专利名称:模具温度控制系统的制作方法
技术领域：
本发明属于一种模具温度控制系统，更详细地说是涉及一种通过供应温水或冷水到模具内部的流体通路，从而迅速地供热或除热，达到控制模具温度目的的模具温度控制系统。
背景技术：
一般情况下使用模具成型(生产)塑料制品时，因模具初始温度太低，造成了次品的产生。模具温度上升到适当温度后当熔塑被注入到模具内时温度会上升，因而需要冷却所上升的温度，以维持适当的温度，所以成型周期长，生产效率低。而且，在模具内部制造流体通路，使温水或冷水流入，从而在适当的温度范围内控制模具温度，这样的系统已被开发并正在使用。
日本公开特许(昭63-128911号)中如图1所示，揭示了由冷却机(11)，泵，加热器(14)，温度计(21)及控制器(30)组成的模具温度控制系统，用温度计测定模具温度，温度低时便温水流动，温度高时使冷水流动，从而控制模具温度。也就是说，要冷却模具时停止加热器(14)的运作并启动冷却机来进行水循环，要加热模具时停止冷却机(11)的运作并启动加热器(14)来进行水循环，根据温度计(21)所测定的模具温度，用控制器(30)开/关闭电磁阀，从而控制水的循环。
美国专利4.902.454号中揭示了由加热器，冷却机，泵，温度计及电脑(控制器)组成的模具温度控制系统，其本质上的结构是与日本公开特许(昭63-128911号)记载的发明是一样的，其特征是，只是水要经过加热器和冷却机其中的一个或几个分路支流，所以，虽然冷却模具时加热器是不运作的，但水也不须经过加热器。
但是，上述发明也有其缺点，就是热交换速度较慢，所以成型周期长，温水或冷水的使用量多，导致能量的消耗量过大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能迅速形成热交换，使成型周期短，能量的消耗量低，达到精密的温度控制和低的次品率的模具温度控制系统。
本发明的发明者认为旧的模具温度控制系统的热交换速度慢的原因是从模具流出去的水受反压，所以水的流动很慢，在管道内形成气泡。为了提高热交换速度，发明者就此进行研究，结果完成了此发明。
为了达到上述目的，本发明的模具温度控制系统的特征在于本系统包括冷却机、加热器、辅助箱、膨胀高压软管、循环泵、所述辅助箱缓和流入模具的循环水引起的反压，并从循环水中分离空气；按辅助箱、循环泵、加热器、膨胀高压软管、模具内部流体通路再返回辅助箱的顺序连接形成循环路径，并在模具与辅助箱之间的连接路径上接出一分路支流，该分路支流通过冷却机后连接到上述辅助箱，从而形成以下两种水循环工作过程(1)、加热模具时，温水通过按辅助箱、循环泵、加热器、膨胀高压软管、模具内部流体通路再返回辅助箱这样顺序连接的路径循环；(2)、冷却模具时，冷水通过按冷却机、辅助箱、循环泵、加热器、膨胀高压软管、模具内部流体通路再返回冷却机这样顺序连接的路径循环，在本循环过程加热器不运作；所说的辅助箱上部形成一气相空间，并具有排气通道。
上述系统可由控制器自动控制，可通过设置于模具内部的温度传感器，将其所测定的模具温度数据输入到控制器，根据所输入的温度数据，控制系统中相关电磁阀的开启或关闭，从而控制温水、冷水的循环或停止水的循环。
与公知技术(日本公开特许<昭63-128911号>，美国专利4.902.454号)相比，本发明最很重要的区别特征是系统中设置有膨胀高压软管和辅助箱。
膨胀高压软管(可采用膨胀橡胶软管)如受压则膨胀，使水以紊流状态流入到模具内；辅助箱的上部形成的由水蒸气和空气组成的气相空间，防止从模具流入的水受到反压的同时又起分离管道内形成的气泡的作用，同膨胀高压软管一样起着提高水跟模具间热交换速度的作用。
上述的系统结构中也可以设置加热器的分路支流管道，在冷却模具时的冷水循环过程，水不通过加热器，而通过按冷却机、辅助箱、加热器的分路支流管道、膨胀高压软管、模具内部流体通路再返回却水机这样顺序连接的路径循环。只是，此时后述的加压泵起着循环泵的作用。如此一来，在冷却模具时，留在加热器里的少量的水不会流入模具，从而更迅速地冷却模具，也提高系统整体的热效率。
在辅助箱上设有水位传感器，水位传感器最好是用上部形成桶状器具的隔板围住。如没有隔板就有可能因为从模具流入的水而误测水位。
还有，也可以在辅助箱前的路径上增加设置加压泵。如提高辅助箱的压力则不仅可以提高循环水的温度，也可以抑制蒸发。
图1为表示以往的模具温度控制系统的图示。
图2为表示通过上部模具和下部模具的循环途径各有一个的本发明一实施方式构成图。
图3为表示构成本发明的辅助箱的剖视图。
图4为注射成型时从模具内部流体通路不同位置测定的温度而计算的模具的表面温度。
图中，11冷却机，12A加压泵，12B循环泵，13辅助箱，14加热器，15膨胀高压软管，20模具，21温度传感器，30控制器，131通气口，132隔板。
具体实施方式
以下通过图2至图4对本发明的实施方式作更详细的说明。
图2表示通过上部模具和下部模具的循环路径各有1个的实施例，图3表示辅助箱的结构，图4表示模具表面温度以时间函数表示的。
一般情况下，要开始成型工作必须把模具预热到适当温度，即启动加热器14，用循环泵12B循环水，水随着辅助箱13、循环泵12B、加热器14、膨胀高压软管15、模具20连成了循环路径，以此加热模具20。这时，关闭电磁阀S1、S2、S3和S4。其中，S2和S4可开可关，但是在开的状态下若启动加压泵12A，会提高循环水的温度，也可降低蒸发量。电磁阀S5和S6装在辅助箱的空气排出管上，如辅助箱的水位下降，则排出上部空间的空气及蒸气。在空模具上循环温水的初期预热阶段时的模具温度，如图4直线上升。
模具温度上升到管理点(图4中为50℃)就开始成型工作。因为熔塑注入到模具内模具温度会上升，所以把冷水随着由冷却机11、辅助箱13、循环泵12b、不运作的加热器14、膨胀高压软管15、模具20，以及内部流体通路再返回冷水机11这样顺序连接的路径循环，以冷却模具。冷水也可以不通过加热器14，由分路支流(图2中以点线表示的路径)通过，由于这时留在加热器中的温水不循环，加热模具时，热效率会好一些。
冷水可以连续循环，但为防止模具过冷也可以反复进行循环和停止，也可以间断地进行循环。
在反复地进行从注射始点到制品取出点为止循环冷水，从制品取出点开始到注射始点为止停止循环的情况之下，模具温度的变化如图4。
上述系统由控制器30自动控制，通过设置在模具20内部的温度传感器21，测定模具的温度数据，将数据输入控制器，控制器根据输入的温度数据，控制系统水循环路径上的有关电磁阀来控制温水、冷水的循环或停止水的循环。
以下我们区域性地更详细地观察一下图4的温度曲线。
进行注射的同时开始循环冷却水，注入熔塑的期间(A区间)模具温度急剧上升，待注射结束以后渐渐地降低(B-A区间)。模具温度继续下降到取出制品温度(塑料的熔化点)的时候停止冷却水的循环取出制品，取出制品之后，由于受留在模具管道内的冷却水和大气的影响，温度急剧下降。如上所述，这时停止冷却水的循环是为了避免模具的过冷。如模具温度重新降到模具温度50℃的管理点，就开始新的注射工程，一个过程的生产时间用C来表示。
当模具温度的管理点非常高且周边温度相当低时，即使不通过冷却水冷却也会有模具过冷的情况出现，这时可间断地循环温水补偿所降下的温度来管理模具温度。反之，循环冷水来管理温度。
实施例及比较例本发明与以往的模具温度控制系统的应用比较分别使用本发明的模具温度控制系统和以往的模具温度控制系统，用树脂生产洗衣机外壳。模具重量是总共1吨，各自的电消耗量、生产周期、生产量、次品率如下(表1)所示。
表1
如上表所示，使用本发明的模具温度控制系统会显著地降低电消耗量、生产周期、次品率并提高生产量，随之会降低产品的单价。要特别指出的是，根据本发明，次品率低，这意味着本发明可以正确地进行温度管理。
权利要求
1.一种通过供应温水或冷水到模具内部的流体通路，以控制模具温度的模具温度控制系统，包括冷却机、加热器、循环泵，其特征在于还具有缓和流入模具的循环水引起的反压，并从循环水中分离空气的辅助箱(13)和膨胀高压软管(15)，按辅助箱(13)、循环泵(12b)、加热器(14)、膨胀高压软管(15)、模具内部流体通路再返回辅助箱(13)这样顺序连接形成水循环路径，并在模具与辅助箱之间的连接路径上接出一分路支流，该分路支流通过冷却机(11)后连接到上述辅助箱(13)，从而形成以下两种水循环工作过程(一)、加热模具时温水通过按辅助箱(13)、循环泵(12b)、加热器(14)、膨胀高压软管(15)、模具内部流体通路再返回辅助箱(13)这样顺序连接的路径循环；(二)、冷却模具时冷水通过按冷却机(11)、辅助箱(13)、循环泵、加热器(14)、膨胀高压软管(15)、模具内部流体通路再返回冷却机(11)这样顺序连接的路径循环，在本循环过程加热器不运作；所说的辅助箱(13)上部形成一气相空间并具有排气通道。
2.根据权利要求
1所述的模具温度控制系统，其特征在于系统由控制器自动控制，通过设置于模具内部的温度传感器所测定的模具温度数据输入到控制器，据此来控制循环温水或冷水或停止水的循环。
3.根据权利要求
1或2所述的模具温度控制系统，其特征在于所述的加热器(14)设置有分路支流管道，在冷水循环过程，水通过按冷却机(11)、辅助箱(13)、加热器的分路支流管道、膨胀高压软管(15)、模具内部流体通路再返回冷却机(11)这样顺序连接的路径循环，不通过加热器。
4.根据权利要求
1或2所述的模具温度控制系统，其特征在于所述的辅助箱(13)上部设有水位传感器，它被形成桶状器具的隔断墙围住。
5.根据权利要求
1或2所述的模具温度控制系统，其特征在于所述的辅助箱(13)之前设有高压泵以提高辅助箱的压力。
专利摘要
本发明提供一种模具温度控制系统，其特征在于将由模具流入循环水的反压缓和，并从循环水中分离空气的辅助箱，加热器，形成通过模具内部的路径循环，与模具相连接的辅助箱线上分支路，并经冷却器连接所述辅助箱形成另一循环路径，加热模具时，温水通过按辅助箱、循环泵、加热器、膨胀高压软管、模具内部流体通路再返回辅助箱这样顺序连接的路径循环；冷却模具时，冷水通过按冷却机、辅助箱、循环泵、不运作的加热器、膨胀高压软管、模具内部流体通路再返回冷却机这样顺序连接的路径循环。本发明在防止从模具流入的水受到反压的同时又起分离管道内形成的气泡的作用，能迅速地形成热交换。所以成型周期短，能量消耗率低，可以进行精密的温度控制，次品率低。
文档编号B29C33/04GKCN1185090SQ02124412
公开日2005年1月19日 申请日期2002年6月27日
发明者金仁植, 林采福 申请人:金仁植, 林采福导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan