检测和补偿注入模制设备中的非操作模腔的方法技术

一种检测和补偿具有多个模腔和注塑螺杆或射料杆的注入模制设备中的非操作模腔的方法包含经由所述注塑螺杆或射料杆将熔融热塑性材料注入到所述多个模腔中。所述方法包含测量所述注入期间或之后的预定时间处所述注入模制设备的第一工艺参数。所述方法还包含基于所述第一工艺参数确定所述多个模腔中的一个或多个模腔是否为非操作的。接着，当确定一个或多个模腔为非操作时，所述方法包含自动调整所述第一工艺参数或所述注入模制设备的第二工艺参数。工艺参数。工艺参数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】检测和补偿注入模制设备中的非操作模腔的方法
[0001]相关申请的交叉参考
[0002]本申请要求2020年6月15日提交的第63/039,356号美国临时申请的权益，所述美国临时申请的全部内容的全文以引用的方式并入本文中。


[0003]本公开大体上涉及用于注入模制的设备和方法，且更具体来说涉及用于检测和补偿模具内的非操作(例如，受阻)腔的设备和方法。

技术介绍

[0004]注入模制是一种常用于大量制造由热塑性材料制成的零件的技术。在重复性注入模制工艺中，将热塑性树脂(通常为小珠粒或团粒的形式)引入到注入模制设备中，所述注入模制设备在热和压力下使树脂珠粒熔融。将刚熔融的树脂强力注入到具有特定腔形状的模腔中。注入的塑料在压力下保持在模腔中、冷却，然后作为凝固件被移除，该凝固件具有基本上复制模具的腔形状的形状。模具本身可具有单个腔或多个腔。
[0005]如本文中所使用，注入模制循环或简称为“循环”可包含以下步骤：(1)使聚合材料的注料熔融；(2)将例如模芯和模腔板等模具的两个(或更多个)部分夹持在一起，所述部分一起形成限定一个或多个模腔的模具壁(通常此时模具壁相对于熔融热塑性材料在注入到模腔中之前受热到的温度处于冷却条件)；(3)将熔融聚合材料注入到所述一个或多个模腔中；(4)在模具已满之后，压紧或保持材料，即将一个或多个设定的压力施加到材料，以确保腔内足够密实且等待材料在浇口或流道中凝固以防止材料在相反方向中流经浇口或流道；(5)等待某一时间周期直至模制聚合材料冷却到足以射出零件的温度，即其熔融温度以下的温度，使得至少模制零件的外部表面足够坚固使得零件一旦射出就将维持其模制形状；(6)打开模具的限定所述一个或多个模腔的部分；(7)从所述一个或多个模腔射出模制零件；以及(8)关闭所述两个(或更多个)模具区段(用于后续循环)。

技术实现思路

[0006]本公开描述一种在注入模制循环期间检测多腔模具中的至少一个非操作腔且自动调整注入模制循环的工艺参数以补偿所述至少一个非操作腔的方法。
附图说明
[0007]被认为是新颖特征的本公开的特征在所附权利要求中特定地阐述。通过参考结合附图的以下描述可以最佳地理解本公开，附图中相同的参考标号在若干图中标识相同的元件，其中：
[0008]图1示出根据本公开的教示构造的注入模制设备的一个实例的示意图；
[0009]图2是描绘检测并自动调整图1的恒定压力注入模制设备的多腔模具中的非操作腔的方法的一个实例的流程图；
[0010]图3A是图1的注入模制设备的机筒的横截面图，其展示注入模制设备的往复螺杆的实际位置；
[0011]图3B类似于图3A，但展示往复螺杆的预期位置；
[0012]图4A是图1的注入模制设备的机筒的横截面图，其展示实际缓冲；以及
[0013]图4B类似于图4A，但展示预期缓冲。
具体实施方式
[0014]本专利技术的实施例大体涉及通过注入模制生产零件的系统、机器、产品和方法，且更具体来说涉及检测多腔模具中的非操作腔且自动调整工艺参数以即使在至少一个腔为非操作的情况下也继续生产优质零件的系统、零件和方法。
[0015]如本文中所使用，词组“工艺参数”大体指代至少部分负责使用注入模制设备的多腔模具创造的零件的质量的注入模制设备的参数。举例来说，“工艺参数”可包含(但不限于)注入模制设备的注入喷嘴的喷嘴压力、安置于注入模制设备中的往复螺杆的位置、熔融热塑性材料的缓冲、正注入到注入模制设备的多腔模具中的熔融热塑性材料的熔体压力、往复螺杆的预期行程、热塑性材料的注料大小、例如螺杆位置设定点和时间设定点等填充结束过渡点，或可能影响循环期间注入模制设备的操作或产品的质量的任何其它参数。
[0016]如本文中所使用，术语“腔百分比填充”可以指代以体积计腔被填充的百分比，或相对于熔融材料的重量或质量腔被填充的百分比。例如，如果腔被填充95％，则被填充的模腔的总体积是模腔的总体积容量的95％。或者，如果腔被填充95％，则模具中的材料的总重量等于整个零件的重量规格的95％。
[0017]如本文中所使用，术语“缓冲”指代在注入模制循环结束时从锁环的前沿到机筒的一端的距离。缓冲通常基于模具体积和目标注料大小两者。对于具有恒定体积的给定模具，当目标注料大小增加时，缓冲也将增加。相反，当目标注料大小减小时，缓冲也将减小。
[0018]如本文中所使用，术语“循环时间”定义为完全形成注入模制零件所需的注入模制工艺的单次迭代。循环时间包含执行以下步骤所花费的总时间：将熔融热塑性材料推进到模腔中；用热塑性材料大体上填充模腔；在腔内的热塑性材料上压紧和/或保持压力；使热塑性材料冷却；分离第一和第二模具侧以暴露冷却的热塑性材料；移除热塑性材料；以及关闭第一和第二模具侧。
[0019]如本文中所使用，术语“填满”和“已满”当相对于包含热塑性材料的模腔使用时是可互换的，且两个术语均表示热塑性材料已达到模腔的最大体积容量。
[0020]如本文中所使用，词组“流动前沿”指代熔融聚合材料的注料的前缘，如模具的限定模腔的表面在熔融聚合材料正从模腔的喷嘴或浇口(即，将熔融聚合材料引入到模腔中的一个或多个点)朝向模腔的填充结束位置前进并最终到达所述填充结束位置时所经历的。
[0021]如本文中所使用，词组“流率”通常指代如注入喷嘴处所测得的聚合物的体积流率。此流率可基于注入速率、热塑性材料的可压缩性、如注入喷嘴处所测得的热塑性材料经历的压力，以及喷嘴的横截面面积来计算，或利用位于注入喷嘴中的合适的传感器来测量。
[0022]如本文中所使用，词组“熔体温度”通常是指维持在注入单元/机筒中以及当使用保持聚合物处于熔融状态的热流道系统时维持在材料进料系统中的聚合物的温度。熔体温
度依据材料变化。然而，所要熔体温度通常理解为落在材料制造商所建议的范围内。
[0023]如本文中所使用，术语“模具模拟器”定义为例如加利福尼亚圣拉斐尔的AUTODESK公司的ADVISER(商标)等软件模拟器，其用于对注入模制循环进行模拟或建模以确定使用注入模制设备执行的后续实际注入模制循环期间注入模制设备的预测或预期参数。“模具模拟器”可例如以固定时间间隔确定往复螺杆的预期位置或熔融热塑性材料的流动前沿的预期位置。“模具模拟器”还可生成压力特征曲线，注入模制系统可能根据所述压力特征曲线操作以实现选定流动前沿速度特征曲线。更确切地说，“模具模拟器”可产生具有沿着其长度间隔的轮廓线的模腔的模型，其中确切间隔取决于选定的特征曲线。轮廓线可例如描绘不超过所要最大值的在模腔的整个填充过程中的流动前沿速度，或基于自定义流动前沿特征曲线在模腔的整个填充过程中变化的流动前沿速度。
[0024]如本文中所使用，术语“生产型式”指代为“优质模制零件”的注入模制零件。
[0025]如本文中所使用，术语“优质模制零件”指代满足所定义公差范围内的一个或多个预定尺寸、性能和/或美观性要求且大体无缺陷的模制零件。此本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种检测和补偿具有多个模腔和注塑螺杆或射料杆的注入模制设备中的非操作模腔的方法，所述方法包括：经由所述注塑螺杆或射料杆将熔融热塑性材料注入到所述多个模腔中；测量所述注入期间或之后的预定时间处所述注入模制设备的第一工艺参数；基于所述第一工艺参数，确定所述多个模腔中的一个或多个模腔是否为非操作的；以及当确定一个或多个模腔为非操作时，自动调整所述第一工艺参数或所述注入模制设备的第二工艺参数。2.根据权利要求1所述的方法，其中测量所述第一工艺参数包括经由安置于所述注入模制设备中的传感器测量所述注入模制设备的注入喷嘴的喷嘴压力。3.根据权利要求2所述的方法，其进一步包括：将测得的喷嘴压力与对应于所有所述多个模腔的预期喷嘴压力进行比较；以及当所述测得的喷嘴压力与所述预期喷嘴压力之间的差大于预定阈值时，生成指示所述多个模腔中的至少一个模腔为非操作的信号。4.根据权利要求2所述的方法，其中所述传感器安置成接近于所述注入喷嘴。5.根据权利要求1所述的方法，其中测量所述第一工艺参数包括测量所述注塑螺杆或射料杆的位置。6.根据权利要求4所述的方法，其进一步包括：将测得的位置与对应于所有所述多个模腔的预期位置进行比较；以及当所述测得的位置与所述预期位置之间的差大于预定阈值时，生成指示所述多个模腔中的至少一个模腔为非操作的信号。7.根据权利要求1所述的方法，其中测量所述第一工艺参数包括测量从所述注塑螺杆或射料杆的前沿到所述注入模制设备的机筒的一端测得的所述熔融热塑性材料的缓冲。8.根据权利要求7所述的方法，其进一步包括：将测得的缓冲与对应于所有所述多个模腔的预期缓冲进行比较；以及当所述测得的缓冲与所述预期缓冲之间的差大于预定阈值时，生成指示所述多个模腔中的至少一个模腔为非操作的信号。9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中自动调整所述第一参数或所述第二参数包括调整所述熔融热塑性材料的熔体压力。10.根据权利要求9所述的方法，其中自动调整所述熔融热塑性材料的所述熔体压力包括减小所述熔融热塑性材料的所述熔体压力。11.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中自动调整所述第一参数或所述第二参数包括将填充结束过渡点从第一压力调整到第二压力，所述第二压力低于所述第一压力。12.根据权利要求11所述的方法，其中自动调整所述填充结束过渡点包括调整螺杆位置设定点、时间设定点，或所述填充结束过渡点取决于的其它控制方法。13.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述一个或多个模腔是否为非操作的包括在不使用所述多个模腔内的任何腔压力传感器的情况下确定所述一个或多个模腔是否为非操作的。
14.根据权利要求1所述的方法，其中在所述调整之后，进一步包括在经调整的工艺参数下经由所述注塑螺杆或射料杆将所述熔融热塑性材料注入到所述多个模腔中。15.一种检测和补偿具有多个模腔和注塑螺杆或射料杆的注入模制设备中的非操作模腔的方法，所述方法包括：确定包括将熔融热塑性材料注入到所述多个模腔中的注入模制循环期间或之后的预定时间处所述注入模制设备的预期参数；经由所述注塑螺杆或射料杆将所述熔融热塑性材料注入到所述多个模腔中；确定所述注入期间或之后的所述预定时间处所述注入模制设备的实际参数；基于确定所述实际参数，确定所述预期参数与所述实际参数之间的参数差；基于所述预期参数与所述实际参数之间的参数差，确定所述多个模腔中的一个或多个模腔是否为非操作的；以及当确定一个或多个模腔为非操作时，至少部分地基于所述参数差调整所述注入模制设备的工艺参数。16.根据权利要求15所述的方法，其中确定所述预期参数包括：在所述注入之前使用流模型模拟器模拟所述注入；以及基于所模拟的注入确定所述预定时间处的所述预期参数。17.根据权利要求15所述的方法，其中调整所述注入模制设备的所述工艺参数包括调整所述熔融热塑性材料的熔体压力。18.根据权利要求17所述的方法，其中调整所述熔融热塑...

【专利技术属性】
技术研发人员：B，
申请(专利权)人：艾姆弗勒克斯有限公司，
类型：发明
国别省市：