實(shí)時(shí)檢測(cè)值大于工藝設(shè)定值時(shí)，設(shè)備可利用該回路來(lái)自動(dòng)調(diào)整塑膠熔體沈-C內(nèi)的壓力，排出的氮?dú)馍?D直接排空，排出的水沈-E直接進(jìn)入水箱22;所述壓縮空氣排水單元52由壓縮空氣源3、壓縮空氣截止閥6、壓縮空氣過(guò)濾器9、 注氣電磁閥14、第一單向閥16及程序控制器19組成，所述壓縮空氣源3經(jīng)壓縮空氣截止閥 6、壓縮空氣過(guò)濾器9接注氣電磁閥14的入口，注氣電磁閥14的出口經(jīng)第一單向閥16與安裝在模具沈內(nèi)的液控伸縮式氣針M相連接，工作時(shí)可伸入溢流腔26-k中已固化定型為塑件26-F的內(nèi)部，與塑件沈-F內(nèi)部相通，所述程序控制器19連接控制注氣電磁閥14 ；待排水降壓到設(shè)定值時(shí)，由程序控制器19的輸出端發(fā)出控制信號(hào)，控制液控伸縮式氣針M伸入溢流腔26-k中已固化定型的塑件沈-F內(nèi)，工藝過(guò)程如圖6所示，程序控制器19經(jīng)輸出端控制注氣電磁閥14打開(kāi)，壓縮空氣沈-G經(jīng)安裝在模具沈內(nèi)的液控伸縮式氣針M進(jìn)入塑件沈-F的內(nèi)部，將殘留的注入水沈-E經(jīng)降壓閉環(huán)控制回路51從塑件沈-F 的內(nèi)部排回水箱22。上述壓縮空氣排水單元中使用第一單向閥16，可確保在前面注氣、注水過(guò)程中，注入氣、注入水不會(huì)反流入壓縮空氣排水單元中，影響到水輔成型；所述高壓水源1由水壓發(fā)生裝置48提供，如圖10所示，包括工業(yè)高壓水泵30、泵前過(guò)濾器31、安全閥32、泵后過(guò)濾器33、電機(jī)34、第二單向閥35、壓力維持和單向組合閥 36、壓力開(kāi)關(guān)37、高壓水儲(chǔ)能器38、截止閥39、水壓控制器40、水壓表41、水箱22，所述由電機(jī)；34驅(qū)動(dòng)的工業(yè)高壓水泵30入口經(jīng)泵前過(guò)濾器31接水箱22，工業(yè)高壓水泵30出口經(jīng)泵后過(guò)濾器33、第二單向閥35、壓力維持和單向組合閥36接壓力開(kāi)關(guān)37、高壓水儲(chǔ)能器38、 水壓表41和截止閥39的入口，截止閥39的出口接注水壓力閉環(huán)控制回路50中的高壓水截止閥4的入口，向恒壓水輔助注塑成型設(shè)備提供大流量連續(xù)高壓水源1，所述工業(yè)高壓水泵30出口還經(jīng)安全閥32接回水箱22，壓力開(kāi)關(guān)37接水壓控制器40的輸入端，水壓控制器 40的輸出端接電機(jī)34，壓力開(kāi)關(guān)37用于實(shí)時(shí)檢測(cè)高壓水儲(chǔ)能器38的壓力，當(dāng)高壓水儲(chǔ)能器38的壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)，發(fā)出反饋信號(hào)到水壓控制器40的輸入端，由水壓控制器40的輸出端控制電機(jī)34動(dòng)作，利用安全閥32、壓力維持和單向組合閥36和高壓水儲(chǔ)能器38實(shí)現(xiàn)可變水壓控制和保證系統(tǒng)運(yùn)行安全。所述高壓氮?dú)庠?由氣輔成型的氣體壓力增壓器提供，壓縮空氣源3由工業(yè)空氣壓縮機(jī)提供。如圖11所示，本實(shí)用新型的恒壓水輔助注射成型設(shè)備實(shí)施例2，與圖10所示的本實(shí)用新型實(shí)施例1相似，兩者的不同之處在于，圖11所示的實(shí)施例2中用抽真空排水單元 53的注入水排空方法替代圖10所示的實(shí)施例1中用壓縮空氣排水單元52的注入水排空方法。該恒壓水輔助注射成型設(shè)備包括注氣壓力閉環(huán)控制回路49、注水壓力閉環(huán)控制回路50、降壓閉環(huán)控制回路51、抽真空排水單元53、注塑機(jī)控制器23及安裝在模具沈內(nèi)的水針25，所述注塑機(jī)控制器23連接程序控制器19，所述水針25的一端伸入模腔沈-B內(nèi)，一端還分別連接注氣壓力閉環(huán)控制回路49、注水壓力閉環(huán)控制回路50、降壓閉環(huán)控制回路51 及抽真空排水單元53 ；所述注氣壓力閉環(huán)控制回路49由高壓氣源2、高壓氮?dú)饨刂归y5、高壓氮?dú)膺^(guò)濾器 8、注氣高壓電磁閥13、高壓電動(dòng)氣閥15、壓力傳感器18及程序控制器19組成，所述高壓氮?dú)庠?經(jīng)過(guò)高壓氮?dú)饨刂归y5、高壓氮?dú)膺^(guò)濾器8接注氣高壓電磁閥13的入口，注氣高壓電磁閥13的出口經(jīng)高壓電動(dòng)氣閥15與水針25相接，水針25與模腔沈-B中塑膠熔體沈-C 內(nèi)部相通，高壓電動(dòng)氣閥15與水針25之間接壓力傳感器18，所述壓力傳感器18接程序控制器19的輸入端，所述程序控制器19的輸出端分別連接注氣高壓電磁閥13和高壓電動(dòng)氣閥15 ；所述注水壓力閉環(huán)控制回路50由高壓水源1、高壓水截止閥4、高壓水過(guò)濾器7、注水儲(chǔ)能器10、注水高壓電磁閥11、流量調(diào)節(jié)電磁閥12、高壓電動(dòng)水閥17、壓力表四、壓力傳感器18及程序控制器19組成，所述高壓水源1經(jīng)過(guò)高壓水截止閥4、高壓水過(guò)濾器7接注水儲(chǔ)能器10、注水高壓電磁閥11和流量調(diào)節(jié)電磁閥12的入口，注水高壓電磁閥11與流量調(diào)節(jié)電磁閥12的出口與高壓電動(dòng)水閥17的入口連接，高壓電動(dòng)水閥17的出口接水針25， 高壓電動(dòng)水閥17與水針25之間接壓力傳感器18和壓力表四，所述程序控制器19的輸出端分別接注水高壓電磁閥11、流量調(diào)節(jié)電磁閥12和高壓電動(dòng)水閥17 ；所述降壓閉環(huán)控制回路51由降壓電磁閥20、過(guò)濾器21、水箱22、壓力傳感器18及程序控制器19組成，所述安裝在模具沈內(nèi)的水針25經(jīng)過(guò)濾器21與降壓電磁閥20的入口連接，降壓電磁閥20的出口接水箱22，所述水箱22連接水壓發(fā)生裝置48，過(guò)濾器21與水針25之間接壓力傳感器18，壓力傳感器18、降壓電磁閥20與程序控制器19連接；所述抽真空排水單元53由真空源42、真空罐43、真空切換閥44、真空壓力開(kāi)關(guān) 45、真空電動(dòng)球閥46、真空過(guò)濾器47及程序控制器19組成，所述真空源42與真空罐43、真空切換閥44的出口相連接，真空切換閥44的入口經(jīng)真空電動(dòng)球閥46、真空過(guò)濾器47接水針25，真空切換閥44與真空電動(dòng)球閥46之間接有真空壓力開(kāi)關(guān)45，真空壓力開(kāi)關(guān)45接程序控制器19的輸入端，程序控制器19的輸出端分別接真空切換閥44和真空電動(dòng)球閥46 ；待排水降壓到設(shè)定值時(shí)，由程序控制器19的輸出端控制真空電動(dòng)球閥46打開(kāi)，將真空壓力開(kāi)關(guān)45與塑件沈-F內(nèi)部接通，真空壓力開(kāi)關(guān)45用于實(shí)時(shí)檢測(cè)塑件沈-F內(nèi)部的真空壓力，并發(fā)出反饋信號(hào)到程序控制器19的輸入端，經(jīng)程序控制器19的輸出端分別控制真空切換閥44和真空電動(dòng)球閥46動(dòng)作，將殘留的注入水沈-E經(jīng)水針25、真空過(guò)濾器47從塑件沈-F內(nèi)部抽干。上述抽真空排水單元中使用真空電動(dòng)球閥46作為抽真空的開(kāi)關(guān)閥， 可確保在前面注氣、注水過(guò)程中，注入氣、注入水不會(huì)反流入抽真空排水單元中，影響到水輔成型。本實(shí)施例的高壓水源1和高壓氮?dú)庠?采用與圖10所示的實(shí)施例1的相同設(shè)備提供，而真空源42由真空泵提供。如圖12所示，本實(shí)用新型的恒壓水輔助注射成型設(shè)備實(shí)施例3，與圖11所示的本實(shí)用新型實(shí)施例2相似，由實(shí)施例2簡(jiǎn)化而來(lái)，兩者的不同之處在于，針對(duì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的水輔成型塑件，僅依靠塑件26-F內(nèi)注入氮?dú)馍?D及殘留的注入水沈-E重力作用就可以排空， 也就是用圖12所示的實(shí)施例3中依靠塑件沈-F內(nèi)注入氮?dú)馍?D及殘留的注入水沈-E重力作用的注入水排空方法替代圖11所示的實(shí)施例2中采用抽真空排水單元53的注入水排空方法，即圖12所示的實(shí)施例3中去掉了圖11所示的實(shí)施例2中的抽真空排水單元53 ；該恒壓水輔助注射成型設(shè)備包括注氣壓力閉環(huán)控制回路49、注水壓力閉環(huán)控制回路50、降壓閉環(huán)控制回路51、注塑機(jī)控制器23及安裝在模具沈內(nèi)的水針25，所述注塑機(jī)控制器23連接程序控制器19，所述水針25的一端伸入模腔沈-B內(nèi)，一端還分別連接注氣壓力閉環(huán)控制回路49、注水壓力閉環(huán)控制回路50及降壓閉環(huán)控制回路51 ；所述注氣壓力閉環(huán)控制回路49由高壓氣源2、高壓氮?dú)饨刂归y5、高壓氮?dú)膺^(guò)濾器 8、注氣高壓電磁閥13、高壓電動(dòng)氣閥15、壓力傳感器18及程序控制器19組成，所述高壓氮?dú)庠?經(jīng)過(guò)高壓氮?dú)饨刂归y5、高壓氮?dú)膺^(guò)濾器8接注氣高壓電磁閥13的入口，注氣高壓電磁閥13的出口經(jīng)高壓電動(dòng)氣閥15與水針25相接，水針25與模腔沈-B中塑膠熔體沈-C 內(nèi)部相通，高壓電動(dòng)氣閥15與水針25之間之間接壓力傳感器18，所述壓力傳感器18接程序控制器19的輸入端，所述程序控制器19的輸出端分別連接注氣高壓電磁閥13和高壓電動(dòng)氣閥15 ；所述注水壓力閉環(huán)控制回路50由高壓水源1、高壓水截止閥4、高壓水過(guò)濾器7、注水儲(chǔ)能器10、注水高壓電磁閥11、流量調(diào)節(jié)電磁閥12、高壓電動(dòng)水閥17、壓力表四、壓力傳感器18及程序控制器19組成，所述高壓水源1經(jīng)過(guò)高壓水截止閥4、高壓水過(guò)濾器7接注水儲(chǔ)能器10、注水高壓電磁閥11和流量調(diào)節(jié)電磁閥12的入口，注水高壓電磁閥11與流量調(diào)節(jié)電磁閥12的出口與高壓電動(dòng)水閥17的入口連接，高壓電動(dòng)水閥17的出口接水針25， 高壓電動(dòng)水閥17與水針25之間接壓力傳感器18和壓力表四，所述程序控制器19的輸出端分別接注水高壓電磁閥11、流量調(diào)節(jié)電磁閥12和高壓電動(dòng)水閥17 ；所述降壓閉環(huán)控制回路51由降壓電磁閥20、過(guò)濾器21、水箱22、壓力傳感器18及程序控制器19組成，所述安裝在模具沈內(nèi)的水針25經(jīng)過(guò)濾器21與降壓電磁閥20的入口連接，降壓電磁閥20的出口接水箱22，所述水箱22連接水壓發(fā)生裝置48，過(guò)濾器21與水針25之間接壓力傳感器18，壓力傳感器18、降壓電磁閥20與程序控制器19連接；所述模腔沈-B內(nèi)的塑膠熔體沈-C冷卻固化定型后，由降壓閉環(huán)控制回路51控制排水降壓過(guò)程，待排水降壓到設(shè)定值，通常是常壓值時(shí)，由程序控制器19控制降壓電磁閥 20處于常開(kāi)狀態(tài)，依靠塑件沈-F內(nèi)注入氮?dú)馍?D及殘留的注入水沈-E重力雙重作用，將塑件內(nèi)最后殘留的注入水26-E排空進(jìn)水箱22。綜上所述，本實(shí)用新型利用氣輔成型的氣體壓力增壓器和水壓發(fā)生裝置分別提供本實(shí)用新型涉及的恒壓水輔助注塑成型設(shè)備所需的壓力高達(dá)35MPa氮?dú)夂蛪毫Ω哌_(dá)30Mpa 連續(xù)高壓水源，首先，由注塑機(jī)注射機(jī)構(gòu)23-A將塑膠熔體沈-C注入到模腔沈-B內(nèi)，向程序控制器19發(fā)出的注射結(jié)束信號(hào)，也就是水輔工藝開(kāi)始指令，程序控制器19按預(yù)設(shè)的水輔成型工藝過(guò)程，根據(jù)壓力傳感器18實(shí)時(shí)檢測(cè)的壓力值與預(yù)設(shè)的水輔成型工藝設(shè)定值比較結(jié)果，通過(guò)注氣壓力閉環(huán)控制回路49與降壓閉環(huán)控制回路51組成注氣壓力控制單元，將對(duì)時(shí)間和壓力進(jìn)行自動(dòng)控制的少量氮?dú)?6-D注入模腔沈-B內(nèi)的塑膠熔體沈-C內(nèi)部進(jìn)行塑件中空預(yù)成型。注氣后，再通過(guò)注水壓力閉環(huán)控制回路50與降壓閉環(huán)控制回路51組成注水壓力控制單元，將對(duì)時(shí)間、壓力和流量進(jìn)行分段自動(dòng)控制的連續(xù)水沈-E注入塑膠熔體沈-C 內(nèi)部，推動(dòng)前沿少量注入氮?dú)?6-D，共同完成塑件的中空成型、保壓、冷卻定型和排水降壓過(guò)程。待排水降壓到設(shè)定值，通常是常壓，殘留的注入水沈-E利用壓縮空氣排水單元，由工業(yè)空氣壓縮機(jī)提供壓縮空氣沈-G，將殘留的注入水沈-E排干；還可以利用抽真空排水單元，由真空泵提供真空源42，將殘留的注入水沈-E抽干。最后打開(kāi)模具沈取出塑件沈-F， 順利完成塑件26-F的水輔成型。其中，注水高壓電磁閥11、流量調(diào)節(jié)電磁閥12、注氣高壓電磁閥13、降壓電磁閥 20選用高精度防泄漏高壓電磁閥；高壓電動(dòng)氣閥15、高壓電動(dòng)水閥17和真空電動(dòng)球閥46 選用零泄漏高壓電動(dòng)球閥；壓力傳感器18選用氣動(dòng)、液壓兩用高壓型壓力傳感器；高壓水過(guò)濾器7、高壓氮?dú)膺^(guò)濾器8、壓縮空氣過(guò)濾器9、過(guò)濾器21、泵前過(guò)濾器31、泵后過(guò)濾器33 和真空過(guò)濾器47選用燒結(jié)金屬型過(guò)濾器；高壓水截止閥4、高壓氮?dú)饨刂归y5、壓縮空氣截止閥6和截止閥39選用世偉洛克手動(dòng)球閥；第一單向閥16、第二單向閥35和壓力維持和單向組合閥36選用高壓閥；工業(yè)高壓水泵30選用定量液壓泵；高壓氮?dú)庠?由氣輔成型的氣體壓力增壓器提供，可采用發(fā)明專(zhuān)利號(hào)為ZL200510121110.4，發(fā)明名稱(chēng)為恒壓氣體輔助注塑成型系統(tǒng)中的氣體壓力增壓器；壓縮空氣源3由工業(yè)空氣壓縮機(jī)提供，可采用瑞典 Atlas · Copco獨(dú)資子公司生產(chǎn)的LU系列螺桿式壓縮機(jī)；真空源42由真空泵提供，可采用上海真空泵廠(chǎng)生產(chǎn)的LG干式無(wú)油螺桿真空泵。本實(shí)用新型具有如下特點(diǎn)一、本實(shí)用新型利用氣輔成型成熟工藝，結(jié)合水輔成型的特點(diǎn)形成獨(dú)特的控制高壓水注入水輔成型工藝，既解決了現(xiàn)有水輔成型工藝僅以水為介質(zhì)，水直接與前沿的塑膠熔體接觸而造成的熔體過(guò)快冷卻、固化難以充滿(mǎn)型腔的不足，又很好利用了水的熱傳導(dǎo)率和比熱容量比氣體的高，非常有利于塑膠制品冷卻的特性，還更好地利用了氣體的可壓縮性解決了現(xiàn)有水輔成型過(guò)程中注入水瞬間失壓沖擊的問(wèn)題。本實(shí)用新型將氮?dú)夂退?、現(xiàn)有氣輔成型和水輔成型的優(yōu)點(diǎn)完全展現(xiàn)出來(lái)，以實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)注水和保壓，提高塑件質(zhì)量，降低產(chǎn)品開(kāi)發(fā)及生產(chǎn)成本的目的。二、本實(shí)用新型是由注氣壓力控制單元、注水壓力控制單元、壓縮空氣排水單元或抽真空排水單元和注塑機(jī)組成的恒壓力水輔助注塑成型系統(tǒng)，各個(gè)單元之間即可彼此獨(dú)立運(yùn)行，又可互相控制，形成安全聯(lián)鎖，以實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)、連續(xù)注氣、注水和瞬間精確調(diào)壓，順利完成塑件的中空成型、保壓和冷卻定型，提高水輔成型塑件質(zhì)量，確保系統(tǒng)安全。三、本實(shí)用新型的注氣壓力控制單元由注氣壓力閉環(huán)控制回路與降壓閉環(huán)控制回路組成，以實(shí)現(xiàn)注氣壓力的雙閉環(huán)控制，具有系統(tǒng)響應(yīng)快、反應(yīng)迅速和壓力實(shí)時(shí)控制精度高等技術(shù)優(yōu)勢(shì)。注氣壓力閉環(huán)控制回路中使用高壓電動(dòng)氣閥作為氮?dú)庾⑷氲拈_(kāi)關(guān)閥，可確保注水過(guò)程中注入水不會(huì)反流入注氣壓力閉環(huán)控制回路，影響下一個(gè)注射周期的水輔成型。四、本實(shí)用新型的注水壓力控制單元由注水壓力閉環(huán)控制回路與降壓閉環(huán)控制回路組成，以實(shí)現(xiàn)注水壓力的雙閉環(huán)控制，具有響應(yīng)快、反應(yīng)迅速、流量實(shí)時(shí)可控和壓力實(shí)時(shí)控制精度高等技術(shù)優(yōu)勢(shì)，解決了注入塑膠內(nèi)部水的壓力、流量能否瞬間達(dá)到技術(shù)要求這個(gè)水輔成型技術(shù)核心問(wèn)題。注水壓力閉環(huán)控制回路中使用高壓電動(dòng)水閥作為水注入的開(kāi)關(guān)閥，可確保水注入過(guò)程中零泄漏，解決了注入水的密封問(wèn)題，避免了一旦發(fā)生注入水泄漏或噴射到模具上，無(wú)法實(shí)現(xiàn)水輔成型，影響制品的成型質(zhì)量。注水壓力閉環(huán)控制回路中還使用了注水儲(chǔ)能器來(lái)實(shí)現(xiàn)注入水儲(chǔ)能和保壓，解決了水注入過(guò)程中水壓穩(wěn)定和瞬間提供大流量注入水的問(wèn)題。五、本實(shí)用新型即可利用壓縮空氣排水單元，由工業(yè)空氣壓縮機(jī)提供壓縮空氣，將殘留的注入水吹干；還可以利用抽真空排水單元，由真空泵提供真空源，將殘留的注入水抽干?？纱_保模具中無(wú)水殘留，解決了注入水的排出問(wèn)題。壓縮空氣排水單元中使用第一單向閥或抽真空排水單元中使用真空電動(dòng)球閥作為抽真空的開(kāi)關(guān)閥，可確保注氣、注水過(guò)程中注入氮?dú)?、注入水不?huì)反流入壓縮空氣排水單元或抽真空排水單元中，影響下一個(gè)注射周期的水輔成型。六、本實(shí)用新型設(shè)有獨(dú)立運(yùn)行的水壓發(fā)生裝置，采用工業(yè)高壓水泵直接將水加壓， 利用壓力維持和單向組合閥、壓力開(kāi)關(guān)、安全閥和高壓水儲(chǔ)能器實(shí)現(xiàn)可變水壓控制，確保提供水輔成型技術(shù)所需的壓力、流量穩(wěn)定的高壓水源。七、本實(shí)用新型有效克服了現(xiàn)有利用壓力傳感器反饋電磁比例減壓閥的出口壓力，通過(guò)控制該閥的比例電磁鐵來(lái)調(diào)節(jié)該閥的出口壓力或采用壓力傳感器反饋增壓缸的高壓腔輸出壓力，通過(guò)控制該背壓調(diào)節(jié)閥的比例電磁鐵來(lái)調(diào)節(jié)該閥的出口壓力技術(shù)中，系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、反應(yīng)慢、注入水體積恒定而壓力、流量不可控和易泄漏等缺點(diǎn)。八、本實(shí)用新型還設(shè)有獨(dú)立運(yùn)行的氣體壓力增壓器、工業(yè)空氣壓縮機(jī)和真空泵，分別提供水輔成型技術(shù)所需的高壓氮?dú)庠?、壓縮空氣源和真空源。高壓氮?dú)庠床捎矛F(xiàn)有氣輔成型的高壓氮?dú)庠?，壓縮空氣源和真空源采用工廠(chǎng)現(xiàn)有的壓縮空氣源和真空源，具有技術(shù)成熟、設(shè)備使用率高、生產(chǎn)效率高、降低設(shè)備成本等優(yōu)點(diǎn)。九、使用本實(shí)用新型的設(shè)備進(jìn)行水輔成型的注塑件，具有表面無(wú)縮痕、內(nèi)外表面更光滑、應(yīng)力變形小、制品的壁厚更薄更均勻、節(jié)省塑料原料、注塑周期更快和經(jīng)濟(jì)性更好等優(yōu)點(diǎn)。十、本實(shí)用新型利用氣輔成型成熟工藝與水輔成型特點(diǎn)結(jié)合形成的獨(dú)特工藝，解決了現(xiàn)有設(shè)備過(guò)于復(fù)雜，對(duì)水溫也采取了不必要的閉環(huán)精確控制，使設(shè)備造價(jià)昂貴的問(wèn)題。 且相比氣輔成型工藝氮?dú)馐褂昧亢苌?，水介質(zhì)用量較大，而水介質(zhì)易于獲得，且可以重復(fù)利用。本實(shí)用新型具有工作穩(wěn)定，可靠性高、安全性好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制簡(jiǎn)便、安裝/維修方便、 成本低等特點(diǎn)。十一、本實(shí)用新型的設(shè)備適用于所有的水輔助注射成型工藝。
權(quán)利要求1.一種恒壓水輔助注射成型設(shè)備，包括注塑機(jī)控制器及安裝在模具06)內(nèi)的液控伸縮式氣針04)和水針(25)，所述注塑機(jī)控制器連接程序控制器(19)，所述液控伸縮式氣針04)的一端伸入溢流腔(沈-A)或模腔(沈-B)內(nèi)，所述水針05)的一端伸入模腔(沈-B)或模具分流道內(nèi)，其特征在于所述水針0 還分別連接注氣壓力閉環(huán)控制回路G9)、注水壓力閉環(huán)控制回路(50)及降壓閉環(huán)控制回路(51)，所述液控伸縮式氣針04) 連接壓縮空氣排水單元(52)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒壓水輔助注塑成型設(shè)備，其特征在于所述注氣壓力閉環(huán)控制回路G9)由高壓氮?dú)庠?)、高壓氮?dú)饨刂归y(5)、高壓氮?dú)膺^(guò)濾器(8)、注氣高壓電磁閥(13)、高壓電動(dòng)氣閥(15)、壓力傳感器(18)及程序控制器(19)組成，所述高壓氮?dú)庠?(2)經(jīng)高壓氮?dú)饨刂归y(5)、高壓氮?dú)膺^(guò)濾器(8)接注氣高壓電磁閥(1 的入口，注氣高壓電磁閥(13)的出口經(jīng)高壓電動(dòng)氣閥(15)與水針05)相接，水針05)與模腔Q6-B)中塑膠熔體Q6-C)內(nèi)部相通，高壓電動(dòng)氣閥(15)與水針05)之間接壓力傳感器(18)，所述壓力傳感器(18)接程序控制器(19)的輸入端，所述程序控制器(19)的輸出端分別接注氣高壓電磁閥(1 和高壓電動(dòng)氣閥(1 ；程序控制器(19)接收注塑機(jī)控制器發(fā)出的注射結(jié)束信號(hào)，也就是水輔工藝開(kāi)始指令，壓力傳感器(18)將實(shí)時(shí)檢測(cè)到的高壓電動(dòng)氣閥(15) 的出口壓力反饋到程序控制器(19)的輸入端，經(jīng)程序控制器(19)的輸出端輸出相應(yīng)的信號(hào)分別控制注氣高壓電磁閥(1 和高壓電動(dòng)氣閥(1 動(dòng)作來(lái)調(diào)整高壓電動(dòng)氣閥(15)的出口壓力，也就是注入氮?dú)?沈-D)的壓力，水針0 將壓力受控制的少量氮?dú)?沈-D)注入模腔(26-B)內(nèi)的塑膠熔體Q6-C)內(nèi)部，作用于塑膠熔體06-C)內(nèi)部進(jìn)行塑件中空預(yù)成型。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒壓水輔助注塑成型設(shè)備，其特征在于所述注水壓力閉環(huán)控制回路(50)由高壓水源(1)、高壓水截止閥G)、高壓水過(guò)濾器(7)、注水儲(chǔ)能器(10)、 注水高壓電磁閥(11)、流量調(diào)節(jié)電磁閥(12)、高壓電動(dòng)水閥(17)、壓力傳感器(18)及程序控制器(19)組成，所述高壓水源(1)經(jīng)高壓水截止閥G)、高壓水過(guò)濾器(7)接注水儲(chǔ)能器(10)、注水高壓電磁閥(11)和流量調(diào)節(jié)電磁閥(12)的入口，注水高壓電磁閥(11)和流量調(diào)節(jié)電磁閥(12)的出口與高壓電動(dòng)水閥(17)的入口連接，高壓電動(dòng)水閥(17)的出口接水針(25)，高壓電動(dòng)水閥(17)與水針0 之間接壓力傳感器(18)，所述程序控制器(19) 的輸出端分別接注水高壓電磁閥(11)、流量調(diào)節(jié)電磁閥(12)和高壓電動(dòng)水閥(17)；壓力傳感器(18)反饋實(shí)時(shí)檢測(cè)到的高壓電動(dòng)水閥(17)的出口壓力到程序控制器(19)的輸入端，經(jīng)程序控制器(19)的輸出端輸出相應(yīng)的信號(hào)分別控制注水高壓電磁閥(11)、流量調(diào)節(jié)電磁閥(12)和高壓電動(dòng)水閥(17)動(dòng)作來(lái)調(diào)整高壓電動(dòng)水閥(17)的出口壓力和流量，也就是注入水(沈-E)的壓力和流量，水針0 將壓力和流量受控制的連續(xù)水(沈-E)注入模腔 (26-B)內(nèi)的塑膠熔體Q6-C)內(nèi)部，作用于塑膠熔體06-C)內(nèi)部，推動(dòng)前沿少量注入氮?dú)?(沈-D)，共同完成塑件的中空成型、保壓和冷卻定型過(guò)程。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒壓水輔助注塑成型設(shè)備，其特征在于所述降壓閉環(huán)控制回路(51)由降壓電磁閥(20)、過(guò)濾器(21)、水箱(22)、壓力傳感器(18)及程序控制器(19) 組成，所述安裝在模具06)內(nèi)的水針(2 經(jīng)過(guò)濾器與降壓電磁閥00)的入口連接， 降壓電磁閥00)的出口接水箱(22)，過(guò)濾器與水針0 之間接壓力傳感器(18)，所述程序控制器(19)的輸出端接降壓電磁閥00)；壓力傳感器(18)反饋實(shí)時(shí)檢測(cè)到的過(guò)濾器入口壓力到程序控制器(19)的輸入端，經(jīng)程序控制器(19)的輸出端輸出相應(yīng)的信號(hào)控制降壓電磁閥OO)排水或排氣來(lái)調(diào)整過(guò)濾器的入口壓力，也就是模腔(沈-B)內(nèi)注入水(沈-E)或注入氮?dú)?沈-D)的壓力，排出的水直接進(jìn)入水箱(22)，排出的氮?dú)庵苯优趴铡?br> 5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒壓水輔助注塑成型設(shè)備，其特征在于所述壓縮空氣排水單元(52)由壓縮空氣源(3)、壓縮空氣截止閥(6)、壓縮空氣過(guò)濾器(9)、注氣電磁閥(14)、 第一單向閥(16)及程序控制器(19)組成，所述壓縮空氣源C3)經(jīng)壓縮空氣截止閥(6)、壓縮空氣過(guò)濾器(9)接注氣電磁閥(14)的入口，注氣電磁閥(14)的出口經(jīng)第一單向閥(16) 與液控伸縮式氣針04)相連接，工作時(shí)可伸入溢流腔(沈-A)或模腔(沈-B)中已固化定型為塑件(沈-F)的內(nèi)部，與塑件(沈-F)內(nèi)部相通，所述程序控制器(19)的輸出端接注氣電磁閥(14)；待排水降壓到設(shè)定值時(shí)，程序控制器(19)經(jīng)輸出端控制注氣電磁閥(14)打開(kāi)， 壓縮空氣(沈-G)經(jīng)液控伸縮式氣針04)進(jìn)入模腔(沈-B)中塑件(沈-F)的內(nèi)部，將殘留的注入水(沈-E)經(jīng)降壓閉環(huán)控制回路(51)從塑件(沈-F)的內(nèi)部排回水箱02)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的恒壓水輔助注塑成型設(shè)備，其特征在于所述高壓水源(1) 由水壓發(fā)生裝置G8)提供，包括工業(yè)高壓水泵(30)、泵前過(guò)濾器(31)、安全閥(3 、泵后過(guò)濾器(33)、電機(jī)(34)、第二單向閥(35)、壓力維持和單向組合閥(36)、壓力開(kāi)關(guān)(37)、高壓水儲(chǔ)能器(38)、截止閥(39)、水壓控制器(40)、水箱(22)，所述由電機(jī)(34)驅(qū)動(dòng)的工業(yè)高壓水泵(30)入口經(jīng)泵前過(guò)濾器(31)接水箱(22)，工業(yè)高壓水泵(30)出口經(jīng)泵后過(guò)濾器(33)、第二單向閥(35)、壓力維持和單向組合閥(36)接壓力開(kāi)關(guān)(37)、高壓水儲(chǔ)能器(38) 和截止閥(39)的入口，截止閥(39)的出口接注水壓力閉環(huán)控制回路(50)中高壓水截止閥 (4)的入口，提供大流量連續(xù)高壓水源(1)，工業(yè)高壓水泵(30)出口還經(jīng)安全閥(3 接回水箱(22)，壓力開(kāi)關(guān)(37)接水壓控制器00)的輸入端，水壓控制器GO)的輸出端接電機(jī)(34)；壓力開(kāi)關(guān)(37)用于實(shí)時(shí)檢測(cè)高壓水儲(chǔ)能器(38)的壓力，當(dāng)高壓水儲(chǔ)能器(38)的壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)，發(fā)出反饋信號(hào)到水壓控制器GO)的輸入端，由水壓控制器GO)的輸出端控制電機(jī)(34)動(dòng)作，利用安全閥(32)、壓力維持和單向組合閥(36)和高壓水儲(chǔ)能器(38) 實(shí)現(xiàn)可變水壓控制和保證該裝置運(yùn)行安全。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒壓水輔助注塑成型設(shè)備，其特征在于所述水針05)還可以連接有抽真空排水單元(53)，所述抽真空排水單元(53)由真空源(42)、真空罐(43)、 真空切換閥(44)、真空壓力開(kāi)關(guān)(45)、真空電動(dòng)球閥(46)、真空過(guò)濾器07)及程序控制器 (19)組成，所述真空源G2)與真空罐(43)、真空切換閥04)的出口相連接，真空切換閥 (44)的入口經(jīng)真空電動(dòng)球閥(46)、真空過(guò)濾器07)接水針(25)，真空切換閥04)與真空電動(dòng)球閥06)之間接有真空壓力開(kāi)關(guān)(45)，真空壓力開(kāi)關(guān)05)接程序控制器(19)的輸入端，程序控制器(19)的輸出端分別接真空切換閥G4)和真空電動(dòng)球閥06)；真空壓力開(kāi)關(guān)G5)用于實(shí)時(shí)檢測(cè)塑件(沈-F)內(nèi)部的抽真空壓力，并發(fā)出反饋信號(hào)到程序控制器(19) 的輸入端，經(jīng)程序控制器(19)的輸出端分別控制真空切換閥G4)和真空電動(dòng)球閥06)動(dòng)作，將殘留的注入水(26-E)經(jīng)水針(25)、真空過(guò)濾器07)從塑件(沈-F)內(nèi)部抽干。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的恒壓水輔助注射成型設(shè)備，其特征在于，所述的高壓氮?dú)庠?(2)由氣輔成型的氣體壓力增壓器提供.
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的恒壓水輔助注射成型設(shè)備，其特征在于，所述的壓縮空氣源(3)由工業(yè)空氣壓縮機(jī)提供。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的恒壓水輔助注射成型設(shè)備，其特征在于，所述的真空源02)由真空泵提供。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種恒壓水輔助注射成型設(shè)備，要解決的技術(shù)問(wèn)題是實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)注水和保壓，提高塑件質(zhì)量。本實(shí)用新型包括注塑機(jī)控制器及液控伸縮式氣針和水針，所述水針還分別連接注氣壓力閉環(huán)控制回路、注水壓力閉環(huán)控制回路及降壓閉環(huán)控制回路，所述液控伸縮式氣針連接壓縮空氣排水單元。與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用氣體壓力增壓器和水壓發(fā)生裝置，以實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)注水和保壓，降低產(chǎn)品開(kāi)發(fā)及生產(chǎn)成本的目的。
文檔編號(hào)B29C45/57GK202151893SQ20112026224
公開(kāi)日2012年2月29日 申請(qǐng)日期2011年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月22日
發(fā)明者何萍, 韓國(guó)海 申請(qǐng)人:何萍, 韓國(guó)海