CN107696577A - 一种包含顶部升温的金属模具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工业产品成型领域，具体涉及一种包含顶部升温的金属模具。本发明通过以下技术方案得以实现的：一种包含顶部升温的金属模具，包括模具本体和用于为所述模具本体加热的加热装置，所述铰接板一上设有顶板调温件，所述顶板调温件包含操作杆、连接在所述操作杆末端的加热接触块、固定套接在所述操作杆上的下压块、位于所述铰接板一上方的隔热件和位于所述隔热件和所述下压块之间的弹性环，所述加热接触块位于所述铰接板一的下表面。本发明的目的是提供一种包含顶部升温的金属模具，在加热方面采用了全新的设计，既能实现包裹恒温加热效果，又能实现局部位置的重点加热，调整方便，对模具的顶部位置设有专门的调节结构。

Description

一种包含顶部升温的金属模具

技术领域

本发明涉及工业产品成型领域，具体涉及一种包含顶部升温的金属模具。

背景技术

模具，工业生产上用以注塑、吹塑、挤出、压铸或锻压成型、冶炼、冲压等方法得到所需产品的各种模子和工具。模具是用来成型物品的工具，这种工具由各种零件构成，不同的模具由不同的零件构成。它主要通过所成型材料物理状态的改变来实现物品外形的加工。在外力作用下使坯料成为有特定形状和尺寸的制件的工具。广泛用于冲裁、模锻、冷镦、挤压、粉末冶金件压制、压力铸造，以及工程塑料、橡胶、陶瓷等制品的压塑或注塑的成形加工中。模具具有特定的轮廓或内腔形状，应用具有刃口的轮廓形状可以使坯料按轮廓线形状发生分离，应用内腔形状可使坯料获得相应的立体形状。

在使用模具对产品进行成型的过程中，往往需要对模具进行加热，从而使得模具具备相应的工作温度。现有的模具加热往往是使用加热蒸汽、加热水、高温金属片等加热介质对模具进行传热，但无论是采用何种加热介质，都存在调节不便的问题。

一方面，模具本身是精密工具，对结构强度、刚度、表面硬度、表面粗糙度和加工精度都有较高要求。而在频繁的升温、降温、升温、降温的循环下，模具本身的密封性和强度都会有一定的影像，降低成型品质。另一方面，由于产品的复杂性和多样性，在成型的过程中，不同产品对加热的温度要求不同，即使是同一种产品，在模具的不同位置，或者同一位置的不同时间，温度要求也有一定的差别。这就使得模具的加热需要智能化、控制方便、调节便利的优势，但现有技术中加热装置往往都无法在时间和空间上对加热温度进行灵活调整。

此外,对于模具的加热往往都是使用传热介质,例如高温液体或者高温气体,当高温液体或者高温气体流速过快时,一方面,热量并没有及时进行充分的交互就被排出,热量传递不到位,损耗浪费严重。另一方面，过快的流速有可能会在短时间使得温度上升过快，超过了指定温度，对热量控制造成了不便。

在模具的各个位置进行加温时,由于产品成型更靠近模具的顶部,于是对于顶部的温度控制更为敏感。

发明内容

本发明的目的是提供一种包含顶部升温的金属模具，在加热方面采用了全新的设计，既能实现包裹恒温加热效果，又能实现局部位置的重点加热，调整方便，对模具的顶部位置设有专门的调节结构。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种包含顶部升温的金属模具，包括模具本体和用于为所述模具本体加热的加热装置，所述加热装置开设有用于容纳所述模具本体的容纳腔，所述加热装置包含有主体部和在所述主体部两侧且在竖直方向上延伸的两个侧伸部，两个所述侧伸部上分别铰接有铰接板一和铰接板二，所述铰接板一和所述铰接板均可翻转遮盖住所述容纳腔；所述主体部上包含有恒温加热部，所述恒温加热部上开设有主加热板进口和副管道进口；所述铰接板二上设有点加热装置。该种热量可控金属模具还包含用于控制所述副管道进口开合状态的开关盘片,所述开关盘片包含在竖直方向上延伸的下压管、与所述下压管连接的联动管和多个共同连接在所述联动管上的用于插入所述副管道进口的盘片，所述盘片包含前截留片和后截留片。所述铰接板一上设有顶板调温件，所述顶板调温件包含操作杆、连接在所述操作杆末端的加热接触块、固定套接在所述操作杆上的下压块、位于所述铰接板一上方的隔热件和位于所述隔热件和所述下压块之间的弹性环，所述加热接触块位于所述铰接板一的下表面。

作为本发明的优选，所述操作杆与所述铰接板能相对转动，所述加热接触块包括窄端部和宽端部。

作为本发明的优选，所述加热管上设有用于自动控制流速的限速瓣膜，所述限速瓣膜包含贴合所述加热管内壁的入管部和多个呈环状阵列连接在所述入管部上的多个瓣膜片，所述多个瓣膜片共同形成供加热介质通过的通过口，所述瓣膜片倾斜设置，按远离所述入管部逐渐向所述入管部中轴线方向靠拢。

作为本发明的优选，所述瓣膜片上设有化折线。

在生产加工时，所述模具本体放入所述容纳腔中，整个加热装置呈凹性，所述容纳腔可位于中部靠上方位置。所述容纳腔下部即为所述主体部，两侧即为侧伸部，两个所述侧伸部分别铰接着所述铰接板一和所述铰接板二。所述铰接板一可以为普通的盖板，起到密封作用，而所述铰接板二则不同，其上设有所述点加热装置。即这里可存在两种模式变化，即需要普通加热时，则将所述铰接板一翻转而下，而需要加强加热时，则将所述铰接板二翻下。

当所述模具本体的顶部位置也需要不同的加热效果时，就可以在所述铰接板一上安装所述顶板调温件。在实际使用时，用户可以操作所述操作杆进行下压，下压的时候，所述下压块会联动下压，并且与所述弹性环抵触。所述弹性环的弹性来避免所述操作杆的过度下压，使得所述加热接触块与所述模具本体挤压过度。正常情况下，所述加热接触块与所述模具本体的顶面接触，增加顶面的加热效果。其次，用户可以操作所述操作杆转动，从而调整所述加热接触块的朝向。所述加热接触块的横截面可以为梯形，包含窄端部和宽端部，从而能对所述模具本体的不同位置产生不同的加热效果。

在所述容纳腔下方位置，设有所述恒温加热部。所述恒温加热部与所述点加热装置不同，后者是作为辅助加热，且是对所述模具本体的局部位置，例如上表面进行针对性的加热。而前者是对整个所述模具本体进行整体加热，并温度基本不会有太大的变化，主要针对所述模具本体的四个侧面和底面。

这之中，包括了所述副管道进口和所述主加热板进口， 所述主加热板进口为矩形状，一般插入大型加热片，为主要的加热介质。而所述副管道进口为圆形状，可插入加热管，加热管采用水冷或者气冷的方式，作为次要的加热介质。

对于所述开关盘片而言，所述副管道进口可直接通过加热介质，也可插入管道，管道中通过加热介质。无论哪种具体实现形式，管道或者所述副管道进口都存在供所述盘片通过的间隙。当需要加热介质，如高温液体，不那么快通过整个所述加热装置时，用户可以控制所述下压管下压，带动所述前截留片和所述后截留片下压，从而遮挡住高温液体的流动，使得高温液体滞留指定时间，充分完成热交互。

此外，与所述开关盘片的滞留作用不同，所述限速瓣膜的作用是自动限速。当所述出热管中的加热介质，例如高温气体或者高温液体流动太快时，就会带动所述瓣膜片进行翻转。在正常状态下，多个所述瓣膜片相互配合形成的通过口口径较大。当所述瓣膜片翻转时，所述通过口的口径就逐渐变小，甚至关闭，达到限制流速的作用。

作为本发明的优选，所述点加热装置包含呈弧形外凸设置在所述铰接板二上的弧形棱座和多个转动连接在所述弧形棱座上的加热管。

作为本发明的优选，所述加热管的转动方向与所述弧形棱座的延伸方向相同。

用户可以调节所述加热管的延伸角度，所述加热管中一般喷出高温蒸汽，从而调节蒸汽的喷射方向。所述加热管的转动方向与所述弧形棱座的延伸方向相同。一般的，为所述模具本体的长度方向。

作为本发明的优选，所述副管道进口为多个，多个所述副管道进口位于同一水平面上，且较所述主加热板进口更靠近所述容纳腔。

所述主加热板进口作为主要的传热部件，温度高，扩散性强，所以放在离所述容纳腔稍微远一点的位置，一方面，是的所述副管道进口更靠近所述容纳腔，热量传递性好，另一方面，避免所述主加热板温度过高，对整体的热量控制产生不良影响。

作为本发明的优选，在所述侧伸部上设有可伸出与所述模具本体外侧壁抵触的侧加热装置，所述侧加热装置的伸出方向为水平方向，且与所述出热管的转动方向垂直。

作为本发明的优选，所述侧加热装置包含设在所述侧伸部上的滑动槽、在所述滑动槽中滑动的调节柱和多个共同连接在所述调节柱上的侧加热片。

作为本发明的优选，所述侧加热片包含与所述调节柱连接的连接部和连接在所述连接部末端的扩散接触部，所述扩散接触部按远离所述连接部方向横截面积逐渐增大。

在实际使用中，所述模具本体的升温由于产品和工艺的不同，对加热效果和加热区域也有不同的个性化的要求。上文提及的所述恒温加热部主要针对于所述模具本体的整体，尤其是底面。而所述点加热装置主要针对于所述模具本体的顶面。而此处提到的所述侧加热装置主要针对于所述模具本体的侧面。所述侧加热装置至少为一个，安装在其中一个侧伸部上，也可以为两个，分别设在两个所述侧伸部上。所述侧加热装置可以移动，从而来调节所述侧加热片是否与所述模具本体抵触。

具体的，当需要对所述模具本体侧面进行加强加热的时候，用户操作所述调节柱在所述滑动槽上滑动，从而使得所述侧加热片靠近所述模具本体。所述扩散接触部的作用一方面是增加受力面积，防止在长时间的使用后对所述模具本体的外表面造成损伤，另一方面是增加接触面积，提升热传递的效果。

综上所述，本发明具有如下有益效果：

1、通过恒温加热部对整个模具本体进行加热，在需要小幅度降温的时候，只需把其他加热部件关闭，无需使用冷却系统对整个模具进行降温，避免了模具频繁的升温降温过程。

2、两侧分别铰接普通盖板和带有点加热装置的盖板，从而对模具本体的上表面有不同的加热效果。

3、水平侧方向上的所述侧加热装置可以侧向移动，从而来切换是否与所述模具本体接触。

4、所述开关盘片能有效对加热介质进行截留滞留，延长热交互时间。

5、所述限速瓣膜能自动对通过的加热介质进行限速，避免温度上升过快，增加温度可控性。

6、所述顶板调温件能对所述模具本体的顶部产生不同的辅助加热效果。

附图说明

图1是实施例1的示意图；

图2是图1A处的细节放大示意图；

图3是开关盘片的示意图；

图4是限速瓣膜的示意图；

图5是铰接板一的示意图。

图中：

1、模具本体，2、加热装置，21、容纳腔，22、恒温加热部，23、主加热板进口，24、副管道进口，25、铰接板一、251、顶板调温件，2511、加热接触块，2512、隔热件，2513、弹性环，2514、下压块，2515、操作杆，26、铰接板二，27、点加热装置，271、弧形棱座，272、出热管，28、主体部，29、侧伸部，3、侧加热装置，31、滑动槽，32、调节柱，33、侧加热片，331、连接部，332、扩散接触部，5、限速瓣膜，51、入管部，52、瓣膜片，521、划折线，53、通过口，54、开关盘片，541、下压管，542、联动管，543、前截留片，544、后截留片。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例1，如图1和图2所示：一种包含顶部升温的金属模具，包括模具本体1和用于为模具本体1加热的加热装置2，加热装置2开设有用于容纳模具本体1的容纳腔21，加热装置2包含有主体部28和在主体部28两侧且在竖直方向上延伸的两个侧伸部29，两个侧伸部29上分别铰接有铰接板一25和铰接板二26，铰接板一25和铰接板2均可翻转遮盖住容纳腔21；主体部28上包含有恒温加热部22，恒温加热部22上开设有主加热板进口23和副管道进口24；铰接板二26 上设有点加热装置27。

在生产加工时，模具本体1放入容纳腔21中，整个加热装置2呈凹性，容纳腔21可位于中部靠上方位置。容纳腔21下部即为主体部28，两侧即为侧伸部29，两个侧伸部29分别铰接着铰接板一25和铰接板二26。铰接板一25可以为普通的盖板，起到密封作用，而铰接板二26则不同，其上设有点加热装置27。即这里可存在两种模式变化，即需要普通加热时，则将铰接板一25翻转而下，而需要加强加热时，则将铰接板二26翻下。

在容纳腔21下方位置，设有恒温加热部22。恒温加热部22与点加热装置27不同，后者是作为辅助加热，且是对模具本体1的局部位置，例如上表面进行针对性的加热。而前者是对整个模具本体1进行整体加热，并温度基本不会有太大的变化，主要针对模具本体1的四个侧面和底面。

这之中，包括了副管道进口24和主加热板进口23， 主加热板进口23为矩形状，一般插入大型加热片，为主要的加热介质。而副管道进口为圆形状，可插入加热管，加热管采用水冷或者气冷的方式，作为次要的加热介质。

点加热装置27包含呈弧形外凸设置在铰接板二26上的弧形棱座271和多个转动连接在弧形棱座271上的加热管272。加热管272的转动方向与弧形棱座271的延伸方向相同。

用户可以调节加热管272的延伸角度，加热管272中一般喷出高温蒸汽，从而调节蒸汽的喷射方向。加热管272的转动方向与弧形棱座271的延伸方向相同。一般的，为模具本体1的长度方向。

副管道进口24为多个，多个副管道进口24位于同一水平面上，且较主加热板进口23更靠近容纳腔21。主加热板进口23作为主要的传热部件，温度高，扩散性强，所以放在离容纳腔21稍微远一点的位置，一方面，是的副管道进口24更靠近容纳腔，热量传递性好，另一方面，避免主加热板23温度过高，对整体的热量控制产生不良影响。

在侧伸部29上设有可伸出与模具本体1外侧壁抵触的侧加热装置3，侧加热装置3的伸出方向为水平方向，且与出热管272的转动方向垂直。

侧加热装置3包含设在侧伸部29上的滑动槽31、在滑动槽31中滑动的调节柱32和多个共同连接在调节柱32上的侧加热片33。侧加热片33包含与调节柱32连接的连接部331和连接在连接部331末端的扩散接触部332，扩散接触部332按远离连接部331方向横截面积逐渐增大。

在实际使用中，模具本体1的升温由于产品和工艺的不同，对加热效果和加热区域也有不同的个性化的要求。上文提及的恒温加热部22主要针对于模具本体1的整体，尤其是底面。而点加热装置27主要针对于模具本体1的顶面。而此处提到的侧加热装置3主要针对于模具本体1的侧面。侧加热装置3至少为一个，安装在其中一个侧伸部9上，也可以为两个，分别设在两个侧伸部9上。侧加热装置3可以移动，从而来调节侧加热片33是否与模具本体1抵触。

具体的，当需要对模具本体1侧面进行加强加热的时候，用户操作调节柱32在滑动槽31上滑动，从而使得侧加热片33靠近模具本体1。扩散接触部332的作用一方面是增加受力面积，防止在长时间的使用后对模具本体1的外表面造成损伤，另一方面是增加接触面积，提升热传递的效果。

如图3所示，该种热量可控金属模具还包含用于控制副管道进口24开合状态的开关盘片54,开关盘片54包含在竖直方向上延伸的下压管541、与下压管541连接的联动管542和多个共同连接在联动管542上的用于插入副管道进口24的盘片，盘片包含前截留片543和后截留片544。

对于开关盘片54而言，副管道进口24可直接通过加热介质，也可插入管道，管道中通过加热介质。无论哪种具体实现形式，管道或者副管道进口24都存在供盘片通过的间隙。当需要加热介质，如高温液体，不那么快通过整个加热装置2时，用户可以控制下压管541下压，带动前截留片543和后截留片544下压，从而遮挡住高温液体的流动，使得高温液体滞留指定时间，充分完成热交互。

如图4所示，加热管272上设有用于自动控制流速的限速瓣膜5，限速瓣膜5包含贴合加热管272内壁的入管部51和多个呈环状阵列连接在入管部51上的多个瓣膜片52，多个瓣膜片52共同形成供加热介质通过的通过口53，瓣膜片52倾斜设置，按远离入管部51逐渐向入管部51中轴线方向靠拢。

与开关盘片54的滞留作用不同，限速瓣膜5的作用是自动限速。当出热管272中的加热介质，例如高温气体或者高温液体流动太快时，就会带动瓣膜片52进行翻转。在正常状态下，多个瓣膜片52相互配合形成的通过口53口径较大。当瓣膜片52翻转时，通过口52的口径就逐渐变小，甚至关闭，达到限制流速的作用。

瓣膜片52上设有化折线521。划折线521利于瓣膜片52的局部翻转。增加翻转敏感性。

如图5所示，铰接板一25上设有顶板调温件251，顶板调温件251包含操作杆2515、连接在操作杆2515末端的加热接触块2511、固定套接在操作杆2515上的下压块2515、位于铰接板一25上方的隔热件2512和位于隔热件2512和下压块2514之间的弹性环2513，加热接触块2511位于铰接板一25的下表面。操作杆2515与铰接板25能相对转动，加热接触块2511包括窄端部和宽端部。

当模具本体1的顶部位置也需要不同的加热效果时，就可以在铰接板一25上安装顶板调温件251。在实际使用时，用户可以操作操作杆2515进行下压，下压的时候，下压块2514会联动下压，并且与弹性环2513抵触。弹性环2513的弹性来避免操作杆2515的过度下压，使得加热接触块2511与模具本体1挤压过度。正常情况下，加热接触块2511与模具本体1的顶面接触，增加顶面的加热效果。其次，用户可以操作操作杆2515转动，从而调整加热接触块2511的朝向。加热接触块2511的横截面可以为梯形，包含窄端部和宽端部，从而能对模具本体1的不同位置产生不同的加热效果。

Claims (9)

1.一种包含顶部升温的金属模具，包括模具本体（1）和用于为所述模具本体（1）加热的加热装置（2），其特征在于：所述加热装置（2）开设有用于容纳所述模具本体（1）的容纳腔（21），所述加热装置（2）包含有主体部（28）和在所述主体部（28）两侧且在竖直方向上延伸的两个侧伸部（29），两个所述侧伸部（29）上分别铰接有铰接板一（25）和铰接板二（26），所述铰接板一（25）和所述铰接板（2）均可翻转遮盖住所述容纳腔（21）；所述主体部（28）上包含有恒温加热部（22），所述恒温加热部（22）上开设有主加热板进口（23）和副管道进口（24）；所述铰接板二（26） 上设有点加热装置（27）,所述点加热装置（27）包含呈弧形外凸设置在所述铰接板二（26）上的弧形棱座（271）和多个转动连接在所述弧形棱座（271）上的加热管（272）;该种热量可控金属模具还包含用于控制所述副管道进口(24)开合状态的开关盘片(54),所述开关盘片（54）包含在竖直方向上延伸的下压管（541）、与所述下压管（541）连接的联动管（542）和多个共同连接在所述联动管（542）上的用于插入所述副管道进口（24）的盘片，所述盘片包含前截留片（543）和后截留片（544）；所述铰接板一（25）上设有顶板调温件（251），所述顶板调温件（251）包含操作杆（2515）、连接在所述操作杆（2515）末端的加热接触块（2511）、固定套接在所述操作杆（2515）上的下压块（2515）、位于所述铰接板一（25）上方的隔热件（2512）和位于所述隔热件（2512）和所述下压块（2514）之间的弹性环（2513），所述加热接触块（2511）位于所述铰接板一（25）的下表面。

2.根据权利要求1所述的一种包含顶部升温的金属模具，其特征在于：所述操作杆（2515）与所述铰接板（25）能相对转动，所述加热接触块（2511）包括窄端部和宽端部。

3.根据权利要求1所述的一种包含顶部升温的金属模具，其特征在于：所述加热管（272）上设有用于自动控制流速的限速瓣膜（5），所述限速瓣膜（5）包含贴合所述加热管（272）内壁的入管部（51）和多个呈环状阵列连接在所述入管部（51）上的多个瓣膜片（52），所述多个瓣膜片（52）共同形成供加热介质通过的通过口（53），所述瓣膜片（52）倾斜设置，按远离所述入管部（51）逐渐向所述入管部（51）中轴线方向靠拢。

4.根据权利要求3所述的一种包含顶部升温的金属模具，其特征在于：所述瓣膜片（52）上设有化折线（521）。

5.根据权利要求1所述的一种包含顶部升温的金属模具，其特征在于：所述加热管（272）的转动方向与所述弧形棱座（271）的延伸方向相同。

6.根据权利要求1所述的一种包含顶部升温的金属模具，其特征在于：所述副管道进口（24）为多个，多个所述副管道进口（24）位于同一水平面上，且较所述主加热板进口（23）更靠近所述容纳腔（21）。

7.根据权利要求5所述的一种包含顶部升温的金属模具，其特征在于：在所述侧伸部（29）上设有可伸出与所述模具本体（1）外侧壁抵触的侧加热装置（3），所述侧加热装置（3）的伸出方向为水平方向，且与所述出热管（272）的转动方向垂直。

8.根据权利要求7所述的一种包含顶部升温的金属模具，其特征在于： 所述侧加热装置（3）包含设在所述侧伸部（29）上的滑动槽（31）、在所述滑动槽（31）中滑动的调节柱（32）和多个共同连接在所述调节柱（32）上的侧加热片（33）。

9.根据权利要求8所述的一种包含顶部升温的金属模具，其特征在于： 所述侧加热片（33）包含与所述调节柱（32）连接的连接部（331）和连接在所述连接部（331）末端的扩散接触部（332），所述扩散接触部（332）按远离所述连接部（331）方向横截面积逐渐增大。