專利名稱：一種用于模內(nèi)層壓成型工藝的數(shù)控裝備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于先進(jìn)制造技術(shù)設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種用于模內(nèi)層壓成型工藝的數(shù)控裝備。
背景技術(shù)：
為了增強(qiáng)和/或改變產(chǎn)品的外觀，提高柔軟觸感和質(zhì)地，通常需要在堅(jiān)硬形態(tài)的塑料制品外表面添加一覆蓋薄層，如織物、毯層、布、人造革、真皮等。這對(duì)于提高車內(nèi)的居室化設(shè)計(jì)、改善乘坐的舒適性、提高汽車檔次具有明顯效果，已被中高擋汽車廣為采用。傳統(tǒng)的添加外覆蓋層的工藝是先通過模具成型塑料件，再采用粘接劑將覆蓋層黏附在塑料件的表面上。這種方法存在粘接劑的空氣污染問題，由于粘接溶劑揮發(fā)嚴(yán)重，再加上汽車車內(nèi)空間狹小，導(dǎo)致空氣中的污染和異味嚴(yán)重。此外，這種成型后再黏附的方法還存在工序多、成本高、黏附不緊密等不足。新近發(fā)展起來的模內(nèi)層壓成型技術(shù)是解決上述問題的有效途徑。在模內(nèi)層壓成型工藝中，首先在模具型腔內(nèi)嵌入織物、皮革等層壓材料(覆蓋層)，隨后在嵌件的內(nèi)側(cè)注入塑料熔體，熔體在成型中與層壓材料接觸并熔合在一起，這樣層壓材料便牢固地附著在成型制品的表面，可以生產(chǎn)出由層壓材料做表面裝飾的塑料制品。模內(nèi)層壓的概念及原型產(chǎn)品最先出現(xiàn)在1986年的德國國際塑膠展銷會(huì)上，20世紀(jì)90年代中期開始在歐洲取得工業(yè)應(yīng)用，起初主要是以人造革為層壓材料的一些簡單汽車裝飾件。目前模內(nèi)層壓技術(shù)在歐洲的應(yīng)用已經(jīng)比較普遍，層壓材料也擴(kuò)展到真皮、色彩鮮艷的布、個(gè)性化的地毯條等，產(chǎn)品已包括門內(nèi)板、方向盤、儀表板、套形箱膝墊、后架、車頂蓋和車箱襯墊等，并已不僅僅局限于汽車，開始拓寬到塑料家具、電器等領(lǐng)域。與常規(guī)模具相比，模內(nèi)層壓模具結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，主要表現(xiàn)在多級(jí)閥式熱流道系統(tǒng)、倒裝結(jié)構(gòu)、多回路多方式冷卻、復(fù)雜液壓油路等。模內(nèi)層壓工藝與傳統(tǒng)的注射成型工藝有很大的不同，由于型腔表面覆蓋了 PVC 皮、真皮、布或地毯條等，需要考慮更為復(fù)雜的因素，對(duì)注射壓力、注射速率、注射料溫等工藝參數(shù)的要求更加嚴(yán)格，也十分關(guān)鍵。主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面1)注射壓力和注射速率控制模內(nèi)層壓需要采用低壓注射成型。注射中必須以較低的壓力、較慢的速度穩(wěn)定地注入模具(尤其是熔體開始進(jìn)入模腔時(shí))，以避免層壓材料的損壞或滑移，而速度又不能過慢，以免熔體溫度過低而不能順利充填。2)注射料溫控制在模內(nèi)層壓工藝中由于采用了較慢的注射速率和較大的澆口尺寸，充模所需要的熱量幾乎全部來自于塑化階段。這與傳統(tǒng)的注射成型工藝不同，在傳統(tǒng)工藝中，有相當(dāng)一部分的熔體熱量來自于熔體的高速剪切生熱。在模內(nèi)層壓中，料溫過高， 容易燙傷層壓材料，料溫過低，熔體流動(dòng)性差，不利于充填。3)順序閥式澆口控制常規(guī)模具在注射過程中所有的澆口都是全部打開的。模內(nèi)層壓則不同，由于層壓材料表面粗糙，對(duì)熔體的流動(dòng)產(chǎn)生很大的阻力，又是低壓成型，因此很難象常規(guī)模具一樣借助注射壓力使熔體通過澆口迅速充滿模腔。所以模內(nèi)層壓通常需要設(shè)計(jì)多點(diǎn)熱流道進(jìn)料，以縮短流程和降低注射壓力。若各澆口同時(shí)進(jìn)料，兩股熔體匯合會(huì)產(chǎn)生明顯的熔接痕，影響產(chǎn)品強(qiáng)度和外觀。因此，模內(nèi)層壓采用了順序閥式澆口控制。順序閥式澆口控制通過順序地開關(guān)設(shè)在關(guān)鍵位置的閥式澆口來優(yōu)化充模過程，通過澆口的順序開關(guān)避免了熔體匯合，也就消除了熔接痕的形成。正是基于模內(nèi)層壓模具及工藝的復(fù)雜性和特殊性，以及在成型過程中為了避免層壓材料的損壞，需要采用專用的模內(nèi)層壓注射成型機(jī)。但是現(xiàn)有的專用模內(nèi)層壓注射成型機(jī)存在兩個(gè)缺點(diǎn)一是專用的模內(nèi)層壓工藝注塑機(jī)成本昂貴，通常是普通注塑機(jī)的5 6倍甚至更高；二是對(duì)于模內(nèi)層壓成型模具大多數(shù)采用熱流道技術(shù)，需要另外配有熱流道加熱裝置才能實(shí)現(xiàn)這類模內(nèi)層壓模具的注塑生產(chǎn)。而對(duì)于外表面添加一覆蓋薄層的中高檔的汽車塑料制品，如果采用現(xiàn)有的的專用模內(nèi)層壓注塑機(jī)，設(shè)備成本很高，不利于實(shí)際生產(chǎn)的需要。但是如果采用傳統(tǒng)的加外覆蓋層的工藝，生產(chǎn)出的制品不利于環(huán)保，而且還存在工序多、成本高、黏附不緊密等不足問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)現(xiàn)有的專用模內(nèi)層壓注塑機(jī)成本高、需要另外配備熱流道加熱系統(tǒng)的缺陷，提供一種低成本、應(yīng)用性更強(qiáng)的用于模內(nèi)層壓成型工藝的數(shù)控裝備，使得結(jié)合該數(shù)控裝備的應(yīng)用能夠在普通的注塑機(jī)上實(shí)現(xiàn)模內(nèi)層壓成型模具的注
塑生產(chǎn)。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種用于模內(nèi)層壓成型工藝的數(shù)控裝備，整套模內(nèi)層壓成型模具及設(shè)備包括帶有熱流道的模內(nèi)層壓模具以及與所述熱流道的熱嘴連接的注塑機(jī)，模內(nèi)層壓模具還包括通過液壓油路控制的中子與滑塊，所述數(shù)控裝備包括與所述模內(nèi)層壓模具和所述注塑機(jī)連接的外接控制器以及與所述外接控制器和所述模內(nèi)層壓模具連接的液壓工作站。在本發(fā)明所述的用于模內(nèi)層壓成型工藝的數(shù)控裝備中，所述外接控制器包括主控制模塊以及與所述主控制模塊電連接的溫度檢測(cè)與控制模塊和輸入輸出接口模塊；所述外接控制器的溫度檢測(cè)與控制模塊通過熱流道接線盒與熱流道的加熱裝置電連接；主控制模塊截取注塑機(jī)的信號(hào)，根據(jù)溫度檢測(cè)與控制模塊反饋的熱流道的溫度信息控制熱流道的加熱狀況，向模內(nèi)層壓模具發(fā)送工作指令；溫度檢測(cè)與控制模塊檢測(cè)熱流道的溫度并控制熱流道的加熱裝置的工作狀況， 實(shí)現(xiàn)模內(nèi)層壓模內(nèi)層壓模具的熱流道加熱，所述溫度檢測(cè)與控制模塊的溫度控制精度在士 0. 5 0C ；輸入輸出接口模塊用戶輸入指令或預(yù)設(shè)模內(nèi)層壓模具工作的數(shù)據(jù)信息。在本發(fā)明所述的用于模內(nèi)層壓成型工藝的數(shù)控裝備中，所述溫度檢測(cè)與控制模塊包括時(shí)間繼電器，時(shí)間繼電器的控制精度為士0. 02s。在本發(fā)明所述的用于模內(nèi)層壓成型工藝的數(shù)控裝備中，所述外接控制器還包括與所述主控制模塊電連接的電源模塊。在本發(fā)明所述的用于模內(nèi)層壓成型工藝的數(shù)控裝備中，所述外接控制器還包括與所述主控制模塊電連接的報(bào)警模塊。在本發(fā)明所述的用于模內(nèi)層壓成型工藝的數(shù)控裝備中，所述液壓工作站與所述外接控制器和所述模內(nèi)層壓模具的中子與滑塊相連，通過所述外接控制器輸入的動(dòng)作控制參數(shù)控制所述模內(nèi)層壓模具的中子與滑塊的動(dòng)作。在本發(fā)明所述的用于模內(nèi)層壓成型工藝的數(shù)控裝備中，所述液壓工作站包括與所述外接控制器電連接的馬達(dá)，所述馬達(dá)分別與電磁閥及工作站配電柜電連接，所述電磁閥與油箱連接，所述油箱與模內(nèi)層壓模具的液壓油路連接。在本發(fā)明所述的用于模內(nèi)層壓成型工藝的數(shù)控裝備中，所述電磁閥為比例壓力流速電磁閥。在本發(fā)明所述的用于模內(nèi)層壓成型工藝的數(shù)控裝備中，所述電磁閥為換向電磁閥。在本發(fā)明所述的用于模內(nèi)層壓成型工藝的數(shù)控裝備中，所述注塑機(jī)包括控制板， 所述控制板與所述主控制模塊電連接，所述注塑機(jī)與熱流道連接。實(shí)施本發(fā)明的用于模內(nèi)層壓成型數(shù)控裝備之后，具有以下有益效果本發(fā)明用于模內(nèi)層壓成型數(shù)控裝備能夠在普通注塑機(jī)上結(jié)合該數(shù)控裝備的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)模內(nèi)層壓模具及工藝的注塑生產(chǎn)。實(shí)現(xiàn)了在普通注塑機(jī)上進(jìn)行模內(nèi)層壓模具注塑生產(chǎn)的功能，同時(shí)具有熱流道加熱和溫度控制功能，避免了采用專用的模內(nèi)層壓注塑機(jī)造成成本高的缺陷，同時(shí)也節(jié)省了熱流道溫控裝置的成本，克服了只有專用模內(nèi)層壓注塑機(jī)才能進(jìn)行生產(chǎn)模內(nèi)層壓制品的瓶頸，完成了大型汽車內(nèi)飾件模內(nèi)層壓制品的注塑成型。實(shí)現(xiàn)了專用模內(nèi)層壓注塑成型機(jī)才能實(shí)現(xiàn)的功能，提高了模內(nèi)層壓工藝的溫度控制精度、中子動(dòng)作的時(shí)間控制精度、針閥開關(guān)的時(shí)間控制精度。同時(shí)模內(nèi)層壓數(shù)控裝備具有很強(qiáng)的通用性和擴(kuò)展性。


下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中圖1是本發(fā)明用于模內(nèi)層壓成型數(shù)控裝備與模內(nèi)層壓模具和注塑機(jī)連接的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，整套模內(nèi)層壓成型模具及設(shè)備包括帶有熱流道21的模內(nèi)層壓模具2 以及與熱流道21的熱嘴22連接的注塑機(jī)3，模內(nèi)層壓模具2還包括通過液壓油路25控制的中子與滑塊對(duì)。注塑機(jī)3包括控制板30，控制板30與主控制模塊10電連接。用于模內(nèi)層壓成型工藝的數(shù)控裝備包括與模內(nèi)層壓模具2和注塑機(jī)3連接的外接控制器1以及與外接控制器1和模內(nèi)層壓模具2連接的液壓工作站4。外接控制器1包括主控制模塊10以及與主控制模塊10電連接的溫度檢測(cè)與控制模塊14和輸入輸出接口模塊12 ；外接控制器1的溫度檢測(cè)與控制模塊14通過熱流道接線盒23與熱流道21的加熱裝置電連接。外接控制器1還包括與主控制模塊10電連接的電源模塊11和報(bào)警模塊13。報(bào)警模塊13用于模內(nèi)層壓模具2的異常狀況的報(bào)警。主控制模塊10用于截取注塑機(jī)2的信號(hào)，根據(jù)溫度檢測(cè)與控制模塊14反饋的熱流道21的溫度信息控制熱流道的加熱狀況，向模內(nèi)層壓模具2發(fā)送工作指令。溫度檢測(cè)與控制模塊14用于檢測(cè)熱流道21的溫度并控制熱流道21的加熱裝置的工作狀況，實(shí)現(xiàn)模內(nèi)層壓模內(nèi)層壓模具2的熱流道21加熱，溫度檢測(cè)與控制模塊14的溫
5度控制精度在士0. 5°C。溫度檢測(cè)與控制模塊14包括時(shí)間繼電器，時(shí)間繼電器15控制熱流道21的開關(guān)，且控制精度在士0. 02s。用戶通過輸入輸出接口模塊12輸入指令或預(yù)設(shè)模內(nèi)層壓模具2工作的數(shù)據(jù)信息。 比如設(shè)定熱流道21所需的加熱溫度、電磁閥41的比例壓力流速、時(shí)間繼電器15的控制精度等。用戶還可以通過輸入輸出接口模塊12 了解注塑機(jī)3、模內(nèi)層壓模具2和液壓工作站 4的一些工作數(shù)據(jù)。液壓工作站4與外接控制器1和模內(nèi)層壓模具2的中子與滑塊M相連，通過外接控制器1輸入的動(dòng)作控制參數(shù)控制所述模內(nèi)層壓模具2的中子與滑塊M的動(dòng)作。液壓工作站包括與外接控制器1電連接的馬達(dá)40，馬達(dá)40分別與電磁閥41及工作站配電柜43電連接，電磁閥41與油箱42連接，油箱42與模內(nèi)層壓模具2的液壓油路25連接。電磁閥41 可以為比例壓力流速電磁閥、換向電磁閥等不同種類的電磁閥。電磁閥41的種類可根據(jù)實(shí)際需要在數(shù)量和種類上做不同選擇。用戶通過外接控制器1輸入有關(guān)比例壓力流速的信號(hào)控制有關(guān)液壓油路，從而實(shí)現(xiàn)控制模內(nèi)層壓模具2的熱流道21的開關(guān)動(dòng)作、中子和滑塊M的動(dòng)作。外接控制器1還可以通過溫度檢測(cè)與控制模塊14控制熱流道21的加熱狀況。外接控制器1通過信號(hào)線與注塑機(jī)3相連，根據(jù)模內(nèi)層壓工藝的需要截流和返回注塑機(jī)3的有關(guān)信號(hào)(如注塑機(jī)的開合模信號(hào)、射膠信號(hào)、頂出信號(hào)等)，從而作出相關(guān)的動(dòng)作響應(yīng)，實(shí)現(xiàn)模內(nèi)層壓模具2的有關(guān)中子與滑塊M的動(dòng)作、熱流道21的開關(guān)的動(dòng)作，完成動(dòng)作后將截取的信號(hào)返回給注塑機(jī)3。實(shí)際應(yīng)用中，本發(fā)明的外接控制器1具有以下功能(1)本實(shí)施例中外接控制器1實(shí)現(xiàn)了 64路溫度的加熱、設(shè)置、顯示和自動(dòng)監(jiān)控，且溫度控制精度在士0.5°C ；同時(shí)能夠?qū)囟犬惓Ｇ闆r進(jìn)行故障指示和報(bào)警。(2)實(shí)現(xiàn)12路時(shí)間繼電器延時(shí)時(shí)間設(shè)定和顯示，從而控制12路熱流道針閥的開關(guān)，且控制精度在士0. 02s。(3)實(shí)現(xiàn)分別對(duì)8組中子與滑塊M動(dòng)作按照任意的先后次序動(dòng)作設(shè)定與控制，同時(shí)能夠?qū)χ凶优c滑塊M的運(yùn)行過程進(jìn)行監(jiān)控與報(bào)警。(4)實(shí)現(xiàn)分別對(duì)8組與滑塊M的油路壓力流速進(jìn)行設(shè)定與控制。(5)實(shí)現(xiàn)注塑機(jī)3運(yùn)行過程監(jiān)控與報(bào)警。本發(fā)明用于模內(nèi)層壓成型數(shù)控裝備能夠在普通注塑機(jī)上結(jié)合該數(shù)控裝備的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)模內(nèi)層壓模具及工藝的注塑生產(chǎn)。實(shí)現(xiàn)了在普通注塑機(jī)上進(jìn)行模內(nèi)層壓模具注塑生產(chǎn)的功能，同時(shí)具有熱流道加熱和溫度控制功能，避免了采用的模內(nèi)層壓注塑機(jī)造成成本高的缺陷，同時(shí)也節(jié)省了熱流道溫控裝置的成本，克服了只有模內(nèi)層壓注塑機(jī)才能進(jìn)行生產(chǎn)模內(nèi)層壓制品的瓶頸，完成了大型汽車內(nèi)飾件模內(nèi)層壓制品的注塑成型。實(shí)現(xiàn)了模內(nèi)層壓注塑成型機(jī)才能實(shí)現(xiàn)的功能，提高了模內(nèi)層壓工藝的溫度控制精度、針閥開關(guān)的時(shí)間控制精度。同時(shí)增強(qiáng)了模內(nèi)層壓數(shù)控裝備的通用性和擴(kuò)展性。以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于模內(nèi)層壓成型工藝的數(shù)控裝備，整套模內(nèi)層壓成型模具及設(shè)備包括帶有熱流道的模內(nèi)層壓模具⑵以及與所述熱流道的熱嘴02)連接的注塑機(jī)(3)，模內(nèi)層壓模具( 還包括通過液壓油路0 控制的中子與滑塊(M)，其特征在于，所述數(shù)控裝備包括與所述模內(nèi)層壓模具( 和所述注塑機(jī)C3)連接的外接控制器(1)以及與所述外接控制器(1)和所述模內(nèi)層壓模具( 連接的液壓工作站G)。
2.根據(jù)根據(jù)權(quán)利要求1所述的模內(nèi)層壓成型工藝的數(shù)控裝備，其特征在于，所述外接控制器(1)包括主控制模塊(10)以及與所述主控制模塊(10)電連接的溫度檢測(cè)與控制模塊(14)和輸入輸出接口模塊(12)；所述外接控制器⑴的溫度檢測(cè)與控制模塊(14)通過熱流道接線盒與熱流道(21)的加熱裝置電連接；主控制模塊(10)截取注塑機(jī)(2)的信號(hào)，根據(jù)溫度檢測(cè)與控制模塊(14)反饋的熱流道的溫度信息控制熱流道的加熱狀況，向模內(nèi)層壓模具⑵發(fā)送工作指令；溫度檢測(cè)與控制模塊(14)檢測(cè)熱流道的溫度并控制熱流道的加熱裝置的工作狀況，實(shí)現(xiàn)模內(nèi)層壓模內(nèi)層壓模具⑵的熱流道加熱，所述溫度檢測(cè)與控制模塊 (14)的溫度控制精度在士0.5°C ；輸入輸出接口模塊(1 用戶輸入指令或預(yù)設(shè)模內(nèi)層壓模具( 工作的數(shù)據(jù)信息。
3.根據(jù)根據(jù)權(quán)利要求2所述的模內(nèi)層壓成型工藝的數(shù)控裝備，其特征在于，所述溫度檢測(cè)與控制模塊(14)包括時(shí)間繼電器，時(shí)間繼電器的控制精度為士0. 02s。
4.根據(jù)根據(jù)權(quán)利要求2所述的模內(nèi)層壓成型工藝的數(shù)控裝備，其特征在于，所述外接控制器(1)還包括與所述主控制模塊(10)電連接的電源模塊(11)。
5.根據(jù)根據(jù)權(quán)利要求2所述的模內(nèi)層壓成型工藝的數(shù)控裝備，其特征在于，所述外接控制器(1)還包括與所述主控制模塊(10)電連接的報(bào)警模塊(13)。
6.根據(jù)根據(jù)權(quán)利要求1所述的模內(nèi)層壓成型工藝的數(shù)控裝備，其特征在于，所述液壓工作站⑷分別與所述外接控制器⑴和所述模內(nèi)層壓模具⑵的中子與滑塊04)相連， 通過所述外接控制器(1)輸入的動(dòng)作控制參數(shù)控制所述模內(nèi)層壓模具O)的中子與滑塊 (24)的動(dòng)作。
7.根據(jù)根據(jù)權(quán)利要求6所述的模內(nèi)層壓成型工藝的數(shù)控裝備，其特征在于，所述液壓工作站包括與所述外接控制器(1)電連接的馬達(dá)(40)，所述馬達(dá)00)分別與電磁閥Gl) 及工作站配電柜G3)電連接，所述電磁閥Gl)與油箱G2)連接，所述油箱G2)與模內(nèi)層壓模具O)的液壓油路05)連接。
8.根據(jù)根據(jù)權(quán)利要求7所述的模內(nèi)層壓成型工藝的數(shù)控裝備，其特征在于，所述電磁閥Gl)為比例壓力流速電磁閥。
9.根據(jù)根據(jù)權(quán)利要求7所述的模內(nèi)層壓成型工藝的數(shù)控裝備，其特征在于，所述電磁閥Gl)為換向電磁閥。
10.根據(jù)根據(jù)權(quán)利要求2所述的模內(nèi)層壓成型工藝的數(shù)控裝備，其特征在于，所述注塑機(jī)(3)包括控制板(30)，所述控制板(30)與所述主控制模塊(10)電連接，所述注塑機(jī)(3) 與熱流道連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于模內(nèi)層壓成型工藝的數(shù)控裝備，整套模內(nèi)層壓成型模具及設(shè)備包括帶有熱流道的模內(nèi)層壓模具以及與所述熱流道的熱嘴連接的注塑機(jī)，模內(nèi)層壓模具還包括通過液壓油路控制的中子與滑塊，所述數(shù)控裝備包括與所述模內(nèi)層壓模具和所述注塑機(jī)連接的外接控制器以及與所述外接控制器和所述模內(nèi)層壓模具連接的液壓工作站。本發(fā)明用于模內(nèi)層壓成型數(shù)控裝備能夠在普通注塑機(jī)上結(jié)合該數(shù)控裝備的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)模內(nèi)層壓模具及工藝的注塑生產(chǎn)。實(shí)現(xiàn)了專用模內(nèi)層壓注塑成型機(jī)才能實(shí)現(xiàn)的功能，提高了模內(nèi)層壓工藝的溫度控制精度、中子動(dòng)作的時(shí)間控制精度、針閥開關(guān)的時(shí)間控制精度，同時(shí)增強(qiáng)了模內(nèi)層壓數(shù)控裝備的通用性和擴(kuò)展性。
文檔編號(hào)B29C45/76GK102205600SQ20101013998
公開日2011年10月5日 申請(qǐng)日期2010年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月31日
發(fā)明者周華民, 李劍利, 楊金錶, 汪智勇, 蔡考群, 陳國華 申請(qǐng)人:群達(dá)模具(深圳)有限公司