CN1791500A - 确定用于树脂注射成型的保持压力控制的起始压力的方法 - Google Patents

Abstract

通过找到一个压力(Ps)来确定用于树脂注射成型的保持压力控制的起始压力，在该压力处，表示在该模具模腔内的熔化树脂的压力的压力曲线(H)形成在该压力曲线的波峰之后第一次出现的波谷(J)，并且将这样找到的压力(Ps)设定为保持压力控制的起始压力，用于在随后的树脂成型操作过程中进行压力控制。因为在该压力曲线的基础上确定该保持压力控制的起始压力，所以实质上可以通过单次执行测试注射成型过程，获得用于保持压力控制的起始压力的设定压力值。

Description

确定用于树脂注射成型的保持压力控制的起始压力的方法

技术领域

本发明涉及在确定用于树脂注射成型的保持压力控制的起始压力的方法中的改进。

背景技术

日本专利公开号为(平)4-48339的文件公开了一种用于注射成型机的注射控制装置，其设计为这样，即：当填充在模具中的树脂压力超过预定压力时或者当开始注射操作之后过去预定时间之时，开始保持压力控制。使用设置在该模具中的压力传感器可以测量在该模具中的树脂压力。

根据本发明人进行的调查研究，已经发现：在上述日本公开文献中公开的技术不是完全令人满意的，仍然还有两个问题有待解决。一个问题是不能容易地确定预定压力，另一个问题是：由于发生较大的压力变化或者波动，因此难于测量该模具内的树脂压力。下面将参考图6A和6B以及图7来更加详细地描述这些问题。

图6A和6B是常规采用的用来确定预定压力的两种不同方式的例示曲线图。在图6A和6B示出的曲线图中，水平轴表示开始注射过程后过去的时间，垂直轴表示在该模具内的压力。

在图6A中，用“a”表示的压力曲线显示：由于过高的注射速度，巨大的波峰出现在注射过程的最后阶段。图6中用“b”表示的压力曲线表明：因为降低的注射速度，出现在注射过程最后阶段的波峰低于压力曲线“a”的波峰。用虚线“A”表示的压力曲线代表最佳压力曲线。理论上，通过在这样的条件下重复测试注射过程能够确定最佳的压力曲线“A”，该条件为：出现在一个注射过程最后阶段的波峰比先前注射过程的波峰低，如图6A中所示的压力曲线“a”和“b”所清楚显示的那样。从模具保护的观点来看，这样的过程不是优选的，因为在重复测试注射过程期间，该模具要承受过大的压力载荷。

图6B表示不同的过程，其中为了保护模具，以足以降低到防止产生波峰压力的注射速度开始该测试注射过程，就像图6B中所示的压力曲线“c”所清楚显示的那样。在接下来的测试注射过程的执行过程中，略微提高注射速度，从而获得用“d”表示的压力曲线。这样，可以重复该测试注射过程，同时逐渐地提高注射速度，直到获得假想线表示的最佳压力曲线“A”。该过程需要多次执行测试注射操作，因此效率很低。

图7表示传统的压力传感器设置的典型例子。如该图中所示，压力传感器104这样嵌入可动模具102，即：基本上面对限定在可动模具102和固定模具101之间的模腔103的中心。在注射过程中，经过热流道106和内部喷嘴或者浇口(gate)107使从注射喷嘴105流出的熔化树脂流进模腔103。在开始注射后的一段时间内，熔化的树脂经历紊流(可以包括漩涡的产生和熔化树脂的碰撞)和模腔压力(即：模腔内的树脂压力)突然的波动。该压力波动使得模腔压力测定难于实现。因此，必须考虑压力传感器的安装位置。

因此，本发明的目的是提供一种能够容易、快速且高效地确定保持压力控制的起始压力的方法。

发明内容

根据本发明，提供了一种确定用于树脂注射成型的保持压力控制的起始压力的方法，它包括下列步骤：当进行注射速度控制时，执行测试注射过程，以获得在这种条件下的压力曲线，即：该压力曲线包括由于在该测试注射过程的最后阶段发生的模腔压力所画出的波峰；找到一个压力，在该压力处，该压力曲线形成在该波峰之后第一次出现的波谷；并且将这样找到的压力设定为保持压力控制的起始压力，其能够用于在随后的树脂成型操作过程中进行压力控制。

因为在该压力曲线的基础上确定该保持压力控制的起始压力，所以实质上可以通过单次执行测试注射成型过程，获得用于保持压力控制的起始压力的设定压力。这该过程大大减少了该测试注射过程的工时。

优选是在已经从一个浇口注入模具组件的模腔内的熔化树脂可以稳定流动的位置处测量该模腔压力。在该模腔的剩余部分之前，用熔化树脂填充位于位于该浇口附近的该模腔的一部分，并且在该模腔部分处的模腔压力(即熔化树脂的压力)很快变得稳定。用来测量模腔压力的压力传感器位于该模腔部分内，并且优选是位于该模腔部分的中心。

在本发明的一优选形式中，该模腔具有位于位于该浇口附近的模腔部分并且该模腔部分具有比该浇口更大的空间。该模腔部分具有：紧接该浇口下游位置处的第一区域；远离该浇口并且一体成为该模腔的主要部分的第二区域；以及位于第一区域和第二区域之间的第三区域。测量模腔压力的位置位于该模腔部分的第二区域内，并且优选是位于该模腔部分的第二区域的中心。

附图说明

图1是用来实现本发明的方法的模具组件的垂直剖面图；

图2A是沿着图1的2A线剖开的水平剖面图；

图2B是表示在邻近该模具的浇口的一部分模具模腔内的压力分布的曲线图；

图3是这种方式的例示曲线图，即：通过根据本发明的测试注射过程来确定保持压力控制的起始压力；

图4是表示根据本发明注射成型机在使用中进行的操作顺序的流程图；

图5是说明一压力曲线的曲线图，该压力曲线表示在进行注射成型操作的过程中的模腔压力；

图6A和6B是表示常规采用的用来确定保持压力控制的起始压力的两种不同方法的曲线图；以及

图7是表示常规采用的用来将压力传感器装在模具内的传感器设置的典型例子的视图。

具体实施方式

下面将参考附图来更加详细地描述本发明的一个优选实施例。

图1表示用来实现本发明的方法的模具组件的剖面图。该模具组件10包括可动模具11和固定模具12。固定模具12具有形成在其内的热流道13和内部喷嘴或者浇口14。该可动模具11和固定模具12在它们之间限定有模腔15，该模腔15通过浇口14和热流道13与注射喷嘴18连通。该固定模具12具有以这样的方式嵌入其内的压力传感器17，即：该压力传感器17面对位于邻近浇口14位置处的模腔15的部分16。

如图2A所示，模腔部分16具有比浇口14的横截面积大很多的横截面积，足以使从浇口14流出的熔化树脂通过该模腔部分16平稳地引导到模腔15的主要部分中。该主要模腔部分具有大大超过模腔部分16的容积空间。在所示的实施例中，该模腔部分16具有正方形的横截面。压力传感器17优选是设置在该模腔部分16的中心，正如从下面参考图2A和2B给出的描述中可以理解到的那样。

图2B是表示模腔部分16内的压力分布的曲线图，通过在相对于浇口14(图2A)改变压力传感器17的位置时使用压力传感器17进行测量可以获得该压力分布。图2A和2B相互关联地显示为这样，即：图2B中所示的图表的坐标轴原点与图2A中所示的浇口14的出口位置相一致。

在位于紧接浇口14下游部位的该模腔部分16的第一区域E中(图2B)，熔化树脂的压力发生波动。这是因为：由于在允许熔化的树脂从浇口14突然放出而进入该模腔部分16的过大空间时发生紊流、漩涡或者类似的扰动现象，因此在熔化树脂上的压力会随着位置而发生很大的变化。

在模腔部分16的第二区域G(图2B)中，熔化树脂的压力显示为急剧下降，其中该第二区域位于远离浇口14的位置且其合并到模腔15的主要部分中。这是因为：熔化的树脂从该模腔部分16流入与该模腔部分16相比具有过大空间的该主要模腔部分。

在基本上位于第一区域E和第二区域G中间的该模腔部分16的第三区域F(图2B)中，熔化树脂的压力没有波动，并且随着离开浇口14的距离增加以基本均匀的速度逐渐地下降。可以想到：一旦熔化的树脂填充该模腔部分16，那么在模腔部分16内的熔化树脂的压力将变得稳定。根据图2B中的压力分布，显然可以看出，压力传感器17优选是设置在第三区域F内，尤其是设置在远离第一区域E和第二区域G的第三区域F的中央位置。

图3是这种方式的例示曲线图，即：通过根据本发明的测试注射过程来确定保持压力控制的起始压力。当完成该测试注射过程时，不进行注射压力控制，而是进行注射速度控制。在表示熔化树脂压力的压力曲线H包括出现在测试注射过程最后阶段的波峰的条件下，实施该测试注射过程。当该压力曲线H形成在波峰后第一次出现的波谷J之时，可以发现在这一时间点上的压力Ps。然后，将压力Ps设定为保持压力控制的起始压力，其用来在随后的树脂成型操作过程中执行压力控制。因为以压力曲线H为基础来确定保持压力控制的起始压力Ps，所以实质上可以通过单次执行测试注射成型过程，获得用于该保持压力控制的起始压力的设定压力值。

图4是说明根据本发明在注射成型机的使用期间进行的操作顺序的流程图。

在第一步ST01，装有模具组件10(图1)的注射成型机设置为以注射速度控制模式来操作。在该注射速度控制模式中，根据预定的程序来控制注射装置的螺杆挤出速度，从而控制该注射成型机的注射速度。

然后，步骤ST02开始注射过程，同时实施注射速度控制。

在注射过程中，如步骤ST03所示，使用压力传感器17来测量从浇口14流入模腔15内的熔化树脂的压力。

在步骤ST04判定Pact是否等于或者大于Ps，其中：Pact表示通过压力传感器17(图1)获得的实际测得的压力，Ps表示按照先前参考图3所述方式确定的保持压力控制的起始压力。当该判定为肯定时，程序继续到步骤ST05，在此，注射速度控制模式转换为保持压力控制模式。随后，执行保持压力控制过程。

当在步骤ST04的判定为否定时，程序返回到步骤ST03，并且还继续注射过程。

图5是表示在模腔15内的熔化树脂的压力的压力曲线的曲线图，该压力是在该注射成型机的使用期间观测到的。当进行注射速度控制时，进行注射过程。该注射过程一直延续，直到通过实际测量获得的熔化树脂的压力达到预定的保持压力控制的起始压力Ps，在此基础上将注射速度控制转换到压力控制(保持压力控制)。通过上述操作获得的压力曲线与图6A和6B中所示的最佳压力曲线A很好地吻合。这意味着：根据本发明的方法确定的保持压力控制的起始压力Ps特别有用。

正如描述的那样，本发明用来确定树脂注射成型的保持压力控制的起始压力的方法包括下列步骤：当执行注射速度控制时，进行测试注射过程，以获得在这种条件下的压力曲线，该条件为：该压力曲线包括由于在该测试注射过程的最后阶段出现的模腔压力而画出的波峰；找到一个压力，该压力是该压力曲线形成在波峰之后第一次出现的波谷处的压力；并且将这样找到的压力设定为保持压力控制的起始压力，其用来执行在随后的树脂成型操作过程中的压力控制。因为以压力曲线为基础来确定保持压力控制的起始压力，所以实质上可以通过单次执行测试注射成型过程，获得该保持压力控制的起始压力的设定压力值。该过程大大减小了测试注射过程的工时。

此外，根据本发明的方法，可以提高注射速度并且削减或者降低注射过程中的波峰压力。波峰压力的减小允许使用刚性减小的模具，从而可以使模具尺寸减小。

根据本发明的方法，在已经从浇口注入模具组件的模腔内的熔化树脂可以稳定流动的位置处，来测量该模腔压力。特别是，在该模腔的剩余部分之前，位于邻近该浇口位置处的模腔部分被熔化的树脂填充，并且在该模腔部分的模腔压力(即熔化树脂的压力)很快变得稳定。用于测量模腔压力的压力传感器位于该模腔部分内，并且优选是位于该模腔部分的中央。这种设置可以保证稳定的注射成型操作。

工业实用性

采用上述设置，本发明可以有利地用作非常容易且高效地确定用于树脂注射成型的保持压力控制的起始压力的方法。

Claims (4)

1、一种确定用于树脂注射成型的保持压力控制的起始压力的方法，它包括下列步骤：

(a)当进行注射速度控制时，进行测试注射过程，以获得在这样条件下的压力曲线，即：该压力曲线包括由于在该测试注射过程的最后阶段发生的模腔压力所画出的波峰；

(b)找到这样一个压力，在该压力处，该压力曲线形成在该波峰之后第一次出现的波谷；以及

(c)将这样找到的压力设定为保持压力控制的起始压力，其能够用于在随后的树脂成型操作过程中进行压力控制。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，在已经从浇口注入模具组件的模腔内的熔化树脂可以稳定流动的位置处，测量所述模腔压力。

3、如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的模腔具有位于贴近所述浇口位置处的模腔部分并且该模腔部分具有比所述浇口更大的空间，该模腔部分具有：紧接该浇口下游位置处的第一区域；远离该浇口并且合并到该模腔的主要部分的第二区域；以及位于第一区域和第二区域之间的第三区域，并且其中测量该模腔压力的所述位置位于该模腔部分的第二区域内。

4、如权利要求3所述的方法，其特征在于，测量该模腔压力的所述位置位于该模腔部分的第二区域的中央。

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