CN114589895B - 模具冷却装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种模具冷却装置，用于急冷急热工艺，该模具用以成型显示设备的外框，该模具冷却装置包括模仁、热嘴以及冷却水路。热嘴插设于模仁内。冷却水路内嵌于模仁内，且包括第一冷却管路、第二冷却管路以及连接管路。第一冷却管路具有进水口，而第二冷却管路具有出水口。连接管路围绕热嘴的周围且连接第一冷却管路与第二冷却管路。连接管路在热嘴的延伸方向上的厚度分别大于第一冷却管路在热嘴的延伸方向上的第一厚度以及第二冷却管路在热嘴的延伸方向上的第二厚度。本发明的模具冷却装置可避免热流道区域的温度过高，进而可避免产品外观具有因温差而产生的印痕缺陷。

Description

模具冷却装置
技术领域
本发明关于一种冷却装置，且特别是关于一种模具冷却装置，该模具用以成型显示设备的外框。
背景技术
市场上的显示设备，诸如电视、笔记本计算机等产品，其外观框件(外框)追求薄型化、窄边框设计、以及外观具有多种纹理的设计，其中较微观的纹理用普通射出成型工艺，很难达到纹理显现的效果，需要借助急冷急热工艺(RHCM, Rapid Heat Cycle Molding)，来提升产品外观纹理显现效果。急冷急热工艺是将模具型腔表面加热到塑料的热变形温度，然后注入塑料，注塑过程中，模具的温度保持不变，完毕后模具的温度逐渐下降至取出产品，其中模具通常以热流道直接在产品面进浇。然而，因热流道区域的温度过高，常常导致产品外观具有因温差而产生的印痕缺陷，此类印痕又被称为“太阳印”。为了改善此外观缺陷，目前模具在设计时会针对热流道的热嘴增加水套来做为冷却设计，不过有时候会因受限于产品结构或模具结构的空间限制，进而导致无法设计独立的热嘴水套。此外，热嘴水套也可能与模具内的镶针产生干涉，导致无法以独立热嘴水套的形式设计冷却水路。
“背景技术”段落只是用来帮助了解本发明内容，因此在“背景技术”段落所公开的内容可能包含一些没有构成本领域技术人员所知道的现有技术。在“背景技术”段落所公开的内容，不代表该内容或者本发明一个或多个实施例所要解决的问题，在本发明申请前已被本领域技术人员所知晓或认知。
发明内容
本发明提供一种模具冷却装置，用于急冷急热工艺，该模具用以成型显示设备的外框，可避免热流道区域的温度过高，进而可避免产品外观具有因温差而产生的印痕缺陷。
本发明的其他目的和优点可以从本发明所公开的技术特征中得到进一步的了解。
为达到上述的一或部分或全部目的或是其他目的，本发明的一实施例提出一种模具冷却装置，包括模仁、热嘴以及冷却水路。热嘴插设于模仁内。冷却水路内嵌于模仁内，且包括第一冷却管路、第二冷却管路以及连接管路。第一冷却管路具有进水口，而第二冷却管路具有出水口。连接管路围绕热嘴的周围且连接第一冷却管路与第二冷却管路。连接管路在热嘴的延伸方向上的厚度分别大于第一冷却管路在热嘴的延伸方向上的第一厚度以及第二冷却管路在热嘴的延伸方向上的第二厚度。
基于上述，本发明的实施例至少具有以下其中一个优点或功效。在本发明的模具冷却装置的设计中，冷却水路的连接管路围绕热嘴的周围且连接第一冷却管路与第二冷却管路，其中连接管路在热嘴的延伸方向上的厚度分别大于第一冷却管路在热嘴的延伸方向上的第一厚度以及第二冷却管路在热嘴的延伸方向上的第二厚度。也就是说，本发明借由连接管路的设置来降低热嘴周遭区域的温度，以取代现有的热嘴水套，可不受限于产品结构或模具结构的空间限制，因此也可避免热流道区域的温度过高，进而可避免产品外观具有因温差而产生的印痕缺陷。
附图说明
图1A是依照本发明的一实施例的一种模具冷却装置的立体示意图。
图1B是图1A的模具冷却装置的侧视示意图。
图1C是图1A的模具冷却装置的透视示意图。
图1D是图1A的模具冷却装置的热嘴与冷却水路的侧视示意图。
图2A是依照本发明的另一实施例的一种模具冷却装置的立体示意图。
图2B是图2A的模具冷却装置的透视示意图。
图2C是图2A的模具冷却装置的热嘴与冷却水路的侧视示意图。
图3A是依照本发明的另一实施例的一种模具冷却装置的立体示意图。
图3B是图3A的模具冷却装置的透视示意图。
图3C是图3A的模具冷却装置的热嘴与冷却水路的侧视示意图。
附图标记如下：
100a、100b、100c：模具冷却装置；
110：模仁；
120：热嘴；
122：第一端部；
124：第二端部；
132a、132b、132c：第一冷却管路；
133a1、133b1、133c1：第一接合管路；
133a2、133b2、133c2：第一子冷却管路；
134a、134b、134c：第二冷却管路；
135b1、135c1：第二接合管路；
135b2、135c2：第二子冷却管路；
136a、136b、136c：连接管路；
137：开口；
140：模具；
150：镶件；
A1：第一侧边；
A2：第二侧边；
D：延伸方向；
E1、E3、
Figure 723217DEST_PATH_IMAGE001
：进水口；
E2、E4、
Figure 640358DEST_PATH_IMAGE002
：出水口；
G：第一间距；
H：第二间距；
L1：第一距离；
L2：第二距离；
P1：第一侧缘；
P2：第二侧缘；
S1：上表面；
S2：下表面；
S3、
Figure 295461DEST_PATH_IMAGE003
：顶表面；
S4、
Figure 690670DEST_PATH_IMAGE004
：底表面；
T：厚度；
T1：第一厚度；
T2：第二厚度；
W、
Figure 226081DEST_PATH_IMAGE005
：宽度。
具体实施方式
有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图的一优选实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。
一般来说，急冷急热工艺中具有热流道的模具与具有普通流道的模具相比，其具有注塑效率高、成型塑件质量好以及可节约原料等优点，其中具有热流道的模具是通过加热棒加热的方式来保证流道和浇口的塑料保持熔融状态。
图1A是依照本发明的一实施例的一种模具冷却装置的立体示意图。图1B是图1A的模具冷却装置的侧视示意图。图1C是图1A的模具冷却装置的透视示意图。图1D是图1A的模具冷却装置的热嘴与冷却水路的侧视示意图。为了方便说明起见，图1C省略绘示图1A中的模具。
详细来说，请先参考图1C与图1D，在本实施例中，模具用以成型显示设备的外框，但不局限于此。模具冷却装置100a包括模仁110、热嘴120以及冷却水路。热嘴120插设于模仁110内，且热嘴120是上述热流道（图未示）的终端。冷却水路内嵌于模仁110内，且包括第一冷却管路132a、第二冷却管路134a以及连接管路136a。第一冷却管路132a具有进水口E1，而第二冷却管路134a具有出水口E2。连接管路136a围绕热嘴120的周围且连接第一冷却管路132a与第二冷却管路134a。特别是，在本实施例中，连接管路136a在热嘴120的延伸方向D上的厚度T分别大于第一冷却管路132a在热嘴120的延伸方向D上的第一厚度T1以及第二冷却管路134a在热嘴120的延伸方向D上的第二厚度T2。也就是说，在热嘴120的延伸方向D上，连接管路136a的厚度T是分别大于第一冷却管路132a的第一厚度T1与第二冷却管路134a的第二厚度T2，可以热对流的方式有效地对热嘴120进行散热。
请参考图1A与图1B，在本实施例中，模仁110例如是母模仁，具有彼此相反的上表面S1与下表面S2。冷却水路的连接管路136a具有彼此相反的顶表面S3与底表面S4，顶表面S3与底表面S4平行于模仁110的上表面S1且垂直于热嘴120的延伸方向D，其中连接管路136a的顶表面S3切齐模仁110的上表面S1，而连接管路136a的底表面S4与模仁110的下表面S2之间具有第一间距G。以俯视观之，连接管路136a在模仁110的上表面S1的投影轮廓形状例如是圆角C型，但不局限于此。
更进一步来说，请再参考图1C，连接管路136a具有沿热嘴120的延伸方向D延伸的第一侧缘P1以及相对于第一侧缘P1的第二侧缘P2。第一冷却管路132a连接于连接管路136a的第一侧缘P1，而第二冷却管路134a连接于连接管路136a的第二侧缘P2。在本实施例中，第一冷却管路132a包括第一接合管路133a1以及两第一子冷却管路133a2。第一接合管路133a1连接于两第一子冷却管路之间133a2，且第一接合管路133a1垂直于两第一子冷却管路133a2。
再者，本实施例的模具冷却装置100a还包括镶件150，设置于模仁110内，且位于冷却水路所围绕的范围内。镶件150可视为一种互换件，可依据不同的机壳需求而更换成不同类型的镶件。连接管路136a在围绕热嘴120的延伸路径D上具有开口137，而镶件150更位于开口137处，意即位于圆角C型开口处。进一步而言，开口137位于第一侧缘P1与第二侧缘P2之间，意即第一侧缘P1与第二侧缘P2之间形成开口137。
请再参考图1D，本实施例的第一冷却管路132a及第二冷却管路134a连接于连接管路136a的位置与顶表面S3之间的第一距离L1大于第一冷却管路132a及第二冷却管路134a连接于连接管路136a的位置与底表面S4之间的第二距离L2。也就是说，本实施例的第一冷却管路132a及第二冷却管路134a连接于连接管路136a的位置比较接近连接管路136a的底表面S4。如图1C与图1D所示，连接管路136a与热嘴120之间具有第二间距H，且第二间距H大于连接管路136a的宽度W，其中连接管路136a的宽度W为一定值。
请同时参考图1B、图1C、图1D，如前所述，本实施例的连接管路136a的顶表面S3切齐模仁110的上表面S1，进一步而言，热嘴120的下半部是插设于模仁110内，而连接管路136a的设置位置是靠近热嘴120的下半部，此是由于热嘴120的下半部埋在模仁中而需要散热；并且，为了对热嘴120提供较均匀的散热效果，必须利用连接管路136a的较佳散热范围，因此连接管路136a与热嘴120之间的第二间距H例如大于等于10 mm且小于等于15 mm。
请再参考图1D，考量加工的便利性，本实施例的连接管路136a的宽度W与厚度T（连接管路136a在热嘴120的延伸方向D上的厚度）的比例例如大于等于1:2且小于等于1:5，较佳为1:3，而连接管路136a的宽度W例如大于等于4 mm且小于等于10 mm，较佳为 8 mm。此外，同时考量加工的便利性以及加工成本，可采用铣床加工、CNC（Computer NumericalControl）加工中心等较简易的加工工艺来制作本实施例的冷却水路；相较于使用3D列印加工或放电加工（EDM，electrical discharge machining）等较昂贵的加工方式，本实施例的冷却水路借由铣床加工或CNC加工中心的加工工艺来制作，可达成降低制作成本以及缩短工期的效果。
此外，请再参考图1A与图1B，本实施例的模具冷却装置100a还包括模具140，其中模仁110固定于模具140上。第一冷却管路132a从模具140穿设于模仁110内而连接至连接管路136a。此处，进水口E1具体化是位于模具140上，而出水口E2具体化是位于模仁110上。
简言之，在本实施例的模具冷却装置100a的设计中，冷却水路的连接管路136a围绕热嘴120的周围且连接第一冷却管路132a与第二冷却管路134a，其中连接管路136a在热嘴120的延伸方向D上的厚度T分别大于第一冷却管路132a在热嘴120的延伸方向D上的第一厚度T1以及第二冷却管路134a在热嘴120的延伸方向D上的第二厚度T2。也就是说，本实施例是借由连接管路136a的设置来降低热嘴120周遭区域的温度，以取代现有的热嘴水套，可不受限于产品结构或模具结构的空间限制，因此也可避免热流道区域的温度过高，进而可避免产品外观具有因温差而产生的印痕缺陷。
在此必须说明的是，下述实施例沿用前述实施例的元件标号与部分内容，其中采用相同的标号来表示相同或近似的元件，并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例，下述实施例不再重复赘述。
图2A是依照本发明的另一实施例的一种模具冷却装置的立体示意图。图2B是图2A的模具冷却装置的透视示意图。图2C是图2A的模具冷却装置的热嘴与冷却水路的侧视示意图。为了方便说明起见，图2B省略绘示图2A中的模具。
请同时参考图1A、图1C、图2A以及图2B，本实施例的模具冷却装置100b与图1A的模具冷却装置100a相似，两者的差异在于：在本实施例中，冷却水路的第一冷却管路132b从模具140穿设于模仁110内而连接至连接管路136b。第二冷却管路134b从模具140穿设于模仁110内而连接至连接管路136b。此处，进水口E3与出水口E4皆分别位于模具140的相邻第一侧边A1、第二侧边A2上。
再者，请同时参考图2B以及图2C，在本实施例中，第一冷却管路132b包括第一接合管路133b1以及两第一子冷却管路133b2。第一接合管路133b1连接于两第一子冷却管路之间133b2，且第一接合管路133b1垂直于两第一子冷却管路133b2。此外，本实施例的第二冷却管路134b的设计与第一冷却管路132b相同，意即第二冷却管路134b也包括第二接合管路135b1以及两第二子冷却管路135b2。第二接合管路135b1连接于两第二子冷却管路135b2之间，且第二接合管路135b1垂直于两第二子冷却管路135b2。
图3A是依照本发明的另一实施例的一种模具冷却装置的立体示意图。图3B是图3A的模具冷却装置的透视示意图。图3C是图3A的模具冷却装置的热嘴与冷却水路的侧视示意图。为了方便说明起见，图3B省略绘示图3A中的模具。
请同时参考图1A、图1C、图3A以及图3B，本实施例的模具冷却装置100c与图1A的模具冷却装置100a相似，两者的差异在于：在本实施例中，冷却水路的第一冷却管路132c从模具140穿设于模仁110内而连接至连接管路136c。第二冷却管路134c从模具140穿设于模仁110内而连接至连接管路136c。此处，进水口
Figure 48544DEST_PATH_IMAGE001
与出水口
Figure 315577DEST_PATH_IMAGE002
皆分别位于模具140的相邻第一侧边A1、第二侧边A2上。
再者，请同时参考图3A、图3B以及图3C，在本实施例中，连接管路136c在垂直于热嘴120的延伸方向D的方向上的宽度
Figure 153958DEST_PATH_IMAGE005
随着远离模仁110的上表面S1且朝向模仁110的下表面S2沿热嘴120的延伸方向D而逐渐变小。也就是说，连接管路136c的宽度
Figure 822837DEST_PATH_IMAGE005
是呈现上宽下窄。更具体来说，本实施例的热嘴120具有第一端部122及第二端部124。热嘴120在第一端部122与第二端部124之间延伸，且第二端部124形成浇口。连接管路136c具有顶表面
Figure 19463DEST_PATH_IMAGE003
与底表面
Figure 773792DEST_PATH_IMAGE004
，顶表面
Figure 651749DEST_PATH_IMAGE003
与底表面
Figure 175135DEST_PATH_IMAGE004
平行于模仁110的上表面S1且垂直于热嘴120的延伸方向D。底表面
Figure 185072DEST_PATH_IMAGE004
靠近热嘴120的第二端部124，而顶表面
Figure 426698DEST_PATH_IMAGE003
远离热嘴120的第二端部124。此处，顶表面
Figure 701821DEST_PATH_IMAGE003
的面积具体化大于底表面
Figure 486238DEST_PATH_IMAGE004
的面积。
此外，请再同时参考图3B以及图3C，本实施例的第一冷却管路132c包括第一接合管路133c1以及两第一子冷却管路133c2。第一接合管路133c1连接于两第一子冷却管路之间133c2，且第一接合管路133c1垂直于两第一子冷却管路133c2。另外，本实施例的第二冷却管路134c的设计与第一冷却管路132c相同，意即第二冷却管路134c也包括第二接合管路135c1以及两第二子冷却管路135c2。第二接合管路135c1连接于两第二子冷却管路135c2之间，且第二接合管路135c1垂直于两第二子冷却管路135c2。
由于热嘴120的第二端部124所形成的浇口需要保持一定的温度才能使塑料处于熔融状态以利进料，因此连接管路136c在靠近浇口处的冷却效果可以比远离浇口处的冷却效果小。也就是说，围绕热嘴120的周围且连接第一冷却管路132c与第二冷却管路134c的连接管路136c可有效地降低热嘴120周遭区域的温度，以取代现有的热嘴水套，可避免热流道区域的温度过高，进而可避免产品外观具有因温差而产生的印痕缺陷，同时，连接管路136c具有宽度
Figure 821404DEST_PATH_IMAGE005
呈现上宽下窄的型态，在靠近浇口（第二端部124）处的冷却效果较小，可使浇口的温度不会被过度降低，以维持浇口塑料的熔融状态。
综上所述，本发明的实施例至少具有以下其中一个优点或功效。在本发明的模具冷却装置的设计中，冷却水路的连接管路围绕热嘴的周围且连接第一冷却管路与第二冷却管路，其中连接管路在热嘴的延伸方向上的厚度分别大于第一冷却管路在热嘴的延伸方向上的第一厚度以及第二冷却管路在热嘴的延伸方向上的第二厚度。也就是说，本发明借由连接管路的设置来降低热嘴周遭区域的温度，以取代现有的热嘴水套，可不受限于产品结构或模具结构的空间限制，因此也可避免热流道区域的温度过高，进而可避免产品外观具有因温差而产生的印痕缺陷。
以上所述，仅为本发明的优选实施例，不能以此限定本发明实施的范围，即凡是依照本发明权利要求书及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。另外本发明的任一实施例或权利要求不须达到本发明所公开的全部目的或优点或特点。此外，说明书摘要和发明名称仅是用来辅助专利文件检索，并非用来限制本发明的权利范围。此外，本说明书或权利要求书中提及的“第一”、“第二”等用语仅用以命名元件(element)的名称或区别不同实施例或范围，而并非用来限制元件数量上的上限或下限。

Claims (8)

1.一种模具冷却装置，所述模具用以成型显示设备的外框，其特征在于，所述模具冷却装置包括模仁、热嘴、冷却水路、镶件以及模具，其中
所述模仁具有彼此相反的上表面及下表面；
所述热嘴插设于所述模仁内；
所述冷却水路内嵌于所述模仁内且包括第一冷却管路、第二冷却管路以及连接管路，其中所述第一冷却管路具有进水口，而所述第二冷却管路具有出水口，所述连接管路围绕所述热嘴的周围且连接所述第一冷却管路与所述第二冷却管路，其中所述连接管路在所述热嘴的延伸方向上的厚度分别大于所述第一冷却管路在所述热嘴的所述延伸方向上的第一厚度以及所述第二冷却管路在所述热嘴的所述延伸方向上的第二厚度，所述连接管路在垂直于所述热嘴的延伸方向的方向上的宽度随着远离所述模仁的所述上表面且朝向所述模仁的所述下表面沿所述热嘴的延伸方向而逐渐变小，所述第一冷却管路以及所述第二冷却管路分别以垂直于所述热嘴的延伸方向连接于所述连接管路，且所述第一冷却管路以及第二冷却管路之间夹有一角度，所述连接管路具有彼此相反的顶表面及底表面，所述顶表面平行于所述上表面并垂直于所述热嘴的所述延伸方向，且所述顶表面切齐所述上表面，所述底表面与所述下表面之间具有间距，所述第一冷却管路及所述第二冷却管路连接于所述连接管路的位置与所述顶表面之间的距离大于所述第一冷却管路及所述第二冷却管路连接于所述连接管路的所述底表面之间的距离；
所述镶件设置于所述模仁内且位于所述冷却水路所围绕的范围内，所述连接管路在围绕所述热嘴的延伸路径上具有开口，而所述镶件更位于所述开口处；以及
所述模仁固定于所述模具上，所述第一冷却管路从所述模具穿设于所述模仁内而连接至所述连接管路，且所述进水口位于所述模具上，而所述出水口位于所述模仁上。
2.根据权利要求1所述的模具冷却装置，其特征在于，所述模仁具有上表面，所述连接管路在所述模仁的所述上表面的投影轮廓形状包括圆角C型。
3.根据权利要求2所述的模具冷却装置，其特征在于，所述连接管路具有沿所述热嘴的延伸方向延伸的第一侧缘以及相对于第一侧缘的第二侧缘，所述第一冷却管路连接于所述连接管路的所述第一侧缘，所述第二冷却管路连接于所述连接管路的所述第二侧缘。
4.根据权利要求1所述的模具冷却装置，其特征在于，所述连接管路与所述热嘴具有间距，且所述间距大于所述连接管路的宽度。
5.根据权利要求1所述的模具冷却装置，其特征在于，所述模具冷却装置还包括模具，
所述第二冷却管路从所述模具穿设于所述模仁内而连接至所述连接管路，所述进水口与所述出水口分别位于所述模具的相邻第一侧边、第二侧边上。
6.根据权利要求1所述的模具冷却装置，其特征在于，所述第一冷却管路包括第一接合管路以及两第一子冷却管路，所述第一接合管路连接于所述两第一子冷却管路之间，且所述第一接合管路垂直于所述两第一子冷却管路。
7.根据权利要求1所述的模具冷却装置，其特征在于，所述第二冷却管路包括第二接合管路以及两第二子冷却管路，所述第二接合管路连接于所述两第二子冷却管路之间，且所述第二接合管路垂直于所述两第二子冷却管路。
8.根据权利要求1所述的模具冷却装置，其特征在于，所述热嘴具有第一端部及第二端部，所述热嘴在所述第一端部与所述第二端部之间延伸，所述第二端部形成浇口，所述连接管路具有顶表面与底表面，所述顶表面与所述底表面平行于所述模仁的所述上表面并垂直于所述热嘴的所述延伸方向，所述底表面靠近所述热嘴的所述第二端部，而所述顶表面远离所述热嘴的所述第二端部，所述顶表面的面积大于所述底表面的面积。
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