[發(fā)明專利]注射成型模塊化直視式可視化實(shí)驗(yàn)裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910249059.3
• 申請(qǐng)日: 2009-12-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101774254A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜開(kāi)宇;馬家家;王敏杰;劉瑩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B29C45/17
• 分類號(hào): B29C45/17;B29C45/76
• 代理公司: 大連理工大學(xué)專利中心 21200
• 代理人: 侯明遠(yuǎn)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于塑料注射成型技術(shù)領(lǐng)域，涉及到一種注射成型模塊化直視式可視化實(shí)驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)

注射成型能一次成型形狀復(fù)雜、尺寸精確的制品，是一種高效率、低成本、大批量的生產(chǎn)方式，已發(fā)展成為高分子材料最主要的加工方法。隨著塑料工業(yè)的迅速發(fā)展，注射成型制品在眾多領(lǐng)域得到應(yīng)用，特別是在汽車、電子產(chǎn)品等現(xiàn)代制造業(yè)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。

高分子材料成型加工是一門(mén)復(fù)雜的科學(xué)，長(zhǎng)期以來(lái)大量學(xué)者利用數(shù)學(xué)方法進(jìn)行相關(guān)理論的研究，取得了豐富的學(xué)術(shù)成果。可視化技術(shù)因其能如實(shí)反映樹(shù)脂熔體的動(dòng)態(tài)充型過(guò)程而成為研究高分子材料成型加工技術(shù)的重要手段。可視化方法在發(fā)現(xiàn)成型過(guò)程中的某些未知現(xiàn)象，揭示成型缺陷的產(chǎn)生過(guò)程等方面有著不可替代的作用，近年來(lái)受到學(xué)術(shù)界的高度重視。

注射成型可視化實(shí)驗(yàn)裝置是可視化技術(shù)的具體實(shí)現(xiàn)載體，文獻(xiàn)中提到的可視化實(shí)驗(yàn)裝置均采用反射式光路系統(tǒng)，其工作原理是：照明光線進(jìn)入觀察孔后，經(jīng)傾斜角為45°的棱鏡或反射鏡反射后照亮型腔，型腔中的反射光線經(jīng)由原路返回，將高速攝像機(jī)放置在觀察孔中心軸線上對(duì)型腔進(jìn)行拍攝，以記錄樹(shù)脂熔體的動(dòng)態(tài)充型過(guò)程。采用反射式光路系統(tǒng)的可視化實(shí)驗(yàn)裝置具有玻璃制作安裝困難、對(duì)光照條件要求高、視場(chǎng)范圍小以及主流道位置安排不便等缺點(diǎn)，觀察效果較差，實(shí)驗(yàn)成本高。而且，上述實(shí)驗(yàn)裝置功能單一，通用性差，拆卸安裝不便，工作效率低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種注射成型模塊化直視式可視化實(shí)驗(yàn)裝置，以克服已有可視化實(shí)驗(yàn)裝置功能單一、通用性差、拆卸安裝不便、制作困難等不足，促進(jìn)注射成型技術(shù)的發(fā)展。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種注射成型模塊化直視式可視化實(shí)驗(yàn)裝置，包括直視式可視化模具、高速攝像系統(tǒng)、溫度壓力測(cè)量系統(tǒng)。直視式可視化模具及高速攝像系統(tǒng)構(gòu)成可視化功能模塊(如圖2所示)，高速攝像機(jī)19透過(guò)石英玻璃14對(duì)型腔內(nèi)熔體的充填過(guò)程進(jìn)行拍攝，并將數(shù)據(jù)傳入計(jì)算機(jī)21，由相應(yīng)的圖像采集系統(tǒng)進(jìn)行處理。直視式可視化模具及溫度壓力測(cè)量系統(tǒng)構(gòu)成了溫度壓力測(cè)量功能模塊(如圖3、4所示)，在充填過(guò)程中，傳感器23的端面與型腔內(nèi)的熔體接觸，獲取相應(yīng)的溫度壓力信號(hào)，經(jīng)信號(hào)采集系統(tǒng)接22收并處理后即可得到相應(yīng)的溫度壓力值，最后傳入計(jì)算機(jī)21。

直視式可視化模具是整個(gè)裝置的核心，其設(shè)計(jì)充分體現(xiàn)了模塊化思想，包括可視化模塊，傳感器模塊以及型腔模塊，各模塊相互獨(dú)立，互不干涉。

可視化模塊包括石英玻璃14、玻璃上壓板6以及松緊螺釘5，安裝在定分型側(cè)15的方孔中。光線直接從觀察孔透過(guò)石英玻璃14，照亮型腔，然后由型腔返回，被高速攝像機(jī)19接收并成像，構(gòu)成直視式光路系統(tǒng)；石英玻璃14通過(guò)玻璃上壓板6及松緊螺釘5固定，構(gòu)成“懸浮”式裝夾結(jié)構(gòu)，給熱膨脹留有足夠的余地，有效地保護(hù)了石英玻璃。石英玻璃14的形狀為簡(jiǎn)單的長(zhǎng)方體，降低了加工難度。光照條件方面，選用普通的鎢絲燈管即可，節(jié)省了照明費(fèi)用。這種光路系統(tǒng)的視場(chǎng)寬廣，其尺度為50×40，可適應(yīng)不同塑件的可視化研究需要。

傳感器模塊由滑塊16、滑軌18以及壓板17組成。滑塊16裝有傳感器23，傳感器通過(guò)壓板17以及套筒24固定。滑塊16沿滑軌18上移動(dòng)，使得溫度壓力的測(cè)量范圍可以覆蓋對(duì)稱于型腔中心±17.5mm的任何區(qū)域，以分析型腔內(nèi)的溫度場(chǎng)以及壓力場(chǎng)分布狀況。傳感器模塊的安裝位置與可視化模塊一致，安裝更換過(guò)程無(wú)需將模具從注塑機(jī)上拆下，拆卸非常靈活。

型腔模塊包括型腔鑲塊13和型腔鑲塊固定板12。型腔鑲塊固定板12與動(dòng)分型側(cè)10呈間隙配合，以裝卸根據(jù)不同塑件而制作的型腔鑲塊13，型腔鑲塊的基體為100×60×10的長(zhǎng)方體薄板。型腔模塊可靈活更換，以適應(yīng)不同的研究目的，通用性好。

高速攝像系統(tǒng)由高速攝像機(jī)19及其圖像采集系統(tǒng)組成，圖像采集系統(tǒng)通過(guò)在計(jì)算機(jī)21上安裝的軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，用于記錄樹(shù)脂熔體的動(dòng)態(tài)充型過(guò)程。溫度壓力測(cè)量系統(tǒng)由傳感器23以及相應(yīng)的信號(hào)采集系統(tǒng)22組成，以測(cè)量型腔內(nèi)熔體的溫度和壓力。