CN108601128B - 电磁加热模具 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电磁加热模具，在电磁加热模具的模具本体内部设置由导磁陶瓷材料制备的导磁槽来容纳通电线圈，通电线圈能够与模具本体外部的中高频电源电连接，从而获得中高频电流以产生交变磁场。由于通电线圈直接设置在模具本体的内部，且至于导磁槽中，因此其产生的交变磁场被束缚于模具本体的内部，避免交变磁场只作用于模具本体。通过上述方案能够使中高频交变磁场全部用于对待加热部件直接加热，具有非常好的加热效果，可大大缩短加热时间。

Description

电磁加热模具

技术领域

本发明属于电磁应用技术领域，具体涉及一种利用电磁场对模具内部部件直接加热的电磁加热模具。

背景技术

在不同行业中经常会遇到对材料进行加热的需求，根据需求场景的不同也设计出多种加热方式。最为常见的加热方式是通过中间介质(例如导热油)实现热传导，即先对中间介质进行加热使其达到高温，然后将需要加热的材料与中间介质进行接触，通过热传导的方式令材料升温到需求温度，但是上述加热方法应用于一些特殊结构或特殊材料的加热时效率低、均匀性差。例如对一些热传导性能较差的材料进行加热时，一般是将其置于金属材质的模具中，通过导热油等高温介质将热量通过金属材质模具传导递给待加热材料。此时，待加热材料与金属模具接触的位置容易被加热，而与金属模具较远的位置则很难被被加热到，加热均匀性难以保证。而且当需求温度较高的情况下，需要加热的时间非常长。

为了解决上述问题，现有技术很多公开文献中提出电磁加热方法，在模具外侧布置与中高频发生器连通的通电线圈，启动中高频发生器在通电线圈中通入中高频电流，由通电线圈产生交变磁场对模具内部的材料加热。发明人经过实际试验后发现，这种加热方式效果并不理想，因为模具本身是金属材料制备得到的，金属材料对电磁场具有很强的屏蔽作用，模具外侧的中高频线圈产生的交变磁场几乎全部作用在金属材料的模具上，无法直接加热模具内部的材料。因此，现有技术中的电磁加热方式并不可行。

发明内容

本发明旨在提供一种电磁加热模具以真正意义上的实现利用电磁场直接对模具内的材料进行加热。

为此，本发明提供一种电磁加热模具，包括：

模具本体，具有适于放置待加热部件的中空腔体；所述中空腔体内壁的设定位置处开设有容纳槽，所述容纳槽开口朝向所述中空腔体的内部且绕其内壁一周布置；

导磁槽，固定于所述容纳槽内且其开口朝向所述中空腔体内部，由导磁陶瓷材料制备得到；

导线，盘设于所述导磁槽内部形成至少一个通电线圈，其两端穿过所述导磁槽及所述模具本体与模具本体外部的中高频电源电连接；

封胶层，将所述导磁槽及所述通电线圈完全覆盖，其表面与所述中空腔体的内壁形成平整的模具内表面。

可选地，上述的电磁加热模具中，所述模具本体，其侧壁上设有接插件；所述导线的两端穿过所述导磁槽及所述模具本体后与所述接插件的第一端电连接；所述中高频电源与所述接插件的第二端电连接。

可选地，上述的电磁加热模具中，所述导磁槽的槽口处向所述导磁槽外侧倾斜。

可选地，上述的电磁加热模具中，所述导磁槽的槽底涂覆有第一粘贴层，所述导线通过所述第一粘贴层固定于所述导磁槽底部。

可选地，上述的电磁加热模具中，所述导磁槽由多个子凹槽无缝拼接得到；所述子凹槽由导磁陶瓷材料制备得到，且每一所述子凹槽通过第二粘贴层固定于所述容纳槽的底部。

可选地，上述的电磁加热模具中，所述导磁槽底部与所述中空腔体侧壁上开设有过线孔；

所述导线的进线端和出线端穿过所述过线孔后与所述接插件的第一端连接；所述导线与所述过线孔之间浇筑有密封胶。

可选地，上述的电磁加热模具中，所述模具本体包括上模、中模和下模；所述中模为中空结构，所述上模和所述下模分别设置于所述中模的两个端口处，且与所述中模紧密连接，形成中空腔体；所述容纳槽设置于所述中模的内壁上。

可选地，上述的电磁加热模具中，所述容纳槽设置于所述中模的中间位置处；其内部的所述导磁槽的高度占中模高度的1/3-1/2。

可选地，上述的电磁加热模具中，所述导线为耐高温中高频电缆。

可选地，上述的电磁加热模具中，所述导线在所述导磁槽内的盘设圈数为6-20圈。

本发明提供的以上技术方案与现有技术相比，至少具有以下有益效果：

本发明所述的电磁加热模具及电磁加热装置，在电磁加热模具的模具本体内部设置由导磁陶瓷材料制备的导磁槽来容纳通电线圈，通电线圈外部的中高频电源电连接，从而获得中高频电流以产生交变磁场对模具本体内的待加热部件进行加热。该方案中，由于通电线圈直接设置在模具本体的内部且通过导磁陶瓷材料将通电线圈产生的交变磁场束缚住，避免交变磁场仅作用于模具本身，由此可以使交变磁场全部用于对待加热部件直接加热，可大大缩短加热时间。

附图说明

图1为本发明一个实施例所述电磁加热模具的剖视图；

图2为本发明另一个实施例所述电磁加热装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图进一步说明本发明实施例。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明的简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必需具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个组件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

本实施例提供一种电磁加热模具，如图1所示，其包括模具本体1，具有适于放置待加热部件的中空腔体11，所述模具本体1的材质可以选择金属材质也可以选择非金属材质。所述中空腔体11内壁的设定位置处开设有容纳槽，所述容纳槽开口朝向所述中空腔体11的内部且绕其内壁一周布置。在所述容纳槽内部固定设置有导磁槽2，所述导磁槽2由导磁陶瓷材料制备得到，且其开口朝向所述中空腔体11内部，所述导磁陶瓷材料具有良好的绝缘性并且能够将电磁场束缚在一定的范围内。在所述导磁槽2内部，布设有导线4，所述导线4盘设于所述导磁槽2内部形成至少一个通电线圈3，所述导线4两端穿过所述导磁槽2及所述模具本体1与模具本体1外部的中高频电源电连接；在所述导磁槽2内部布置好通电线圈3后，采用封胶层5将所述导磁槽2及所述通电线圈3完全覆盖，最后保证所述封胶层5的表面与所述中空腔体11的内壁表面形成平整的表面作为模具内表面。

以上方案中，在模具本体1内部设置有导磁陶瓷材料制备的导磁槽2来容纳通电线圈3，通电线圈3能够与外部中高频电源电连接，从而获得中高频电流以产生交变磁场，由于导磁槽2对电磁场的束缚作用，能够将交变磁场束缚在中空腔体11内部，从而保证电磁场不会作用于模具本身，而是对中空腔体11内的待加热部件直接加热，真正意义上的实现了通过电磁场对待加热部件加热，极大的提高了加热效率。

以上方案中，所述导磁槽2设置于所述中空腔体11内壁的中间位置处，所述导磁槽2的高度可以占所述中空腔体11高度的1/3-1/2，对称性的结构能够简化模具本体的加工工艺，另一方面导磁槽2位于中空腔体11的中间位置，使导磁槽2所影响的电磁场分布空间更集中。至于所述导磁槽2的高度，可以根据需要加热的部件的高度进行适应性选择，其目的是保证电磁场的分布空间可以覆盖到部件的整体高度即可，设置导磁槽2的高度可以占所述中空腔体11高度的1/3-1/2，能够使电磁场的分布空间在高度上基本覆盖中空腔体11内部的整体高度。

进一步地，所述导线为耐高温中高频电缆，可通过订购已有产品实现即可。一般情况下，模具本体内材料的需求温度都比较高，基本都在数十摄氏度甚至一百摄氏度以上，因此导线4直接选择具有耐高温特性的导线可保证其通电线圈工作稳定性。另外，所述导线4在所述导磁槽2内的盘设圈数亦可以根据其要加热的部件以及其需求温度进行调整，优选地所述导线4在所述导磁槽2内的盘设圈数为6-20圈。

上述方案中，所述封胶层5可以通过环氧树脂胶来实现，其厚度可以为2-5mm。在实际实现时，注入封胶层时可以使其稍厚一些，之后经过车床加工，将模具本体内表面整体车加工后，即可得到光滑的内表面。

另外，所述导磁陶瓷材料，其是由陶瓷材料内部掺杂一定量的导磁材料实现的，市面上已有的导磁陶瓷材料其价格都比较高，因此为了能够节约成本，采用尽可能少的导磁陶瓷材料实现尽可能大的电磁场分布，可以将所述导磁槽2的槽口处向所述导磁槽2外侧倾斜，也即所述导磁槽2的开口向外侧张开，其电磁场分布能够覆盖更大的空间范围，从而能够采用较小的导磁槽3实现对较大体积待加热部件进行加热。如此设计，可以减少导磁陶瓷材料的使用量，降低成本，具体倾斜角度可以根据实际被加热部件的高度进行设定，优选其角度在90度至135度之间。

进一步地，所述导磁槽2的槽底涂覆有第一粘贴层，所述导线4通过所述第一粘贴层固定于所述导磁槽2底部。所述第一粘贴层采用环氧树脂胶实现，为了降低成本，第一粘贴层尽可能的薄，只要能够保证导线4可固定于导磁槽2底部即可。

在一些实施方案中，所述导磁槽3可以为一体成型的结构，在另一些实施例中其可通过如下方式实现：由多个导磁陶瓷材料制备得到的子凹槽无缝拼接得到；每一所述子凹槽通过第二粘贴层固定于所述容纳槽的底部。所述第二粘贴层亦可以通过环氧树脂胶实现，同样地，为了降低成本，第二粘贴层尽可能的薄，只要能够保证子凹槽可固定于容纳槽底部即可。利用子凹槽进行拼接得到导磁槽2的方法，能够提高导磁槽2适配性，针对不同形状、不同尺寸的模具本体来说，可以简单的通过增减子凹槽的方法得到与其适配的导磁槽2。

实施例2

本实施例提供的电磁加热模具，如图2所示，所述模具本体的侧壁上设有接插件6；所述导线4的两端穿过所述导磁槽2及所述模具本体后与所述接插件6的第一端电连接；所述中高频电源与所述接插件6的第二端电连接。所述接插件6可以选择工业防水接插座实现，其可采用正泰电器、德力西电器等厂家生产的产品即可。

在所述导磁槽2底部与所述中空腔体11侧壁上开设有过线孔；所述导线4的进线端和出线端穿过所述过线孔后与所述接插件6的第一端连接；所述导线4与所述过线孔之间浇筑有密封胶，从而能实现模具整体的密封性。

另外，为了能够便于向中空腔体内部放置待加热部件，可以将模具本体划分为三个部分，如图2所示，其包括上模21、中模22和下模23；所述中模22为中空结构，所述上模21和所述下模23分别设置于所述中模22的两个端口处，且与所述中模22紧密连接，形成中空腔体11；所述容纳槽设置于所述中模22的内壁上，所述导磁槽2设置于所述容纳槽内部，如前所述所述导磁槽2优选设置于所述中模22内壁的中间位置处，其高度为中模22高度的1/3-1/2。采用以上方案，在放置待加热部件时，可直接将上模21和/或下模23打开，将待加热部件放置完成后，通过压力机施压将上模21和/或下模23与所述中模22压紧密封固定即可。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种电磁加热模具，其特征在于，包括：

模具本体，具有适于放置待加热部件的中空腔体；所述中空腔体内壁的设定位置处开设有容纳槽，所述容纳槽开口朝向所述中空腔体的内部且绕其内壁一周布置；

导磁槽，固定于所述容纳槽内且其开口朝向所述中空腔体内部，由导磁陶瓷材料制备得到；

导线，盘设于所述导磁槽内部形成至少一个通电线圈，其两端穿过所述导磁槽及所述模具本体与模具本体外部的中高频电源电连接；

封胶层，将所述导磁槽及所述通电线圈完全覆盖，其表面与所述中空腔体的内壁形成平整的模具内表面；

所述模具本体，其侧壁上设有接插件；所述导线的两端穿过所述导磁槽及所述模具本体后与所述接插件的第一端电连接；所述中高频电源与所述接插件的第二端电连接；

所述导磁槽由多个子凹槽无缝拼接得到；所述子凹槽由导磁陶瓷材料制备得到，且每一所述子凹槽通过第二粘贴层固定于所述容纳槽的底部。

2.根据权利要求1所述的电磁加热模具，其特征在于：

所述导磁槽的槽口处向所述导磁槽外侧倾斜。

3.根据权利要求1所述的电磁加热模具，其特征在于：

所述导磁槽的槽底涂覆有第一粘贴层，所述导线通过所述第一粘贴层固定于所述导磁槽底部。

4.根据权利要求1所述的电磁加热模具，其特征在于：

所述导磁槽底部与所述中空腔体侧壁上开设有过线孔；

所述导线的进线端和出线端穿过所述过线孔后与所述接插件的第一端连接；所述导线与所述过线孔之间浇筑有密封胶。

5.根据权利要求1-4任一项所述的电磁加热模具，其特征在于：

所述模具本体包括上模、中模和下模；所述中模为中空结构，所述上模和所述下模分别设置于所述中模的两个端口处，且与所述中模紧密连接，形成中空腔体；所述容纳槽设置于所述中模的内壁上。

6.根据权利要求5所述的电磁加热模具，其特征在于：

所述容纳槽设置于所述中模的中间位置处；其内部的所述导磁槽的高度占中模高度的1/3-1/2。

7.根据权利要求6所述的电磁加热模具，其特征在于：

所述导线为耐高温中高频电缆。

8.根据权利要求7所述的电磁加热模具，其特征在于：

所述导线在所述导磁槽内的盘设圈数为6-20圈。