制造具有适形冷却通道的模具的方法技术

一种在部件生产模具中制造适形冷却通道的方法和设置有这种适形冷却通道的模具。通过在所涉及模具的成型表面内制造多个敞开槽道来制造适形冷却通道，所述槽道基本上顺应成型表面的轮廓。由多个相连接的焊珠形成的桥接焊缝形成在每个槽道内，以跨越并密封每个槽道而在其底部封闭敞开通道。每个槽道的位于其桥接焊缝上面的剩余部分通过诸如焊接的方式被填充，并且每个槽道的区域随后被造型以与围绕该槽道的成型表面的轮廓相一致。表面下的适形冷却通道由此形成在模具中。

【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模具制造方法。更具体地，本专利技术涉及用于制造部件生产模具的方法，所述部件生产模具具有改善模具冷却的适形冷却通道。
技术介绍
已知多种类型的部件成型。例如,塑料部件通常通过喷射成型和其他成型技术生产。在此特别感兴趣的是那些其中模具温度必须被控制的成型技术，诸如通过冷却来解决由熔融成型材料(例如熔融塑料)的喷射或其他引入方式带来的热量积累。本专利技术的方法也可以被用于其中需要模具加热的成型应用，然而为了简洁的目的，在此将只讨论冷却。通常地，通过在模具内钻一系列相互连接的冷却槽道并通过冷却槽道循环诸如水 的冷却流体来实现模具冷却。这样的冷却槽道经常是从模具的后(安装)侧钻入模具内，但是连接槽道也可以起始于其他表面。除了入口和出口，朝向模具外部的开口通常被堵塞以防止冷却流体的意外泄漏。冷却流体典型地通过热交换器或者能够将热量从流体带走的另一装置，以在流出模具后降低其温度。虽然在降低总体平均模具温度上这种技术可能通常是有效的，但是其并不是没有问题。一种这样的问题是其典型地导致的不均匀冷却。尤其是，通过钻出的冷却槽道循环冷却流体的已知技术经常导致某些模具部件比其他部件更大的冷却。因此，以此方式冷却的模具可能具有温度差，其能够负面地影响部件循环次数、部件质量等。这种已知模具冷却技术的另一个问题是其不能在模具的实际成型表面附近循环冷却流体，至少不能以均匀的方式。如本领域技术人员应该理解的，大多数的成型表面具有波状外形(contoured shape)，经常是高度波状外形。不幸地，应该明显的是，实际上不可能造出能够模仿成型表面轮廓的冷却槽道的钻孔组合。同样，成型表面通常是使用已知模具冷却技术非均匀地冷却的模具的一部分。由于其与熔融成型材料的直接接触，模具的成型表面还要承受最大程度的加热。因此，虽然在对冷却槽道所通过的模具部分进行的冷却方面使用钻出的冷却槽道可能是合理有效的，但是这样一项技术在对模具成型表面的高效冷却方面却不是特别有效的。因此，应该明显的是，能够更均匀且更高效地冷却模具尤其是模具的成型表面的冷却技术将是非常有益的。本专利技术的方法允许具有如此改进的冷却特征的模具的制造。
技术实现思路
本专利技术涉及用于制造具有适形冷却通道的部件生产模具的技术。这样一种模具可以包括但不限制于塑料喷射、压缩、吹塑成型或真空成型模具，或者金属铸造模具(硬模)。一般而言，本专利技术的技术可以与使用预设合作形式(cooperating preset forms)的各种工艺一起使用，以从所提供的材料供给制造物件，其中这样一种工艺需要温度控制。根据本专利技术，模具被提供有冷却通道，所述冷却通道基本上顺应(conform to)模具的成型表面的形状，由此与先前适合的相比而言，提供成型表面的更均匀的冷却。本专利技术的方法还能够对模具提供冷却通道，该冷却通道位于模具成型表面附近，由此改善了针对模具成型表面的冷却效率。本专利技术的方法首先通过制造具有成型表面的模具来实施，所述成型表面基本上具有所想要的轮廓。所述成型表面不需要处于最终状态，而应该至少基本上展示出最终表面所想要的轮廓。其次，使用计算机控制(CNC)切割机或本领域技术人员已知的其它各种技术例如但不限制于钢铸造、锻造、电弧刨削等中的一种在模具的成型表面内布置一个或多个敞开槽道。槽道较佳地基本上顺应其切入的成型表面的轮廓。槽道可以在数量、宽度、深度、形状和样式上变化，如通常事先确定的，以在冷却流体充分循环通过槽道时对成型表面提供的适当的冷却。 一旦敞开槽道已经被切入成型表面内，一种3-D焊接工艺，诸如TIG、MIG、棒(Stick)或者气(GAS)焊接工艺将被用于制造密封每个槽道的桥接焊缝。用于制造这种桥接焊缝的一种特别适合的技术是3-D自动TIG焊接工艺。无论如何，所选的3-D焊接工艺制造一系列小焊珠，这些焊珠一起跨越槽道的宽度并且起到形成密封帽的作用。这种桥接焊缝制造在与切割的槽道的底部具有一定距离处，以在桥接焊缝下面留出敞开冷却通道区域。一旦桥接焊缝操作完成，每个敞开槽道的剩余的上部部分通过诸如焊接而被填充，而且超出的填充材料随后被机加工处理或者以别的方式被造型成周围的成型表面的轮廓。成型表面随后被提供等级为A (Class A)或类似的精加工(finish)，其将成型表面置于适于形成模制部件的状况。一旦所有的焊接完成，冷却管线可以在特意与冷却通道相连接的入口和出口点连接到模具。然后冷却流体可以循环通过保留在成型表面下面的敞开冷却通道。因为保留的冷却通道基本上顺应成型表面并且其位于成型表面附近，与先前适合的已知技术相比而言，成型表面冷却更加均匀和高效地实现。附图说明除了上述特征之外，本专利技术的其他方面将从附图和示例性实施例的如下描述很容易地表现出来，其中，几个视图中同样的附图标记用于相同或等同的特征，并且其中图I为示出迂回冷却通道延伸通过部件生产模具的示例性半模的透视图；图2为沿着图I中的线2-2的截面视图，描绘出在本专利技术方法的一个步骤中切入半模成型表面的多个敞开槽道，以形成图I中的迂回冷却通道；图3a是图2中的敞开槽道中一个的放大截面视图，具有在随后的步骤中布置在其中的桥接焊缝，以形成下面的封闭冷却通道；图3b为示出图3a中的先前的敞开槽道被完全填充以形成密封的冷却通道的截面视图；图4示出了图2中的半模，在形成本专利技术方法的冷却通道完成以后，其具有完全形成在其中的图I中的适形冷却通道；具体实施方式具有根据本专利技术形成的表面下的适形冷却通道10的示例性半模5的透视平面图在图I中示出。虽然半模5和冷却通道10在此只能在两个维度中示出，应该理解的是，从图2-4更容易地表现出来，所述半模一般也将具有在第三维度中的波状外形，而不是在此所表示出的平面形状。也就是说，虽然覆盖冷却通道10的半模5的一部分可以是平面的，但是其更有可能具有至少一些轮廓。如图I所示，此特定的冷却通道10沿着迂回路径从冷却剂入口 15到冷却剂出口20通过半模5。在此实施例中，沿着冷却剂通道10的特定路径只为说明的目的而提出，并且本专利技术不限制于任何特定的冷却剂通道布局。同样地，冷却剂通道截面的尺寸和间隔以及它们之间的间隔也可以根据需要变化，以提供所想要的冷却效果。进一步，虽然在此只示出并叙述一个冷却剂通道，但是应该认识到的是模具的给定部分可以具有多个单独的冷却剂通道。在半模5中构建冷却剂通道10的方法在图2-4中示出。如图2的视图中所能理解到的，一系列相互连接的敞开槽道25首先被切入半模5的成型表面30内。槽道25可以·通过各种技术中的任何一种布置在半模5内，例如使用CNC加工设备，或者通过上面所提及的其他技术中的任何一种或者本领域中的其他已知技术。槽道25具有某一预定宽度并且延伸到成型表面下面的某一预定深度，如通常基于模具的各种物理特征、将要成型的材料、所想要的冷却的程度等计算出来的。这样的冷却设计技术对本领域的技术人员而言是众所周知的，并且所有这样的技术、手工的和基于计算机的，都可以结合本专利技术使用。如图3a_3b最清晰所示的，一旦敞开槽道25已经被切入半模5的成型表面内，一种3-D焊接工艺，诸如TIG、MIG、棒(Stick)或者气(GAS)焊接工艺将被用于在每个槽道内制造桥接焊缝35。例如，自动3-D TIG焊接工艺可以用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾伦·休斯，
申请(专利权)人：本田电动机有限公司，
类型：
国别省市：