專利名稱：一種帶有小型鍋爐的模溫控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及帶有鍋爐的模溫控制器，能夠?qū)崿F(xiàn)快速精確的控制模具溫度的變化，滿足注射成型高品質(zhì)外觀產(chǎn)品的要求，屬于注塑模具溫度控制技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
注塑成型過程復(fù)雜，成型產(chǎn)品表面易產(chǎn)生熔接痕、流痕、浮纖等各種缺陷，既影響產(chǎn)品的外觀質(zhì)量，又減弱了產(chǎn)品的力學(xué)性能，給產(chǎn)品的正常使用帶來隱患。目前生產(chǎn)中主要通過后續(xù)的噴涂工藝或是提高模具溫度來改善成型產(chǎn)品表面質(zhì)量，前者既提高制品的生產(chǎn)成本，又易造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，與當(dāng)前社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展不相適應(yīng)；后者通過提高模具的溫度來改善成型產(chǎn)品的質(zhì)量是當(dāng)前常用的工藝方法。但如何快速、均勻、方便的控制模具溫度是注塑工藝中需要解決的關(guān)鍵問題。公開號為CN201025009Y的中國專利公開了一種《水循環(huán)模具溫度控制機(jī)》，該注塑模具的溫度控制技術(shù)是利用高溫的液態(tài)水對模具進(jìn)行加熱，然后利用低溫冷卻水對模具進(jìn)行冷卻，溫度控制裝置中有相應(yīng)的介質(zhì)循環(huán)回路和控制閥。該裝置是利用高溫水對模具進(jìn)行加熱，但由于水的加熱溫度受到限制，模具的加熱溫度受到限制，而且，利用高溫水加熱，一旦發(fā)生外泄現(xiàn)象，極易燙傷現(xiàn)場工作人員，存在安全隱患。公開號CN101249715A的中國專利提供了一種高光注塑模具的電加熱式溫度控制裝置，該注塑模具的溫度控制技術(shù)是利用埋藏在模具內(nèi)部的熱電偶對模具進(jìn)行加熱，然后利用低溫冷卻水對模具進(jìn)行冷卻，該裝置操作簡單，容易實現(xiàn)。但利用該裝置加熱模具時，模具型腔表面溫度分布不均勻，模具易發(fā)生疲勞裂紋，造成模具的使用壽命較短，且埋藏在模具內(nèi)部的電熱棒容易損壞，損壞后難以從模具中取出的缺點(diǎn)。公開號CN101100106A的中國專利提供了一種塑料模具快速加熱及冷卻的溫度控制裝置，該裝置是通過將外部的水蒸氣、熱水、熱油等加熱介質(zhì)引入生產(chǎn)車間，然后通過控制裝置統(tǒng)一調(diào)控實現(xiàn)加熱模具的目的。該種加熱方法存在加熱介質(zhì)來源(如蒸汽鍋爐)離現(xiàn)場較遠(yuǎn)，因管路散熱存在的能耗較高；安裝鍋爐蒸汽管路成本較高，手續(xù)復(fù)雜不便于中小企業(yè)使用等問題。發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有注塑模具溫度控制裝置存在安全性能差、成本和能耗高等問題，本實用新型提供一種加熱效率高、加熱效果均勻和能耗低的帶有小型鍋爐的模溫控制器，利用該控制器，可控制模具快速達(dá)到預(yù)定溫度，生產(chǎn)獲得高品質(zhì)外觀的產(chǎn)品。一種帶有小型鍋爐的模溫控制器包括小型蒸汽鍋爐、冷卻水泵、冷卻水儲存器、控制單元、控制閥門、模具入口管路、模具出口管路、壓縮空氣管路、過濾器和管路等關(guān)鍵部件，其蒸汽管路、冷卻水管路和壓縮空氣管路均與模具入口管路連接，蒸汽管路中連接有蒸汽調(diào)壓閥、蒸汽控制閥和過濾器；冷卻水管路中連接有水泵、冷卻水控制閥、過濾器；壓縮空氣管路中連接控制閥、調(diào)壓閥和過濾器并通過管路與外部的空氣壓縮機(jī)連接；模具入口和模具出口管路均與模具連接，模具內(nèi)設(shè)有溫度傳感器；各個控制閥均通過信號線路與控制單元連接；控制單元采用可編程控制器PLC ;控制閥采用氣動角座閥；水泵采用增壓泵。模具的加熱由蒸汽鍋爐提供的水蒸氣供給，蒸汽鍋爐的外接管路安裝調(diào)壓閥和控制閥，蒸汽鍋爐提供的蒸汽壓力在O. 6-1. 2MPa，蒸汽的溫度在150°C _170°C。 模具的加熱階段，蒸汽鍋爐啟動，產(chǎn)生高溫高壓水蒸氣，高溫高壓蒸汽通過蒸汽管路通入到模具內(nèi)部，實現(xiàn)加熱模具的作用后，通過回收管路液化成水回到外部冷卻塔，供循環(huán)使用。蒸汽進(jìn)入注塑模具的管路設(shè)有控制閥門，控制單元調(diào)控閥門實時啟閉。模具的冷卻階段，控制單元啟動高壓水泵，冷卻水泵能夠提供O. 3-0. 5MPa的壓力，冷卻水的溫度在10°c -20°c。控制低溫水通過冷卻管路進(jìn)入模具內(nèi)部，實現(xiàn)快速冷卻模具的作用。低溫水在模具內(nèi)部循環(huán)后，通過回收管路進(jìn)入到控制器外部的冷卻塔，供循環(huán)使用。冷卻水進(jìn)入注塑模具的管路以及冷卻水的回收管路上設(shè)有控制閥門，控制單元調(diào)控閥門實時啟閉。
附圖是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理示意圖。圖中1、蒸汽鍋爐，2、空氣壓縮機(jī)，3、冷卻塔，4、球閥截止閥，5、水泵，6、進(jìn)水控制閥，7、儲水器，8、溫度控制器，9、回水控制閥，10、注塑機(jī)，11、注塑模具，12、溫度傳感器，13、過濾器，14、壓縮空氣控制閥，15、蒸汽控制閥，16、蒸汽調(diào)壓閥，17、空氣調(diào)壓閥具體實施方式
如附圖所示，圖中實線為管路，長虛線為控制信號，本發(fā)明的溫度控制器8主要包括蒸汽鍋爐I、水泵5、儲水器7、控制單元和控制閥等元器件以及蒸汽、冷卻水、壓縮空氣、模具入口和模具出口等管路。蒸汽鍋爐I依次連接蒸汽調(diào)壓閥16、過濾器和蒸汽控制閥15。控制器外部冷卻塔與水泵5連接，水泵5連接過濾器和進(jìn)水控制閥6?？刂破魍獠靠諝鈮嚎s機(jī)與其內(nèi)部空氣調(diào)壓閥、過濾器以及壓縮空氣控制閥依次連接。儲水器7與模具出口管路相連接。注塑模具11內(nèi)安裝有溫度傳感器12。各個控制閥和溫度傳感器均通過信號線與控制單元連接。注塑開始時，首先啟動蒸汽鍋爐獲得預(yù)定壓力和溫度的水蒸氣，打開模具，控制單元獲取注塑機(jī)10反饋的開模信號向蒸汽控制閥15發(fā)出打開指令，使高壓蒸汽通過過濾器13和模具入口管路快速進(jìn)入注塑模具11，實現(xiàn)對模具加熱。從模具流出的水蒸氣通過模具出口管路流入儲水器7降溫變?yōu)橐簯B(tài)水，然后液態(tài)水流入外部冷卻塔3降溫，以便循環(huán)使用。當(dāng)注塑模具11溫度達(dá)到要求數(shù)值時，溫度傳感器12將信號傳給控制單元，控制單元向蒸汽控制閥15發(fā)出關(guān)閉信號，同時向注塑機(jī)10發(fā)出可注射的信號。在注射完畢后，在保壓后期，控制單元將接受注塑機(jī)10反饋的信號，向水泵5、冷卻水控制閥6和回水控制閥9發(fā)出信號，啟動水泵并打開冷卻水控制閥6和回水控制閥9，讓冷卻水通過過濾器和模具入口管路進(jìn)入模具11，開始對模具11進(jìn)行冷卻。通過模具11的冷卻水由模具出口管路流經(jīng)回水控制閥回到外部冷卻塔3實現(xiàn)降溫，以便循環(huán)使用。當(dāng)模具11冷卻到要求的溫度時，內(nèi)部的溫度傳感器12將信號傳給控制單元，控制單元向冷卻水控制閥6發(fā)出信號，關(guān)閉該控制閥，同時向壓縮空氣控制閥14發(fā)出打開指令。壓縮空氣控制閥14打開后，壓縮空氣通過過濾器和模具入口管路進(jìn)入模具，將模具內(nèi)的冷卻水全部吹出，吹出的冷卻水及壓縮空氣同樣回到外部的冷卻塔。在模具11內(nèi)的冷卻水全部吹出后，控制單元向注塑機(jī)10發(fā)出可開模信號，同時向回水控制閥發(fā)出關(guān)閉指令。當(dāng)注 塑機(jī)10開模時，控制單元接收信號自動進(jìn)行下一個循環(huán)。
權(quán)利要求1.一種帶有小型鍋爐的模溫控制器，其特征在于該模溫控制器包括小型蒸汽鍋爐、冷卻水泵、冷卻水儲存器、控制單元、控制閥門、模具入口管路、模具出口管路、壓縮空氣管路、過濾器和管路關(guān)鍵部件，蒸汽管路、冷卻水管路和壓縮空氣管路均與模具入口管路連接，蒸汽管路中連接有蒸汽調(diào)壓閥、蒸汽控制閥和過濾器；冷卻水管路中連接有水泵、冷卻水控制閥、過濾器；壓縮空氣管路中連接控制閥、調(diào)壓閥和過濾器并通過管路與外部的空氣壓縮機(jī)連接；模具入口和模具出口管路均與模具連接，模具內(nèi)設(shè)有溫度傳感器；各個控制閥均通過信號線路與控制單元連接；控制單元采用可編程控制器PLC ;控制閥采用氣動角座閥；水泵采用增壓泵。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的帶有小型鍋爐的模溫控制器，其特征在于模具的加熱由蒸汽鍋爐提供的水蒸氣供給，蒸汽鍋爐的外接管路安裝調(diào)壓閥和控制閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的帶有小型鍋爐的模溫控制器，其特征在于蒸汽鍋爐提供的蒸汽的壓力在O. 6-1. 2MPa，蒸汽的溫度在150°C _170°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的帶有小型鍋爐的模溫控制器，其特征在于冷卻水泵能夠提供O. 3-0. 5MPa的壓力，冷卻水的溫度在10°C _20°C。
專利摘要本實用新型提供了一種可控制注塑模具溫度快速變化的帶有小型鍋爐的模溫控制器，控制器主要包括小型蒸汽鍋爐、冷卻水泵、冷卻水儲存器、控制單元、控制閥門、過濾器和管路等關(guān)鍵部件。在控制單元的調(diào)控下，上述部件協(xié)調(diào)工作，精確控制模具溫度的變化范圍(40℃-150℃)，獲得高質(zhì)量外觀的塑件產(chǎn)品。本實用新型的優(yōu)點(diǎn)是由于本控制器內(nèi)部設(shè)有小型蒸汽鍋爐，避免了生產(chǎn)需要專門鍋爐及其管路安裝復(fù)雜、離生產(chǎn)現(xiàn)場較遠(yuǎn)、能耗較高的現(xiàn)狀。本控制器方便安裝，既能實現(xiàn)對模具溫度的實時控制，滿足塑件對高模溫的要求，又節(jié)省了能源，可生產(chǎn)獲得表面光亮的高品質(zhì)組件。
文檔編號B29C45/73GK202716448SQ20122011722
公開日2013年2月6日 申請日期2012年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月20日
發(fā)明者李熹平, 宮寧寧, 程光明 申請人:浙江師范大學(xué)