CN219055188U - 用于生产pcr板的生产模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于生产PCR板的生产模具，所述PCR板具有多个反应孔，所述生产模具包括：沿上下方向相对布置的第一模座和第二模座，所述第一模座和所述第二模座共同限定出与所述PCR板相适配的型腔，所述第一模座和所述第二模座中的一个设有与所述型腔相连通的注胶流道，所述注胶流道用于向所述型腔内注入熔融态原料，另一个具有冷却流道以及与所述反应孔适配的型芯，所述冷却流道的至少部分结构位于所述型芯内侧，所述冷却流道用于流通冷却流体，所述第一模座和所述第二模座中的一个相对另一个可沿上下方向运动，以打开或关闭所述型腔。根据本实用新型的生产模具，可以改善原料在型腔内的填充效果，使PCR板快速冷却成型，提高PCR板表面质量和性能。

Description

用于生产PCR板的生产模具

技术领域

本实用新型涉及PCR板生产设备技术领域，尤其是一种用于生产PCR板的生产模具。

背景技术

目前在分子生物学研究和医学临床诊断过程中，PCR反应技术(基因扩增，Polymerase chain reaction：聚合酶链式反应)是不可缺少的，利用PCR反应技术进行基因扩增检测试验时，需要使用PCR板提供反应附着环境。

但是，由于PCR板的壁厚较薄，在成型过程中，容易因为生产原料的冷却不均，导致成型后的PCR板出现偏心或壁厚不均的情况，而反应管表面不光滑、不整齐，尺寸不稳定，会影响光线的穿透效果，不利于观察反应管内的样品反应情况，影响检测效果。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型在于提出一种用于生产PCR板的生产模具，可以使PCR板快速冷却成型，改善产品表面质量和性能，有助于更好地观察反应孔内的样品反应情况，进而提高样品检测效果。

根据本实用新型的用于生产PCR板的生产模具，所述PCR板具有多个反应孔，所述生产模具包括：沿上下方向相对布置的第一模座和第二模座，所述第一模座和所述第二模座共同限定出与所述PCR板相适配的型腔，所述第一模座和所述第二模座中的一个设有与所述型腔相连通的注胶流道，所述注胶流道用于向所述型腔内注入熔融态原料，另一个具有冷却流道以及与所述反应孔适配的型芯，所述冷却流道的至少部分结构位于所述型芯内侧，所述冷却流道用于流通冷却流体，所述第一模座和所述第二模座中的一个相对另一个可沿上下方向运动，以打开或关闭所述型腔。

根据本实用新型的生产模具，通过在型芯的内侧设置冷却流道，并在冷却流道内通入流动的冷却流体，使得冷却流体在流动过程中，可以直接与型芯发生热交换，从而带走原料所释放的热量，有利于PCR板快速冷却成型。而由于型芯处于PCR板的反应孔的内侧，使得型芯可以均匀地吸收其周围的原料的热量，使原料各处均匀冷却，改善原料在型腔内的填充流动效果，使制出的PCR板各处壁厚均匀，反应孔内表面光滑平整，尺寸稳定，透光效果更好，有助于更好地观察反应孔内的样品反应情况，进而提高样品检测效果。

可选地，所述第一模座位于所述第二模座的上侧，所述注胶流道形成于所述第一模座，且位于所述型腔的上侧，所述型芯设于所述第二模座，所述冷却流道位于所述型腔的下侧。

在一些实施例中，所述反应孔在参考面内的投影与所述冷却流道在参考面内的投影相互重合，所述参考面为竖直平面。

在一些实施例中，所述第二模座还具有第二模座主体，所述第二模座主体上形成有进液孔和出液孔，所述冷却流道的一端通过所述进液孔与外部连通，另一端通过所述出液孔与外部连通。

可选地，所述进液孔和所述出液孔形成于所述第二模座主体，且均位于所述型芯的下侧，所述冷却流道包括：进液流道和出液流道，所述进液流道和所述出液流道均沿竖直方向延伸，所述进液孔与所述进液流道连通，所述出液孔与所述出液流道连通，所述进液流道和所述出液流道的顶端相互连通，并且所述进液流道和所述出液流道的连通处位于所述反应孔的内侧。

可选地，所述进液孔和所述出液孔沿上下方向相对且间隔布置，所述进液流道和所述出液流道沿所述反应孔的径向内外间隔布置，且所述出液流道位于所述进液流道的径向外侧，所述进液流道的邻近底端的侧部与所述进液孔连通，所述出液流道的邻近底端的侧部与所述出液孔连通。

在一些实施例中，所述出液孔位于所述进液孔的上侧，所述第二模座本体与所述型芯共同限定出顶端封闭的冷却腔，所述第二模座包括：冷却液管，所述冷却液管嵌设于所述冷却腔内且与所述冷却腔的腔壁间隔开，所述冷却液管的内侧限定出所述进液流道，所述冷却液管和所述冷却腔的腔壁限定出所述出液流道。

根据本实用新型的一些实施例，所述进液流道包括：从上至下依次布置且相连的第一段和第二段，所述第一段的至少部分结构位于所述反应孔的内侧，所述第一段的截面积小于所述第二段的截面积。

可选地，每个所述进液孔均与至少一个所述冷却流道连通，所述出液孔均与至少一个所述冷却流道连通。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一模座包括：第一模座本体，所述注胶流道的至少部分结构由所述第一模座本体限定出；镶嵌件，所述镶嵌件与所述第一模座本体相连，所述镶嵌件的底端形成有进胶口，所述进胶口连通所述注胶流道和所述型腔的与所述反应孔对应的部位。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例的用于生产PCR板的生产模具的结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例的生产模具的剖面图；

图3是图2中圈示部位A的放大图；

图4是图2中圈示部位B的放大图；

图5是根据本实用新型实施例的生产模具的爆炸图；

图6是根据本实用新型实施例的生产模具的第二模座的部分结构示意图。

附图标记：

生产模具100：

第一模座1，第一模座本体11，注胶流道111，镶嵌件12，进胶口121，

第二模座2，第二模座本体21，进液孔211，出液孔212，型芯22，冷却腔221，冷却流道23，进液流道231，出液流道232，冷却液管24，型腔3。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参考图1-图6描述根据本实用新型第一方面实施例的生产模具100。

结合图1以及图3和图4，根据本实用新型实施例的生产模具100，用于生产PCR板，PCR板具有多个反应孔，多个反应孔沿水平方向间隔布置，每个反应孔均可以提供基因扩增试验环境。生产模具100可以包括：第一模座1和第二模座2。

具体而言，第一模座1和第二模座2沿上下方向相对布置，第一模座1和第二模座2之间可以共同限定出型腔3，型腔3的构造和PCR板的构造相适配，换言之，熔融态的原料在型腔3内固定成型后可以得到PCR板，可以理解地，反应孔是型腔3的一部分。

第一模座1和第二模座2中的一个设有注胶流道111，注胶流道111与型腔3相连通，注胶流道111可以用于向型腔3内注入熔融态原料，第一模座1和第二模座2中的另一个具有型芯22和冷却流道23，型芯22的构造与反应孔相适配，从而使得型芯22可以限定出反应孔的内表面，例如，可以第一模座1上形成有注胶流道111，第二模座2上设有型芯22和冷却流道23，或者，也可以是第二模座2上形成有冷却流道23，第一模座1上设有型芯22和冷却流道23。可以理解地，型芯22为与反应孔一一对应的多个，冷却流道23为与型芯22一一对应的多个。

冷却流道23的至少部分结构位于型芯22内侧，冷却流道23内可以用于流通冷却流体，冷却流体可以为冷却水，当然本实施例不限于此，冷却流体也可以为空气，或者还可以为其他的具有较强吸热能力的物质。由于在PCR板成型过程中，型芯22始终处于PCR板的反应孔内侧，且与PCR板的接触面积较大，熔融态原料成型过程中释放的热量会传递给型芯22，而将冷却流道23设置在型芯22内侧，使得冷却流道23内的冷却流体在流经型芯22时，可以与型芯22发生热交换，从而带走原料所释放的热量，为原料快速降温，以实现PCR板的快速成型。

第一模座1和第二模座2中的一个相对另一个可沿上下方向运动，例如，可以是第一模座1固定为定模，第二模座2为动模；或者，也可以是第一模座1为动模，第二模座2为定模，当然，可以根据工艺需要来确定第一模座1和第二模座2的模具类型。动模可以相对定模沿上下方向运动，从而打开或关闭型腔3，以便于将成型后的PCR板取出。

根据本实用新型实施例的生产模具100，通过在型芯22的内侧设置冷却流道23，并在冷却流道23内通入流动的冷却流体，使得冷却流体在流动过程中，可以直接与型芯22发生热交换，从而带走原料所释放的热量，有利于PCR板快速冷却成型。而由于型芯22处于PCR板的反应孔的内侧，使得型芯22可以均匀地吸收其周围的原料的热量，使原料各处均匀冷却，改善原料在型腔3内的填充流动效果，使制出的PCR板各处壁厚均匀，反应孔内表面光滑平整，尺寸稳定，透光效果更好，有助于更好地观察反应孔内的样品反应情况，进而提高样品检测效果。

可选地，参考图2和图3，第一模座1位于第二模座2的上侧，注胶流道111形成于第一模座1，且位于型腔3的上侧，注胶流道111可以大致呈竖直延伸，注胶流道111的底端和型腔3连通，这样，在向型腔3内注入熔融态的原料时，原料在型腔3内的扩散方向总体上为从上向下，可以更好地填充型腔3。型芯22设于第二模座2，冷却流道23位于型腔3的下侧，如此，可以避免冷却流道23和注胶流道111位于同一侧时影响注液，也可以优化生产模具100的结构布局，便于装配。

在一些实施例中，参考图3，反应孔在参考面内的投影与冷却流道23在参考面内的投影相互重合，参考面为竖直平面，也就是说，冷却流道23的至少结构伸入至反应孔的内侧，这样，冷却流道23和热源的距离更加接近，有利于快速吸收原料释放出的热量，从而促进PCR板快速成型。

在一些实施例中，参考图4和图5，第二模座2还具有第二模座主体21，第二模座主体21上形成有进液孔211和出液孔212，冷却流道23的一端通过进液孔211与外部连通，另一端通过出液孔212与外部连通，如此，可以将冷却流道23构造为循环流道。例如，进液孔211和出液孔212均与外部管道连通，从而使冷却流体能够持续地吸收原料的热量，保证PCR板的冷却成型效率及效果。

可选地，第二模座主体21内可以设有冷却流体储存腔(图未示出)，进液孔211和出液孔212可以分别通过管路与冷却流体储存腔连通，从而使冷却流道23形成为循环流道，更好地吸收原料成型过程中释放的热量。

可选地，参考图4，进液孔211和出液孔212均形成于第二模座主体21，进液孔211和出液孔212均位于型芯22的下侧，并且，进液孔211和出液孔212相互间隔开。冷却流道23可以包括：进液流道231和出液流道232，进液流道231和出液流道232均沿竖直方向延伸，进液孔211与进液流道231的底端连通，出液孔212与出液流道232的底端连通，进液流道231和出液流道232的顶端相互连通，并且进液流道231和出液流道232的连通处位于反应孔的内侧，如此，冷却流体在冷却流道23内流动时，先向上流动至型芯22的顶端，然后再向下流动。如此，可以增加冷却流体与型芯22的接触时间，从而延长冷却流体的吸收热量的时间，并且，由于进液流道231和出液流道232的连通处位于反应孔的内侧，使得冷却流体流经热源处所需的时间更长，可以更加充分地吸收原料释放的热量，从而进一步提高PCR板成型效率。

可选地，参考图4，进液孔211和出液孔212沿上下方向相对且间隔布置，例如，可以是进液孔211位于出液孔212的上侧，或者，也可以是出液孔212位于进液孔211的上侧，并且，进液孔211和出液孔212在水平面内的投影相互重合。进液流道231和出液流道232沿反应孔的径向内外间隔布置，且出液流道232位于进液流道231的径向外侧，也就是说，出液流道232可以包围进液流道231。

进液流道231的邻近底端的侧部与进液孔211连通，如此，可以在保证进液孔211与进液流道231相连通的前提下，避免进液孔211干涉出液流道232的流通路径，从而避免影响进液流道231和进液孔211的连通。出液流道232的邻近底端的侧部与出液孔212连通，如此，可以在保证出液孔212与出液流道232相连通的前提下，避免出液孔212干涉进液流道231的流通路径，从而避免影响进液流道231和进液孔211的连通。

在一个具体的实施例中，参考图4，出液孔212位于进液孔211的上侧，第二模座本体21与型芯22共同限定出冷却腔221，也就是说，冷却腔221在竖直方向的一部分形成于型芯22，另一部分形成于第二模座本体21。冷却腔221沿竖直方向延伸且顶端封闭。第二模座2还可以包括：冷却液管24。具体地，冷却液管24嵌设于冷却腔221内，冷却液管24与冷却腔221的腔壁间隔开，例如，冷却液管24可以与冷却腔221沿径向间隔开，冷却液管24的内侧限定出进液流道231，冷却液管24和冷却腔221的腔壁之间限定出出液流道232，如此，使得出液流道232可以沿周向包围进液流道231，在冷却流体例如冷却水进入冷却流道23时，先沿冷却液管24向上流动，然后从冷却液管24顶部的出口进入到冷却液管24和冷却腔221腔壁之间的出液流道232内，并顺着出液流道232向下流动。

根据本实用新型的一些实施例，进液流道231可以包括第一段和第二段，第一段和第二段可以从上至下依次布置且相连通，第一段的至少部分结构位于反应孔的内侧，第一段的截面积小于第二段的截面积，如此，可以使得冷却流体如冷却水在流经型芯22顶部(靠近原料的位置)处的流速增加，从而更快地带走原料释放的热量。

可选地，参考图4，每个进液孔211均与至少一个冷却流道23连通，出液孔212均与至少一个冷却流道23连通，也就是说，每个进液孔211可以仅与一个冷却流道23的进液流道231相连通，此时，进液孔211可以仅为一个冷却流道23供应冷却流体，或者，每个进液孔211也可以同时与多个冷却流道23的进液流道231相连通，此时，进液孔211可以同时为多个冷却流道23供应冷却流体，以便于为多个反应孔散热。相应地，每个出液孔212可以仅与一个冷却流道23的出液流道232相连通，也可以同时与多个冷却流道23的出液流道232相连通。

例如图4所示，每个进液孔211可以与两个冷却流道23的进液流道231连通，两个进液流道231分别位于进液孔211沿径向的两侧，每个出液孔212与对应的两个冷却流道23的出液流道232相连通，两个出液流道232分别位于出液孔212沿径向的两侧，如此，可以避免在第二模座本体21上设置过多的出液孔212和进液孔211，有利于简化第二模座2的整体结构。

可选的，所有的进液孔211可以与同一个进液管连通，所有的出液孔212可以与同一个出液管连通，如此，有助于简化生产模具100的整体水路结构。

根据本实用新型的一些实施例，结合图3和图5，第一模座1可以包括：第一模座本体11和镶嵌件12。具体地，注胶流道111的至少部分结构由第一模座本体11限定出，例如，注胶流道111可以整体上均成型于第一模座本体11，或者，也可以是镶嵌件12与第一模座本体11可以共同限定出注胶流道111。镶嵌件12并与第一模座本体11相连，镶嵌件12的底端形成有多个进胶口121，进胶口121与反应孔以及注胶流道111一一对应，进胶口121连通注胶流道111和型腔3的与反应孔对应的部位，如此，便于控制各个进胶口121构造一致，从而控制注入型腔3内的与各个反应孔对应的原料的量一致，从而更好地控制PCR板的制造精度。

可选地，结合图3，镶嵌件12包括多个子嵌件，子嵌件与反应孔的数量一一对应，每个子嵌件上均形成有一个进胶口121，如此，便于保证多个进胶口121一致，从而保证PCR板的制造精度。可选地，子嵌件可以3D打印成型。

可选地，生产模具100为不锈钢件，如此，生产模具100的结构强度高，模具自身的精度容易保证，并且，容易导热，从而便于PCR板在成型过程中散热。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种用于生产PCR板的生产模具，所述PCR板具有多个反应孔，其特征在于，包括：沿上下方向相对布置的第一模座和第二模座，所述第一模座和所述第二模座共同限定出与所述PCR板相适配的型腔，所述第一模座和所述第二模座中的一个设有与所述型腔相连通的注胶流道，所述注胶流道用于向所述型腔内注入熔融态原料，另一个具有冷却流道以及与所述反应孔适配的型芯，所述冷却流道的至少部分结构位于所述型芯内侧，所述冷却流道用于流通冷却流体，所述第一模座和所述第二模座中的一个相对另一个可沿上下方向运动，以打开或关闭所述型腔。

2.根据权利要求1所述的生产模具，其特征在于，所述第一模座位于所述第二模座的上侧，所述注胶流道形成于所述第一模座，且位于所述型腔的上侧，所述型芯设于所述第二模座，所述冷却流道位于所述型腔的下侧。

3.根据权利要求2所述的生产模具，其特征在于，所述反应孔在参考面内的投影与所述冷却流道在参考面内的投影相互重合，所述参考面为竖直平面。

4.根据权利要求2所述的生产模具，其特征在于，所述第二模座还具有第二模座主体，所述第二模座主体上形成有进液孔和出液孔，

所述冷却流道的一端通过所述进液孔与外部连通，另一端通过所述出液孔与外部连通。

5.根据权利要求4所述的生产模具，其特征在于，所述进液孔和所述出液孔形成于所述第二模座主体，且均位于所述型芯的下侧，所述冷却流道包括：进液流道和出液流道，所述进液流道和所述出液流道均沿竖直方向延伸，所述进液孔与所述进液流道连通，所述出液孔与所述出液流道连通，

所述进液流道和所述出液流道的顶端相互连通，并且所述进液流道和所述出液流道的连通处位于所述反应孔的内侧。

6.根据权利要求5所述的生产模具，其特征在于，所述进液孔和所述出液孔沿上下方向相对且间隔布置，

所述进液流道和所述出液流道沿所述反应孔的径向内外间隔布置，且所述出液流道位于所述进液流道的径向外侧，所述进液流道的邻近底端的侧部与所述进液孔连通，所述出液流道的邻近底端的侧部与所述出液孔连通。

7.根据权利要求6所述的生产模具，其特征在于，所述出液孔位于所述进液孔的上侧，所述第二模座本体与所述型芯共同限定出顶端封闭的冷却腔，

所述第二模座包括：冷却液管，所述冷却液管嵌设于所述冷却腔内且与所述冷却腔的腔壁间隔开，所述冷却液管的内侧限定出所述进液流道，所述冷却液管和所述冷却腔的腔壁限定出所述出液流道。

8.根据权利要求5所述的生产模具，其特征在于，所述进液流道包括：从上至下依次布置且相连的第一段和第二段，所述第一段的至少部分结构位于所述反应孔的内侧，所述第一段的截面积小于所述第二段的截面积。

9.根据权利要求4所述的生产模具，其特征在于，每个所述进液孔均与至少一个所述冷却流道连通，所述出液孔均与至少一个所述冷却流道连通。

10.根据权利要求2-7中任一项所述的生产模具，其特征在于，所述第一模座包括：

第一模座本体，所述注胶流道的至少部分结构由所述第一模座本体限定出；

镶嵌件，所述镶嵌件与所述第一模座本体相连，所述镶嵌件的底端形成有进胶口，所述进胶口连通所述注胶流道和所述型腔的与所述反应孔对应的部位。

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