专利名称：光盘注塑模具脉冲式冷却系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及光盘注塑机模具的冷却技术领域。
背景技术：
PC塑料在注塑机料桶中由加热圈和注射螺杆产生的剪切热加热至350摄氏度左右，以达到注射成型所需的良好的流动性。保压压力是注射压力的延续，为了防止热熔料回流及向模腔内补料，保压压力起始于注塑压力结束的时候，并分段逐步降低和释放压力。保压过后射嘴关闭，浇道封锁，碟片从300多度的高温持续冷却到110度左右，完全定型后，冷却结束，打开模具由高速机械手将盘片取出，然后合模进入下一个循环。高温熔融的塑料通过较冷的模具内表面时，接触的表面会比较快速的被冷却固化，称为“固化层”，而在模具空腔内继续以熔融状态推进的塑料层，叫做“流动层”。在较晚 凝固的区域和较先凝固的区域之间，塑料的大分子链的排列会产生一定的取向性，实际上也就是残留有一定的内应力积聚下来，在光盘的品质控制中称之为“双折射”。因此一般来说，注塑要达到高的品质(坑点复制率高)要依赖较高的模具表面温度，以减少塑料流动的阻力，并减少表面不均匀的冷却而造成的双折射内应力、或是坑点复制精度的降低。但是模温越高则把300多度高温的熔融塑料冷却定型到110度左右所需的冷却时间也相应的增加。在传统的方式下，模温是由专门的模温机提供持续的恒定温度的水流分别控制两个半模以及浇道、切刀。半模温度在生产⑶时一般控制在60度左右，而在生产DVD时需要控制到100度左右。60度的冷却水将300多度的塑料稳定的固化到塑料的玻璃化温度以下约HO度所需要的时间，在现有的模具换热条件下至少需要2秒钟的冷却时间。传统的模温机虽然可以提供相对比较静态的模具温度控制水流，容易调节，外界因素影响小。但是存在以下缺点无法动态控制模具温度，模具温度越高冷却时间越长，价格昂贵，故障率高。
实用新型内容本实用新型所解决的技术问题是在保证工艺条件和冷却水品质的情况下，在注塑过程中对模具的温度进行动态的控制。本实用新型采用的技术方案是，光盘注塑模具脉冲式冷却系统，包括对光盘注塑模具进行冷却的管路以及快速响应的控制器件，由可编程逻辑控制器进行精确控制，同时可编程逻辑控制器连接于注塑机的控制装置获得相应的控制信号。可编程逻辑控制器与进出水电磁阀信号连接，可编程逻辑控制器取得注塑动作的信号，并通过可编程逻辑控制器内预先编制好的顺序控制程序来控制模具进出水电磁阀。可编程逻辑控制从注塑机的控制装置取得注塑动作的各种信号，在每个成型周期内脉冲式的控制冷却时间，从而获得动态的模温控制。[0012]进水电磁阀前设置有增压泵，增压泵前连通有水箱。本实用新型的有益效果是，本实用新型就是改变光盘注塑机的传统模具冷却方式，在优化品质的情况下进一步提高注塑速度、缩短成型周期，提高生产效率。利用光盘注塑机上增加PLC等控制元件，以脉冲的方式控制模具冷却水，获得更好的成型质量和更快的成型周期，复制的基片具有低的翘曲、凹陷，成型周期从3. 8秒减少到3. 15秒，相当于提高15%以上的产能。采用脉冲冷却进行工艺优化之后，将模具温度减少40C使冷却最小化，循环时间为3. 15秒钟。径向和切向翘曲完全达到并超过传统工艺的水平，tan. dev.径向、切向翘曲<0.4°，最外圈的双折射在不同的模具上的表现有所不同，尤其是在外沿位置，半径> 55mm,但最高点也是完全控制在标准以内。
图I为本实用新型结构示意图。图中标记为1-水箱，2-增压泵，3-进水电磁阀，4-回水电磁阀，5-注塑模具。·具体实施方式
本实用新型的关键点在于，在模腔的填充期间保持较高的模具表面温度，利于获得高的复制率，而在填充保压完毕的冷却定型期间保持较低的温度以迅速冷却至玻璃化温度之下。本实用新型以动态的方式控制模具冷却水从而控制注塑工艺过程。在开合模具期间和注射保压期间关闭冷却水，相当于模具表面无法与冷却水之间进行换热，保持模具表面高温度，注射期间实际上由高温的塑料将模具表面温度加热到更高，这样塑料的流动性好，降低双折射。注射保压以后的冷却时间迅速打开低温(20度左右)的冷却水，将基片迅速冷却定型，达到取出温度，从而优化注塑成型工艺，缩短成型周期。在高温熔化的树脂流入模具期间，模具需要保持较高温度，但是在基片取出之前模具和基片都迅速的冷却下来。为实现高精度的控制冷却水的开启与关闭，采用了 PLC可编程逻辑控制器从原注塑机提取相应的开合模具、注射开始、保压结束等过程信号，来精确的控制开闭冷却水的时间点。注塑机成型周期分为合模一注射一保压一冷却一开模一机械手取出合模。脉冲式冷却系统动作时序注射结束的瞬间打开冷却水(20度)快速冷却一冷却结束的瞬间快速关闭冷却水一保持模具表面高温一进入下一循环。注塑机自动注塑成型模式下，在每次注塑成型周期内注塑机设定的冷却时间结束的瞬间(即模具将高温的熔融塑料通过模具冷却水将之冷却至110度完全定型的时刻)由脉冲式冷却系统控制将模具冷却水关闭，然后开模，机械手取出，然后合模再次进入下一个成型周期。如此在不用进行冷却的时刻迅速将冷却水关掉，可以保持模具表面的高温(远高于传统方式的60度温度)。这将有利于在下一周期注射时获得良好的表面流动性，提高复制精度，减少双折射。模具闭合，注塑机注射装置推动螺杆向注塑模具内注射熔融的PC塑料填充模具，此时冷却水处于关闭状态，模具表面温度较高可以获得良好的成型条件。在注射结束的瞬间由脉冲式冷却系统的PLC控制迅速将冷却水电磁阀打开，此时20度左右的冷却水进入模具水道对塑料进行冷却降温。由于比传统方式的冷却水温度低40度左右，将大幅缩短冷却时间，从而在提闻品质的同时提闻生广效率。在冷却时间结束的瞬间快速关闭冷却水，保持模具表面的高温，然后进入下一循环。此系统由PLC控制可对冷却水开闭的时间点与开启时间进行微调，以满足不同材 料或工艺的实际需要。同时在PLC的选型上，选择响应速度高的型号。电磁阀的选型上，由于需要高速的响应，可以选择220伏的高响应电磁阀，并用进口的固态继电器实现无触点控制。
权利要求1.光盘注塑模具脉冲式冷却系统，包括对光盘注塑模具进行冷却的管路以及控制器件，控制器件包括对注塑模具进行精确控制的可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器连接于注塑机的控制装置获得相应的控制信号；可编程逻辑控制器与进出水电磁阀信号连接，可编程逻辑控制器取得注塑动作的信号，并通过可编程逻辑控制器内预先编制好的顺序控制程序来控制模具进出水电磁阀。
2.如权利要求I所述的光盘注塑模具脉冲式冷却系统，其特征在于所述进水电磁阀前设置有增压泵(2)，增压泵前连通有水箱(I)。
专利摘要本实用新型公开了一种光盘注塑模具脉冲式冷却系统，包括对光盘注塑模具进行冷却的管路以及控制器件，控制器件包括对注塑磨具行精确控制的可编程逻辑控制器进，可编程逻辑控制器连接于注塑机的控制装置获得相应的控制信号；可编程逻辑控制器与进出水电磁阀信号连接，可编程逻辑控制器取得注塑动作的信号，并通过可编程逻辑控制器内预先编制好的顺序控制程序来控制模具进出水电磁阀,改变了光盘注塑机的传统模具冷却方式，在优化品质的情况下大幅提高注塑速度、缩短成型周期，提高生产效率。
文档编号B29C45/78GK202572906SQ201220067110
公开日2012年12月5日 申请日期2012年2月28日 优先权日2012年2月28日
发明者焦路军, 傅景世, 张全, 王黎明, 秦旭明, 高旭 申请人:大连华录影音实业有限公司