CN1997499B - 模制装置 - Google Patents

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Abstract

一种模制装置，具有：形成型腔的至少一对模具；形成在所述模具内的至少一个管容纳部；安装在所述管容纳部中的至少一个热管；连接到所述热管以加热和冷却所述热管的热-冷源部分；以及控制所述热-冷源部分以选择性地加热和冷却所述热管的控制器。如此，提供一种减少模制周期并改善模制产品外观质量的模制装置。

Description

模制装置
技术领域
本发明涉及一种模制装置(mold apparatus)，具体地，涉及一种具有改进的加热和冷却结构的模制装置。
背景技术
以下将描述一种注入融化的树脂以进行注塑成型的模制装置。
通常，用于注塑成型的模制装置包括形成有形状与所需产品相应的空间的型腔的模具；加热模具的加热装置；以及冷却模具的冷却装置。
常规的用于注塑成型的模制装置中的加热装置包括安装在模具内的加热器等，以便在树脂注入型腔内前加热模具。冷却装置包括在模具内循环冷水的装置，以便在树脂注入型腔内后冷却模具。
但是，在常规模制装置中，加热装置和冷却装置轮流独立地加热和冷却模具，因此加热期间因冷却装置而增加，冷却期间因加热装置而增加。由此，常规模制装置的问题是模制周期增长。另外，在降低模具温度从而减少模制周期的情况下，模制装置难以保持模制产品的高质量的外观。因此，必须改进模制装置结构从而减少模制周期并使模制产品外观更好。
发明内容
因此，本发明的一个方面是提供一种模制装置，以减少模制周期并改善模制产品的外观质量。
本发明的其它方面和/或优点将部分地在以下描述中阐释，部分地从描述中显见，或可通过本发明的实践习得。
本发明的前述和/或其它方面和优点通过如下方式实现，提供一种模制装置，包括：形成有型腔的至少一对模具；形成在所述模具内的至少一个管容纳部；安装在所述管容纳部中的至少一个热管；连接到所述热管以加热和冷却所述热管的热-冷源部分；以及控制所述热-冷源部分以选择性地加热和冷却所述热管的控制器。
根据本发明，所述热-冷源部分可连接到所述热管的一侧。
根据本发明，所述控制器控制所述热-冷源部分，向其选择性地供应热源和冷源。
根据本发明，所述热-冷源部分包括供应和排出热源和冷源的至少一个泵。
根据本发明，所述热-冷源部分包括分别耦接到所述热管的热源部分和冷源部分。
根据本发明，所述管容纳部通过所述模具，所述热源部分和所述冷源部分分别接触穿过所述管容纳部的热管的相对端侧。
根据本发明，所述模具被加热时，所述控制器将热源供应到所述热源部分并切断向所述冷源部分的供应冷源，而所述模具被冷却时，所述控制器将冷源供应到所述冷源部分并切断向所述热源部分的供应热源。
根据本发明，所述热-冷源部分包括检测所述热-冷源部分温度的温度传感器。
根据本发明，至少一个模具设置为可分离的，所述管容纳部形成在所述模具的可分离表面以相应于所述型腔的形状。
附图说明
本发明的这些和其它方面和优点可从以下结合附图对实施例的描述中变得显见并更易于理解，其中：
图1是根据本发明的模制装置的示意剖视图；
图2是沿图1的II-II线截取的模制装置的剖视图，示出本发明的一个实施例；
图3是图1的模制装置的部分分解剖视图，示出图2的实施例；以及
图4是沿图1的IV-IV线截取的模制装置的剖视图，示出本发明的另一个实施例。
具体实施方式
现将给出本发明的实施例的详细参考，其例在附图中示出，其中所有附图中，相似的附图标记指代相似的元件。将描述所有附图中具有相同结构的相似元件，必要时不再重复描述。
下面将参照附图描述注入熔化的树脂以进行注塑成型的模制装置，其作为根据本发明的模制装置的例子。
如图1到3所示，根据本发明的实施例的模制装置1包括形成有型腔14以模制产品的至少一对模具10；在模具10内形成的至少一个管容纳部17；安装在管容纳部17中的至少一个热管20；连接到热管20并加热和冷却热管20的热-冷源部分21；控制热-冷源部分21以选择性地加热和冷却热管20的控制器30。
根据本发明的模制装置1被安装在注入部分3上，注入部分3将树脂等注入模具10的型腔14内并操作模具10从而取出模制产品。
注入部分3包括：熔化树脂并将熔化的树脂注入模具10的型腔14内的压注缸5；以及在压注缸5的一端设置的喷嘴7。另外，注入部分3包括支撑模具10的定模11的定模支撑部8；支撑模具10的动模13的动模支撑部9；以及耦接到动模支撑部9并移动所述动模13的模具操作部4。
注入部分3中所用的树脂可以但不必由塑料制成，也可采用广泛用在注塑成型工艺上的其它类型的树脂。
连接到注入部分3的模具10包括位于型腔14一侧的定模11，以及位于型腔14相对侧并可通过注入部分3的模具操作部4移动的动模13。另外，模具10包括穿过喷嘴7从而将熔化的树脂从注入部分3注入型腔14内的树脂注入孔15。
型腔14形成在定模11和动模13彼此耦接的表面上，其形成为相应于预设产品的空间。
定模11包括穿过定模11和注入部分3的喷嘴7的树脂注入孔15，树脂注入孔15连接到型腔14并将树脂导入型腔14内。
动模13耦接到定模11，并形成为形状与产品相应的型腔14。另外，因为动模13可因耦接到模具操作部4而被操作移动，因此动模13与定模11可分离地耦接。
管容纳部17位于定模11和动模13的至少一个上，并容纳热管20。管容纳部17可靠近热管20从而与之良好传热，但不限于这样的位置，而可位于允许管容纳部17实现这里所述目的的任何位置。传热材料如润滑油也可加在管容纳部17与热管20之间，从而容易传递管容纳部17与热管20之间的热。管容纳部17的直径设为可容纳直径为大约3～12mm的热管20。但是，管容纳部17的直径也可设为可容纳直径为大于或小于3～12mm的热管20。管容纳部17不穿透模具10。即，热管20端部插入管容纳部17内，从而不穿透模具10。
另外，管容纳部17可与型腔14分离预设距离X。管容纳部17与型腔14表面之间的预设距离X可为管容纳部17直径的大约两倍。但是，管容纳部17与型腔14表面之间的预设距离X可长于或短于管容纳部17直径的两倍。
另外，管容纳部17可为多个，所述多个管容纳部17可与定模11和动模13分别分离预设距离从而快速加热或冷却模具10。定模11和动模13内形成的各管容纳部17之间的预设距离Y可大约为管容纳部17直径的大约2～5倍长。但是，管容纳部17之间的预设距离Y可长于或短于管容纳部17直径的大约2～5倍。
另外，管容纳部17通常通过钻孔工艺形成在模具10内。但是，管容纳部17可通过其它工艺例如磨制形成在模具10内。定模11与动模13中的至少一个可分离地形成，多个管容纳部17可沿定模11和/或动模13的分离表面形成。换句话说，如图3所示，在分离模具10后，在模具10的分离表面上加工多个管容纳部17，使得多个管容纳部17相应于型腔14的形状定位，并分别保持相对型腔14表面相距预设距离X。若管容纳部17形成在模具10的分离表面，则与通过钻孔工艺形成直形管容纳部17的情况相比较，管容纳部17可具有各种形状。因此，可形成各种形状的管容纳部17以准确调节型腔14的表面温度，并可改善模制产品的外观质量。
热管20可为多个并能插入到管容纳部17中。热管20一侧与热-冷源部分21接触，而另一侧通过插入管容纳部17内而耦接到管容纳部17。热管20通过这样的工艺生成：将液体(如水或酒精)注入到减压的热管内，然后密封热管20的相对端。热管20的材料包括具有良好导热性的金属。换句话说，热管20可由铜制成，但也可由其它具有良好导热性的材料制成。热管20的直径可为大约3～12mm，但也可大于或小于3～12mm。
热-冷源部分21与热管20的一侧接触。在控制器30控制下，热-冷源部分21被选择性地供应以热源和冷源。具体地，热-冷源部分21连接到向其供应热源的供热管23和从其排出热源的排热管24。另外，热-冷源部分21连接到向其供应冷源的供冷管25和排出冷源的排冷管26。排出管24和26与供应管23和25可包括由控制器30控制的阀27。阀27可专门用于打开和关闭，或也可用于调节流体流量。热-冷源部分21可包括至少一个泵(未示出)，用于供应和排出热源和冷源。排出管24和26与供应管23和25可连接到该泵，使得热源和冷源供应到热-冷源部分21及从其排出。热-冷源部分21可包括热-冷源部分温度传感器29，以检测热-冷源部分21的温度。
热源供应到热-冷源部分21，并通过连接到热管20加热而热管20。热源的温度可为大约60～290℃，但根据注入的树脂的类型或模具10的类型，热源的温度可高于或低于60～290℃。例如，在注入热塑性树脂的情况下，当熔化的树脂注入模具10内时，模具10的温度可大约从60℃降低到40℃，高于刚刚从模具取出树脂前的树脂温度。因此，热源加热的热管20可迅速加热模具10。热源可包括油、水、汽中的至少一个，但也可为可迅速加热热管20的其它材料。
冷源供应到热-冷源部分21，热-冷源部分21将冷源传递到热管20，使得冷源冷却热管20。冷源的温度可为大约0～40℃，但根据注入树脂的类型或模具10的类型，冷源的温度也可高于或低于0～40℃。因此，被冷源冷却的热管20迅速冷却模具10。冷源可包括液氮、水或空气中的至少一种，但也可为可迅速冷却热管20的其它材料。
控制器30通过连接到阀27以控制阀27而可控制热源和冷源的供应量、供应时间、排出量及排出时间等，从而控制器30将热源和冷源选择性地供应到热-冷源部分21。控制器30连接到热-冷源部分温度传感器29，使得控制器30可根据热-冷源部分21的温度控制热源和冷源的供应量、供应时间、排出量及排出时间等。控制器30连接到模具温度检测传感器(未示出)以检测模具10的温度，使得控制器30可根据热-冷源部分21的温度来控制热源和冷源的供应量、供应时间、排出量及排出时间等。
在结构下，进行根据本发明的该实施例的模制装置的加热和冷却过程，如下所述。
首先，模具10彼此耦接以便注塑成型。控制器30通过将热源供应到热-冷源部分21而加热热管20。然后模具10通过受热的热管20而被加热。当模具10被加热到预设温度时，来自注入部分3的熔化的树脂加入到在模具10内形成的型腔14内。当树脂的加入完成或接近完成时，控制器30将热源从热-冷源部分21排出，并向其供应冷源。然后，热管20被冷源冷却，模具10通过受冷的热管20而被冷却。然后模具10彼此分离，取出模制产品。
由于根据本实施例的模制装置包括用于相继加热和冷却模具10的热管20，加热状态下的冷却效应最小化，冷却状态下的加热效应也最小化。因此，加热和冷却效率提高，模制装置1可迅速加热和冷却模具10使得注塑成型的周期可减小。由于模具10被迅速加热，注塑成型的周期减少，防止在产品外观上形成熔缝从而提高产品外观的一致性和光滑度，并防止在产品外观上形成树脂流痕迹。因此，可改善模制产品的外观质量。
图4是沿图1的IV-IV线截取的模制装置的剖视图，示出本发明的另一个实施例。如图4所示，与前一实施例不同，模制装置101包括沿热管120放置的一对热-冷源部分121和122。
根据本实施例的热-冷源部分121和122包括沿热管120放置的一对热源部分121和冷源部分122。管容纳部117穿过模具11和13，使得热管120可通过管容纳部117插入从而穿过模具11和13。
热源部分121和冷源部分122分别与穿过管容纳部117的热管120的相对端侧接触。热源部分121连接到向热源部分121供应热源的供热管123，并连接到从其排出所供应热源的排热管124。另外，冷源部分122连接到向其供应冷源的供冷管125，及从其排出所供应冷源的排冷管126。排热管124和排冷管126与供热管123和供冷管125可包括由控制器130控制的阀127。阀127可专门用于打开和关闭，或者也可用于调节流量。热源部分121和冷源部分122可分别包括至少一个泵(未示出)，用于供应和排出热源和冷源。具体地，排热管124和排冷管126与供热管123和供冷管125连接到该泵，使得热源和冷源供应到热源部分121和冷源部分122及从其排出。热源部分121和冷源部分122分别包括热-冷源部分温度传感器129，以检测热冷源部分121和122的温度。
当模具11和13被加热时，控制器130将热源供应到热源部分121，并切断向冷源部分122的冷源供应。当模具10被冷却时，控制器130将冷源供应到冷源部分122，并切断向热源部分121的热源供应。具体地，当模具11和13被加热时，控制器130控制阀127从冷源部分122排出冷源，并向热源部分121供应热源，当模具10被冷却时，控制器130控制阀127从热源部分121排出热源并向热源部分121供应冷源，使得热管120被加热和冷却。因此，模具11和13被加热和冷却。
用这种构造，根据图4的实施例的模制装置包括连接到热源部分121和冷源部分122的热管120，使得根据本实施例的模制装置101可更有效地加热和冷却模具11和13。
另外，根据图4的模制装置101可减少注塑成型的周期，同时改善模制产品外观的质量。
如上所述，提供热-冷源部分和热管以加热模具。但是，也可提供独立的加热器以快速加热或部分加热模具。
如上所述，模制装置提供注塑成型。但是，该模制装置也可用于铝压铸或加热和冷却用于注塑成型的其它类型的模具。
尽管已示出和描述了本发明的几个实施例，本领域的技术人员将可以理解在不背离所附权利要求及其等效物所限定的本发明的精神和范围的情况下，可对这些实施例做改变。

Claims (16)

1.一种模制装置，包括：
形成有型腔的至少一对模具；
形成在模具内的至少一个管容纳部；
安装在管容纳部中的至少一个热管；
连接到热管以加热和冷却热管的热-冷源部分；以及
控制热-冷源部分以选择性地加热和冷却热管的控制器，
其中，热-冷源部件包括调节热源和冷源各自的量的阀，所述控制器通过连接到所述阀以控制所述阀而控制热源和冷源的供应量、供应时间、排出量及排出时间的至少一个。
2.根据权利要求1的模制装置，其中，热-冷源部分连接到热管的一侧。
3.根据权利要求2的模制装置，其中，控制器控制热-冷源部分，从而向热-冷源部分选择性地供应热源和冷源。
4.根据权利要求3的模制装置，其中，热-冷源部分包括供应和排出热源和冷源的至少一个泵。
5.根据权利要求1的模制装置，其中，热-冷源部分包括分别耦接到热管的热源部分和冷源部分。
6.根据权利要求5的模制装置，其中，管容纳部穿过模具，并且热源部分和冷源部分分别连接到穿过管容纳部的热管的相对端侧。
7.根据权利要求6的模制装置，其中，模具被加热时，控制器将热源供应到热源部分并切断向冷源部分供应冷源，而模具被冷却时，控制器将冷源供应到冷源部分并切断向热源部分供应热源。
8.根据权利要求3的模制装置，其中，热源包括油、水和汽中的至少一个，而冷源包括液氮、水和空气中的至少一个。
9.根据权利要求1的模制装置，其中，热-冷源部分包括检测热-冷源部分温度的温度传感器。
10.根据权利要求1的模制装置，其中，至少一个模具设置为可分离的，并且管容纳部形成在模具的可分离表面以相应于型腔的形状。
11.一种模制装置，包括：
具有彼此接触并在其间形成型腔的第一和第二模具部分的模具本体；
形成在第一和第二模具部分中的至少一个内的至少一个管容纳部；
容纳在每个管容纳部中的热管；以及
连接到每个热管以通过热管选择性地提供热源和冷源从而加热和冷却模具本体的热-冷源部件，该热-冷源部件包括用于控制以便向热管选择性提供热源和冷源的控制器，
其中，所述热-冷源部件进一步包括调节热源和冷源各自的量的阀，所述控制器通过连接到所述阀以控制所述阀而控制热源和冷源的供应量、供应时间、排出量及排出时间的至少一个。
12.根据权利要求11的模制装置，其中，第一和第二模具部分中的一个是定模，而第一和第二模具部分中的另一个是动模，动模可移动而与定模分离。
13.根据权利要求12的模制装置，其中，进一步包括将熔化的树脂注入模具本体内的注入部分，注入部分包括定模支撑部以支撑定模以及动模支撑部以支撑动模。
14.根据权利要求11的模制装置，其中，热-冷源部件进一步包括感应热-冷源部分的温度的温度传感器，并且控制器根据所感应的温度和模制过程的周期控制热源和冷源的供应量、供应时间、排出量和排出时间。
15.根据权利要求11的模制装置，其中，热管延伸穿过模具本体，热-冷源部件进一步包括：
连接到热管的一端的热源部件；以及
连接到热管的另一端的冷源部件。
16.根据权利要求15的模制装置，其中，热源部件和冷源部件均进一步包括感应热-冷源部分的温度传感器，并且控制器根据所感应的温度和模制过程的周期控制热源和冷源的供应量、供应时间、排出量和排出时间。
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