[發明專利]一種模腔溫度控制保壓過程的方法

無效

• 申請號: 200910093524.9
• 申請日: 2009-10-12
• 公開（公告）號: CN102039653A
• 公開（公告）日: 2011-05-04
• 發明（設計）人: 楊衛民;王建;謝鵬程;丁玉梅
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: B29C45/76
• 分類號: B29C45/76;B29C45/77;B29C45/78
• 代理公司: 暫無信息
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技術領域

本發明涉及高分子材料加工領域，特指一種利用模腔溫度對注射成型機的保壓過程進行控制的方法。

背景技術

隨著我國各行各業的發展，塑料制品的應用越來越普遍，對其質量的要求也越來越高，尤其對工業產品的要求更為嚴格。隨著社會競爭的加劇，產品微利時代的到來，注塑制品的質量和成本控制已成為注塑制品企業競爭的焦點。注射成型是一種技術含量高的塑料成型方法，如何從工藝參數的大量調試中脫離出來，提高試模成功率，實現注塑工藝參數的優化設計，已經成為企業亟需解決的問題。控制方法及工藝的優化設計可以縮短模具的調試時間，減少廢品數量，順利完成生產任務，對企業順利生產和降低成本是非常重要的。在塑料制品的注射成型過程中，保壓階段的控制是影響制品質量的關鍵，只有對保壓階段進行優良的控制，制品的外觀、重量重復和尺寸公差等精度要求才能得到保證。

保壓階段的控制主要包括注射成型機由注射階段到保壓階段的轉壓點的控制和保壓結束點的控制，以及整個保壓過程的控制。注射壓力切換成保壓壓力時正確設定轉壓點和采用分段保壓進行注塑生產對制品的成型非常重要。

對于轉壓點控制，轉壓過早則要利用保壓壓力把過多的熔料推進型腔，這樣很容易產生缺料；若是轉壓太遲則制品會被壓縮過大，容易形成飛邊和內應力過高，脫模不穩，加大制品件重量等缺陷。充模階段的注射控制以速度為主，而保壓階段則以壓力控制為主。充填切換到保壓的控制方式目前主要有注射時間控制、螺桿位置控制和模腔壓力控制3種：注射時間控制方式是，當注射時間到達指定時間時切換為保壓控制；螺桿位置控制方式是當螺桿推進到指定位置時切換為保壓控制；模腔壓力控制方式是當模腔壓力到達設定值時切換為保壓控制。通常，對于簡單的制品采用注射時間控制方式；對于較復雜的制品采用螺桿位置控制方式；對于較先進的注塑機可以提供模腔壓力控制方式。因此，利用模腔壓力進行轉壓點的控制方式被認為是目前最優的轉壓點控制方式。

分段保壓可以較好改善只用單一的壓力進行保壓引起的制品缺陷。分段保壓時，保壓壓力可采用由高到低或由低到高再到低的方式設計。當保壓壓力由高到低時，可以避免塑料制品澆口處的過度充填以減小殘余應力；當保壓壓力由低到高再到低時，可以避免由高的保壓壓力造成的制品飛邊，待制品表層基本固化時可以先升高保壓壓力以補償收縮，然后再降低保壓壓力以降低制品內應力。目前分段保壓主要是通過時間進行控制的，當到達設定的保壓時間時，保壓階段結束。保壓時間的設定由澆口凝固時間決定。但是澆口凝固時間難以檢測，因此保壓時間的設定多是依靠經驗進行，成型大澆口、厚壁制品時補縮時間長，保壓時間可長達10～20秒甚至更長；成型小澆口、薄壁制品時補縮時間短，保壓時間則很短，一般2～5秒足夠。

能夠使每次成型的制品總是保持相同的質量(體積一致、重量一致，以及相同的纖維取向、殘余應力和收縮率)，是注射成型加工控制的目標。達到這個目標的基礎就是所加工材料的PVT(P-壓力、V-比容、T-溫度)特性，其描述了材料的比容對溫度和壓力的關系。每種材料的PVT特性是一定的。材料成型過程中的最佳壓力變化途徑能通過材料的PVT曲線圖得到。按照所成型材料的PVT特性所選定的最佳保壓壓力曲線，甚至于能夠在材料特性產生重大變化的情況下，仍可對所成型的制品重量進行非常精確的控制。其主要原理是通過控制材料的壓力(P)和溫度(T)來控制材料比容(V)的變化，從而得到一定體積一定重量的制品。提高了對材料的壓力和溫度的控制精度，即提高了制品質量。目前，現有的注射成型機的控制方式中，都是針對材料壓力和溫度這兩個變量的單獨控制，而在提高控制精度方面也是主要集中在壓力和溫度兩個變量的單獨控制精度的提高上，并沒有考慮到對材料壓力和溫度之間關系的控制。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種更加精密的保壓控制方法，改善目前應用的控制方法的許多缺點，大幅提升注射成型機的控制成型精度，尤其是制品外觀、尺寸精度和重量重復精度；特別是在加工精密、復雜塑料制品時，本發明提供的這種保壓控制方法可起到更為關鍵的作用。