專利名稱：確定用于樹(shù)脂注射成型的保持壓力控制的起始?jí)毫Φ姆椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在確定用于樹(shù)脂注射成型的保持壓力控制的起始?jí)毫Φ姆椒ㄖ械母倪M(jìn)。
背景技術(shù)：
日本專利公開(kāi)號(hào)為(平)4-48339的文件公開(kāi)了一種用于注射成型機(jī)的注射控制裝置，其設(shè)計(jì)為這樣，即當(dāng)填充在模具中的樹(shù)脂壓力超過(guò)預(yù)定壓力時(shí)或者當(dāng)開(kāi)始注射操作之后過(guò)去預(yù)定時(shí)間之時(shí)，開(kāi)始保持壓力控制。使用設(shè)置在該模具中的壓力傳感器可以測(cè)量在該模具中的樹(shù)脂壓力。
根據(jù)本發(fā)明人進(jìn)行的調(diào)查研究，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在上述日本公開(kāi)文獻(xiàn)中公開(kāi)的技術(shù)不是完全令人滿意的，仍然還有兩個(gè)問(wèn)題有待解決。一個(gè)問(wèn)題是不能容易地確定預(yù)定壓力，另一個(gè)問(wèn)題是由于發(fā)生較大的壓力變化或者波動(dòng)，因此難于測(cè)量該模具內(nèi)的樹(shù)脂壓力。下面將參考圖6A和6B以及圖7來(lái)更加詳細(xì)地描述這些問(wèn)題。
圖6A和6B是常規(guī)采用的用來(lái)確定預(yù)定壓力的兩種不同方式的例示曲線圖。在圖6A和6B示出的曲線圖中，水平軸表示開(kāi)始注射過(guò)程后過(guò)去的時(shí)間，垂直軸表示在該模具內(nèi)的壓力。
在圖6A中，用“a”表示的壓力曲線顯示由于過(guò)高的注射速度，巨大的波峰出現(xiàn)在注射過(guò)程的最后階段。圖6中用“b”表示的壓力曲線表明因?yàn)榻档偷淖⑸渌俣龋霈F(xiàn)在注射過(guò)程最后階段的波峰低于壓力曲線“a”的波峰。用虛線“A”表示的壓力曲線代表最佳壓力曲線。理論上，通過(guò)在這樣的條件下重復(fù)測(cè)試注射過(guò)程能夠確定最佳的壓力曲線“A”，該條件為出現(xiàn)在一個(gè)注射過(guò)程最后階段的波峰比先前注射過(guò)程的波峰低，如圖6A中所示的壓力曲線“a”和“b”所清楚顯示的那樣。從模具保護(hù)的觀點(diǎn)來(lái)看，這樣的過(guò)程不是優(yōu)選的，因?yàn)樵谥貜?fù)測(cè)試注射過(guò)程期間，該模具要承受過(guò)大的壓力載荷。
圖6B表示不同的過(guò)程，其中為了保護(hù)模具，以足以降低到防止產(chǎn)生波峰壓力的注射速度開(kāi)始該測(cè)試注射過(guò)程，就像圖6B中所示的壓力曲線“c”所清楚顯示的那樣。在接下來(lái)的測(cè)試注射過(guò)程的執(zhí)行過(guò)程中，略微提高注射速度，從而獲得用“d”表示的壓力曲線。這樣，可以重復(fù)該測(cè)試注射過(guò)程，同時(shí)逐漸地提高注射速度，直到獲得假想線表示的最佳壓力曲線“A”。該過(guò)程需要多次執(zhí)行測(cè)試注射操作，因此效率很低。
圖7表示傳統(tǒng)的壓力傳感器設(shè)置的典型例子。如該圖中所示，壓力傳感器104這樣嵌入可動(dòng)模具102，即基本上面對(duì)限定在可動(dòng)模具102和固定模具101之間的模腔103的中心。在注射過(guò)程中，經(jīng)過(guò)熱流道106和內(nèi)部噴嘴或者澆口(gate)107使從注射噴嘴105流出的熔化樹(shù)脂流進(jìn)模腔103。在開(kāi)始注射后的一段時(shí)間內(nèi)，熔化的樹(shù)脂經(jīng)歷紊流(可以包括漩渦的產(chǎn)生和熔化樹(shù)脂的碰撞)和模腔壓力(即模腔內(nèi)的樹(shù)脂壓力)突然的波動(dòng)。該壓力波動(dòng)使得模腔壓力測(cè)定難于實(shí)現(xiàn)。因此，必須考慮壓力傳感器的安裝位置。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種能夠容易、快速且高效地確定保持壓力控制的起始?jí)毫Φ姆椒ā?br>
發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種確定用于樹(shù)脂注射成型的保持壓力控制的起始?jí)毫Φ姆椒ǎㄏ铝胁襟E當(dāng)進(jìn)行注射速度控制時(shí)，執(zhí)行測(cè)試注射過(guò)程，以獲得在這種條件下的壓力曲線，即該壓力曲線包括由于在該測(cè)試注射過(guò)程的最后階段發(fā)生的模腔壓力所畫(huà)出的波峰；找到一個(gè)壓力，在該壓力處，該壓力曲線形成在該波峰之后第一次出現(xiàn)的波谷；并且將這樣找到的壓力設(shè)定為保持壓力控制的起始?jí)毫?，其能夠用于在隨后的樹(shù)脂成型操作過(guò)程中進(jìn)行壓力控制。
因?yàn)樵谠搲毫η€的基礎(chǔ)上確定該保持壓力控制的起始?jí)毫Γ詫?shí)質(zhì)上可以通過(guò)單次執(zhí)行測(cè)試注射成型過(guò)程，獲得用于保持壓力控制的起始?jí)毫Φ脑O(shè)定壓力。這該過(guò)程大大減少了該測(cè)試注射過(guò)程的工時(shí)。
優(yōu)選是在已經(jīng)從一個(gè)澆口注入模具組件的模腔內(nèi)的熔化樹(shù)脂可以穩(wěn)定流動(dòng)的位置處測(cè)量該模腔壓力。在該模腔的剩余部分之前，用熔化樹(shù)脂填充位于位于該澆口附近的該模腔的一部分，并且在該模腔部分處的模腔壓力(即熔化樹(shù)脂的壓力)很快變得穩(wěn)定。用來(lái)測(cè)量模腔壓力的壓力傳感器位于該模腔部分內(nèi)，并且優(yōu)選是位于該模腔部分的中心。
在本發(fā)明的一優(yōu)選形式中，該模腔具有位于位于該澆口附近的模腔部分并且該模腔部分具有比該澆口更大的空間。該模腔部分具有緊接該澆口下游位置處的第一區(qū)域；遠(yuǎn)離該澆口并且一體成為該模腔的主要部分的第二區(qū)域；以及位于第一區(qū)域和第二區(qū)域之間的第三區(qū)域。測(cè)量模腔壓力的位置位于該模腔部分的第二區(qū)域內(nèi)，并且優(yōu)選是位于該模腔部分的第二區(qū)域的中心。


圖1是用來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法的模具組件的垂直剖面圖；圖2A是沿著圖1的2A線剖開(kāi)的水平剖面圖；圖2B是表示在鄰近該模具的澆口的一部分模具模腔內(nèi)的壓力分布的曲線圖；圖3是這種方式的例示曲線圖，即通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的測(cè)試注射過(guò)程來(lái)確定保持壓力控制的起始?jí)毫?；圖4是表示根據(jù)本發(fā)明注射成型機(jī)在使用中進(jìn)行的操作順序的流程圖；圖5是說(shuō)明一壓力曲線的曲線圖，該壓力曲線表示在進(jìn)行注射成型操作的過(guò)程中的模腔壓力；圖6A和6B是表示常規(guī)采用的用來(lái)確定保持壓力控制的起始?jí)毫Φ膬煞N不同方法的曲線圖；以及圖7是表示常規(guī)采用的用來(lái)將壓力傳感器裝在模具內(nèi)的傳感器設(shè)置的典型例子的視圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參考附圖來(lái)更加詳細(xì)地描述本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例。
圖1表示用來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法的模具組件的剖面圖。該模具組件10包括可動(dòng)模具11和固定模具12。固定模具12具有形成在其內(nèi)的熱流道13和內(nèi)部噴嘴或者澆口14。該可動(dòng)模具11和固定模具12在它們之間限定有模腔15，該模腔15通過(guò)澆口14和熱流道13與注射噴嘴18連通。該固定模具12具有以這樣的方式嵌入其內(nèi)的壓力傳感器17，即該壓力傳感器17面對(duì)位于鄰近澆口14位置處的模腔15的部分16。
如圖2A所示，模腔部分16具有比澆口14的橫截面積大很多的橫截面積，足以使從澆口14流出的熔化樹(shù)脂通過(guò)該模腔部分16平穩(wěn)地引導(dǎo)到模腔15的主要部分中。該主要模腔部分具有大大超過(guò)模腔部分16的容積空間。在所示的實(shí)施例中，該模腔部分16具有正方形的橫截面。壓力傳感器17優(yōu)選是設(shè)置在該模腔部分16的中心，正如從下面參考圖2A和2B給出的描述中可以理解到的那樣。
圖2B是表示模腔部分16內(nèi)的壓力分布的曲線圖，通過(guò)在相對(duì)于澆口14(圖2A)改變壓力傳感器17的位置時(shí)使用壓力傳感器17進(jìn)行測(cè)量可以獲得該壓力分布。圖2A和2B相互關(guān)聯(lián)地顯示為這樣，即圖2B中所示的圖表的坐標(biāo)軸原點(diǎn)與圖2A中所示的澆口14的出口位置相一致。
在位于緊接澆口14下游部位的該模腔部分16的第一區(qū)域E中(圖2B)，熔化樹(shù)脂的壓力發(fā)生波動(dòng)。這是因?yàn)橛捎谠谠试S熔化的樹(shù)脂從澆口14突然放出而進(jìn)入該模腔部分16的過(guò)大空間時(shí)發(fā)生紊流、漩渦或者類似的擾動(dòng)現(xiàn)象，因此在熔化樹(shù)脂上的壓力會(huì)隨著位置而發(fā)生很大的變化。
在模腔部分16的第二區(qū)域G(圖2B)中，熔化樹(shù)脂的壓力顯示為急劇下降，其中該第二區(qū)域位于遠(yuǎn)離澆口14的位置且其合并到模腔15的主要部分中。這是因?yàn)槿刍臉?shù)脂從該模腔部分16流入與該模腔部分16相比具有過(guò)大空間的該主要模腔部分。
在基本上位于第一區(qū)域E和第二區(qū)域G中間的該模腔部分16的第三區(qū)域F(圖2B)中，熔化樹(shù)脂的壓力沒(méi)有波動(dòng)，并且隨著離開(kāi)澆口14的距離增加以基本均勻的速度逐漸地下降?？梢韵氲揭坏┤刍臉?shù)脂填充該模腔部分16，那么在模腔部分16內(nèi)的熔化樹(shù)脂的壓力將變得穩(wěn)定。根據(jù)圖2B中的壓力分布，顯然可以看出，壓力傳感器17優(yōu)選是設(shè)置在第三區(qū)域F內(nèi)，尤其是設(shè)置在遠(yuǎn)離第一區(qū)域E和第二區(qū)域G的第三區(qū)域F的中央位置。
圖3是這種方式的例示曲線圖，即通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的測(cè)試注射過(guò)程來(lái)確定保持壓力控制的起始?jí)毫Α．?dāng)完成該測(cè)試注射過(guò)程時(shí)，不進(jìn)行注射壓力控制，而是進(jìn)行注射速度控制。在表示熔化樹(shù)脂壓力的壓力曲線H包括出現(xiàn)在測(cè)試注射過(guò)程最后階段的波峰的條件下，實(shí)施該測(cè)試注射過(guò)程。當(dāng)該壓力曲線H形成在波峰后第一次出現(xiàn)的波谷J之時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)在這一時(shí)間點(diǎn)上的壓力Ps。然后，將壓力Ps設(shè)定為保持壓力控制的起始?jí)毫?，其用?lái)在隨后的樹(shù)脂成型操作過(guò)程中執(zhí)行壓力控制。因?yàn)橐詨毫η€H為基礎(chǔ)來(lái)確定保持壓力控制的起始?jí)毫s，所以實(shí)質(zhì)上可以通過(guò)單次執(zhí)行測(cè)試注射成型過(guò)程，獲得用于該保持壓力控制的起始?jí)毫Φ脑O(shè)定壓力值。
圖4是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明在注射成型機(jī)的使用期間進(jìn)行的操作順序的流程圖。
在第一步ST01，裝有模具組件10(圖1)的注射成型機(jī)設(shè)置為以注射速度控制模式來(lái)操作。在該注射速度控制模式中，根據(jù)預(yù)定的程序來(lái)控制注射裝置的螺桿擠出速度，從而控制該注射成型機(jī)的注射速度。
然后，步驟ST02開(kāi)始注射過(guò)程，同時(shí)實(shí)施注射速度控制。
在注射過(guò)程中，如步驟ST03所示，使用壓力傳感器17來(lái)測(cè)量從澆口14流入模腔15內(nèi)的熔化樹(shù)脂的壓力。
在步驟ST04判定Pact是否等于或者大于Ps，其中Pact表示通過(guò)壓力傳感器17(圖1)獲得的實(shí)際測(cè)得的壓力，Ps表示按照先前參考圖3所述方式確定的保持壓力控制的起始?jí)毫?。?dāng)該判定為肯定時(shí)，程序繼續(xù)到步驟ST05，在此，注射速度控制模式轉(zhuǎn)換為保持壓力控制模式。隨后，執(zhí)行保持壓力控制過(guò)程。
當(dāng)在步驟ST04的判定為否定時(shí)，程序返回到步驟ST03，并且還繼續(xù)注射過(guò)程。
圖5是表示在模腔15內(nèi)的熔化樹(shù)脂的壓力的壓力曲線的曲線圖，該壓力是在該注射成型機(jī)的使用期間觀測(cè)到的。當(dāng)進(jìn)行注射速度控制時(shí)，進(jìn)行注射過(guò)程。該注射過(guò)程一直延續(xù)，直到通過(guò)實(shí)際測(cè)量獲得的熔化樹(shù)脂的壓力達(dá)到預(yù)定的保持壓力控制的起始?jí)毫s，在此基礎(chǔ)上將注射速度控制轉(zhuǎn)換到壓力控制(保持壓力控制)。通過(guò)上述操作獲得的壓力曲線與圖6A和6B中所示的最佳壓力曲線A很好地吻合。這意味著根據(jù)本發(fā)明的方法確定的保持壓力控制的起始?jí)毫s特別有用。
正如描述的那樣，本發(fā)明用來(lái)確定樹(shù)脂注射成型的保持壓力控制的起始?jí)毫Φ姆椒òㄏ铝胁襟E當(dāng)執(zhí)行注射速度控制時(shí)，進(jìn)行測(cè)試注射過(guò)程，以獲得在這種條件下的壓力曲線，該條件為該壓力曲線包括由于在該測(cè)試注射過(guò)程的最后階段出現(xiàn)的模腔壓力而畫(huà)出的波峰；找到一個(gè)壓力，該壓力是該壓力曲線形成在波峰之后第一次出現(xiàn)的波谷處的壓力；并且將這樣找到的壓力設(shè)定為保持壓力控制的起始?jí)毫?，其用?lái)執(zhí)行在隨后的樹(shù)脂成型操作過(guò)程中的壓力控制。因?yàn)橐詨毫η€為基礎(chǔ)來(lái)確定保持壓力控制的起始?jí)毫Γ詫?shí)質(zhì)上可以通過(guò)單次執(zhí)行測(cè)試注射成型過(guò)程，獲得該保持壓力控制的起始?jí)毫Φ脑O(shè)定壓力值。該過(guò)程大大減小了測(cè)試注射過(guò)程的工時(shí)。
此外，根據(jù)本發(fā)明的方法，可以提高注射速度并且削減或者降低注射過(guò)程中的波峰壓力。波峰壓力的減小允許使用剛性減小的模具，從而可以使模具尺寸減小。
根據(jù)本發(fā)明的方法，在已經(jīng)從澆口注入模具組件的模腔內(nèi)的熔化樹(shù)脂可以穩(wěn)定流動(dòng)的位置處，來(lái)測(cè)量該模腔壓力。特別是，在該模腔的剩余部分之前，位于鄰近該澆口位置處的模腔部分被熔化的樹(shù)脂填充，并且在該模腔部分的模腔壓力(即熔化樹(shù)脂的壓力)很快變得穩(wěn)定。用于測(cè)量模腔壓力的壓力傳感器位于該模腔部分內(nèi)，并且優(yōu)選是位于該模腔部分的中央。這種設(shè)置可以保證穩(wěn)定的注射成型操作。
工業(yè)實(shí)用性采用上述設(shè)置，本發(fā)明可以有利地用作非常容易且高效地確定用于樹(shù)脂注射成型的保持壓力控制的起始?jí)毫Φ姆椒ā?br> 權(quán)利要求
1.一種確定用于樹(shù)脂注射成型的保持壓力控制的起始?jí)毫Φ姆椒ǎㄏ铝胁襟E(a)當(dāng)進(jìn)行注射速度控制時(shí)，進(jìn)行測(cè)試注射過(guò)程，以獲得在這樣條件下的壓力曲線，即該壓力曲線包括由于在該測(cè)試注射過(guò)程的最后階段發(fā)生的模腔壓力所畫(huà)出的波峰；(b)找到這樣一個(gè)壓力，在該壓力處，該壓力曲線形成在該波峰之后第一次出現(xiàn)的波谷；以及(c)將這樣找到的壓力設(shè)定為保持壓力控制的起始?jí)毫?，其能夠用于在隨后的樹(shù)脂成型操作過(guò)程中進(jìn)行壓力控制。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在已經(jīng)從澆口注入模具組件的模腔內(nèi)的熔化樹(shù)脂可以穩(wěn)定流動(dòng)的位置處，測(cè)量所述模腔壓力。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述的模腔具有位于貼近所述澆口位置處的模腔部分并且該模腔部分具有比所述澆口更大的空間，該模腔部分具有緊接該澆口下游位置處的第一區(qū)域；遠(yuǎn)離該澆口并且合并到該模腔的主要部分的第二區(qū)域；以及位于第一區(qū)域和第二區(qū)域之間的第三區(qū)域，并且其中測(cè)量該模腔壓力的所述位置位于該模腔部分的第二區(qū)域內(nèi)。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，測(cè)量該模腔壓力的所述位置位于該模腔部分的第二區(qū)域的中央。
全文摘要
通過(guò)找到一個(gè)壓力(Ps)來(lái)確定用于樹(shù)脂注射成型的保持壓力控制的起始?jí)毫?，在該壓力處，表示在該模具模腔?nèi)的熔化樹(shù)脂的壓力的壓力曲線(H)形成在該壓力曲線的波峰之后第一次出現(xiàn)的波谷(J)，并且將這樣找到的壓力(Ps)設(shè)定為保持壓力控制的起始?jí)毫Γ糜谠陔S后的樹(shù)脂成型操作過(guò)程中進(jìn)行壓力控制。因?yàn)樵谠搲毫η€的基礎(chǔ)上確定該保持壓力控制的起始?jí)毫?，所以?shí)質(zhì)上可以通過(guò)單次執(zhí)行測(cè)試注射成型過(guò)程，獲得用于保持壓力控制的起始?jí)毫Φ脑O(shè)定壓力值。
文檔編號(hào)B29C45/77GK1791500SQ0380169
公開(kāi)日2006年6月21日 申請(qǐng)日期2003年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月26日
發(fā)明者小高光一, 鈴木賢一, 湯淺明博 申請(qǐng)人:本田技研工業(yè)株式會(huì)社