CN114986785B - 日用塑料制品智能化局部气体辅助注塑方法及注塑设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了日用塑料制品智能化局部气体辅助注塑方法及注塑设备，涉及注塑技术领域，包括模具、浇口、流道、料管、型腔和数据检测控制设备，模具的两侧内壁开设有型腔，且位于模具的一侧开设有流道，流道的一侧开设有浇口，模具的一侧安装有排料通道，且位于排料通道的一端贯穿模具的一侧并与型腔相连通，排料通道的另一端安装有溢料井组件；本发明通过将整个模具型腔注满塑料熔体后，再通过主动式气辅射嘴将氮气注入到塑料模型内腔中，并将多余被气体挤出的塑料熔体统一回收，相比较传统注入定量的塑料熔体，通过氮气进入模型内腔并使得整个塑料熔体填满整个型腔的方式，此类方法无法控制整个模型中气腔的位置。
Description
技术领域
本发明涉及注塑技术领域，具体为日用塑料制品智能化局部气体辅助注塑方法及注塑设备。
背景技术
为了保护环境，家庭中的木质筷子等部分餐具改为用无毒无害的PP材料制成，塑料餐具的制备离不开注塑设备，针对部分儿童塑料餐具，为了降低整个塑料餐具质量，餐具在制备时通常采用气体辅助注塑的方法，使得整个餐具部分位置处于中空状态，既减轻了餐具自身的重量，方便儿童的使用，同时也降低了制备餐具的成本；
现有的日用塑料气体辅助注塑方法通常是在注塑时，只将部分流动的塑料注入到模具中，造成整个模具未充满塑料熔体，同时进入到模具中的塑料熔体在模具型腔内壁形成凝固层，此时再将惰性气体通入到熔融的塑料中，推动中心未凝固的塑料进入尚未充满的型腔中，直到气体将塑料熔体填满整个型腔，由于热胀冷缩原理的存在，导致后续凝固的塑料模型表面出现缩痕、变形等问题，为此塑料熔体在冷凝时需要对模型中空气道进行保压处理，在保压状态下，气道中的气体压缩熔体，进行补料确保制件的外观，最后，在模具开模前，气体从制件内部排出，气压降到常压下后再进行脱模处理；
由于各种形态模具存在，导致每次在对新的模具进行气体辅助注塑时，都要预先测量进入到新模具中塑料熔体的体积，原因是：当模具型腔内充满塑料时，气体是很难在塑料内部形成空腔的，只有在缺料的状态下，留出气腔的位置，当气体注入型腔后，缺省的塑料在内部气体的膨胀推动下，充满整个型腔，因此，料量多少直接关系到气辅工艺的成型效果，塑机计料精度的误差将关系到气辅工艺生产的稳定性；
1、气辅工艺的调整较为繁琐，先在不注气的情况下，先将制品打满并观察塑料的流动状态以及模具的状态，再逐渐减少料量，观察缺料时各浇口料流的分配平均性，直到找到最为合适的塑料熔体用量，保证制备结束的模型表面均匀；
同时气辅工艺无法控制模型中空区域的大小和位置，针对一些塑料制品的人性化要求，通过控制模型中空区域的大小和位置来实现模型两端重量的配比；
2、由于气体辅助注塑有外部气体辅助注塑和射嘴注塑两种，其中外部气体辅助注塑通过在模具上开设气针，气针进气方式即在模具的某个特定位置，安装排气装置气针，当塑料注入型腔后，即将气针包裹在塑料内部，此时高压气体排出，气针在塑料内部按气道形成一个延展的封闭空间气腔，并保持一定压力，直至冷却，在模具打开之前，气腔内的气体依靠气针由控制装置排出塑料内部，射嘴注塑即使用专用的自封闭式或主动式气辅射嘴，在塑料注射结束后，将高压气体依靠射嘴直接进入塑料内部，二者只是在注气位置上不同，后续整体注气工艺相同都需要进行保压操作，为此如公开号为CN106273240B的一篇发明专利中提到，解决现有设备在进行模型内腔气辅保压操作时，判断注气时间方法的复杂性和注气时间判断的不准确性以及外辅成型设备容易现气体击穿塑件或者无法显著消除缩痕的问题，但是上述操作方法得到较为精确的注气时间点，需要在模具内壁安装压力传感器，导致整个模具的加工工艺增大，同时不同的模型加工模具都需要安装，实用性较弱，不符合实际生产需求；
为此，我们提出日用塑料制品智能化局部气体辅助注塑方法及注塑设备。
发明内容
本发明的目的在于提供日用塑料制品智能化局部气体辅助注塑方法及注塑设备，以解决上述背景技术中提出的气辅工艺的调整较为繁琐和模型内腔气辅保压操作时，判断注气时间方法的复杂性和注气时间判断的不准确性以及外辅成型设备容易出现气体击穿塑件或者无法显著消除缩痕的问题；
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
日用塑料制品智能化局部气体辅助注塑方法，该日用塑料制品智能化局部气体辅助注塑方法包括以下步骤：
S1：模型气体辅助注塑各类数据的采集：
在模具的型腔一端安装溢料井组件，同时整个溢料井组件的一端通过排料通道与型腔一端相连通，整个排料通道上安装有电控阀门；
整个溢料井组件的底部安装有重力传感器的重力检测模块，同时位于溢料井组件一侧的排料通道一端安装有流速传感器，整个重力传感器实时采集溢料井组件整体质量的变化数据，整个流速传感器实时采集进入到溢料井组件内排料通道上的塑料熔体流速数据，并将采集到质量的变化数据和塑料熔体的流速数据传输给数据检测控制设备处理；
整个模具的一侧安装有主动式气辅射嘴，主动式气辅射嘴与型腔连接处安装有第二压力传感器，通过第二压力传感器实时了解整个模具封闭内腔中的压强变化，并将采集到的压力数值实时传送到数据检测控制设备中储存；
整个排料通道上的第一压力传感器，通过第一压力传感器测量模型内腔排空时，塑料熔体所受压力的数值变化，并将采集到的压力数值实时传送到数据检测控制设备中储存；
初始数据采集：
先将排料通道上的电控阀门关闭，通过注塑设备从模具的浇口处将塑料熔体注满整个型腔，此时通过与型腔一侧连通的主动式气辅射嘴向整个型腔注入氮气，同时数据检测控制设备控制电控阀门打开，气体将另一端的还未凝固的塑料熔体顺着排料通道全部推入到溢料井组件中；
通过溢料井组件中的重力传感器测量出进入到溢料井组件中的塑料熔体质量，同时通过流速传感器测量整个进入到溢料井组件中排料通道上的塑料熔体流速；
整个溢料井组件中的塑料熔体质量变化数据和溢料井组件中排料通道上的塑料熔体流速数据实时传送到数据检测控制设备内，整个模型内腔氮气压强的数值和排出的塑料熔体所受压力值也会传送到数据检测控制设备内；
将气体排空整个模型内腔的塑料熔体时间定义为T；
将第一压力传感器测量出的模型内腔排空时氮气压强的数值定义为P；
将溢料井组件中的塑料熔体质量增加速率数据定义为Zi，i为大于1的自然数；
将溢料井组件中排料通道上固定位置的塑料熔体流速变化数据定义为Li，i为大于1的自然数；
将排料通道内第一压力传感器测量出的压力变化值定义为Pi，i为大于1的自然数；
将主动式气辅射嘴与型腔连接处的第二压力传感器18测量出压力变化值定义为pi，i为大于1的自然数；
将气体排空整个模型内腔的塑料熔体时间变化值定义为Ti，i为大于1的自然数；
工作数据的采集：
工作人员开始进行产品模型的注塑操作，通过料管从浇口处将塑料熔体注满整个型腔，此时通过与型腔一侧连通的主动式气辅射嘴向整个型腔定时注入氮气；
通过溢料井组件中的重力传感器测量出单位时间内进入到溢料井组件中的部分塑料熔体质量，同时通过流速传感器测量单位时间内进入到溢料井组件中排料通道上的塑料熔体流速，通过第二压力传感器测量出模型内腔单位时间内压强变化数值；
将溢料井组件中的塑料熔体质量增加速率变化数据定义为zi，i为大于1的自然数；
将溢料井组件中排料通道上的塑料熔体流速变化数据定义为li，i为大于1的自然数；
S2：建立质速－时间和流速－时间参照基准；
初始状态下，将重力传感器、流速传感器、第一压力传感器和第二压力传感器分别检测到的数据进入到数据检测控制设备中，并将单位时间Ti内的Zi和Li的数值分别建立质速－时间坐标图和流量－时间坐标图，并对坐标图中时间横轴按照相同的时间间隔进行分割；
整个数据检测控制设备在对0-Ti时间内的Zi、Li和pi数值进行统一整合和存储；
S3：工作数据与初始数据的对比；
通过料管从浇口处将塑料熔体注满整个型腔，此时通过与型腔一侧连通的主动式气辅射嘴向整个型腔注入氮气，工作人员选择一个具体注塑时间点T3；
预先通过第二压力传感器测量到注气时间到达T3时，模型中空内腔压强数值，并通过排料通道内第一压力传感器将模型中空内腔压强数值转化为第一压力传感器所测数值，并将转化的第一压力传感器所测数值定义为测量值，并将测量值与数据检测控制设备中存储的T3时间点p3值做比较；
测量值＞p3，要求整个数据检测控制设备控制气辅压力控制器降低后续进入到模型中空内腔气体的压强值；
测量值＜p3，要求整个数据检测控制设备控制气辅压力控制器增加后续进入到模型中空内腔气体的压强值；
再对注气时间到达T3时，z3和l3的数值总和与数据检测控制设备中存储T3时间点对应Z3和L3的初始数值总和做对比，
对Z3和L3进行求和计算，通过求和计算得到综合数值A3；
对z3和l3进行求和计算，通过求和计算得到综合数值a3；
当A3＞a3时，保压冷却的进行，温度逐渐降低，冷凝层逐渐变厚，强度不断上升，绝大部分的熔体已经冷却到塑料的玻璃态温度之下，从外部注入的带压力气体对冷却凝固层已基本没有推动作用，达不到外部辅助注塑要求的气体保压效果，要求整个型腔的保压时间提前，在T3时间点前将模型中空内腔压强值提高到p3；
当A3＜a3时，此时位于模型气腔的压强降低，模型气腔横向体积增大，冷却凝固层温度较高，厚度相对比较薄，可能出现带压力的气体导致塑件表面凹凸不平甚至击穿塑件的问题出现，要求整个型腔的保压时间延后，在T3时间点后将模型中空内腔压强值提高到p3；
当A3＝a3时，模型气腔此时适合进行保压操作，且模型中空内腔压强值峰值为p3。
该应用于日用塑料制品智能化局部气体辅助注塑设备，包括模具、浇口、流道、料管、型腔和数据检测控制设备，所述模具的两侧内壁开设有型腔，且位于模具的一侧开设有流道，所述流道的一侧开设有浇口，所述模具的一侧安装有排料通道，且位于排料通道的一端贯穿模具的一侧并与型腔相连通，所述排料通道的另一端安装有溢料井组件；
所述溢料井组件包括壳体、隔板、加热管和排塑管，所述壳体的内部通过点焊固定有隔板，且位于隔板与壳体的内壁相对面均匀安装有加热管，所述壳体的底部连通有排塑管，所述排料通道的一端分别贯穿壳体与隔板的一侧并延伸至隔板的一侧；
所述排料通道位于壳体外一端分别安装有电控阀门和第一压力传感器，所述壳体的一侧外壁安装有重力传感器，所述排料通道与壳体连接处安装有流速传感器；
所述模具的一侧连通有主动式气辅射嘴，且位于主动式气辅射嘴的一端贯穿模具的一侧并与型腔相连通，所述主动式气辅射嘴的另一端连通有连通管，且位于连通管的一端连通有气辅压力控制器，所述气辅压力控制器的一侧连通有高压氮气压缩机，所述主动式气辅射嘴的一侧通过螺栓固定有第二压力传感器。
进一步的，所述流道一端且位于模具的一侧安装有单向阻料组件，所述单向阻料组件包括金属块、第一卡槽、进料口、第二卡槽、弹簧、抵块和半圆锥形孔，所述流道的一端且位于模具的一侧通过点焊固定有金属块，且位于金属块的两侧对称开设有第二卡槽，所述金属块的一侧开设有第一卡槽，且位于第一卡槽的一侧内壁开设有进料口，所述第一卡槽内对称滑动连接有抵块，且位于抵块的一侧开设有半圆锥形孔，所述抵块的另一侧贯穿金属块的一侧内壁并延伸至第二卡槽内，所述第二卡槽的一侧内壁通过螺栓固定有弹簧，且位于弹簧的一侧与抵块的一侧相抵接。
进一步的，所述进料口的一侧与流道一侧相连通，所述半圆锥形孔的一侧与进料口相抵接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明中，通过将整个模具型腔注满塑料熔体后，再通过主动式气辅射嘴将氮气注入到塑料模型内腔中，并将多余被气体挤出的塑料熔体统一回收，相比较传统注入定量的塑料熔体，通过氮气进入模型内腔并使得整个塑料熔体填满整个型腔的方式，此类方法无法控制整个模型中气腔的位置，使得整个制备出来的塑料件过于单一，不利于后期塑料件的二次加工；
2、本发明中，通过氮气进入到塑料模型内腔并将型腔另一端的塑料熔体从排料通道中推入到壳体中，再通过整个溢料井组件上的重力传感器、流速传感器和第一压力传感器与主动式气辅射嘴上的第二压力传感器，测量出排出型腔中的塑料熔体质量、塑熔体在排料通道中的流速、塑料熔体在排料通道内的压强和整个塑料模型内腔中氮气的压强，通过数据检测控制设备的实时数据监控，调节单位时间内进入到模型内腔中氮气的压力值，避免模型内腔中氮气压力数值过大，造成塑件表面凹凸不平甚至击穿塑件的问题出现，避免模型内腔中氮气压力数值过小，无法起到正常的保压操作，导致塑料制品表面出现缩痕；
3、本发明中，通过数据检测控制设备实时监控整个进入到模具内腔中氮气的压力值，同时整个数据检测控制设备中保存各类模具气体辅助注塑时的参数，工作人员上手操作较为简单，提高了整个日用塑料制品气体辅助注塑的整体效率。
附图说明
图1为本发明的日用塑料制品智能化局部气体辅助注塑设备整体结构连接示意图；
图2为本发明的溢料井组件整体结构示意图；
图3为本发明的溢料井组件剖视结构示意图；
图4为本发明的A处结构放大示意图；
图5为本发明的单向阻料组件整体结构示意图；
图6为本发明的单向阻料组件主视剖面结构示意图；
图7为本发明的单位时间内壳体中熔体增加速率曲线关系图；
图8为本发明的单位时间内熔体流经排料通道内固定位置的速率曲线关系图；
图9为本发明单位时间壳体内熔体增加速率与熔体在排料通道内流速速率和的曲线关系图。
图中：1、模具；2、浇口；3、型腔；4、排料通道；5、电控阀门；6、溢料井组件；601、壳体；602、隔板；603、加热管；604、排塑管；7、重力传感器；8、流速传感器；9、第一压力传感器；10、数据检测控制设备；11、主动式气辅射嘴；12、连通管；13、气辅压力控制器；14、高压氮气压缩机；15、流道；16、料管；17、单向阻料组件；171、金属块；172、第一卡槽；173、进料口；174、第二卡槽；175、弹簧；176、抵块；177、半圆锥形孔；18、第二压力传感器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-9，本发明提供一种技术方案：
实施例1：
传统气辅工艺在进行调整时，通常按照以下顺序进行相应调整：
先在不注气的情况下，将制品打满并观察塑料的流动状态以及模具1的状态；逐渐减少料量，观察缺料时各浇口2料流的分配平均性，应当尽量保证模具1的料流对称性；
而本发明中气辅工艺调整，在模具1的一侧加装溢料井组件6，整个溢料井组件6可以在模具1上自由拆卸，适用性较高，当需要调整时，先将整个型腔3注满塑料熔体，再通过主动式气辅射嘴11将氮气注入到塑料溶体内，此时位于模具1一侧的塑料熔体由于受到另一侧氮气的推动，导致部分塑料熔体被氮气推入到模具1一侧的壳体601中储存，此类气辅工艺调整存在以下优点：
1、位于模型内腔中的塑料熔体流动，增加了整个位于模型外壁的凝固塑料与型腔3内壁的压力，从而降低产品出模后残余内应力，减轻挠曲变形，提高产品强度；
2、通过控制整个进入到塑料熔体中氮气的压强值，来实现整个模型中气腔大小与气腔位置的粗略控制，从而利于对塑料制品后期的加工，类似于钻孔、切割等塑料制品二次加工；
3、整体气辅工艺调整简单，由于整个注塑时模具1的多样化，导致传统气辅工艺调整时，需要不断尝试注入到型腔3中塑料熔体的质量值，直到找到最佳的塑料熔体注入值，而改进后的气辅注塑，一次性注满型腔3，通过后续调整注气压力即可，整体气辅工艺调整较为简单；
具体操作时，需要在模具1的一侧加装用于接取氮气挤出塑料熔体的溢料井组件6，整个壳体601的一侧连通有排料通道4，如图2-3所示，整个排料通道4上安装有电控阀门5和第一压力传感器9，位于壳体601与排料通道4的一侧安装有流速传感器8，整个壳体601的顶部一侧安装有重力传感器7的数据显示模块，整个壳体601的底部安装有重力传感器7的重力检测模块，整个重力传感器7实时采集溢料井组件6整体质量的变化数据，整个流速传感器8实时采集进入到溢料井组件6内排料通道4上的塑料熔体流速数据，排料通道4上的第一压力传感器9实时采集被氮气挤入到壳体601中塑料熔体所受到的压力值；
整个壳体601内加装有隔板602，同时整个隔板602与壳体601相对面安装有加热管603，整个注入到隔板602内的塑料熔体冷却后不易排出，通过隔板602上的加热管603对挤入到壳体601中的塑料进行保温操作，位于壳体601底部的排塑管604将塑料熔体输送到注塑设备内，避免塑料的浪费；
位于模具1的外侧加装有高压氮气压缩机14、气辅压力控制器13和用于注气的主动式气辅射嘴11，整个气辅压力控制器13安装在高压氮气压缩机14的出气管上，用于控制进入到模型内腔中氮气的压力，整个主动式气辅射嘴11在塑料注射结束后，将高压气体依靠射嘴直接进入塑料内部，按气道形成一个延展的封闭空间，并使气腔保持一定压力，直至冷却，在模具1打开之前，通过座台后退使射嘴与制品料道强行分离，使气体排出制品；
整个气辅压力控制器13通过连通管12与主动式气辅射嘴11连通，同时整个主动式气辅射嘴11上安装有第二压力传感器18，整个第二压力传感器18用于实时采集塑料模具1内腔中氮气的压力值；
整个电控阀门5和气辅压力控制器13受外部安装的数据检测控制设备10控制，同时重力传感器7、流速传感器8、第一压力传感器9和第二压力传感器18将采集的数据统一发送给数据检测控制设备10；
当数据检测控制设备10需要实时监控一类塑料模型制备时，需要预先将制备塑料模型的初始数据存储到整个数据检测控制设备10中；
具体操作时，先将排料通道4上的电控阀门5关闭，通过注塑设备从模具1的浇口2处将塑料熔体注满整个型腔3，此时通过与型腔3一侧连通的主动式气辅射嘴11向整个型腔3注入氮气，同时通过数据检测控制设备10将整个电控阀门5打开，气体将另一端的还未凝固的塑料熔体顺着排料通道4全部推入到溢料井组件6中，位于排料通道4上安装有第一压力传感器9，用于测量将模型内部分塑料熔体全部排出时塑料所受的压力值，整个主动式气辅射嘴11与型腔3连接处安装有第二压力传感器18，通过第二压力传感器18实时了解整个模具1封闭内腔中的压强变化，两个压力传感器采集到的数据实时传送到数据检测控制设备10中储存，整个溢料井组件6中的塑料熔体质量变化数据和溢料井组件6中排料通道4上的塑料熔体流速数据也会实时传送到数据检测控制设备10内；
将气体排空整个模型内腔的塑料熔体时间定义为T；
将第一压力传感器9测量出的模型内腔排空时氮气压强的数值定义为P；
将溢料井组件6中的塑料熔体质量增加速率数据定义为Zi，i为大于1的自然数；
将溢料井组件6中排料通道4上的塑料熔体流速变化数据定义为Li，i为大于1的自然数；
将排料通道4内第一压力传感器9测量出的压力变化值定义为Pi，i为大于1的自然数；
将主动式气辅射嘴11与型腔3连接处的第二压力传感器18测量出压力变化值定义为pi，i为大于1的自然数；
将气体排空整个模型内腔的塑料熔体时间变化值定义为Ti，i为大于1的自然数；
整个初始数据的采集是在注塑设备工作一段时间后采集的，避免整个注塑设备刚开始工作时，模具1表面温度变化差异较大，导致整个数据检测控制设备10采集到的初始数据不具有对比性；
在对工作时的数据进行采集，具体操作时，工作人员开始进行产品模型的注塑操作，通过料管16从浇口2处将塑料熔体注满整个型腔3，此时通过与型腔3一侧连通的主动式气辅射嘴11向整个型腔3定时注入氮气；
将溢料井组件6中的塑料熔体质量变化数据定义为zi，i为大于1的自然数；
由于时间的增加，整个模具内部原料的冷却，进入到壳体601内的塑料熔体质量逐渐减少，整个壳体601内塑料熔体质量增加速率曲线图如图7所示；
将溢料井组件6中排料通道4上的塑料熔体流速变化数据定义为li，i为大于1的自然数；
同样整个模具内部原料的冷却导致排料通道4内的塑料熔体流速逐渐减慢，整个排料通道4内的塑料熔体流速变化曲线如图8所示；
初始状态下，将重力传感器7、流量传感器、第一压力传感器9和第二压力传感器18分别检测到的数据进入到数据检测控制设备10中储存处理，单位时间内，重力传感器7和流量传感器采集的新的数据并发送给数据检测控制设备10，整个数据检测控制设备10开始对新旧数据进行对比，处理和整合；
假设工作人员选择一个具体注塑时间点T3，数据检测控制设备10开始对第二传感器测量到注气时间到达T3时，模型中空内腔压强数值，并通过排料通道4内第一压力传感器9将模型中空内腔压强数值转化为第一压力传感器9所测数值，并将转化的第一压力传感器9所测数值定义为测量值，并将测量值与数据检测控制设备10中存储的T3时间点p3值做比较，避免模型中空内腔压强较大造成熔体与气体接触的边界层中会溶解一些气体，如果保压结束后塑料尚未完全固化，则泻压时这些气体会膨胀造成气道内表面气泡，充模时气体压力越大，熔体表界层中溶解的气体越多，保压结束后气体的膨胀效应越强，模型中空内腔压强较小，容易注塑结束后的产品避免收缩的问题；
测量值＞p3，要求整个数据检测控制设备10控制气辅压力控制器13降低后续进入到模型中空内腔气体的压强值；
测量值＜p3，要求整个数据检测控制设备10控制气辅压力控制器13增加后续进入到模型中空内腔气体的压强值；
再对注气时间到达T3时，z3和l3的数值总和与数据检测控制设备10中存储T3时间点对应Z3和L3的初始数值总和做对比，同时Z3和L3的初始数值总和的数据变化曲线如图9所示；
对Z3和L3进行求和计算，通过求和计算得到综合数值A3；
对z3和l3进行求和计算，通过求和计算得到综合数值a3；
当A3＞a3时，保压冷却的进行，温度逐渐降低，冷凝层逐渐变厚，强度不断上升，绝大部分的熔体已经冷却到塑料的玻璃态温度之下，从外部注入的带压力气体对冷却凝固层已基本没有推动作用，达不到外部辅助注塑要求的气体保压效果，要求整个型腔3的保压时间提前，在T3时间点前将模型中空内腔压强值提高到p3；
当A3＜a3时，此时位于模型气腔的压强降低，模型气腔横向体积增大，冷却凝固层温度较高，厚度相对比较薄，可能出现带压力的气体导致塑件表面凹凸不平甚至击穿塑件的问题出现，要求整个型腔3的保压时间延后，在T3时间点后将模型中空内腔压强值提高到p3；
当A3＝a3时，模型气腔此时适合进行保压操作，且模型中空内腔压强值峰值为p3；
通过数据检测控制设备10的实时数据监控，调节单位时间内进入到模型内腔中氮气的压力值，避免模型内腔中氮气压力数值过大，造成塑件表面凹凸不平甚至击穿塑件的问题出现，避免模型内腔中氮气压力数值过小，无法起到正常的保压操作，导致塑料制品表面出现缩痕；
实施例2：
在对型腔3中的塑料熔体注气时，整个主动式气辅射嘴11与浇口2的距离保持30mm，避免气体反进入到浇口2中或者将塑料熔体推入到注塑设备中，为此，如图4所示，在整个流道15一侧的模具1上固定单向阻料组件17，用于阻止塑料熔体回流；
具体操作时，整个注塑设备上的料管16抵接到位于第一卡槽172中的两组抵块176上，两个抵块176上对称开设有半圆锥形孔177，当料管16不断进入到金属块171一侧的进料口173位置时，此时的料管16将两块抵块176抵开，使得位于第二卡槽174内的抵块176不断挤压弹簧175，当料管16与进料口173接触后将塑料熔体注入到流道15中，当料管16从半圆锥形孔177中撤离后，此时的弹簧175将两块抵块176合并，并对进料口173进行密封，避免塑料熔体回流。
以上内容仅仅是对本发明结构所做的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (4)
1.日用塑料制品智能化局部气体辅助注塑方法，其特征在于：该日用塑料制品智能化局部气体辅助注塑方法包括以下步骤：
S1：模型气体辅助注塑各类数据的采集：
在模具(1)的型腔(3)一端安装溢料井组件(6)，同时整个溢料井组件(6)的一端通过排料通道(4)与型腔(3)一端相连通，整个排料通道(4)上安装有电控阀门(5)；
整个溢料井组件(6)的底部安装有重力传感器(7)的重力检测模块，同时位于溢料井组件(6)一侧的排料通道(4)一端安装有流速传感器(8)，整个重力传感器(7)实时采集溢料井组件(6)整体质量的变化数据，整个流速传感器(8)实时采集进入到溢料井组件(6)内排料通道(4)上的塑料熔体流速数据，并将采集到质量的变化数据和塑料熔体的流速数据传输给数据检测控制设备(10)处理；
整个模具(1)的一侧安装有主动式气辅射嘴，主动式气辅射嘴(11)与型腔(3)连接处安装有第二压力传感器(18)，通过第二压力传感器(18)实时了解整个模具(1)封闭内腔中的压强变化，并将采集到的压力数值实时传送到数据检测控制设备(10)中储存；
整个排料通道(4)上的第一压力传感器(9)，通过第一压力传感器(9)测量模型内腔排空时，塑料熔体所受压力的数值变化，并将采集到的压力数值实时传送到数据检测控制设备(10)中储存；
初始数据采集：
先将排料通道(4)上的电控阀门(5)关闭，通过注塑设备从模具(1)的浇口(2)处将塑料熔体注满整个型腔(3)，此时通过与型腔(3)一侧连通的主动式气辅射嘴(11)向整个型腔(3)注入氮气，同时数据检测控制设备(10)控制电控阀门(5)打开，气体将另一端的还未凝固的塑料熔体顺着排料通道(4)全部推入到溢料井组件(6)中；
通过溢料井组件(6)中的重力传感器(7)测量出进入到溢料井组件(6)中的塑料熔体质量，同时通过流速传感器(8)测量整个进入到溢料井组件(6)中排料通道(4)上的塑料熔体流速；
整个溢料井组件(6)中的塑料熔体质量变化数据和溢料井组件(6)中排料通道(4)上的塑料熔体流速数据实时传送到数据检测控制设备(10)内，整个模型内腔氮气压强的数值和排出的塑料熔体所受压力值也会传送到数据检测控制设备(10)内；
将气体排空整个模型内腔的塑料熔体时间定义为T；
将第一压力传感器(9)测量出的模型内腔排空时氮气压强的数值定义为P；
将溢料井组件(6)中的塑料熔体质量增加速率数据定义为Zi，i为大于1的自然数；
将溢料井组件(6)中排料通道(4)上固定位置的塑料熔体流速变化数据定义为Li，i为大于1的自然数；
将排料通道(4)内第一压力传感器(9)测量出的压力变化值定义为Pi，i为大于1的自然数(Pi≤P)；
将主动式气辅射嘴(11)与型腔(3)连接处的第二压力传感器18测量出压力变化值定义为pi，i为大于1的自然数；
将气体排空整个模型内腔的塑料熔体时间变化值定义为Ti，(Ti≤T)，i为大于1的自然数；
工作数据的采集：
工作人员开始进行产品模型的注塑操作，通过料管(16)从浇口(2)处将塑料熔体注满整个型腔(3)，此时通过与型腔(3)一侧连通的主动式气辅射嘴(11)向整个型腔(3)定时注入氮气；
通过溢料井组件(6)中的重力传感器(7)测量出单位时间内进入到溢料井组件(6)中的部分塑料熔体质量，同时通过流速传感器(8)测量单位时间内进入到溢料井组件(6)中排料通道(4)上的塑料熔体流速，通过第二压力传感器(18)测量出模型内腔单位时间内压强变化数值；
将溢料井组件(6)中的塑料熔体质量增加速率变化数据定义为zi，i为大于1的自然数；
将溢料井组件(6)中排料通道(4)上的塑料熔体流速变化数据定义为li，i为大于1的自然数；
S2：建立质速－时间和流速－时间参照基准；
初始状态下，将重力传感器(7)、流速传感器(8)、第一压力传感器(9)和第二压力传感器(18)分别检测到的数据进入到数据检测控制设备(10)中，并将单位时间Ti内的Zi和Li的数值分别建立质速－时间坐标图和流量－时间坐标图，并对坐标图中时间横轴按照相同的时间间隔进行分割；
整个数据检测控制设备(10)在对0-Ti时间内的Zi、Li和pi数值进行统一整合和存储；
S3：工作数据与初始数据的对比；
通过料管(16)从浇口(2)处将塑料熔体注满整个型腔(3)，此时通过与型腔(3)一侧连通的主动式气辅射嘴(11)向整个型腔(3)注入氮气，工作人员选择一个具体注塑时间点T3(T3＜T)；
预先通过第二压力传感器(18)测量到注气时间到达T3时，模型中空内腔压强数值，并通过排料通道(4)内第一压力传感器(9)将模型中空内腔压强数值转化为第一压力传感器(9)所测数值，并将转化的第一压力传感器(9)所测数值定义为测量值，并将测量值与数据检测控制设备(10)中存储的T3时间点p3值做比较；
测量值＞p3，要求整个数据检测控制设备(10)控制气辅压力控制器(13)降低后续进入到模型中空内腔气体的压强值；
测量值＜p3，要求整个数据检测控制设备(10)控制气辅压力控制器(13)增加后续进入到模型中空内腔气体的压强值；
再对注气时间到达T3时，z3和l 3的数值总和与数据检测控制设备(10)中存储T3时间点对应Z3和L3的初始数值总和做对比，
对Z3和L3进行求和计算，通过求和计算得到综合数值A3；
对z3和l 3进行求和计算，通过求和计算得到综合数值a3；
当A3＞a3时，保压冷却的进行，温度逐渐降低，冷凝层逐渐变厚，强度不断上升，绝大部分的熔体已经冷却到塑料的玻璃态温度之下，从外部注入的带压力气体对冷却凝固层已基本没有推动作用，达不到外部辅助注塑要求的气体保压效果，要求整个型腔(3)的保压时间提前，在T3时间点前将模型中空内腔压强值提高到p3；
当A3＜a3时，此时位于模型气腔的压强降低，模型气腔横向体积增大，冷却凝固层温度较高，厚度相对比较薄，可能出现带压力的气体导致塑件表面凹凸不平甚至击穿塑件的问题出现，要求整个型腔(3)的保压时间延后，在T3时间点后将模型中空内腔压强值提高到p3；
当A3＝a3时，模型气腔此时适合进行保压操作，且模型中空内腔压强值峰值为p3。
2.日用塑料制品智能化局部气体辅助注塑设备，包括模具(1)、浇口(2)、流道(15)、料管(16)、型腔(3)和数据检测控制设备(10)，所述模具(1)的两侧内壁开设有型腔(3)，且位于模具(1)的一侧开设有流道(15)，所述流道(15)的一侧开设有浇口(2)，其特征在于：所述模具(1)的一侧安装有排料通道(4)，且位于排料通道(4)的一端贯穿模具(1)的一侧并与型腔(3)相连通，所述排料通道(4)的另一端安装有溢料井组件(6)；
所述溢料井组件(6)包括壳体(601)、隔板(602)、加热管(603)和排塑管(604)，所述壳体(601)的内部通过点焊固定有隔板(602)，且位于隔板(602)与壳体(601)的内壁相对面均匀安装有加热管(603)，所述壳体(601)的底部连通有排塑管(604)，所述排料通道(4)的一端分别贯穿壳体(601)与隔板(602)的一侧并延伸至隔板(602)的一侧；
所述排料通道(4)位于壳体(601)外一端分别安装有电控阀门(5)和第一压力传感器(9)，所述壳体(601)的一侧外壁安装有重力传感器(7)，所述排料通道(4)与壳体(601)连接处安装有流速传感器(8)；
所述模具(1)的一侧连通有主动式气辅射嘴(11)，且位于主动式气辅射嘴(11)的一端贯穿模具(1)的一侧并与型腔(3)相连通，所述主动式气辅射嘴(11)的另一端连通有连通管(12)，且位于连通管(12)的一端连通有气辅压力控制器(13)，所述气辅压力控制器(13)的一侧连通有高压氮气压缩机(14)，所述主动式气辅射嘴(11)的一侧通过螺栓固定有第二压力传感器(18)。
3.根据权利要求2所述的日用塑料制品智能化局部气体辅助注塑设备，其特征在于：所述流道(15)一端且位于模具(1)的一侧安装有单向阻料组件(17)，所述单向阻料组件(17)包括金属块(171)、第一卡槽(172)、进料口(173)、第二卡槽(174)、弹簧(175)、抵块(176)和半圆锥形孔(177)，所述流道(15)的一端且位于模具(1)的一侧通过点焊固定有金属块(171)，且位于金属块(171)的两侧对称开设有第二卡槽(174)，所述金属块(171)的一侧开设有第一卡槽(172)，且位于第一卡槽(172)的一侧内壁开设有进料口(173)，所述第一卡槽(172)内对称滑动连接有抵块(176)，且位于抵块(176)的一侧开设有半圆锥形孔(177)，所述抵块(176)的另一侧贯穿金属块(171)的一侧内壁并延伸至第二卡槽(174)内，所述第二卡槽(174)的一侧内壁通过螺栓固定有弹簧(175)，且位于弹簧(175)的一侧与抵块(176)的一侧相抵接。
4.根据权利要求3所述的日用塑料制品智能化局部气体辅助注塑设备，其特征在于：所述进料口(173)的一侧与流道(15)一侧相连通，所述半圆锥形孔(177)的一侧与进料口(173)相抵接。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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