[发明专利]使用一个或多个应变计作为虚拟传感器的注射模制方法

说明书

一种注射模制方法涉及使用至少一个应变计传感器测量模腔的模侧中的应变变化；基于所述应变变化估算所述模腔中的压力；将所述估算压力与预设触发点进行比较，并且如果所述估算压力等于或超过所述预设触发点，那么启动具有最佳预定义压力‑时间曲线的虚拟空腔传感器，其中当启动时，所述虚拟空腔传感器跟踪由所述应变变化测量结果所计算的估算压力，并且将所述估算压力的跟踪结果与所述最佳预定义压力‑时间曲线进行比较，所述应变变化测量结果由所述至少一个应变计传感器随时间推移加以测量。

技术领域

本申请大体上涉及注射模制，并且更具体地说，涉及在邻近于模具的分模线的模具表面的外部上使用应变计来估算条件(如注射模具中的压力)的方法，并且如果估算条件命中或超过预设触发点，那么进行其它计算和/或调整注射模制过程，由此将应变计以及虚拟空腔传感器用作压力感测系统的一部分。

背景技术

在注射模制期间，熔融热塑性材料经由一个或多个浇口流入模具的模腔中。模腔中的压力为至关重要的向量，因为压力不足可能会产生不当形成的部件，而压力过量可能会对模具造成破坏。熔体流前沿处的压力通过例如，实现计算填充模腔的快慢程度和模制部件在空腔中冷却可能耗费的时间长短来提供与注射模制过程相关的整体信息。一些注射模制过程旨在使熔体流前沿随时间推移遵循特定压力模式以使注射模制过程优化。举例来说，为产生内部应力(将另外导致非所期望的缩小、凹陷和翘曲)得以完全消除的最终产物，一些注射模制过程维持空腔中的气压与熔体流前沿处的压力之间的压力平衡，当熔融热塑性材料移入模具的空腔中时，所述空腔中的气压会基于模腔几何形状而有所变化。对于所述注射模制系统来说，为确定期望的压力/时间曲线是否得到正确地跟踪，测定熔体流前沿处的实时压力为至关重要的，并且如果鉴别出从压力/时间曲线有所偏离，那么作出调整以校正熔体流前沿的压力。

理想地，用于测量模腔中和熔体流前沿处的压力的传感器将为间接的、容易安装并且价格低廉。直接传感器，如放置于模腔中的传感器，会在部件表面上留下非所期望的痕迹。举例来说，尽管已增加对具有高光泽面层的注射模制部件的要求，但定位于模腔中的直接传感器仍具有损毁部件的高光泽面层的倾向。因此，不位于模腔中的间接传感器为较优选的。一些现用间接传感器包括分模线传感器、顶出销传感器(ejector pinsensor)或固定销传感器(static pin sensor)和超声波传感器。不利的是，这些间接传感器不可能始终放置于最佳位置处，有时为了进行加工以使得传感器可得到安装，需要模具设备经历停机期，并且代价可能不低。当前使用的用于间接测量模腔中的压力的应变计传感器受到相同问题的困扰。举例来说，应变计传感器已与具有顶出套筒或长心型销的模制设备结合使用，但并非所有注射模制设备都经配置以包括顶出套筒或长心型销。

发明内容

本发明的范围内的实施例涉及应变计传感器在注射模制过程期间估算条件，如模腔中或熔体流前沿处的压力的用途。使用应变计传感器以及虚拟空腔传感器作为压力感测系统的一部分以感测模腔中，如熔体流前沿处的估算压力，并且如果压力偏离预设触发点或范围，那么调整注射模制过程。在本发明的范围内的实施例中，将至少一个应变计传感器安装于模具的外部上，如堆栈模具的模具板的外部上，其邻近于位于两个模侧之间的分模线，所述分模线界定注射模制系统的一个或多个模腔。在本发明的一些实施例中，使用两个应变计传感器，一个邻近于模具的分模线并且接近达到模腔的喷嘴，并且另一个邻近于模具的分模线并且当熔融热塑性材料注射到模腔中时，其处于喷嘴的下游位置处。

通过测量标准注射模制过程期间所出现的模具表面上的表面应变来研究应变计传感器。在典型注射模制设备中，在两个模侧之间形成模腔，所述模侧在压力下通过按压或夹持单元结合在一起。因此，沿模具的分模线，由按压或夹持单元施加闭合力。当熔融热塑性材料注射到模腔中时，熔融热塑性材料沿模具的分模线施加张开力。理想地，熔融热塑性材料所施加的张开力小于夹持单元所施加的闭合力。如果张开力超过闭合力，那么模侧被迫分开并且发生熔融热塑性材料溢出或泄漏。放置于邻近于模具的分模线的模具表面的外部上的应变计传感器能够感测由于闭合力和张开力，模具表面上所出现的随时间推移的表面应变变化。