TWI751607B - 成型模具加熱方法及成型模具 - Google Patents

Abstract

一種成型模具加熱方法及成型模具，用以解決習知模具加熱不均的問題。將一上供給套件以3~30mm的一預定距離使一上模具進行升溫；及將一下供給套件以3~30mm的一預定距離使一下模具進行升溫，該上模具及該下模具的厚度為3~30mm，且大致等厚。該成型模具包含：一上供給套件，具有一作用件，該作用件藉由一間隔件結合一上模具，該上模具與該作用件之間具有一預定距離；及一下供給套件，具有一作用件，該作用件藉由一間隔件結合一下模具，該下模具與該下供給套件之作用件之間具有一預定距離。

Description

成型模具加熱方法及成型模具

本發明係關於一種成型模具加熱方法及成型模具，尤其是一種間接加熱的成型模具加熱方法及成型模具。

一般在進行材料成型時，係將成型模具進行升溫，再以該模具對一熱塑性材料進行押壓，以使該熱塑性材料受到模具的加熱而形成可塑形之樣態，藉此以符合模具上具有預定外型的模穴，並經過冷卻固化後形成預定形狀。惟，當成型模具受到加熱後，其各部的溫度加熱不均，甚至造成模具局部產生超溫而氧化損壞。

有鑑於此，習知的成型模具及其加熱方法確實仍有加以改善之必要。

為解決上述問題，本發明的目的是提供一種成型模具加熱方法，係可以均勻加熱模具者。

本發明的次一目的是提供一種成型模具，係可以使模具均勻受熱者。

本發明全文所述方向性或其近似用語，例如「前」、「後」、「左」、「右」、「上(頂)」、「下(底)」、「內」、「外」、「側面」 等，主要係參考附加圖式的方向，各方向性或其近似用語僅用以輔助說明及理解本發明的各實施例，非用以限制本發明。

本發明全文所記載的元件及構件使用「一」或「一個」之量詞，僅是為了方便使用且提供本發明範圍的通常意義；於本發明中應被解讀為包括一個或至少一個，且單一的概念也包括複數的情況，除非其明顯意指其他意思。

本發明全文所述「結合」、「組合」或「組裝」等近似用語，主要包含連接後仍可不破壞構件地分離，或是連接後使構件不可分離等型態，係本領域中具有通常知識者可以依據欲相連之構件材質或組裝需求予以選擇者。

本發明的成型模具加熱方法，包含將一上供給套件以3~30mm的一預定距離使一上模具進行升溫，該上模具的厚度為3~30mm，且大致等厚，該上供給套件與該上模具之間以一間隙形成該預定距離；及將一下供給套件以3~30mm的一預定距離使一下模具進行升溫，該下模具的厚度為3~30mm，且大致等厚，該下供給套件與該下模具之間以一間隙形成該預定距離。

本發明的成型模具，係用以執行前述成型模具加熱方法，係包含：一上供給套件，具有一作用件，該作用件藉由一間隔件結合一上模具，該上模具與該作用件之間具有一預定距離；及一下供給套件，具有一作用件，該作用件藉由一間隔件結合一下模具，該下模具與該下供給套件之作用件之間具有一預定距離，該上供給套件的作用件及該下供給套件的作用件各具有一作用面，該上供給套件的間隔件部分結合於該上供給套件的作用面，該上供給套件的作用面未與該間隔件相結合的部分，與該上模具之間形成該間隙，該下供給套件的間隔件部分結合於該下供給套件的作用面，該下供給套件的 作用面未與該間隔件相結合的部分，與該下模具之間形成該間隙。

據此，本發明的成型模具加熱方法，係可以藉由以該上供給套件以一預定距離來加熱該上模具，以及該下供給套件以一預定距離來加熱該下模具，使該發熱件以非直接接觸的方式對該上模具及該下模具進行加熱，以平均的使該上模具及該下模具進行升溫，係可以避免該上模具及該下模具各部的溫差過大，進而可以達到避免該上模具及該下模具損壞的功效。

又，本發明的成型模具，係可以藉由該上供給套件及該下供給套件分別與該上模具及該下模具具有一預定距離，可以使該上供給套件及該下供給套件不會形成直接接觸，而使該上模具及該下模具均勻受熱，係可以避免產生局部超溫而氧化，進而可以達到提升成型模具耐用性的功效。

其中，該預定距離為4~10mm。如此，係能夠以平均的使該上模具及該下模具進行升溫，係具有避免該上模具及該下模具各部的溫差過大的功效。

其中，該上供給套件之作用件及該下供給套件之作用件的材質為鋁、銅、金或銀。如此，該作用件用於高週波加熱時，係具有提升電傳導效率的功效。

其中，該上模具及該下模具的材質為鋼。如此，係具有提升高週波感應效率的功效。

其中，該上模具及該下模具分別與該作用件位於一彈性件的相對兩端，該上模具的作用件及該下模具的作用件各具有數個定位栓，該上模具及該下模具可滑移地位於該數個定位栓的兩端之間以抵壓或不抵壓於該彈性件。如此，係可以由該上模具及該下模具壓抵熱塑性材料成型，並藉由各該彈性件的彈性變形，可以使該作用件分別抵接於該上模具及該下模具，並 以該作用件的導通路導入冷卻水，係具有對該上模具及該下模具進行降溫的功效。

1:上供給套件

11,21:作用件

111,211:作用面

112,212,131,231:導通路

12,22:絕緣基板

13,23:間隔件

14,24:彈性件

15,25:定位栓

2:下供給套件

3:上模具

4:下模具

E:電連接件

〔第1圖〕本發明成型模具加熱方法之第一實施例模具的立體圖。

〔第2圖〕本發明成型模具加熱方法之第一實施例模具的側視圖。

〔第3圖〕本發明成型模具加熱方法之第二實施例模具的側視圖。

〔第4圖〕本發明成型模具加熱方法之第三實施例模具的側視圖。

〔第5圖〕如第4圖所示模具的動作情形圖。

為讓本發明之上述及其他目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

請參照第1、2圖所示，本發明成型模具加熱方法，係包含將一上供給套件1及將一下供給套件2分別以一預定距離使一上模具3及一下模具4進行升溫。

詳言之，該上供給套件1及該下供給套件2係能夠以紅外線或高週波等非接觸能量傳遞的方式對模具進行升溫，如此，可以由該上供給套件1及該下供給套件2作為紅外線或高週波等能量供給源，來對該上模具3及該下模具4進行升溫。本實施例中，可以藉由高週波加熱的方式來對該上模具3及該下模具4進行升溫，例如，該上供給套件1及該下供給套件2能夠以20~40kw的高週波功率對模具進行升溫，藉此，可以對該上模具3及該下模具4形成5~8℃/秒的升溫速率，具有提升成型模具作業效率的作用。

較佳地，該上供給套件1以3~30mm的預定距離使該上模具3進行升溫，以及，該下供給套件2以3~30mm的預定距離使該下模具4進行升溫，如此，係能夠使該上供給套件1及該下供給套件2不直接與該上模具3及該下模具4接觸的方式，來使該上模具3及該下模具4進行升溫，藉此，能夠平均地使該上模具3及該下模具4進行升溫，又，該預定距離更佳為4~10mm，如此，具有進一步提升能量傳導效率的作用。

在本實施例中，係可以藉由一成型模具來執行本發明的成型模具加熱方法，惟，本發明不以此為限。詳言之，該成型模具包含該上供給套件1及將該下供給套件2，該上供給套件1結合該上模具3，及該下供給套件2結合該下模具4。該上供給套件1可以具有一作用件11，該作用件11可以為導電材質，如此，可以對該作用件11通入高週波電流，該作用件11的一表面係為一作用面111，該作用面111朝向該上模具3以進行能量傳遞，該作用件11的材質可以為鋁、銅、金或銀，如此可以具有良好的導電效果。該作用件11的另一表面可以結合一絕緣基板12，以確保電流僅會流通於該作用件11而不會對整體成型模具的其他構件產生影響。

請參照第2圖所示，該作用件11係可以藉由一間隔件13以與該上模具3形成上述預定距離。舉例而言，該間隔件13可以位於該作用件11及該上模具3之間，且該間隔件13至少部分結合於該作用面111，如此，藉由該間隔件13係可以與該上模具3之間形成該預定距離。舉例而言，該間隔件13僅以部分結合於該作用面111時，該作用面111未與該間隔件13相結合的部分，係可以與該上模具3之間形成間隙。或者，如第3圖所示，該間隔件13亦可以填充於該作用面111及該上模具3之間而不具有間隙，本發明不予限制。該間隔件13較佳可以為絕緣材質或者為不易被升溫的材質，如此，可以進一步避免通入該作用件11的電流，或者該間隔件13的溫度對該上模 具3產生影響。

請參照第1、2圖所示，同樣的，該下供給套件2具有一作用件21，可以對該作用件21通入高週波電流，該作用件21的一表面係為一作用面211，該作用面211朝向該下模具4以進行能量傳遞，該作用件21的材質同樣可以為鋁、銅、金或銀，且，該作用件21較佳可以結合一絕緣基板22，該絕緣基板22係位於該作用件21另一表面，以確保電流僅會流通於該作用件21而不會對整體成型模具的其他構件產生影響。本實施例中，可以藉由一電連接件E串聯該作用件11、21，如此，可以同時對該上供給套件1的作用件11，以及該下供給套件2的作用件21通入高週波電流，具有提升使用便利性的作用。

請參照第2圖所示，該作用件21係同樣可以藉由一間隔件23以與該下模具4形成上述預定距離。該間隔件23可以至少部分結合於該作用面211，例如僅以部分結合於該作用面211，或者，如第3圖所示，該間隔件23可以填充於該作用面211及該下模具4之間，本發明不予限制。另，該間隔間23較佳可以為絕緣材質，如此，可以進一步避免通入該作用件21的電流對該下模具4產生影響。

該上模具3及該下模具4各具有習知預定形狀的模穴或沖頭等構造，以對熱塑性材料塑型成預定形狀，係為本領域人員可以瞭解，本發明在此不作贅述。在本實施例中，該上模具3及該下模具4的材質可以為鋼，該上模具3與該作用面111之間的距離可以為3~30mm，以及該下模具4與該作用面211之間的距離可以為3~30mm，值得注意的是，該作用面111上的任一點至該上模具3，以及該作用面211上的任一點至該下模具4的垂直距離皆相同，即，使該上模具3及該下模具4與該作用面111、211之間的距離為等距，如此，係可以確保使該上模具3及該下模具4均勻受熱及均勻升 溫，較佳地，該上模具3及該下模具4與該作用面111、211之間的間隔為4~10mm，如此，係具有提升該上模具3及該下模具4升溫速率的作用。又，該上模具3及該下模具4可以為大致等厚的結構，例如，該上模具3的整體厚度差可以小於10mm，以及該下模具4的整體厚度差可以小於10mm，更詳言之，該上模具3及該下模具4的厚度各可以為3~30mm，較佳地，該厚度各可以為5~12mm，另，該上供給套件1的作用件11或/及下供給套件2的作用件21較佳可以為板狀形態，如此，可以使該作用件11、21能夠平均的發射高週波能量，且該上模具3及該下模具4的受熱後各部位的溫度差小於30℃，較佳小於15℃，以使受熱更為平均。

請參照第2、3圖所示，當該間隔件13、23部分結合於該作用面111、211的時，該作用面111、211與該上模具3及該下模具4之間的間隙能夠用以填充一冷卻液，舉例而言，該冷卻液溫度係可以低於該上模具3及該下模具4的溫度，以吸收並帶走該上模具3及該下模具4的熱量，藉此，對該上模具3及該下模具4進行降溫，或者，該冷卻液可以具有一預定溫度，以使該上模具3及該下模具4可以維持該預定溫度。又，當該間隔件13、23填充於該作用面111、211與該上模具3及該下模具4之間時，係可以於該間隔件13、23分別設有一導通路131、231，該導通路131、231係能夠用以導入上述冷卻液以對該上模具3及該下模具4進行降溫，本發明不予限制。

請參照第4、5圖所示，其係本發明本發明成型模具加熱方法中，成型模具的第三實施例，該上供給套件1之作用件11及該下供給套件2之作用件21係可以分別藉由一彈性件14、24與該上模具3及該下模具4形成上述預定距離。該上模具3與該作用件11係可以分別位於該彈性件14的相對兩端，並藉由該彈性件14的彈性變形及彈性復位，使該上模具3可以抵接於該作用件11，或者使該上模具3不抵接於該作用件11而形成該預定距 離。同樣的，該下模具4與該作用件21係可以分別位於該彈性件24的相對兩端，並使該下模具4可以抵接於該作用件21，或者使該下模具4不抵接於該作用件21而形成該預定距離。另，該作用件11、21可以分別結合該絕緣基板12、22，以確保電流僅會流通於該作用件11、21而不會對整體成型模具的其他構件產生影響，且該作用件11可以具有一導通路112，及該作用件21可以具有一導通路212，如此可以由該導通路112、212導入冷卻液。

詳言之，該作用件11可以具有數個定位栓15，該數個定位栓15的一端結合於該作用件11，該定位栓15的一自由端可以對該上模具3形成限位，該上模具3可滑移地位於該數個定位栓15的兩端之間，如此，該上模具3可以被該彈性件14抵撐於該定位栓15的自由端，以由該作用件11以該預定距離使該上模具3進行升溫。同樣地，該作用件21可以具有數個定位栓25，且該下模具4可滑移地位於該數個定位栓25的兩端之間，如此，該下模具4可以被該彈性件24抵撐於該定位栓25的自由端，以由該作用件21以該預定距離使該下模具4進行升溫。當該上模具3及該下模具4升溫至該預定溫度後，係可以由該上供給套件1及該下供給套件2施予相對方向的壓力，以使該上模具3及該下模具4壓抵熱塑性材料成型，並壓縮各該彈性件14、24，可以使該作用件11、21分別抵接於該上模具3及該下模具4，此時，可以於該作用件11的導通路112，及該作用件21的導通路212導入冷卻水以對該上模具3及該下模具4進行降溫。

綜上所述，本發明的成型模具加熱方法，係可以藉由以該上供給套件以一預定距離來使該上模具升溫，以及該下供給套件以一預定距離來使該下模具升溫，以非直接接觸的方式使該上模具及該下模具進行升溫，以平均的使該上模具及該下模具進行升溫，並經實驗證明，以傳統直接接觸方式對模具進行升溫後，對該模具表面五處進行測量分別得到206℃、223℃、 232℃、241℃及260℃，其最大溫差為54℃，而以本發明成型模具加熱方法對模具進行升溫後，該模具表面同樣位置的五處進行測量分別得到231℃、232℃、235℃、240℃及245℃，其最大溫差僅為14℃，據此，確實可以避免該上模具及該下模具各部的溫差過大，進而可以達到避免該上模具及該下模具損壞的功效。

又，本發明的成型模具，係可以藉由該上供給套件及該下供給套件分別與該上模具及該下模具具有一預定距離，可以使該上供給套件及該下供給套件不會形成直接接觸，而使該上模具及該下模具均勻受熱，係可以避免產生局部超溫而氧化，進而可以達到提升成型模具耐用性的功效。

雖然本發明已利用上述較佳實施例揭示，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者在不脫離本發明之精神和範圍之內，相對上述實施例進行各種更動與修改仍屬本發明所保護之技術範疇，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

1:上供給套件

11,21:作用件

111,211:作用面

12,22:絕緣基板

13,23:間隔件

2:下供給套件

3:上模具

4:下模具

Claims (7)

1. 一種成型模具加熱方法，包含：將一上供給套件以3~30mm的一預定距離使一上模具進行升溫，該上模具的厚度為3~30mm，且大致等厚，該上供給套件與該上模具之間以一間隙形成該預定距離；及將一下供給套件以3~30mm的一預定距離使一下模具進行升溫，該下模具的厚度為3~30mm，且大致等厚，該下供給套件與該下模具之間以一間隙形成該預定距離。
2. 如請求項1之成型模具加熱方法，其中，該預定距離為4~10mm。
3. 一種成型模具，用以執行如請求項1或2之成型模具加熱方法，包含：一上供給套件，具有一作用件，該作用件藉由一間隔件結合一上模具，該上模具與該作用件之間具有該預定距離；及一下供給套件，具有一作用件，該作用件藉由一間隔件結合一下模具，該下模具與該下供給套件之作用件之間具有該預定距離，該上供給套件的作用件及該下供給套件的作用件各具有一作用面，該上供給套件的間隔件部分結合於該上供給套件的作用面，該上供給套件的作用面未與該間隔件相結合的部分，與該上模具之間形成該間隙，該下供給套件的間隔件部分結合於該下供給套件的作用面，該下供給套件的作用面未與該間隔件相結合的部分，與該下模具之間形成該間隙。
4. 如請求項3之成型模具，其中，該預定距離為3~30mm。
5. 如請求項4之成型模具，其中，該預定距離為4~10mm。
6. 如請求項3之成型模具，其中，該上供給套件之作用件及該 下供給套件之作用件的材質為鋁、銅、金或銀。
7. 如請求項3之成型模具，其中，該上模具及該下模具的材質為鋼。

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