快速加热和冷却的模具制造技术

本发明专利技术涉及一种模具，包括第一部分(101)，其中所述第一部分包括：骨架(111)，所述骨架上设有成型区(112)，用于在所述成型区和骨架之间形成机械接触面(115)；在所述接触面和所述成型区(112)之间的腔室(131)内沿纵向方向延伸的第一电感器(132)；以及在所述成型区和骨架之间的接触面延伸的冷却装置(140)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种快速加热和冷却的模具。更具体地说，本专利技术涉及一种用于模具的感应加热和快速冷却的装置，所述模具用于液状或浆状的塑料或金属的喷射成型。
技术介绍
本专利技术的申请人在EP1894442中公开了一种设有感应加热装置和冷却装置的模具，该冷却装置通过热转移流体的循环实施冷却。现有技术中的装置包括由固定件和移动件两部分组成的模具。每个部分均能够设置感应加热回路和冷却回路。每个部分都包括骨架，骨架上设有构成成型表面的部件，由成型表面形成此模具所制造的工件的最终形状。模具每个部分的成型表面均是加热和冷却面，该表面与用于与制造工件的材料接触。电感器安装在在所述成型表面下面延伸的腔室内。通常说来，通过在模具的成型区和骨架之间的接触面上的成型区下面开槽形成这些腔室。冷却回路由在骨架上钻穿出的导管构成，所述导管进一步远离成型表面。所述冷却回路对骨架和成型表面进行冷却，在常见的实施例中，冷却回路由对感应加热相对不敏感的材料制成。最后，每部分的骨架用机械方式连接到支架上。这种结构提供了满意的结果，但当模具体积大或成型表面形状复杂时，很难实施。在此等情况下，加热和冷却时导致的温度梯度会造成模具整个形状变形；其次，成型区和骨架之间会出现较小规模的不均匀变形，不均匀变形会造成这两个部件接触不良，由于不均匀变形，所述两个部件之间还会形成隔热层，对冷却质量造成不利影响。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点，因此，涉及一种模具，所述模具包括第一部分，其中所述第一部分包括骨架，所述骨架设有成型区，在所述成型区和骨架之间形成机械接触面，以及包括在所述接触面和所述成型区之间的腔室内沿纵向方向延伸的电感器，以及在所述成型区和骨架之间的接触面延伸的冷却装置。这样，加热和冷却装置能够尽可能地靠近接触面设置，以便不均匀变形不会影响加热和冷却装置与成型区之间的热传导。电感器轻易地集成在浅槽内，在成型区与骨架组装在一起后形成腔室，从而能够降低此等模具的加工成本。本专利技术能够在下述实施例中优选地实施，所有实施例可以单独或在任何技术上可操作的组合中考虑。优选地，在一个实施例中，根据本专利技术所述的模具在所述骨架和成型区之间的接触面上包括片材，由导热材料制成，并能弥补所述成型区和所述骨架之间形状的差异。在一个实施例中，所述片材由石墨制成。在另一个实施例中，所述片材由镍(Ni)制成。在另一个实施例中，所述片材由铜(Cu)制成。优选地，所述片材通过铜焊焊接在成型区上。在与前述实施例兼容的第二个实施例中，电感器封装在能够承受温度至少250℃的密封套筒内，以及在所述冷却装置内有在所述电感器周围腔室流动的导热流体。在第三个实施例中，所述冷却装置内有在电感器周围腔室流动的电介质流体。优选地，电介质流体为电绝缘油。在第四个实施例中，所述冷却装置包括装满流体的腔室，腔室内的流体在温度效应下具有相变性，其相变潜热足以在预定温度条件下吸收成型区的热量。在第五个实施例中，所述冷却装置包括向所述电感器周围腔室中注入气体的装置。优选地，相对于所述纵向方向而言，从横向方向上注入气体。因此，在气流中形成有助于热交换的湍流。湍流大小取决于气体注入压力以及注入导管与腔室纵向方向之间的角度。在最后一个实施例中，优选地，相对于所述纵向方向而言，根据本发明所述模具的冷却装置在腔室长度方向上包括数个气体注入点。优选地，所述气体为空气，以80bars以上的压力注入。利用空气作为冷却流体有助于简化装置实施过程，特别是密封问题。在一个具体实施例中，根据本专利技术所述模具包括第二电感器，相对于接触面而言，所述第二电感器在距离所述第一电感器较远的一侧，通过单独的发动机提供电流。在一个优选实施例中，骨架和成型区由铁(Fe)镍(Ni)合金不变钢制成，铁镍合金的居里温度接近被成型材料的变态温度。因此，当构成骨架和成型区的材料是铁磁材料时，对感应加热敏感，而且膨胀系数低。在对材料进行加热的过程中，当温度非常接近居里温度时，它变得对感应加热相对敏感。因此，这种结构能够控制骨架和成型区之间的不均匀膨胀，还能够控制骨架和控制骨架相对于冲压机上所述骨架的机械支架之间的不均匀膨胀。附图说明参照附图1-6，下面通过优选实施例对本专利技术进行说明，在任何情况下，优选实施例对本专利技术的保护范围都不构成限制。图1是根据本专利技术所述模具的一般性实施例的横向截面图；图2是根据本专利技术所述模具的实施例的一部分的横向截面图，其中，该模具在成型区和骨架之间包括片材；图3是根据本专利技术所述模具的实施例的第一部分的横向截面图，其中，所述冷却装置包括腔室，腔室内装满在给定温度下通过吸入变相潜热而改变相态的材料；图4是根据本专利技术所述模具的实施例的一部分的横向截面图，其中，通过导热流体在安装有电感器的腔室内流动实现冷却；图5是根据本专利技术所述模具的实施例的一部分的横向截面图，其中，该模具包括冷却的装置，所述冷却装置通过在压力作用将气体沿横向方向注入安装有电感器的腔室内实现冷却；在S-S截面中，注入器的方向为纵向；和图6为根据本专利技术所述模具的实施例的一部分的横向截面图，其中所述模具包括两个相隔一段距离的且独立的感应回路。具体实施方式参照图1，根据第一个实施例，根据本专利技术所述的模具包括第一部分101和第二部分102。下面仅就第一部分101对本实施例进行说明。本领域的技术人员可以将第一部分101的所有相关布置和实施例援用于所述模具的第二部分。在此实施例中，第一部分101固定在机械支架120上。所述模具的第一部分包括固定在所述机械支架120的骨架111，在所述支架120的远端形成成型区112，所述成型区通过机械紧固与所述骨架111固定(图未示出固定处)。在骨架和成型区之间形成机械接触面115。所述模具包括在成型区112和骨架111之间的接触面115上的腔室131内延伸的电感器132；其中，在此实施例中，通过在成型区内侧开槽形成所述腔室。本图所示意的冷却装置140也在接触面115上延伸。参照图2中的实施例，根据本专利技术所述的模具在接触面115和冷却装置之间包括片材215。所述片材由石墨、镍(Ni)或铜(Cu)制成，能够导热，还能够补偿接触面115上成型区112和骨架111之间的形状差异，以实现所述骨架与所述成型区之间的均匀接触，从而可使两者之间发生妥当的热传导。根据成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模具，包括第一部分，其中所述第一部分包括：骨架(111)，所述骨架上设有成型区(112)，在所述成型区和骨架之间形成机械接触面(115)；在所述接触面(115)和所述成型区(112)之间的腔室(131)内沿纵向方向延伸的第一电感器(132)；以及在所述成型区和骨架之间的接触面延伸的冷却装置(140)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.19 FR 12557561.一种模具，包括第一部分，其中所述第一部分包括：骨架(111)，
所述骨架上设有成型区(112)，在所述成型区和骨架之间形成机械接触面
(115)；在所述接触面(115)和所述成型区(112)之间的腔室(131)内沿
纵向方向延伸的第一电感器(132)；以及在所述成型区和骨架之间的接触
面延伸的冷却装置(140)。
2.根据权利要求1所述的模具，在所述骨架和成型区之间的接触面
上包括片材(215)，其由传热材料制成，能弥补所述成型区(112)和所述
骨架111之间形状的差异。
3.根据权利要求2所述的模具，其中所述片材(215)由石墨制成。
4.根据权利要求2所述的模具，其中所述片材(215)由镍Ni或镍合
金制成。
5.根据权利要求2所述的模具，其中所述片材(215)由铜Cu制成。
6.根据权利要求1所述的模具，其中：所述电感器(132)封装在能
够承受温度至少250℃的密封套筒(431)内；以及在所述冷却装置内有
在所述电感器(132)周围腔室(131)流动的导热流体。
7.根据权利要求1所述的模具，其中所述冷却装置(140)内有在电
感器(132...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·基沙尔德，J·费让布然，
申请(专利权)人：罗图公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR