用于模制塑料部件的模塑系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种用于模制塑料部件的模塑系统，包括模具和至少一个热调控器，至少一个热交换回路至少部分地集成在所述模具中，每个热调控器供给一个所述热交换回路，其特征在于，所述模塑系统还包括至少一个位于模具外部的热交换器，所述热交换器中设置有二级通路，所述二级通路构成所述热交换回路的一部分。

Molding system for molded plastic parts

The utility model relates to a molding system for molding plastic parts, mold and at least one thermal regulation device, at least one heat exchange loop is at least partially integrated in the mold, each heat regulator supply one of the heat exchange loop, which is characterized in that the system also includes a heat molding at least one exchanger outside the mold, there are two levels of channel of the heat exchanger, the two pathway constitutes a part of the heat exchange loop.

【技术实现步骤摘要】
用于模制塑料部件的模塑系统
本技术涉及塑料部件的模制领域，特别是对机动车的大尺寸热塑性材料部件的模塑系统。
技术介绍
在汽车制造业，为降低总体重量、节省油耗，越来越多的部件采用塑料材料制成，包括各种大尺寸外观部件和结构部件。塑料部件的另一个优势是它们通过模塑制成，尺寸精确，可以具有复杂的形状，成型工艺也较金属部件简单。为了在模制过程中冷却模制部件使其成型，模具内部通常需要设置冷却装置，例如位于模制表面附近并通有冷却流体(如水)的热交换回路。热交换回路由模具内部设置的槽及槽端部或中部设置的塞子来限定。为了精确控制模具的温度，热交换回路还配备有热调控器，其包括向热交换回路供给冷却流体的泵以及调控温度所需的温度传感器、冷却系统和控制系统等装置。而机动车部件的体积通常较大，模具的尺寸也相应较大，如果只设置一个热交换回路，则冷却流体在其中流动过程中将快速升温，对热交换回路的后半段的冷却效果大大降低。这样，模制过程中部件各处的温度就不是均一的，由此导致部件的局部变形或不均匀等成型问题。因此，在大尺寸模具中，通常设置多个热交换回路，每个热交换回路由一个独立的热调控器供给(泵送)和调控温度。然而，热调控器的价格昂贵(几十到几百万元不等)，耗电量很大(通常在20到90千瓦)，且占地大，考虑到成本，经常不得已减少热交换回路和热调控器的数量，而选择牺牲模制部件的一部分精确性。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种性价比高且节能的模塑系统，同时尽可能的保证部件在模制期间的同步的温度变化以及由此带来的精确性。为此，本技术的一个对象是一种用于模制塑料部件的模塑系统，包括模具和至少一个热调控器，至少一个热交换回路至少部分地集成在所述模具中，每个热调控器供给一个所述热交换回路，其特征在于，所述模塑系统还包括至少一个位于模具外部的热交换器，所述热交换器中设置有二级通路，所述二级通路构成所述热交换回路的一部分。术语“热调控器”应理解为热交换回路的供给和调控设备，并为此包括泵、对热交换流体的温度调节装置、温度控制系统等装置，其能够将预定温度的热交换流体泵送到热交换回路的入口并使其在热交换回路中流通、接收从热交换回路的出口流出的温度已经改变的热交换流体，再将热交换流体冷却或加热至预定温度重新泵送入热交换回路，以完成热交换流体的循环。而所谓“热交换器”则不具备供给热交换回路的功能(即不能为热交换流体提供动力)，也不能精确控制热交换流体的温度。术语“热交换回路”应理解为热交换流体的通道，一般位于模制表面附近并至少部分地由设置在模具内部的槽构成。热交换流体通常是液体，例如是水。模具可以包括多个热交换回路，每个热交换回路分别由一个独立的热调控器来供给和调控温度，即热交换回路与热调控器一一对应。当然，多个热调控器也可以集成为一个热调控系统，例如共用相同的温度控制系统。根据本技术，每个热交换回路中还设置有一个或多个位于模具外部的热交换器，热交换器中的二级通路构成热交换回路的一部分。由此，热交换回路中的热交换流体沿着二级通路在模具外部绕行一段再回到模具内部，以热交换器用作冷却热交换流体为例，则模具外部的温度低于模具内部，热交换流体得以在二级通路中被冷却，使得回到模具内部的流体温度降低，而不至于过快地升高而导致模制部件的不均匀降温。同时，热交换器与热调控器不同，无需复杂的功能和装置，只包括最简单的通路即可达到降温目的，因而成本低廉许多。当然，热交换器也可以用于加热热交换流体，同理也能够以简单的方式实现对热交换流体的温度调节，延缓其冷却。按本技术的模塑系统也可以单独或结合地包含下述技术特征中的一个或多个：-所述热交换器由带褶裥的箱体构成。褶裥的作用是增加第二通路的壁与空气的接触面积，从而提高热交换效率。-所述箱体的周围设有散热器。散热器由导热性良好的材料制成，导热性能要好于空气，因此更有利于提高热交换效率。-所述热交换器由导热性良好的材料制成，例如铝或铜。所谓导热性良好，此处指材料的导热系数大于200W/m·K。-所述热交换器通过3D打印工艺制成。实践中，热交换器中的二级通路经由热力学计算而设计，其形状较为精确和复杂。通过3D打印工艺(如DMLS，即激光直接结烧金属粉)，可以最大程度地实现复杂的二级通路、优化热交换流体的流量，且没有泄露的风险。当然，如果情况允许，也可以采用传统的金属锻造等工艺加工热交换器。-所述热交换器还包括至少一个风扇，优选为可控风扇。风扇的设置取决于对二级通路的计算和设计，其能够提高冷却流体与环境的热交换效率。设置了风扇的热交换器就成为主动型热交换器。优选地，风扇是可控的，即系统可以根据模具的冷却需求选择而启动或不启动风扇。由此，热交换器可以设置为主动模式和被动模式交替进行。-所述热交换器设有温度传感器和/或流量传感器，以更精确地检测和调整热交换器的热交换能力，还能够获得每个热交换回路的重要的温度和/或流量信息。此外，本技术的模塑系统也可以用于加热模具，在这种实施方式中，所述热交换器外部还可以设有用于加热热交换流体的加热套筒，来使得热交换器被热隔离，而不再设置散热器和风扇。由此，来保证模具中的恒定高温。附图说明下面将参照附图对本技术作进一步的详细说明。本领域技术人员容易理解的是，这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本技术的保护范围构成限制。图中相同的附图标记表示相同或相似的部件。为了说明的目的，这些图可能并非完全按比例绘制。-图1示意性地示出了现有技术中带有热交换系统的模塑系统；-图2示意性地显示了现有技术中热交换系统的局部细节；-图3示意性地示出了按照本技术的一个实施例的模塑系统；-图4示意性地显示了按照本技术的一个实施例的热交换系统的局部细节；-图5为按照本技术的一个实施例的热交换器的示意图；-图6为按照本技术的一个实施例的热交换器的立体示意图。具体实施方式图1示出了现有技术中的模塑系统1，其包括模具2和热调控器3，模具2的模制表面附近集成了由热调控器3供给的热交换回路4。热调控器3按箭头所示方向向热交换回路4中泵送热交换流体(在本例中为冷却水)，以保持模制表面的温度低于模具中的熔融塑料材料，辅助其降温成型。然而，冷却水进入热交换回路4之后，在I部分尚可维持初始温度，在II部分就开始升温，到III部分时温度已经跟模制表面相差无几，不再能够为模制表面降温以辅助塑料部件成型。这种情况在模制开始的时候尤为明显，不均匀的冷却会导致模制部件各部位之间不同的成型时间，可能造成其不均匀的成型。图2示出了现有技术中的热交换回路的局部细节。注意，图2仅示意性地示出热交换回路的部分结构，与图1中的热交换回路并不完全对应。如图2所示，热交换回路主要由模具2内部设置的通道即槽5、8构成，并由槽5端部或中部设置的塞子6、7来限定。具体来说，模具2内部靠近模制表面处开有横槽5和纵槽8，为了使热交换流体沿箭头方向流动，在横槽5的右端部设置塞子6，并在纵槽8的两端及中部分别设置塞子7，以限定热交换回路4。图3显示了按照本技术的一个实施例的模塑系统10，其包括模具12和热调控器13，热交换回路14部分地集成在模具12中。在本例中，为了方便显示，模塑系统仅包括一个热交换回路14和一个供给它的热调控本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于模制塑料部件的模塑系统(10)，包括模具(12)和至少一个热调控器(13)，至少一个热交换回路(14)至少部分地集成在所述模具(12)中，每个热调控器(13)供给一个所述热交换回路(14)，其特征在于，所述模塑系统(10)还包括至少一个位于模具(12)外部的热交换器(20)，所述热交换器中集成有二级通路(34)，所述二级通路(34)构成所述热交换回路(14)的一部分。

【技术特征摘要】
1.用于模制塑料部件的模塑系统(10)，包括模具(12)和至少一个热调控器(13)，至少一个热交换回路(14)至少部分地集成在所述模具(12)中，每个热调控器(13)供给一个所述热交换回路(14)，其特征在于，所述模塑系统(10)还包括至少一个位于模具(12)外部的热交换器(20)，所述热交换器中集成有二级通路(34)，所述二级通路(34)构成所述热交换回路(14)的一部分。2.如权利要求1所述的模塑系统(10)，其特征在于，所述热交换器(20)由带褶裥的箱体(22)构成。3.如权利要求2所述的模塑系统(10)，其特征在于，所述箱体(22)的周围设有散热器(24)。4.如权利要求1所述的模塑系统(10)，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：奥利维埃·托雷斯，
申请(专利权)人：全耐塑料公司，
类型：新型
国别省市：法国,FR