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一种可实现急冷急热的模具制造技术

技术编号:4224212 阅读:232 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种可实现急冷急热的模具,包括设有成型面的模芯,设定个数的加热棒,在模芯内靠近成型面的位置设有加热棒容置孔,加热棒安装在加热棒容置孔内;在具有成型面的模芯内靠近加热棒的位置设有与加热棒对应冷却隔热孔,冷却隔热孔置于加热棒远离成型面的一侧,冷却隔热孔的横截面外轮廓线为封闭曲线,一个或一个以上的冷却隔热孔从三个方向环绕对应的加热棒;优点是因成型面能被急速、均匀地加热和冷却,并能急速加热到接近或等于熔融材料的温度,因此成型的产品质量好,不易产生熔接痕、流痕和表面起泡等,光泽均匀、产品密度均匀、缩水小、减少了注射压力和在熔融材料凝固成型后因残余应力导致的产品变形。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具有温度控制装置的模具,特别是涉及一种注射压铸等成型机上 的可实现急冷急热的模具
技术介绍
塑胶或金属等的射出成型方法,是指将熔融状态的塑胶或金属等注入模具的成型 腔中,冷却成型后获得与型腔一致的产品。在射出成型过程中,需加热冷却装置来调节控制 模具的温度,提高产品质量。现有的模具温度控制装置,一般采用电热丝加热水或油液体导热媒介,然后流入 模具内加热模具。其中水导热媒介原则上只能被加热到100°c,油导热媒介原则上只能被加 热到20(TC,这种加热方式液体导热媒介所能携带的热量很少。模具注射成型工作时温度 需要急热急冷的循环交替,根据不同的注射材料确定模具温度,模具高温时的温度要求在 60°C至500°C之间,而水导热媒介被加热到100°C和油导热媒介被加热到200°C时所携带的 热量要把耗热巨大的钢材做成的模具加热到60°C至500°C之间,很难达到要求。故目前市 面上所销售的模温机所标示的技术参数或促销参数都只是强调液体导热媒介最高能被加 热到多少摄氏度,而刻意地避开模具温度可以被加热到多少摄氏度。而且由于成型的产品 大小、形状差异很大,导致模具体积差异很大,致使耗热量相差很大,相同温度的液体导热 媒介流入不同体积的模具后所能加热到达的模具温度也各不同,甚至差别很大。现有的这 种利用液体导热媒介加热的模具温度控制装置,要实现精密成型时要求模具达到所要求的 高温状态和精确模温定值,很难实现。中国专利号为200810015094.4的专利技术专利中,提供了一种高光注塑模具的电加 热式温度控制装置,利用埋在模具内部的圆柱形的电热元件对注塑模具进行加热,利用埋 在模具内的圆柱形的冷却水道对注塑模具进行冷却,这种模具温度控制装置,虽然结构简 单,也能满足模具高温时60°C至500°C之间的温度要求。但由于冷却水道与电热元件错开 排列,而且冷却水道和电热元件均为圆柱形,当模具需要加热时,虽然冷却水道内仅填充有 空气,但由于电热元件对着与其相邻的两个冷却水道的间隙,电热元件的热量沿加热棒径 向方向传导的热量基本相同,冷却水道对电热元件几乎没有隔热作用,热量不能集中朝向 模芯成型面的方向流动,因此容易造成加热时模芯成型面的温度不均勻和难以急速升温。 同理,当模具需要冷却时,向冷却水道通冷却介质,由于电热元件离冷却水道较远,就是靠 近冷却水道布置,由于其相邻的面仅为一条线,对电热元件的冷却效果也差。而由于电热元 件在加热时的温度是最高的,靠近电热元件的区域温度比远离电热元件区域的温度会高, 冷却时电热元件的热量又不能很快被冷却水道带走,因此容易造成冷却时模芯成型面的温 度不均勻和难以快速冷却。如图24、图25所示,现有的一种模具,如图1、图2所示,包括具有成型面的模芯 401、与模芯完全贴合的冷却件402。模芯401的壁厚设计得比较薄,一般为10-20mm,其与 成型面403对应的模芯表面404与成型面403形状匹配,相同或大致相同,在模芯401内设有加热元件(未示出),在冷却件402内设有冷却水通道(未示出)。这种结构的模具,与 成型面403对应的模芯表面404、冷却件402与模芯401贴合的面405,均需加工成与成型 面403充分匹配的形状,结构复杂,加工费用昂贵。冷却时,需由冷却件402带走模芯401 的热量,由于冷却件402与模芯401分离,其结合面始终会留有间隙,会大大降低热传导性 能,冷却效果不好;加热时由于冷却件402与模芯401贴合,又没有隔热结构,冷却件402会 带走比较多的热量,减少热利用率。在台湾专利号为200711818、名称为具有传热部件之射出铸模机的模具的专利技术专 利中,公开了一种模具,包括中间内模板、热传部件、内模支撑板,在中间内模板上设有电加 热器,在内模支撑板上设有冷却水管,除模穴面外,在中间内模板、热传部件、和内模支撑板 上均需加工与模穴面相配合的面,加工费用昂贵。在中间内模板与内模支撑板间设有将中 间内模板与内模支撑板在开模时分离的弹簧,分模时传热部件保持在内模支撑板上上。这 种结构的模具,冷却水道内始终通水。开模时电加热器工作给模具加热,合模时或延时设定 的时间电加热器停止工作,由内模支撑板带走热传部件的热量,由热传部件带走中间内模 板的热量。这种结构的模具,在加热时虽然中间内模板与内模支撑板分离,模具加热时阻止 热传部件和内模支撑板带走电加热器的热量,但电加热器还是直接露在空气中,隔热效果 还是不好。特别是冷却时,由于内模支撑板与内模板是分离的,其结合面总是会产生间隙, 这会导致热传导性大大降低,使模具的冷却效果不好。本专利技术的解决办法增加传热部件,传 热部件的硬度小于内模支撑板和内模板,如果采用铜等,在贴合面还是有间隙存在,采用凝 胶状物质,凝胶状物质很难分布均勻,也很难保证内模支撑板和内模板完全无间隙贴合,而 凝胶状物质的导热性远不如金属的导热性,因此模具的冷却效果还是不好。上述的现有的模具温度控制装置,均难以实现或低成本或高刚性或加工周期短 的实现模具的急速加热和均勻加热、模具的急速冷却和均勻冷却,影响注射成型产品的最 终外观和内部质量,容易在产品上产生熔接痕、流痕、光泽不均勻、产品密度不均勻、表面起 泡、缩水、需要很大的注射压力和在熔融材料凝固成型后因残余应力导致的产品易变形等 重大缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种容易实现模具模芯成形面部位的急速加热和均勻加 热、急速冷却和均勻冷却的急冷急热的模具,解决在产品上容易产生熔接痕、流痕、光泽不 均勻、产品密度不均勻、表面起泡、缩水、需要很大的注射压力和在熔融材料凝固成型后因 残余应力导致的产品变形等重大缺陷的问题。实现本专利技术的一种可实现急冷急热的模具,包括设有成型面的模芯,设定个数的 加热棒,在模芯内靠近成型面的位置设有加热棒容置孔,加热棒安装在加热棒容置孔内;在 具有成型面的模芯内靠近加热棒的位置设有与加热棒对应的冷却隔热孔,冷却隔热孔置于 加热棒远离成型面的一侧,冷却隔热孔的横截面外轮廓线为封闭曲线,一个或一个以上的 冷却隔热孔从三个方向环绕对应的加热棒。加热棒、冷却隔热孔直接设置在模芯内,模芯的成型面离加热棒的距离可以设 计比较小,成型面与冷却隔热孔的距离也可以设计得比较小,冷却隔热孔布满成型面外 后侧的大部分区域。加热棒离模芯成型面间的距离一般为3-20mm,加热棒的直径一般为3-15mm,加热棒之间的距离一般为8_80mm,加热棒与冷却隔热孔间的距离一般为2_15mm。 加热棒沿模芯三个方向的成型面沿同一方向分布,加热棒和冷却隔热孔的布置简单。加热 棒根据模芯成型面的形状沿相互垂直的两个方向分布;这种结构使模具的加热和冷却速度 更快、更均勻,热量更集中于成型面部位,特别是对一些大型模具,其效果更明显。加热棒与控制单元和温度传感器配合能根据不同的熔融材料调节控制模具温度, 能满足模具高温时在60°c至500°C之间的温度要求。模具需升温时,停止向冷却隔热孔通冷却介质(冷却介质一般为冷却液,如冷却 水),冷却介质排出。加热棒发热时冷却隔热孔内仅填充有空气,空气靠对流传热,而冷却隔 热孔为相对密闭的空间,因此其传热性能远远小于金属的传热性能,冷却隔热孔从三个方 向环绕加热棒,具有很本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种可实现急冷急热的模具,包括设有成型面的模芯,设定个数的加热棒,在模芯内靠近成型面的位置设有加热棒容置孔,加热棒安装在加热棒容置孔内;其特征在于:在具有成型面的模芯内靠近加热棒的位置设有与加热棒对应的冷却隔热孔,冷却隔热孔置于加热棒远离成型面的一侧,冷却隔热孔的横截面外轮廓线为封闭曲线,一个或一个以上的冷却隔热孔从三个方向环绕对应的加热棒。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:杨东佐
申请(专利权)人:杨东佐
类型:发明
国别省市:44[中国|广东]

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