多速阀针控制

作者:Runipsys热流道系统公司 Christopher Barks 文章来源:PT塑料网 发布时间:2019-03-05
在现有标准阀式浇口控制器的基础上,能否更容易且更具成本效益地消除部件上的迟滞痕呢?通过多速液压技术来控制阀针速度即为最佳解决方案。

在过去的20年中,顺续热流道技术使大中型注塑模具市场尤其是汽车行业最为受益。采用阀式浇口和加热料道控制部件充模的能力已让位于成型更大、更复杂的零件,以及更大的加工窗口和显著的部件成本降低。随着技术的成熟,原始设备制造商(OEM)和一级供应商对质量的要求已经上升到加工窗口更紧凑和某些部件缺陷已不再被接受的程度。

多速阀式浇口技术
图1 对质量的要求已经上升到目前的加工窗口不足以胜任的地步。多速阀式浇口技术可以重新打开那些加工窗口

在这个领域中,最重要的要求之一是消除迟滞痕。这些迟滞痕是在一个新的阀式浇口以成型顺序打开时发生的,通过热流道系统中的塑料压力突然下降使它们容易被检测到。业内人士普遍认为,解决这种缺陷的办法是减缓阀针的开启(如图2所示)。

阀式浇口顺序成型部件上的歧管压力与时间的关系
图2 上面显示在没有阀针速度控制下,一个阀式浇口顺序成型部件上的歧管压力与时间的关系,下面显示采用阀针速度控制,这个阀式浇口顺序成型部件上的歧管压力与时间的关系

速度控制的阀针产生了一个受限的塑性流动,它减少了当一个新的阀式浇口以成型顺序打开时塑料突然冲出的情况(如图3所示)。该限制使先前顺序中的浇口可以继续充模并且使部件的整体充模速率可以保持不变。这种保持均匀充模速率的策略能消除迟滞痕和其他与流动有关的缺陷。

采用与不采用阀针速度控制的顺序成型部件对比
图3 不使用阀针速度控制的一个顺序成型部件(左),其孔上面的流锋速度增加,孔下面的流锋速度降低。而通过使用阀针速度控制(右),孔周围的流锋速度分布是均匀的

迄今为止,通过使用闭环、电驱动、液压比例阀或电动伺服驱动阀针实现了速度控制。虽然这些解决方案对于去除过程驱动缺陷是可行的方法,但是它们抬高了成本,要求投资专有的控制器技术,而且还需要特殊的培训。这就需要一种采用简单加工控制并具有成本效益的解决方案。

多速解决方案

现在有一种用于阀针速度控制的多速液压解决方案,它使用两个液压流量控制阀、一个锁定阀和一个阀针位置传感器。

使用液压流量控制阀对于连续阀式浇口速度控制来说并不是什么新鲜事,但是单速系统不能充分限制塑性流动,来消除许多想要消除的痕迹。由于能够按要求打开浇口,甚至在其行程中锁定针,因此,多速技术可带来更大的成型自由度,而在单速度解决方案中是没有的。

在这种多速解决方案中,一个标准的24V螺线管打开浇口,同时速度由两个流量控制阀控制(如图4所示)。用户可选择高速、低速或位置锁定/零速。阀针控制的选择取决于模具试验的结果,并要求工艺技术人员调整浇口定时和阀的速度,以消除缺陷。

用于阀针速度控制的多速液压解决方案
图4 一个用于阀针速度控制的多速液压解决方案是可能的,因为油可流向采用24V标准信号的的不同部件,以提供慢速度、快速度和位置锁定

该方案被设计成与成型商车间中现有的标准阀式浇口控制器一起使用,同时需要采用改进的阀式浇口控制器连接。针对每个浇口,标准控制器采用了3个24V输出而不只是一个,同时使用一个0~10V的传感器输入信号。

多速技术的阀门-浇口-针位置顺序
图5 此图说明成型过程中使用多速技术消除工艺缺陷时阀门-浇口-针位置的顺序

采用多速系统,默认的工作状态是,快速将阀移动至一个流动开始的状态(圆筒形浇口技术的本质)。然后,使用针位置传感器作为触发器,工艺技术人员设置阀式浇口控制器以切换至慢速度,形成必要的流动限制,以消除与流动相关的痕迹(如图5所示)。为了更好的部件质量或更低的塑料产量而需要限制流动时,一个零速度/针锁定还可以被用来在任何位置上锁定针。为了在保压阶段使用多速控制,阀式浇口在注射阶段后关闭,然后使用上面所述的这种由快到慢/零速度方法,立即重新打开。

过程延伸

多速技术起到延伸成型商当前系统的作用。使用现有的控制器,编程逻辑不改变。阀式浇口通常是以控制器上被设定的时间或螺杆位置为信号进行打开,并且只有这一种工作方式。工艺技术人员使用控制器上的另一个输出信号来选择慢速度或锁定的阀针位置,可以启动多速技术。这样就相当于在控制器上附加了一个阀式浇口,这意味着编程保持不变,并大大减少了操作该技术所需要的培训。由于使用现有的阀式浇口控制器,多速技术不会使成型商的总投资额提高,并且阀式浇口控制器可以和其他模具匹配用在相同的注塑机上。

多速阀针控制技术能以较低的成本给注塑成型带来新的控制水平,它是顺续热流道系统的延伸。已经在设计或生产中的热流道系统,可以用该技术进行改造,而不用改变模具或热流道。这是一个采用螺栓紧固的模块化概念,它延长了模具的加工窗口,而且不必从开始就购买它。

0
-1
收藏
/
正在提交,请稍候…