CN104802379A - 快速加热冷却成型系统及其成型模具 - Google Patents

Abstract

本发明有关一种快速加热冷却成型系统，特别是关于一种分区域控制模具温度的快速加热冷却成型系统。所述的快速加热冷却成型系统包括成型模具、高温流体源、冷却流体源及排液装置，所述的成型模具用以供塑料液被注塑于其中并冷却固化成型，所述成型模具具有若干个温度控制区域，所述若干个温度控制区域分别具有独立的通道，所述通道分别具有一入口端及一出口端，其中各该通道上分别设置通道阀门使该通道被独立地开启或关闭。本发明的快速加热冷却成型系统使每个温度控制区域得到单独的温度控制与回馈，解决了成型模具需要分区域控制温度的问题。

Description

快速加热冷却成型系统及其成型模具

【技术领域】

本发明有关一种快速加热冷却成型系统，特别是关于一种分区域控制模具温度的快速加热冷却成型系统。

【背景技术】

在注塑成型塑胶产品的过程中，通常是由三部分机构组成：成型机、模具及模温机。其中，所述成型机用于提供注塑成型的设备，模具用于提供注塑的型腔，模温机用于保证成型的过程中所需的温度。

模具在射出成型时主要包含将模具升温至设定温度注塑塑料液于模具中及冷却模具至开模温度两个步骤。然而，现有的模具在成型时，通常是整面控制模具表面温度，不能分区域控制温度，例如，由于产品特殊的形状或特征，在成型的产品对应的某些模具区域需要提前升温或冷却，某些模具区域需要滞后升温或冷却时，现有的整面控制模具表面温度的模具即不能满足条件。

有鉴于此，实有必要开发一种快速加热冷却成型系统及成型模具，以解决上述需要分区域控制模具表面温度的问题。

【发明内容】

因此，本发明的目的是提供一种快速加热冷却成型系统及成型模具，其能够分区域控制模具表面的温度。

为了达到上述目的，本发明的快速加热冷却成型系统，其包括：

成型模具，用以供塑料液注塑于其中并冷却固化成型，所述成型模具具有若干个温度控制区域，所述若干个温度控制区域分别具有独立的通道，所述通道分别具有一入口端及一出口端，其中各该通道上分别设置通道阀门使该通道被独立地开启或关闭；

高温流体源，用以提供高温流体，该高温流体源通过多个加热分流阀连接于所述通道的入口端，使高温流体通过各该加热分流阀分别进入各该通道，其中各该加热分流阀被独立地开启或关闭；

冷却流体源，用以提供冷却流体，该冷却流体源通过多个冷却分流阀连接于所述通道的入口端，使冷却流体通过各该冷却分流阀分别进入各该通道，其中各该冷却分流阀被独立地开启或关闭；

排液装置，用以提供高压气体，该高压气体通过多个排液分流阀连接所述通道的入口端，使高压气体通过各该排液分流阀分别进入各该通道，以排除所述通道中残存的高温流体或冷却流体。

另外，本发明还提供一种快速加热冷却成型模具，用以供塑料液注塑于其中并冷却固化成型，所述成型模具具有若干个温度控制区域，所述若干个温度控制区域分别具有独立的通道，所述通道分别具有一入口端及一出口端，其中各该通道上分别设置通道阀门使该通道被独立地开启或关闭。

相较于现有技术，本发明的快速加热冷却成型系统及成型模具，通过将成型模具分割成多个单独的温度控制区域，各个温度控制区域分别具有独立的通道，该通道中通入高温流体或冷却流体，根据需要将各该通道开启或关闭，使每个温度控制区域得到单独的温度控制与回馈，解决了成型模具需要分区域控制温度的问题。

【附图说明】

图1绘示本发明一实施例中快速加热冷却成型系统的方块图。

图2绘示本发明一实施例中快速加热冷却成型系统的原理图。

图3绘示本发明一实施例中快速加热冷却成型模具的示意图。

【具体实施方式】

请参阅图1、图2及图3所示，其分别绘示了本发明一实施例中快速加热冷却成型系统的方块图，本发明一实施例中快速加热冷却成型系统的原理图及本发明一实施例中快速加热冷却成型模具的示意图。

于该实施例中，请参阅图1所示，本发明的快速加热冷却成型系统，其包括成型模具10、一高温流体源20、一冷却流体源30、一排液装置40、一高温流体回收装置50及一冷却流体回收装置60。

请参阅图2及图3所示，所述成型模具10包含公模及母模，公模与母模互相合模而形成一模穴，用以供塑料液注塑于其中，并冷却固化成型，所述成型模具10具有若干个温度控制区域101，所述若干个温度控制区域101分别具有独立的通道102，各该通道上分别设置有通道阀门105使该通道被独立地开启或关闭，通道102用以供高温流体、低温流体、或干燥气体通过，以对成型模具10的各个温度控制区域101加热或冷却，所述通道102分别具有一入口端103及一出口端104，前述高温流体、低温流体或干燥气体经由入口端103进入通道102中，并通过成型模具10之后，由出口端104排出通道102。于成型模具10中，所述若干个温度控制区域101分别设有温度感应器106，以读取成型模具10的各个温度控制区域101的温度，取得成型模具10的温度分布，所述温度感应器106分别设置于各通道102的入口端103。另外，所述若干个温度控制区域101还分别设有电加热装置，所述电加热装置可为电加热棒等加热装置，如果有些温度控制区域101温度要求较高，高温饱和蒸汽等高温流体无法达到设定要求，这样可以利用电加热棒来补充温度的不足。

所述高温流体源20，用以提供高温流体，例如高温流体为高温饱和蒸汽。高温流体源20通过一加热管路201及多个加热分流阀202连接成型模具10各个温度控制区域101的通道102，从而对成型模具10的各个温度控制区域101加热。其中，加热管路201连接高温流体源20，各该加热分流阀202一端通过加热管路201并联于高温流体源20，另一端连接多个通道102的入口端103，即该多个通道102的入口端103并联后与其中之一加热分流阀202连接，各该加热分流阀202被独立地开启或是关闭。加热管路201上还设置有加热主阀门203、加热压力表头204及加热温度感应器205。加热主阀门203用以控制加热管路201的开启及关闭，以决定是否通过高温流体源20取得高温流体。加热压力表头204及加热温度感应器205分别用以监测高温流体源20及加热管路201中的压力及流体温度。此外，各通道102的出口端104并联后分别通过高温流体回收阀501连接于高温流体回收装置50，以供冷却后的高温流体被高温流体源重新加热使用。此外，为了避免高温气体源20出现异常状态，加热管路201通过一高温流体旁通阀206连接于高温流体回收装置50或是外界，以泄除高温流体源20的异常高压。此外，各加热分流阀202与若干通道102之间还分别设置有加热逆止阀207，加热逆止阀207用以供高温流体单向地通过，限定高温流体单向地由高温流体源20流向成型模具10的通道102，而不会逆向流动，避免高压流体逆向进入高温流体源20中，造成异常升压问题。

所述冷却流体源30，用以提供冷却流体，例如低温的冷却水。冷却流体源30通过一冷却管路301及多个冷却分流阀302连接成型模具各个温度控制区域101的通道102，从而对成型模具10的各个温度控制区域101冷却。其中，冷却管路301连接冷却流体源30，各该冷却分流阀302一端通过冷却管路301并联于冷却流体源30，另一端分别连接多个通道102的入口端103，即该多个通道102的入口端103并联后与其中之一冷却分流阀302连接，其中各该冷却分流阀302被独立地开启或是关闭。冷却管路301上还设置有冷却主阀门303、冷却压力表头304、冷却温度感应器305及泵浦306。冷却主阀门303用以控制冷却管路301的开启及关闭，以决定是否通过冷却流体源30取得冷却流体。冷却压力表头304及冷却温度感应器305分别用以监测冷却流体源30及冷却管路301中的压力及流体温度。泵浦305用以产生压力差，自冷却流体源30汲取冷却流体，并朝向各冷却分流阀302泵送冷却流体。此外，各通道102的出口端104并联后分别通过冷却流体回收阀601连接于冷却流体回收装置60，以供冷却流体送入冷却流体源30中重新散热冷却使用。此外，为了避免泵浦306泵送压力出现异常状态，冷却管路301通过一冷却流体旁通阀307连接于冷却流体回收装置60或是外界，以泄除泵浦306造成的异常高压。此外，各冷却分流阀302与通道102之间还分别设置冷却逆止阀308，用以供高冷却流体单向地通过，限定冷却流体单向地由冷却流体源30流向成型模具10的通道102，而不会逆向流动，避免泵浦306停止运转后，因虹吸现象致使冷却流体由冷却流体回收装置60逆向进入冷却流体源30中。

高温流体进入通道101中加热成型模具10后，通道101中会残存高温流体，例如当高温流体为水蒸气时，在高温流体源10停止供应水蒸气之后，通道101中残存的水蒸气或是高温的水滴，影响后续冷却流体对成型模具10的冷却效果。相同地，冷却流体进入通道中冷却成型模具10后，通道101中会残存冷却流体，影响后续高温流体流通，使得成型模具10的局部区域因残存冷却流体而无法顺利加热至预定温度。因此，在加热或冷却过程结束之后，必须进行排液程序，以排除通道中的残存高温流体或是冷却。

所述排液装置40为一压力差产生装置，例如以鼓风装置、或高压气体源，用以推送高压且干燥的空气朝预定方向流动。排液装置40通过一排液管路401及多个排液分流阀402连接于成型模具10各个温度控制区域101的通道102。其中，各个排液分流阀402一端通过排液管路401并联于排液装置40，另一端分别连接多个通道102的入口端103，即该多个通道102的入口端103并联后与其中之一排液分流阀402连接，使高压且干燥的气体分别进入通道102中，对通道102施予高压高速气流，以排出通道102内部残存的冷却流体或高温流体。排液管路401还设置有排液主阀门403、排液压力表头404、排液温度感应器405及电磁阀组406。排液主阀门403用以控制排液管路401的开启及关闭，以决定是否通过排液装置40提供高压干燥气体。排液压力表头404及排液温度感应器405分别用以监测排液装置40及排液管路401中的压力及流体温度。电磁阀组406用以调整高压气体通过排液管路401的流量。此外，于排液装置40以高压干燥气体进行排液时，高温流体回收阀501或冷却流体回收阀601必须为开启状态，以使通道102呈开放通路，以将残存的高温流体或冷却流体推出通道102。

高温流体源20所提供的高温流体最大总流量为固定值，各该加热分流阀202独立地被开启或是关闭，当任一加热分流阀202阻断时，被阻断的高温流体会被平均分配到其它加热分流阀202处的加热管路201上，使其它加热分流阀202的加热管路201上的流量提升，同时，当成型模具10的某一个温度控制区域101不需要加热时，则其对应通道102的通道阀门105被阻断，使其他通道102上的加热流量提升，从而使对应的成型模具10的温度控制区域101的温度快速提升，提高加热效率。

同理，冷却流体源30所提供的冷却流体最大总流量为固定值，各该冷却分流阀302独立地被开启或是关闭，当任一冷却分流阀302阻断时，被阻断的冷却流体会被平均分配到其它冷却分流阀302处的冷却管路301上，使其它冷却分流阀302的冷却管路301上的流量提升，同时，当成型模具10的某一个温度控制区域101不需要冷却时，则其对应的通道102的通道阀门105被阻断，使其他通道102上的冷却流量提升，从而使对应的成型模具10的温度控制区域101的温度快速下降，提高冷却效率。

综上所述，本发明的快速加热冷却成型系统及其成型模具，根据产品的形状或特征，通过将单个成型模具10表面分割成多个独立的温度控制区域101，该温度控制区域101至少为两个，如可将成型模具10的表面分割为9～24个单独的温度控制区域101，该快速加热冷却成型系统及其成型模具具有以下功效：

（1）分别控制各个温度控制区域101的温度与加热或冷却时间，使单个温度控制区域101有单独的温度回馈及控制；

（2）使单个温度控制区域101的温度快速升温到300℃以上，及快速降温到40℃以下，使成型模具10达到快速升温冷却的效果；

（3）不仅消除了产品表面的结合线，且增加了产品表面的光泽度。

Claims (12)

1.一种快速加热冷却成型系统，其特征在于，该快速加热冷却成型系统包括：

成型模具，用以供塑料液注塑于其中并冷却固化成型，所述成型模具具有若干个温度控制区域，所述若干个温度控制区域分别具有独立的通道，所述通道分别具有一入口端及一出口端，其中各该通道上分别设置通道阀门使该通道被独立地开启或关闭；

高温流体源，用以提供高温流体，该高温流体源通过多个加热分流阀连接所述通道的入口端，使高温流体通过各该加热分流阀分别进入各该通道，其中各该加热分流阀被独立地开启或关闭；

冷却流体源，用以提供冷却流体，该冷却流体源通过多个冷却分流阀连接所述通道的入口端，使冷却流体通过各该冷却分流阀分别进入各该通道，其中各该冷却分流阀被独立地开启或关闭；

排液装置，用以提供高压气体，该高压气体通过多个排液分流阀连接所述通道的入口端，使高压气体通过各该排液分流阀分别进入各该通道，以排除所述通道中残存的高温流体或冷却流体。

2.如权利要求1所述的快速加热冷却成型系统，其特征在于，所述若干个温度控制区域分别设有温度感应器，以读取成型模具的各个温度控制区域的温度，所述温度感应器设置于通道的入口端。

3.如权利要求1所述的快速加热冷却成型系统，其特征在于，所述若干个温度控制区域分别设有电加热装置。

4.如权利要求1所述的快速加热冷却成型系统，其特征在于，所述的快速加热冷却成型系统还包含加热管路，所述加热分流阀的一端通过加热管路并联于所述高温流体源，另一端连接多个通道的入口端。

5.如权利要求4所述的快速加热冷却成型系统，其特征在于，所述的加热管路上还设置加热主阀门，用以控制该加热管路的开启及关闭。

6.如权利要求1所述的快速加热冷却成型系统，其特征在于，所述的快速加热冷却成型系统还包含冷却管路，所述冷却分流阀的一端通过该冷却管路并联于所述冷却流体源，另一端分别连接多个通道的入口端。

7.如权利要求6所述的快速加热冷却成型系统，其特征在于，所述的冷却管路上还设置冷却主阀门，用以控制该冷却管路的开启及关闭。

8.如权利要求1所述的快速加热冷却成型系统，其特征在于，所述的快速加热冷却成型系统还包含排液管路，所述排液分流阀的一端通过该排液管路并联于该排液装置，且各该排液分流阀的另一端分别连接多个通道的入口端。

9.如权利要求8所述的快速加热冷却成型系统，其特征在于，所述的排液管路上还设置排液主阀门，用以控制该排液管路的开启及关闭。

10.如权利要求1所述的快速加热冷却成型系统，其特征在于，所述的快速加热冷却成型系统还包含高温流体回收装置，所述通道的出口端并联后分别通过高温流体回收阀连接于该高温流体回收装置，以回收流经通道的高温流体。

11.如权利要求1所述的快速加热冷却成型系统，其特征在于，所述的快速加热冷却成型系统还包含冷却流体回收装置，所述通道的出口端并联后分别通过冷却流体回收阀连接于该冷却流体回收装置，以回收流经该通道的冷却流体。

12.一种快速加热冷却成型模具，用以供塑料液注塑于其中并冷却固化成型，其特征在于，所述成型模具具有若干个温度控制区域，所述若干个温度控制区域分别具有独立的通道，所述通道分别具有一入口端及一出口端，其中各该通道上分别设置通道阀门使该通道被独立地开启或关闭。