专利名称：模温转换系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种模温转换系统(mold temperature transformation system)， 特别是涉及利用两台具有注射能力的模温控制机(mold temperature controller)以快速地转换模具温度的模温转换系统。
背景技术：
已知的射出成型工艺，是在射出成型机的前部，利用热能将塑料熔化成 为液态，并利用射出成型机内部的加热送料机构持续加热以保持温度。接着， 再施以压力将液态的热熔塑料注入射出成型机后部模具的模穴内。待模具冷 却之后，开模使模具的公模与母模分离，即可取出内部冷却硬化定型的射出 成型件的成品。
但已知的射出成型工艺仍存在着几个问题
一、 一般模具在常温状态下是冷的，并且模具的模穴也是冷的。因此， 当射出成型机在注入热熔的塑料时，热塑料碰到较低温的模具会迅速地冷却 硬化而阻塞，并造成注入通路不顺畅；或者模具的几何尺寸较小时，热塑料 不容易到达较深的位置，最后的结果就是射出成型件的成品不良率大增，造 成成本与时间的浪费。
二、 在制造出射出成型件的成品之后，成品必须要等到自然冷却后才能 做开模取物的动作。此做法的效率显然太低，因为自然冷却的速度相当慢， 所以也会影响到工艺的速度与产量。
三、 在制造出射出成型件的成品之后，也有将冷水强制注入模具的已知 做法，期望能在最短时间内让成品冷却以开模取物。此做法虽然可以让射出 成型件的成品縮短冷却时间，但快速冷却的做法会造成热塑料的内外的冷却 时间差异过大。因此，热胀冷縮的物理特性所造成塑料成品变形或破损、龟 裂，是造成射出成型件的成品不良率大幅增加的主因。
所以，针对上述问题，发明了模温控制^L。模温控制机是一种用以调节
4模具温度的机器。在塑料射出成型的过程中，t莫具的模温控制是整个射出成 型件质量好坏的关键。因为塑料有热胀冷縮的物理特性，若模具的模温控制 不稳定或控制不当，会使得射出成型件产生扭曲变形、表面光泽不良、尺寸 精度不佳等问题。因此，模具温度的控制在射出成型的过程中扮演着相当重 要的角色。
目前常见的模温控制机有两种主要类型， 一种以水作为热媒的水式热媒 模温控制机，另一种则是以油作为热媒的油式热媒模温控制机。另外，还有
一种高温模具注塑新技术一快速模具温度加热冷却成型(Rapid Heat Cycle Molding, RHCM)。其采用高压蒸汽，使模具表面温度上升的速度快于塑料的 热变形速度。因模具的温度高，可以保持充分的塑料流动性，从而实现塑料 的快速注塑和填充。并且，可以抑制塑料表面发生固化层，实现无冷却成形 和高光洁度的外观，克服扭曲变形、表面凹陷、溶接痕、流痕、波纹、银条 纹等不良现象。不仅可使模具温度速度降低，更可大幅縮短厚壁成形的注塑 周期，达到可降低70%以上的程度。
然而，对于己知的模温控制机而言，通常具有两道循环水路，并利用泵 (pump)以分别供给在射出成型之前用以加热t莫具的高温液体，以及供给在 射出成型之后用以冷却射出成型件的低温液体进行循环保温。此做法的缺点 在于无法快速地转换模具的温度，因此也无法有效地降低射出成型工艺的时 间成本。另外，对于快速模具温度加热冷却成型工艺而言，必须将原本的模 温控制机做相当大幅度地改变，因此也不符合成本控制的考虑。
发明内容
本发明的一目的在于提供一种模温转换系统以快速地转换模具的模温， 前述模具包含有流道。
本发明的一实施例提供的模温转换系统主要包含有第一模温控制机以 及第二模温控制机。第一模温控制机操作性i也连接至流道。第一模温控制机 包含有第一容槽以及第一挤压件。第一容槽可以用来容纳第一液体。第一挤 压件可以用来将第一液体推挤进入流道。第二，莫温控制机操作性地连接至流 道。第二模温控制机包含有第二容槽以及第二挤压件。第二容槽可以用来容 纳第二液体。第二挤压件可以用来将第二液体推挤进入流道。当第二液体位
5于流道时，第一挤压件可将第一液体推挤进入纟荒道，进而将第二液体推挤回 第二容槽中。并且，当第一液体位于流道时，第二挤压件可将第二液体推挤 进入流道，进而将第一液体推挤回第一容槽中。
因此，根据本发明的一实施例的模温转换系统，其利用两台具有注射能 力的模温控制机以快速地转换模具的温度。并且，分别处于两模温控制机中 的高温液体与低温液体可以共享同一套水路，并可回收至各自的储存槽中。
换言之，在射出成型工艺之前快速地将高温液体注入模具中，可以迅速
地提高模具的温度，并有利于射出成型件的表面的合格率；待射出成型件的 表面适当地固化后马上将低温液体注入模具中，这可以縮短整个射出成型件 的冷却成型时间。由此可知，本发明所提出的禾莫温转换系统可以大幅地縮短 塑料射出成型的时间，除了可提高产能，更可降低每一合格产品的产出平均 耗能。
关于本发明的优点与精神可以通过以下对于本发明的详细描述及附图 得到进一步的了解。
图1A所示为根据本发明的第一较佳具体实施例的模温转换系统的第一
操作状态示意图1B所示为图1A中的模温转换系统的第二操作状态示意图2A所示为根据本发明的第二较佳具体实施例的模温转换系统的第一
操作状态示意图2B所示为图2A中的模温转换系统的第二操作状态示意图； 图2C所示为图2A中的模温转换系统的第三操作状态示意图； 图2D所示为图2A中的模温转换系统的第四操作状态示意图。
具体实施例方式
本发明的目的在于提供一模温转换系统(mold temperature transformation system)。模温转换系统利用两台具有注射能力的模温控制机(mold temperature controller)以快速地转换模具的温度。并且，分别处于两模温控 制机中的高温液体与低温液体可以共享同一套水路，并可回收至各自的储存槽中。以下将详细描述本发明的较佳具体实施例，用以充分说明本发明的特 征、精神、优点以及实施上的简便性。
请参照图1A与图1B。图1A所示为根据本发明的第一较佳具体实施例 的模温转换系统l的第一操作状态示意图。图1B所示为图1A中的模温转换 系统1的第二操作状态示意图。如图1A所示，根据本发明的第一较佳具体 实施例的模温转换系统1主要可以被用来快速地转换模具2的模温。其中， 模具2包含有流道(runner) 20。以下仅以具有一个流道20的模具2为实施 本发明的模温转换系统1的实例。本发明的丰莫温转换系统1主要包含有第一 模温控制机10以及第二模温控制机12。以下将针对本发明的第一较佳具体 实施例的模温转换系统1作更深入的介绍与更详细的说明，包含其内各部位 的结构与其功能以及运行方式。
如图1A所示，模温转换系统1中的第一模温控制机IO操作性地连接至 模具2的流道20。第一模温控制机10中包含有第一容槽(tank) 100以及第 一挤压件(pressingmember) 102。第一容槽100可以用来容纳第一液体104。 并且，第一挤压件102可以用来将原本容纳于第一容槽100内的第一液体104 推挤进入流道20中。换言之，当原本容纳于第二容槽120中的第二液体124 正位于模具2的流道20时，第一模温控制机10的第一挤压件102可将原本 容纳于第一容槽100中的第一液体104推挤进入模具2的流道20中，进而 将位于流道20中的第二液体124推挤回第二容槽120中。即，由图1A中的 第一操作状态转换至图1B中的第二操作状态。
同样如图1A所示，模温转换系统1中的第二模温控制机12也操作性地 连接至模具2的流道20。第二模温控制机12包含有第二容槽120以及第二 挤压件122。第二容槽120可以用来容纳第二液体124。并且，第二挤压件 122可以用来将原本容纳于第二容槽120中的第二液体124推挤进入模具2 的流道20中。换言之，当原本容纳于第一容槽100中的第一液体104正位 于模具2的流道20时，第二模温控制机12的第二挤压件122可将原本容纳 于第二容槽120中的第二液体124推挤进入t莫具2的流道20中，进而将位 于流道20中的第一液体l04推挤回第一容1f IOO中。即，由图1B中的第二 操作状态转换至图1A中的第一操作状态。
另外要说明的是，根据本发明的第一较佳具体实施例中的模温转换系统1，容纳于第一模温控制机10的第一容槽100中的第一液体104可以是具有 第一温度的热煤油，容纳于第二模温控制机12的第二容槽120中的第二液 体124可以是具有第二温度的热煤油，并且第一温度高于第二温度。然而， 上述第一液体104与第二液体124并不限于热煤油。例如，上述第一液体104 与第二液体124还可以是分别具有第一温度以及第二温度的水溶液或类似溶 液。
换句话说，根据本发明的模温转换系统1，在塑料要射出成型至模具2 的模穴中之前，为了要快速地将模具2的模温转换至较高的温度，可以利用 本发明的第一模温控制机10中的第一挤压〗牛102，以注射的方式将具有第一 温度的第一液体104快速地注入模具2的流道20中，进而提高模具2的加 热速度。由此，本发明的模温转换系统l可帮助融熔的塑料流动，并间接地 改善射出成型件的成品表面质量。当然，在第一液体104被推挤进入模具2 的流道20中时，原本位于流道20中具有第二温度的第二液体124就会被推 挤回第二模温控制机12的第二容槽120中。
从另一方面来看，待射出成型件的表面适当地固化后，可以利用本发明 的第二模温控制机12中的第二挤压件122，马上以注射的方式将具有第二温 度的第二液体124注入模具2的流道20中，进而提高模具2的冷却速度。 由此，本发明的模温转换系统1可以縮短整个射出成型件的冷却成型时间。 同样地，在第二液体124被推挤进入模具2的流道20中时，原本位于流道 20中具有第一温度的第一液体104就会被推挤回第一模温控制机10的第一 容槽100中。
于一具体实施例中，上述第一挤压件102可以是第一活塞(piston)， 并且上述第二挤压件122可以是第二活塞，如图1A所示，但并不以此为限。
请参照图2A与图2B。图2A所示为根据本发明的第二较佳具体实施例 的模温转换系统3的第一操作状态示意图。图2B所示为图2A中的模温转换 系统3的第二操作状态示意图。如图2A所示，根据本发明的第二较佳具体 实施例的模温转换系统3同样可以被用来快速^k转换模具4的模温。其中， 模具4包含有流道40。以下同样仅以具有一个流道40的模具4为实施本发 明的模温转换系统3的示例。本发明的模温转换系统3主要包含有第一模温 控制机30以及第二模温控制机32。以下将针对本发明的第二较佳具体实施例的模温转换系统3作更深入的介绍与更详细的说明，包含其内各部位的结构与其功能以及运行方式。
如图2A所示，模温转换系统3中的第一t莫温控制机30操作性地连接至模具4的流道40。并且，模具4包含有流道入口 400以及流道出口 402。第一模温控制机30还分别操作性地连接至流道40的流道入口 400以及流道出口 402。第一模温控制机30中包含有第一容槽300以及第一挤压件(图2A中以第一螺杆302为例)。第一容槽300可以用来容纳第一液体304。并且，第一螺杆302可以利用自身转动所产生的推进力将原本容纳于第一容槽300内的第一液体304由流道入口 400推挤进入流道40中。换言之，当原本容纳于第二容槽320中的第二液体324正位于t莫具4的流道40时，第一模温控制机30的第一螺杆302可将原本容纳于第一容槽300中的第一液体304推挤进入模具4的流道40中，进而将位于流道40中的第二液体324由流道出口 402推挤回第二容槽320中。BP,由图2A中的第一操作状态转换至图2B中的第二操作状态。
请参照图2C与图2D。图2C所示为图2A中的模温转换系统3的第三操作状态示意图。图2D所示为图2A中的模温转换系统3的第四操作状态示意图。如图2C所示，本发明的模温转换系统3中的第二模温控制机32也分别操作性地连接至流道40的流道入口 400以及流道出口 402。第二模温控制机32包含有第二容槽320以及第二挤压件(图2A中以第二螺杆322为例)。第二容槽320可以用来容纳第二液体324。并且，第二螺杆322可以利用自身转动所产生的推进力将原本容纳于第二容槽320中的第二液体324由流道入口 400推挤进入模具4的流道40中。换言之，当原本容纳于第一容槽300中的第一液体304正位于模具4的流道40时，第二模温控制机32的第二螺杆322可将原本容纳于第二容槽320中的第二液体324推挤进入模具4的流道40中，进而将位于流道40中的第一液体304由流道出口 402推挤回第一容槽300中。g卩，由图2C中的第三操作状态转换至图2D中的第四操作状态。
在此要特别说明的是，为了使本发明的t莫温转换系统3能够达到上述第一模温控制机30与第二模温控制机32能够共同使用模具4的流道40的功能，根据本发明的模温转换系统3可以进一步包含有第一阀(valve) 308、第二阀328、第三阀310以及第四阀330。其中，第一阀308可以设置于第
9一模温控制机30的第一容槽300与模具4的流道入口 400之间，第二阀328可以设置于第二模温控制机32的第二容槽320与模具4的流道入口 400之间，第三阀310可以设置于第一模温控制机30的第一容槽300与模具4的流道出口 402之间，并且第四阀330可以设置于第二模温控制机32的第二容槽320与模具4的流道出口 402之间。
由此可知，根据本发明的模温转换系统3，在塑料要射出成型至模具4的模穴中之前，为了要快速地将模具4的模温转换至较高的温度，可以将设置于第一容槽300与流道入口 400之间的第一阀308以及设置于第二容槽320与流道出口 402之间的第四阀330开启，并且将设置于第二容槽320与流道入口 400之间的第二阀328以及设置于第一容槽300与流道出口 402之间的第三阀310关闭，再利用本发明的第一模温控制机30中的第一螺杆302，以螺旋推进的方式将具有第一温度的第一液体304快速地注入模具4的流道40中，进而提高模具4的加热速度。由此，本发明的模温转换系统3即可帮助融熔的塑料流动，并间接地改善射出成型件的成品表面质量。当然，在第一液体304经过第一阀308由流道入口 400被推挤进入模具4的流道40中时，原本位于流道40中具有第二温度的第二液体324就会由流道出口 402经过第四阀330被推挤回第二模温控制机32的第二容槽320中。
从另一方面来看，待射出成型件的表面适当地固化后，可以将设置于第二容槽320与流道入口 400之间的第二阀328以及设置于第一容槽300与流道出口 402之间的第三阀310开启，并且将设置于第一容槽300与流道入口400之间的第一阀308以及设置于第二容槽320与流道出口 402之间的第四阀330关闭，再利用本发明的第二模温控制机32中的第二螺杆322，以螺旋推进的方式将具有第二温度的第二液体324注入模具4的流道40中，进而提高模具4的冷却速度。由此，本发明的模温转换系统3即可以縮短整个射出成型件的冷却成型时间。同样地，在第二液体324经过第二阀328由流道入口 400被推挤进入模具4的流道40中时，原本位于流道40中具有第一温度的第一液体304就会由流道出口 402经过第三阀310被推挤回第一模温控制机30的第一容槽300中。
另外要特别说明的是，根据本发明的模温转换系统3的第一模温控制机30与第二模温控制机32除了可以共同使用模具4的流道40，还可以分别使
10第一液体304于第一容槽300与流道40之间进行循环，以及使第二液体324于第二容槽320与流道40之间进行循环。为了达成上述使第一液体304于第一容槽300与流道40之间进行循环的功能，可以将设置于第一容槽300与流道入口 400之间的第一阀308以及设置于第一容槽300与流道出口 402之间的第三阀310开启，并将设置于第二容槽320与流道入口 400之间的第二阀328以及设置于第二容槽320与流道出口 402之间的第四阀330关闭，如图2B中的第二操作状态所示。
同样地，为了达成上述使第二液体324于第二容槽320与流道40之间进行循环的功能，可以将设置于第二容槽320与流道入口 400之间的第二阀328以及设置于第二容槽320与流道出口 402之间的第四阀330开启，并将设置于第一容槽300与流道入口 400之间的第一阀308以及设置于第一容槽300与流道出口 402之间的第三阀310关闭，如图2D中的第四操作状态所示。
此外要补充的是，为了在第一液体304于第一容槽300与流道40之间进行循环的过程中，能维持第一液体304的第一温度，第一模温控制机30可以进一步包含第一加热器(heater) 306。第一加热器306操作性地连接至第一容槽300。由此，可通过第一容槽300对第一液体304进行加热保温，使第一液体304维持在第一温度。同样地，为了在第二液体324于第二容槽320与流道40之间进行循环的过程中，能维持第二液体324的第二温度，第二模温控制机32可以进一步包含第二加热器326。第二加热器326操作性地连接至第二容槽320。由此，即可通过第二容槽320对第二液体324进行加热保温，使第二液体324维持在第二温度。
由以上对于本发明的较佳具体实施例的详细描述，可以明显地看出，根据本发明的模温转换系统，其利用两台具有注射能力的模温控制机以快速地转换模具的温度。并且，分别处于两模温控制机中的高温液体与低温液体可以共享同一套水路，并可回收至各自的储存槽中。换言之，在射出成型工艺之前快速地将高温液体注入模具中，可以迅速地提高模具的温度，并有利于射出成型件的表面的合格率；待射出成型件的表面适当地固化后马上将低温液体注入模具中，即可以縮短整个射出成型ff^的冷却成型时间。由此可知，本发明所提出的模温转换系统可以大幅地縮短塑料射出成型的时间，除了可提高产能，更可降低每一合格产品的产出平均耗能。
利用以上较佳具体实施例的详述，希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本发明的保护范围加以限制。相反地，其目的是将各种改变及具等同性的安排涵盖在本发明所附权利要求书所限定的范围内。
权利要求
1.一种模温转换系统，用以快速地转换模具的模温，上述模具包含流道，其特征是，上述模温转换系统包含第一模温控制机，操作性地连接至上述流道，上述第一模温控制机包含第一容槽，用以容纳第一液体；以及第一挤压件，用以将上述第一液体推挤进入上述流道；以及第二模温控制机，操作性地连接至上述流道，上述第二模温控制机包含第二容槽，用以容纳第二液体；以及第二挤压件，用以将上述第二液体推挤进入上述流道，其中当上述第二液体位于上述流道时，上述第一挤压件可将上述第一液体推挤进入上述流道，进而将上述第二液体推挤回上述第二容槽中，并且当上述第一液体位于上述流道时，上述第二挤压件可将上述第二液体推挤进入上述流道，进而将上述第一液体推挤回上述第一容槽中。
2. 根据权利要求1所述的模温转换系统，其特征是，上述第一挤压件为 第一活塞，并且上述第二挤压件为第二活塞。
3. 根据权利要求1所述的模温转换系统，其特征是，上述模具进一步包 含流道入口以及流道出口 ，上述第一模温控制机分别操作性地连接至上述流 道入口以及上述流道出口，并且上述第二模温控制机分别操作性地连接至上 述流道入口以及上述流道出口 。
4. 根据权利要求3所述的模温转换系统，其特征是，上述模温转换系统 进一步包含第一阀，设置于上述第一容槽与上述流道入口之间； 第二阀，设置于上述第二容槽与上述流道入口之间； 第三阀，设置于上述第一容槽与上述流道出口之间；以及 第四阀，设置于上述第二容槽与上述流道出口之间。
5. 根据权利要求4所述的模温转换系统，其特征是，当上述第一挤压件 将上述第一液体推挤进入上述流道时，上述第一阀与上述第四阀开启，并且 上述第二阀与上述第三阀关闭，进而将位于上述流道中的上述第二液体推挤 回上述第二容槽中。
6. 根据权利要求4所述的模温转换系统，其特征是，当上述第二挤压件 将上述第二液体推挤进入上述流道时，上述第二阀与上述第三阀开启，并且 上述第一阀与上述第四阀关闭，进而将位于上述流道中的上述第一液体推挤 回上述第一容槽中。
7. 根据权利要求4所述的模温转换系统，其特征是，当上述第一阀与上 述第三阀开启，并且上述第二阀与上述第四阀关闭时，上述第一液体可于上 述流道与上述第一容槽之间循环，当上述第二阀与上述第四阀开启，并且上 述第一阀与上述第三阀关闭时，上述第二液体可于上述流道与上述第二容槽 之间循环。
8. 根据权利要求7所述的模温转换系统，其特征是，上述第一挤压件为 第一螺杆，并且上述第二挤压件为第二螺杆，当转动上述第一螺杆时，上述 第一液体可被推挤进入上述流道，并且当转动上述第二螺杆时，上述第二液 体可被推挤进入上述流道。
9. 根据权利要求1所述的模温转换系统，其特征是，上述第一模温控制 机进一步包含第一加热器，所述第一加热器操作性地连接至上述第一容槽， 用以通过上述第一容槽对上述第一液体进行加热。
10. 根据权利要求1所述的模温转换系统，其特征是，上述第二模温控制 机进一步包含第二加热器，所述第二加热器操作性地连接至上述第二容槽， 用以通过上述第二容槽对上述第二液体进行加热。
11. 根据权利要求l所述的模温转换系统，其特征是，上述第一液体为具 有第一温度的热煤油，上述第二液体为具有第二温度的热煤油，并且上述第 一温度高于上述第二温度。
全文摘要
本发明涉及一种模温转换系统，用以转换一模具的温度。模具包含有流道。模温转换系统包含有第一模温控制机以及第二模温控制机。第一模温控制机包含有第一容槽以及第一挤压件。第一容槽用以储存第一液体。第二模温控制机包含有第二容槽以及第二挤压件。第二容槽用以储存第二液体。第一挤压件用以将第一液体推挤进入流道，进而将位于流道中的第二液体推挤回第二容槽中。第二挤压件用以将第二液体推挤进入流道，进而将位于流道中的第一液体推挤回第一容槽中。由此，可以大幅地缩短塑料射出成型的时间，除了可提高产能，更可降低每一合格产品的产出平均耗能。
文档编号B29C45/73GK101664987SQ200810215850
公开日2010年3月10日 申请日期2008年9月5日 优先权日2008年9月5日
发明者何启仲, 蔡惠泽 申请人:和硕联合科技股份有限公司