模具温度控制装置及模具温度控制方法

摘要

一种模具温度控制装置，包括低温加热系统、高温加热系统及冷却系统。低温加热系统用于为高温加热系统提供经预热的热交换媒质。高温加热系统用于将低温加热系统提供的热交换媒质进一步加热后送到模具，以为模具加热，并在将热交换媒质送至模具之前将模具中原存的热交换媒质排出。冷却系统用于将模具冷却。上述模具温度控制装置在对模具加热时将模具中原存的热交换媒质先行排出，同时将模具加热与模具冷却分别采用不同的管路与系统进行，可以快速将模具加热或冷却。本发明还提供一种模具温度控制方法。

说明书

技术领域

本发明涉及一种模具温度控制装置及模具温度控制方法，特别涉及一种用于塑料制品成型的模具温度控制装置及模具温度控制方法。

背景技术

塑胶件因其轻便耐用而受到用户的欢迎。工业生产中多采用注塑成型的工艺生产塑胶件，其中需要使用成型机将熔融的塑料射入模具中，以形成所需的塑胶件产品。在注塑成型过程中，需要精确地控制模具的温度、射出压力、速度等参数，以使得所成型的产品在内部结构、应力以及外观等方面均可以获得良好的性能。

在塑料制品的生产过程中，大致会经历激活、合模、射胶、冷却、开模等阶段，此过程要求模具在不同的阶段具有不同的温度。在工业生产自动化的发展需要塑料制品的成型速度加快，使得生产周期缩短，生产效率得到提升。从而，要求模具的温度可以实现快速变化。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种模具温度控制装置，其可以快速地改变模具的温度。

此外，还有必要提供一种相应的可以快速地改变模具温度的模具温度控制方法。

一种模具温度控制装置，包括低温加热系统、高温加热系统及冷却系统。所述低温加热系统用于为所述高温加热系统提供经预热的热交换媒质。所述高温加热系统用于将所述低温加热系统提供的热交换媒质进一步加热后送到模具，以为所述模具加热。所述冷却系统用于将所述模具冷却；所述高温加热系统可在将所述热交换媒质送至所述模具之前将所述模具中原存的热交换媒质排出。

一种模具温度控制方法，包括：

低温加热系统将热交换媒质预热并将预热的热交换媒质供给高温加热系统；

高温加热系统将预热的热交换媒质进行高温加热并将模具中原存的热交换媒质排出；

高温加热系统将高温加热后的热交换媒质送入模具，对所述模具加热；

冷却系统对所述模具进行冷却。

上述模具温度控制装置及模具温度控制方法在对模具加热时将模具中原存的冷的热交换媒质先行排出，同时将模具加热与模具冷却分别采用不同的管路与系统进行，可以快速将模具加热或冷却。

附图说明

图1所示为本发明模具温度控制装置的较佳实施方式与模具相连的结构方框图。

图2为图1所示的模具温度控制装置在开机后的工作示意图。

图3为图1所示的模具温度控制装置在射出前的工作示意图。

图4为图1所示的模具温度控制装置在射出前的另一工作示意图。

图5为图1所示的模具温度控制装置在冷却时的工作示意图。

图6为图1所示的模具温度控制装置中各阀的开关时序图。

图7为本发明较佳实施方式的模具温度控制方法的流程图。

具体实施方式

如图1所示，本发明模具温度控制装置的较佳实施方式应用于一成型设备，控制成型设备的模具12在成型过程中的温度。所述模具温度控制装置通过管路16与模具12相连，并通过控制管路16中所流动热交换媒质的温度来对模具12进行加热、冷却。在本实施方式中，管路16中采用水作为热交换媒质进行加热与冷却。

模具温度控制装置包括由若干管路相连的低温加热系统22、高温加热系统24及冷却系统26。低温加热系统22、高温加热系统24用于在射胶成型前对模具12进行加热、成型时对模具12进行保温，冷却系统26用于在射胶成型后将模具12冷却。

低温加热系统22包括依次由管路相连的低温热交换器222、低温泵224、低温加热器226及节流阀228。低温热交换器222连接冷水入口230，用于将从冷水入口230流入到低温加热系统22中的冷水与低温加热系统22中原有的热水进行热交换。低温热交换器222还通过阀连接到冷却水出口(图未示)。低温泵224用于从低温热交换器222中将水泵出。低温加热器226用于对低温泵224所泵出的水进行加热，并将加热后的低温热水送至高温加热系统24或经节流阀228回流至低温热交换器222。低温热交换器226、低温泵224及低温加热器222可以通过节流阀228形成一个循环回路。通过低温加热系统22，可以为高温加热系统24提供经预热的低温加热水，同时，低温加热系统22还可为高温加热系统24提供压力，从而保持高温加热系统24中的水维持一定的压力。

高温加热系统24用于对低温加热系统22所传送的低温热水进行进一步加热，使其达到为模具12加热所需的温度，并为模具12加热。高温加热系统24包括高温热交换器242、高温泵244及高温加热器246等，高温热交换器242、高温泵244及高温加热器246的工作原理与低温加热系统22中相应部件类似，但是工作温度比低温加热系统22要高。高温加热系统24还包括第一至第五阀V1~V5、第一、第二单向阀S1、S2。在本实施方式中，该第一至第五阀V1~V5为电磁阀。第一单向阀S1仅可以让热交换媒质由该高温加热系统24流向模具12，而第二单向阀S2仅可以让热交换媒质由该模具12流向高温加热系统24。该高温加热系统24通过由管路依次相连的高温热交换器242、高温泵244、高温加热器246、第一阀V1及第一单向阀S1而将热水送至模具12，从而为模具12加热。由模具12流出的加热水经第二单向阀S2、第二阀V2而回流到高温热交换器242进行热交换。第三阀V3的一端连接在第二阀V2与高温热交换器242之间，另一端连接在高温加热器246上，从而高温热交换器242、高温泵244及高温加热器246可以通过第三阀V3形成一个循环回路，对其中的加热水进行循环加热。第四阀V4的一端连接于第二单向阀S2与第二阀V2之间，其另一端连接冷却水出口；第五阀V5的一端连接于高温热交换器242上，其另一端连接冷却水出口。

冷却系统26包括第六阀V6、第七阀V7以及分别与第六、第七阀V6、V7相连的第三、第四单向阀S3、S4。第三单向阀S3仅可以让热交换媒质由该冷却系统26流向模具12，第四单向阀S4仅可以让热交换媒质由该模具12流向冷却系统26。第六阀V6的一端连接冷却水入口，另一端与第三单向阀S3相连后通过管路连接到模具12，用于向模具12注入冷却水。第七阀V7的一端连接冷却水出口，另一端与第四单向阀S4相连后通过管路连接到模具12，用于从模具12抽出冷却水。

如图2所示，该模具温度控制装置开机后，低温加热系统22开始工作，由冷水入口230注入的冷水，经低温加热系统22循环加热后送到高温加热系统24。高温加热系统24的第一阀V1、第二阀V2、第四阀V4关闭，第三阀V3打开，从而由低温加热系统22所送入的低温热水在由高温热交换器242、高温泵244、高温加热器246经过第三阀V3所构成的回路中被循环加热成为高温热水。

如图3所示，射出成型前，第一阀V1开启，第三阀V3关闭，使得原来在高温热交换器242、高温泵244、高温加热器246之间循环的热水进入模具12，对模具12进行加热。相应地，在模具12的另一侧，第四阀V4开启，并维持开启状态一段预定的时间，同时第二阀V2关闭。从而，在热水经由第一阀V1、第一单向阀S1进入模具12的同时，将原来模具12中的冷水经由第二单向阀S2、第四阀V4排出。第四阀V4维持开启状态的时间可以视冷水的排出量、排出速度而定，在该实施方式中，第四阀V4维持为开启状态的预定时间为2秒。

如图4所示，在该预定时间之后，第四阀V4关闭，同时第二阀V2开启，从而从第一阀V1送出到模具12并将模具12加热后的水经由第二单向阀S2、第二阀V2回流到高温热交换器242，在进行热交换后再次经高温加热器246加热后流入模具12。

如图5所示，射出完成后，模具12中的塑胶件需冷却时，高温加热系统24的第一阀V1、第二阀V2、第四阀V4关闭、第三阀V3开启。从而，高温加热系统24中的高温热水不会流入模具12进行加热，而是在由高温热交换器242、高温泵244、高温加热器246经过第三阀V3所构成的回路中被循环加热。冷却系统26的第六阀V6、第七阀V7开启，冷却水由与第六阀V6相连的冷却水入口经由第六阀V6、第三单向阀S3流入到模具12中，对模具12及其中的塑胶件进行冷却。模具12中的冷却水由第四单向阀S4及开启的第七阀V7通过冷却水出口排出。

结合图6及图7所示，结合上述实施方式中的模具温度控制装置，相应于各阀的开关时序，本发明较佳实施方式的模具温度控制的方法流程包括以下步骤：

步骤602，开机前，模具温度控制装置中各阀V1~V7均关闭，低温加热系统22、高温加热系统24中各部件均不工作。开机后，低温加热系统22开始工作，对由冷水入口230注入的冷水进行加热。对应于图6中各阀的开关时序，在此阶段，高温加热系统24中第一阀V1、第二阀V2、第四阀V4、第五阀V5以及冷却系统26中第六阀V6、第七阀V7继续关闭，而高温加热系统24中的第三阀V3由关闭转为开启，使得高温加热系统24中的高温热交换器242、高温泵244、高温加热器246通过第三阀V3形成回路，为其中的水进行循环加热。

步骤S604，射出成型前，高温加热系统24将热水送入模具12，同时将模具12中原存的冷水排出。对应于图6中各阀的开关时序，在此阶段，第三阀V3由开启转为关闭，第一阀V1由关闭转为开启，使得高温加热系统24中的热水可以流到模具12中进行加热。同时，第四阀V4由关闭转为开启，用来将模具12中原来存有的冷水排出。第四阀V4保持开启的状态将维持一段预定的时间。

步骤S606，若未达到上述预定的时间，则第四阀V4仍将维持开启的状态，若第四阀V4维持开启的时间达到上述预定的时间，则执行步骤608。

步骤S608，模具12中原存的冷水排出后，高温加热系统24开始对模具12进行循环加热。对应于图6中各阀的开关时序，在此阶段，第四阀V4由开启转为关闭，同时第二阀V2由关闭转为开启，从而从第一阀V1送出到模具12并将模具12加热的水经由第二单向阀S2、第二阀V2回流到高温热交换器242，在进行热交换后再次经高温加热器246加热后流入模具12。

步骤S610，射出成型后，冷却系统26将冷水送入模具12，从而对模具12及其中的塑胶件进行冷却。对应于图6中各阀的开关时序，在此阶段，第一阀V1、第二阀V2由开启转为关闭，第三阀V3、第六阀V6、第七阀V7由关闭转为开启。从而冷却水由与第六阀V6相连的冷却水入口经过第六阀V6、第三单向阀S3送入模具12而对模具12进行冷却，经模具12后的冷却水经由第四单身阀S4、第七阀V7到冷却水出口而排出。

步骤S612，冷却后，开模取件，冷却系统26不再冷却模具12，而低温加热系统22、高温加热系统24开始为下一次成型而对模具12加热，此后执行步骤604而开始下一次的成型周期时的模具温度控制。对应于图6中各阀的开关时序，在此阶段，第六阀V6、第七阀V7由开启转为关闭，从而不再让冷却水流入模具12中。

上述模具温度控制装置及控制方法在对模具加热时将模具中原存的冷水先行排出，同时将模具加热与模具冷却分别采用不同的管路与系统进行，可以快速将模具加热或冷却。