CN109648771A - 一种高分子材料发泡成型的速热、速冷系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高分子材料发泡成型的速热、速冷系统，属于注塑机械领域，包括：控制器；加热模块，一端与控制器电连接，另一端环套于模具型腔件的外轮廓上；冷却模块，一端与控制器电连接，另一端设置于模具型腔件的上下两端。本发明提供的一种高分子材料发泡成型的速热、速冷系统，集成了加热模块和冷却模块，使得高分子发泡材料能够在模具内完成加热、发泡以及冷却定型，实现高分子发泡材料至发泡产品定型的“一步到位”，进而保障产品形状、规格尺寸的一致化。
Description
技术领域
本发明属于注塑机械技术领域，涉及一种系统，特别是一种高分子材料发泡成型的速热、速冷系统。
背景技术
在现有技术中，发泡成型模具一般是预放高分子材料进入模具，或者以注射的方式将高分子材料注入模具中，然后通过对模具进行加热处理，实现位于模具中的高分子材料进行发泡。但是，现有的加热方式是通过水蒸气加热或者采用电热管进行加热，其加热的速度较慢，而且一般的模具上仅仅设置有加热结构，而无冷却结构，使得产品在发泡成型后，需要将发泡成型的产品从模具中取出，然后放入冷却模型中进行冷却定模处理，其操作较为不方便。
综上所述，需要设计一种集成有加热、冷却功能的系统。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种集成有加热、冷却功能的系统。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种高分子材料发泡成型的速热、速冷系统，包括：控制器；加热模块，一端与控制器电连接，另一端环套于模具型腔件的外轮廓上；冷却模块，一端与控制器电连接，另一端设置于模具型腔件的上下两端。
在上述的一种高分子材料发泡成型的速热、速冷系统中，所述加热模块采用电磁感应的方式进行加热处理，冷却模块采用液氮转化成低温氮气进行降温冷却处理。
在上述的一种高分子材料发泡成型的速热、速冷系统中，加热模块包括两组呈上下分布的加热结构，分别为上加热结构和下加热结构，其中，上加热结构嵌套在上模板的模具型腔件的外轮廓上，下加热结构嵌套在下模板的模具型腔件的外轮廓上。
在上述的一种高分子材料发泡成型的速热、速冷系统中，上加热结构包括一根呈螺旋状设置的电磁感应加热圈，其中电磁感应加热圈的两端分别通过电缆与控制器电连接。
在上述的一种高分子材料发泡成型的速热、速冷系统中，沿上模板的厚度方向开设有一个阶梯状通孔，并在该阶梯状通孔的孔壁上开设有一个缺口，其中，该缺口作为电磁感应加热圈与电缆相连时的走线通道，阶梯状通孔的阶梯部作为螺旋状电磁感应加热圈的支撑部。
在上述的一种高分子材料发泡成型的速热、速冷系统中，模具中的上模板和下模板上下叠加设置，且在上模板和下模板上均开设有一个所述的阶梯状通孔，并在每一个所述的阶梯状通孔的孔壁上开设有一个所述的缺口，其中，上模板上的所述缺口与下模板上的所述缺口同侧，且相反设置。
在上述的一种高分子材料发泡成型的速热、速冷系统中，冷却模块包括一个用以存储液氮的氮气瓶，且在氮气瓶上开设有一个阀门，其中，阀门外接一个三通阀，并向外引出两条用以输送低温氮气的导管，且两根导管分别连接至两块冷却板，两块冷却板分别可拆卸连接于上模板和下模板；或者氮气瓶上设置有两个相对的阀门，每个阀门上设置有一个阀口，其中，每一个阀口外接一根用以输送低温氮气的导管，且两根导管分别连接至两块冷却板上，该两块冷却板分别可拆卸连接于上模板和下模板，其中，可拆卸连接于上模板上的冷却板为上冷却板，可拆卸连接于下模板上的冷却板为下冷却板。
在上述的一种高分子材料发泡成型的速热、速冷系统中，上冷却板一侧与上模板相连，上冷却板的另一侧与上面板相连，其中，在上冷却板的一侧开设有一个第一槽孔，且该第一槽孔的深度延伸至上冷却板的中心，形成第二槽孔，该第二槽孔与模具型腔件相连通，其中，第一槽孔与第二槽孔之间所形成的通道作为低温氮气通入上冷却板时的主流通道。
在上述的一种高分子材料发泡成型的速热、速冷系统中，沿第二槽孔的轴线方向呈发散状设置有若干条条形凹槽，其中，每一条条形凹槽与第二槽孔相连通，作为低温氮气流通时的支流通道。
在上述的一种高分子材料发泡成型的速热、速冷系统中，若干条条形凹槽之间为等弧长排布。
与现有技术相比，本发明提供的一种高分子材料发泡成型的速热、速冷系统，集成了加热模块和冷却模块，使得高分子发泡材料能够在模具内完成加热、发泡以及冷却定型，实现高分子发泡材料至发泡产品定型的“一步到位”，进而保障产品形状、规格尺寸的一致化。
附图说明
图1是本发明一种高分子材料发泡成型的速热、速冷系统应用于模具上的结构框图。
图2是本发明一种高分子材料发泡成型的速热、速冷系统应用于模具上的使用状态图。
图3是本发明一种高分子材料发泡成型的速热、速冷系统应用于模具上的另一视角的使用状态图。
图4是图3所示的剖视图。
图5是图2所示的局部示意图A。
图6是图2所示的局部示意图B。
图7是本发明一较佳实施例中冷却板的结构示意图。
图8是本发明一较佳实施例中模板的结构示意图。
图中，100、控制器；200、加热模块；210、电磁感应加热圈；220、电缆；300、模具型腔件；400、冷却模块；410、氮气瓶；420、阀门；430、导管；440、阀口；450、上冷却板；451、第一槽孔；452、第二槽孔；453、条形凹槽；460、下冷却板；500、上模板；510、阶梯状通孔；520、缺口；600、下模板；700、导向柱；800、上面板。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1至图8所示，本发明提供的一种高分子材料发泡成型的速热、速冷系统，包括：控制器100；加热模块200，一端与控制器100电连接，另一端环套于模具型腔件300的外轮廓上；冷却模块400，一端与控制器100电连接，另一端设置于模具型腔件300的上下两端。
当需要注塑产品时，首先将高分子发泡材料注射入模具的模具型腔件300中，而后通过控制器100控制加热模块200工作，使得模具型腔件300快速升温，经热传导的方式，使得高分子发泡材料在模具内进行加热、发泡处理，当发泡完成后，控制器100控制冷却模块400工作，使得发泡完成的产品快速冷却定型。
本发明提供的一种高分子材料发泡成型的速热、速冷系统，集成了加热模块200和冷却模块400，使得高分子发泡材料能够在模具内完成加热、发泡以及冷却定型，实现高分子发泡材料至发泡产品定型的“一步到位”，进而保障产品形状、规格尺寸的一致化。
进一步优选地，如图1至图8所示，在本实施例中，加热模块200采用电磁感应的方式进行加热，其加热速度较快，冷却模块400采用液氮转化成低温氮气，对发泡产品进行降温冷却处理，其冷却速度较快，而且低温氮气冷却，对周围环境不造成影响，为“绿色环保”的冷却方式。
优选地，如图1至图8所示，加热模块200包括两组呈上下分布的加热结构，分别为上加热结构和下加热结构，其中，上加热结构嵌套在上模板500的模具型腔件300的外轮廓上，下加热结构嵌套在下模板600的模具型腔件300的外轮廓上。当控制器100控制加热模块200工作时，使得分别在上模板500和下模板600中的模具型腔件300能够同步进行加热处理，使得模具型腔件300中的发泡材料受热均匀，发泡成型后的产品质量较高。
进一步优选地，如图1至图8所示，上加热结构与下加热结构的组成结构相同，在此，以上加热结构为例，进行如下描述。其中，上加热结构包括一根呈螺旋状设置的电磁感应加热圈210，其中电磁感应加热圈210的两端分别通过电缆220与控制器100电连接，当电磁感应加热圈210通电时，其能快速产生热能，并将该热能传递至模具型腔件300上，使得发泡材料受热发泡。进一步优选地，为了更好地定位电磁感应加热圈210在模具型腔件300外轮廓上的位置，则沿上模板500的厚度方向开设有一个阶梯状通孔510，并在该阶梯状通孔510的孔壁上开设有一个缺口520，其中，该缺口520作为电磁感应加热圈210与电缆220相连时的走线通道，阶梯状通孔510的阶梯部作为螺旋状电磁感应加热圈210的支撑部，防止嵌装在模具型腔件300外轮廓上的电磁感应加热圈210下滑，从而提高电磁感应加热圈210对模具型腔件300进行热传导时的稳定性和可靠性。
进一步优选地，模具中的上模板500和下模板600上下叠加设置，且在上模板500和下模板600上均开设有一个阶梯状通孔510，并在每一个阶梯状通孔510的孔壁上开设有一个缺口520，其中，上模板500上的缺口520与下模板600上的缺口520同侧，且相反设置。从而缩短了上、下两根电磁感应电热圈之间的相对距离，进而加快模具型腔件300的加热速率，进一步缩短发泡材料发泡成型的时间，提高工作效率。
进一步优选地，上模板500与下模板600之间设置有一个导向结构，且该导向结构包括位于模板各个部角上的导向柱700，其中，该导向柱700贯穿上模板500和下模板600，使得在进行开模时，上模板500与下模板600之间各个部位上等距离变化。
优选地，如图1至图8所示，冷却模块400包括一个用以存储液氮的氮气瓶410，且在氮气瓶410上开设有一个阀门420，其中，阀门420外接一个三通阀，并向外引出两条用以输送低温氮气的导管430，且两根导管430分别连接至两块冷却板，两块冷却板分别可拆卸连接于上模板500和下模板600；或者氮气瓶410上设置有两个相对的阀门420，每个阀门420上设置有一个阀口440，其中，每一个阀口440外接一根用以输送低温氮气的导管430，且两根导管430分别连接至两块冷却板上，该两块冷却板分别可拆卸连接于上模板500和下模板600。其中，可拆卸连接于上模板500上的冷却板为上冷却板450，可拆卸连接于下模板600上的冷却板为下冷却板460。以上两种方式均能实现，上下两块冷却板同步通入低温氮气，对模具型腔件300的上下两端进行同步冷热处理。
进一步优选地，两根导管430为波纹管，可随意伸缩，提高冷却模块400使用的灵活性。
进一步优选地，导管430与冷却板之间通过螺纹件(如螺母)进行锁定，便于导管430与冷却板之间的连接、拆卸以及更换。
进一步优选地，如图1至图8所示，上冷却板450和下冷却板460的结构相同。因此，以下描述以上冷却板450为例进行阐述。上冷却板450一侧与上模板500相连，上冷却板450的另一侧与上面板800相连，其中，在上冷却板450的一侧开设有一个第一槽孔451，且该第一槽孔451的深度延伸至上冷却板450的中心，形成第二槽孔452，该第二槽孔452与模具型腔件300相连通，其中，第一槽孔451与第二槽孔452之间所形成的通道作为低温氮气通入上冷却板450时的主流通道。
进一步优选地，如图1至图8所示，沿第二槽孔452的轴线方向呈发散状设置有若干条条形凹槽453，其中，每一条条形凹槽453与第二槽孔452相连通，作为低温氮气流通时的支流通道。在本实施例中，将氮气瓶410中的液氮以低温氮气的形式，从主流通道流入各个分支的支流通道内，使得模具型腔件300中发泡成型的产品快速冷却，从而缩短产品的冷却时间，进而缩短高分子发泡材料从加热、发泡至冷却定型的时间，大大提高了工作效率。
进一步优选地，若干条条形凹槽453(支流通道)之间为等弧长排布，使得模具型腔件300中发泡产品各个部角上均能实现同步冷却，进一步提高产品在形状，以及规格尺寸方面的一致性。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (10)
1.一种高分子材料发泡成型的速热、速冷系统，其特征在于，包括：控制器；加热模块，一端与控制器电连接，另一端环套于模具型腔件的外轮廓上；冷却模块，一端与控制器电连接，另一端设置于模具型腔件的上下两端。
2.根据权利要求1所述的一种高分子材料发泡成型的速热、速冷系统，其特征在于，所述加热模块采用电磁感应的方式进行加热处理，冷却模块采用液氮转化成低温氮气进行降温冷却处理。
3.根据权利要求1或2所述的一种高分子材料发泡成型的速热、速冷系统，其特征在于，加热模块包括两组呈上下分布的加热结构，分别为上加热结构和下加热结构，其中，上加热结构嵌套在上模板的模具型腔件的外轮廓上，下加热结构嵌套在下模板的模具型腔件的外轮廓上。
4.根据权利要求3所述的一种高分子材料发泡成型的速热、速冷系统，其特征在于，上加热结构包括一根呈螺旋状设置的电磁感应加热圈，其中电磁感应加热圈的两端分别通过电缆与控制器电连接。
5.根据权利要求4所述的一种高分子材料发泡成型的速热、速冷系统，其特征在于，沿上模板的厚度方向开设有一个阶梯状通孔，并在该阶梯状通孔的孔壁上开设有一个缺口，其中，该缺口作为电磁感应加热圈与电缆相连时的走线通道，阶梯状通孔的阶梯部作为螺旋状电磁感应加热圈的支撑部。
6.根据权利要求5所述的一种高分子材料发泡成型的速热、速冷系统，其特征在于，模具中的上模板和下模板上下叠加设置，且在上模板和下模板上均开设有一个所述的阶梯状通孔，并在每一个所述的阶梯状通孔的孔壁上开设有一个所述的缺口，其中，上模板上的所述缺口与下模板上的所述缺口同侧，且相反设置。
7.根据权利要求1所述的一种高分子材料发泡成型的速热、速冷系统，其特征在于，冷却模块包括一个用以存储液氮的氮气瓶，且在氮气瓶上开设有一个阀门，其中，阀门外接一个三通阀，并向外引出两条用以输送低温氮气的导管，且两根导管分别连接至两块冷却板，两块冷却板分别可拆卸连接于上模板和下模板；或者氮气瓶上设置有两个相对的阀门，每个阀门上设置有一个阀口，其中，每一个阀口外接一根用以输送低温氮气的导管，且两根导管分别连接至两块冷却板上，该两块冷却板分别可拆卸连接于上模板和下模板，其中，可拆卸连接于上模板上的冷却板为上冷却板，可拆卸连接于下模板上的冷却板为下冷却板。
8.根据权利要求7所述的一种高分子材料发泡成型的速热、速冷系统，其特征在于，上冷却板一侧与上模板相连，上冷却板的另一侧与上面板相连，其中，在上冷却板的一侧开设有一个第一槽孔，且该第一槽孔的深度延伸至上冷却板的中心，形成第二槽孔，该第二槽孔与模具型腔件相连通。
9.根据权利要求8所述的一种高分子材料发泡成型的速热、速冷系统，其特征在于，沿第二槽孔的轴线方向呈发散状设置有若干条条形凹槽，其中，每一条条形凹槽与第二槽孔相连通。
10.根据权利要求9所述的一种高分子材料发泡成型的速热、速冷系统，其特征在于，若干条条形凹槽之间为等弧长排布。
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