一种电加热快速热循环注塑模具制造技术

本发明专利技术涉及一种电加热快速热循环注塑模具，包括电加热型腔板和电加热型芯板，以及分别与电加热型腔板和电加热型芯板相配合的冷却板；在电加热型腔板和电加热型芯板的背面设有凹槽，并利用特殊的紧固装置和方法将加热装置安装固定在凹槽之中；在冷却板的表面加工凹槽，并通过与型腔板和型腔板背面配合而构成冷却管路；电加热型腔板和电加热型芯板与其各自对应的冷却板之间安装密封装置；在电加热型腔板和电加热型芯板上还安装测温装置；测温装置、加热装置、冷却装置与温控装置连接。所述电加热快速热循环注塑模具的突出优势是加热冷却效率高且均匀，能够实现三维复杂形状模具型腔表面的均匀快速加热与冷却。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术为属于材料加工学科的注塑成型
，尤其涉及ー种电加热快速热循环注塑模具。
技术介绍
近年来，随着3C (电脑、通讯、消费电子)、微机电、汽车、建筑、航空航天等产业的发展，塑料制品不断向着外表更美观、壁厚更薄、质量更轻、结构更精密、光学性能更优等方向发展，以满足人们对エ业产品节能、环保、舒适、美观等的要求。注塑成型加工作为ー种应用最广泛的塑料加工方法，正面临着日益严峻的挑战，需要不断地技术革新，以满足市场发展的需求。在这种背景下，近年来产业界推出了ー种新的注塑成型加工技术决速热循环注塑成型。与传统注塑成型エ艺相比，该エ艺可有效减轻甚或消除熔接痕、流痕、流线、喷射痕、云纹、浮纤、低光泽等缺陷，显著提升产品外观品质，从而取消常规注塑生产流程中的打磨、喷涂、罩光等二次加工エ序，显著缩短产品生产流程和降低生产成本。另外，该エ艺还可显著提高熔体填充型腔的能力，实现微细结构的精确成形，同时还有利于降低产品内应力，从而显著提高产品的形状尺寸精度。总之，快速热循环注塑エ艺一种综合考虑环境影响和资源消耗的先进注塑成型新技术，可有效改善产品的品质，显著降低环境污染，提高资源利用率，降低成本，实现经济效益与社会效益的协调优化。注塑模具是快速热循环注塑エ艺的关键装备之一。快速热循环注塑エ艺要求注塑模具应当具备足够高的热响应效率和加热冷却均匀性，以在保证产品质量的同时获得足够高的注塑生产效率。快速热循环注塑模具的加热方式主要包括表面加热技术和整体加热技术两大类。表面加热技术指的是热源从模具型腔板外部直接加热模具型腔表面，其优点是加热效率高，但其系统结构复杂、设计柔性差、加热均匀性差，故在实际注塑生产中受到极大限制，目前主要应用于微注塑成型领域，这类加热技术主要包括火焰加热、感应加热、辐射加热等。整体加热技术指的是热源从模具型腔板内部间接加热模具型腔表面，其优点是系统结构简单、紧凑、可靠性和稳定性高，但其缺点是加热效率相对较低，该类加热技术主要包括对流加热(蒸汽加热、热水加热、热油加热等)、电加热等，目前蒸汽加热快速热循环注塑模具和电加热快速注塑模具均在注塑エ业生产中获得了广泛应用，尤其是在家电、汽车等相关产品领域。为了提升电加热快速热循环注塑模具的热响应效率和改善其加热冷却均匀性，产业界和学术界均致力于模具结构创新。广州毅昌科技股份有限公司在2008年7月I日申请的授权公开的中国专利CN201240042Y《高光注塑模具》中公开了ー种高光注塑模具，该模具利用安装在模芯内部的电加热元件快速加热模腔表面，并通过设在模芯上的隔热槽以及模具主体及模芯间的隔热板減少热量扩散和损失，从而降低能耗。深圳创维-RGB电子有限公司在2008年12月24日申请的授权公开的中国专利CN201313362Y《一种电加热模具》公开了ー种电加热注塑模具，该模具采用主、副加热板组合的加热方法快速加热模腔表面，与蒸汽加热快速热循环注塑模具相比，其特点是成本低、加热效率高。深圳创维-RGB电子有限公司在2008年12月31日申请的授权公开的中国专利CN201325150Y《ー种注塑模具》公开了ー种电加热注塑模具，该模具利用置于模架与模芯之间的电加热体加热模芯表面，与蒸汽加热快速热循环注塑模具相比，其特点是投资成本低。林建岳在2009年9月16日申请的授权公开的中国专利CN101531050A《离合式冷却结构的电热高光注塑模具》公开了ー种离合式冷却结构的电热高光注塑模具，该模具利用安装在电热型腔板和电热型芯板中的电热管加热模具型腔，其特点是电加热型腔板和电加热型芯板可分别与其相配合的冷却板动态分开和闭合，从而有利于提高热能利用率和降低能耗。宁海县大鹏模具塑料有限公司在2009年4月27日申请的授权公开的中国专利CN101531051B《隔热节能结构的电热高光注塑模具》公开了ー种隔热节能结构的电热高光注塑模具，该模具通过在型腔镶块、型芯镶块与相应的固定板之间增设隔热板有效减少了热量向整个注塑模具的扩散，从而达到了节能、温升均衡和适应性广的目的。山东大学在2010年5月18日申请的授权公开的中国专利CN101823325B《一种电热式、浮动式快速热循环注塑模具》公开了ー种电热式、浮动式快速热循环注塑模具，该模具的特点是电加热元件和冷却管道分别设置于相互独立的型腔/型芯板和型腔/型芯侧冷却板中，在顶出弹簧和开合模的作用下电加热型腔/型芯板可通过往复运动实现与型腔/型芯侧冷却板的分开与闭合，从而有效减少加热过程中电加热型腔/型芯板中热量的散失，提高加热效率，同吋，由于冷却板与型腔板完全分开，因此冷却板可以采用热导率高的铝合金或铜合金板，从而增强冷却效率和冷却均匀性。现有电加热快速热循环注塑模具均分别采用设于模具内部的电热管或加热棒、冷却管道快速加热和快速冷却模腔表面。基于常规加工方法，无论是电热管或加热棒的安装孔还是冷却管道一般只能加工成直孔，这就决定了现有电加热快速热循环注塑模具一般只能实现几何形状相对简单的ニ维模具型腔表面的均匀加热与冷却，而无法实现三维复杂几何形状模腔表面的均匀加热与冷却，这也使得快速热循环注塑エ艺目前一般仅适用于几何形状相对简单的塑料制品。
技术实现思路
本专利技术针对现有电加热快速热循环注塑模具存在的无法适应三维几何形状复杂注塑制品的现状，提供一种新的电加热快速热循环注塑模具，显著提高电加热快速热循环注塑模具的设计柔性和适应性，满足三维复杂形状模具型腔高效、均匀加热与冷却的要求，推动快速热循环注塑エ艺在三维复杂形状塑料制品中的应用。本专利技术是通过以下技术解决方案实现的:ー种电加热快速热循环注塑模具，它包括电加热型腔板和电加热型芯板，以及分别与电加热型腔板和电加热型芯板相配合的型腔侧冷却板和型芯侧冷却板；在电加热型腔板的背面和电加热型芯板的背面均设有凹槽，加热装置安装固定在凹槽之中；在型腔侧冷却板和型芯侧冷却板的正面也设有凹槽，井分别与电加热型腔板和电加热型芯板背面配合而构成冷却装置。加热装置、冷却装置与温控装置连接。所述电加热型腔板的背面与其正面(型腔面)轮廓一致，所述背面可以是凸起面，正面是与之对应的凹陷面，所述背面与正面近似平行，即背面上各点与正面对应点之间的距离相等，在电加热型腔板的背面加工有均匀分布的凹槽，凹槽到电加热型腔板正面(型腔面)的距离相等。所述电加热型芯板的背面与其正面(型芯面)轮廓一致，所述背面可以是凹陷面，正面是与之对应的凸起面，所述背面与正面近似平行，即背面上各点与正面对应点之间的距离相等，在电加热型芯板的背面加工有均匀分布的凹槽，凹槽与电加热型芯板正面(型芯面)的距离相等。所述型腔侧冷却板的正面与电加热型腔板的背面配合，型腔侧冷却板的正面与电加热型腔板的背面贴合在一起，型腔侧冷却板的正面加工有均匀分布的凹槽，凹槽通过与电加热型腔板的背面配合而形成封闭的冷却管路。所述型芯侧冷却板的正面与电加热型芯板的背面配合，型芯侧冷却板的正面与电加热型芯板的背面贴合在一起，型芯侧冷却板的正面加工有均匀分布的凹槽，凹槽通过与电加热型芯板的背面配合而形成封闭的冷却管路。所述的型腔侧冷却板与电加热型腔板之间以及型芯侧冷却板与电加热型芯板之间设有密封装置。所述加热装置为套筒式加热器，所述凹槽中设有衬底基板，衬底基板上设有凹槽，套本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电加热快速热循环注塑模具，其特征是，包括电加热型腔板和电加热型芯板，以及分别与电加热型腔板和电加热型芯板相配合的型腔侧冷却板和型芯侧冷却板；在电加热型腔板的背面和电加热型芯板的背面均设有凹槽，加热装置安装固定在凹槽之中；在型腔侧冷却板和型芯侧冷却板的正面也设有凹槽，并分别与电加热型腔板和电加热型芯板背面配合而构成冷却装置。

【技术特征摘要】
1.ー种电加热快速热循环注塑模具，其特征是，包括电加热型腔板和电加热型芯板，以及分别与电加热型腔板和电加热型芯板相配合的型腔侧冷却板和型芯侧冷却板；在电加热型腔板的背面和电加热型芯板的背面均设有凹槽，加热装置安装固定在凹槽之中；在型腔侧冷却板和型芯侧冷却板的正面也设有凹槽，井分别与电加热型腔板和电加热型芯板背面配合而构成冷却装置。2.如权利要求1所述的电加热快速热循环注塑模具，其特征是，所述电加热型腔板的背面与其正面轮廓一致，在电加热型腔板的背面设有均匀分布的凹槽。3.如权利要求1所述的电加热快速热循环注塑模具，其特征是，所述电加热型芯板的背面与其正面轮廓一致，在电加热型芯板的背面设有均匀分布的凹槽。4.如权利要求1所述的电加热快速热循环注塑模具，其特征是，所述型腔侧冷却板的正面与电加热型腔板的背面配合，型腔侧冷却板的正面与电加热型腔板的背面贴合在一起，型腔侧冷却板的正面设有均匀分布的凹槽，凹槽通过与电加热型腔板的背面配合而形成封闭的冷却管路。5.如权利要求1所述的电加热...

【专利技术属性】
技术研发人员：王桂龙，赵国群，管延锦，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：