具有保温功能的模具的制作方法

本发明涉及模具制造领域，具体涉及一种具有保温功能的模具。

背景技术：

模具，工业生产上用以注塑、吹塑、挤出、压铸或锻压成型、冶炼、冲压等方法得到所需产品的各种模子和工具。简而言之，模具是用来成型物品的工具，这种工具由各种零件构成，不同的模具由不同的零件构成。它主要通过所成型材料物理状态的改变来实现物品外形的加工。素有“工业之母”的称号。

模具具有特定的轮廓或内腔形状，应用具有刃口的轮廓形状可以使坯料按轮廓线形状发生分离(冲裁)。应用内腔形状可使坯料获得相应的立体形状。模具一般包括动模和定模(或凸模和凹模)两个部分，二者可分可合。分开时取出制件，合拢时使坯料注入模具型腔成形。模具是精密工具，形状复杂，承受坯料的胀力，对结构强度、刚度、表面硬度、表面粗糙度和加工精度都有较高要求，模具生产的发展水平是机械制造水平的重要标志之一。

在使用模具生产产品的过程中，多是将熔融状态的原料注入模具中，待冷却后得产品。受模具材料和产品原材料的影响，不同的材料对模具生产有着不同的工艺要求。不同的冷却方式，对产品的质量影响极大。有的需要进行骤冷，有的需要自然冷却，有的需要保温一段时间之后再冷却，还有的是需要将模具加热到预定生产温度。

现在针对模具保温这一技术问题，还有模具保温套、模具保温板、在模具外设置导热管等方式。但是模具保温套、模具保温板由于是加装在模具外的结构，需要安装拆卸，使用不够便利。在一些玻璃制品的生产过程中，也常常需要用到保温模具，但是一些特殊的玻璃加工中，在开始时，需要温度急速下将，让产品的表面性能更加优异，在后期又需要进行保温，以保证产品内部的结构不会出现裂纹。现在还没有针对先温度骤降，然后进行保温的模具。

因此现在急需一种能够对加工的产品在开始时实现温度骤降，然后再进行保温的模具。

技术实现要素：

本发明针对某些产品在开始时需要温度骤降，然后进行保温的技术问题提供了一种具有保温功能的模具。

本方案提供的基础方案为：具有保温功能的模具，包括：

下模，下模的上表面上设有第一型面，第一型面的四周设有下盲孔，下模内设有充满水的液压腔，液压腔与下盲孔联通，液压腔横截面的直径大于下盲孔横截面的直径，液压腔上设有与液压腔滑动连接的活塞，活塞从下模的上表面露出，下模上设有进液口，进液口内设有单向阀；

与下模相配合的上模，上模上设有供物料注入的进料管，上模上设有排液管，排液管上设有水阀，排液管正对进液口，上模的下表面上设有第二型面，上模上设有与下盲孔正对的上盲孔，上模内设有储液腔，储液腔高于上盲孔，储液腔与上盲孔之间设有连通管道，连通管道与上盲孔的连接处设有压杆；

保温柱，保温柱包括上柱和下柱，下柱固定在下盲孔内，上柱与下柱滑动且密封连接，上柱的侧面设有滑槽，上柱的侧面还设有出液孔，出液孔位于滑槽上端，滑槽内还设有挡块，挡板与滑槽的下端之间设有弹簧。

本方案的工作原理：在使用时，在上模扣合到下模的过程中，由于活塞从下模的上表面露出，上模的下表面会先和活塞接触，活塞在上模的压力下，向下运动。活塞向下运动，液压腔内的压强增大，液压腔与下盲孔连通，下盲孔内的压强增大，下柱的压强增大，上柱开始向上顶起。在上柱向上顶起的过程中，达到辅助定位，让上模和下模对齐，防止上模和下模错位的目的。上柱穿入上盲孔内，随着上柱继续向上运动，上柱侧面的挡块会与压杆接触，由于挡块与滑槽滑动连接，上柱继续向上运动，挡块被压杆挡住了，挡块会相对于上柱向下滑动，滑槽内的出液孔就会露出来，这样上柱内的水从上盲孔流入到连接管道中。上柱内的水进入连接管道后，活塞与下模的上表面齐平，此时达到一种平衡的状态。达到让下模充满水、连接管道部分有水、储液腔中没有水的效果。

熔融的物料通过上模的进料管注入到第一型面和第二型面之间，物料的温度通过传递给液压腔内的水，使得水的温度升高。水是常见物质中比热容最大的物质，因此液压腔内的水能够快速、大量的吸收熔融的物料中的热量，实现在加工开始时，让温度骤降的目的。熔融物料的温度远远高于100℃，因此液压腔内的水会开始沸腾，变成蒸汽，蒸汽从出液孔中进入到储液腔中。此时储液腔内的温度较低，那么蒸汽会再次变成水，同时释放热量，使得储液腔内的温度升高，储液腔达到将蒸汽的变成水暂时存储起来并且也将蒸汽的热量存储起来的目的。实现保温的功能。

在水蒸汽从上柱进入到连通管道的过程中，由于弹簧的弹力和上柱内的压力并不是均等的，因此，上柱会在上盲孔内来回激荡，出液孔中排出的蒸汽会以湍流的形式进入到储液腔中，储液腔内的温度会有一个激荡的过程，由于储液腔也会将热量散发到空气中，储液腔内的温度越高，其散热速度也越快，严重影响保温效果。而蒸汽采用湍流的方式进入储液腔中，会出现，储液腔的温度高于100℃，蒸汽就会停止进入，随着时间储液腔内的温度会逐步降低。等储液腔内的温度低于100℃后，蒸汽又会再次进入，使得储液腔内温度升高，这样就避免了储液腔的热损耗，提高了保温效果。

当液压腔内的温度降低到100℃以下后，然后打开水阀，由于储液腔高于上盲孔，因此，储液腔对液压腔的压强也较大，这样储液腔内的水就流到液压腔中。

本方案通过设置液压腔和储液腔、利用水的比热容较大的原理，用储液腔中的水迅速将熔融的物料中的热量吸收的目的，达到让熔融的物料温度骤降的效果。储液腔和液压腔的水被加热后，又会达到对物料进行保温的效果。

优选方案一：作为基础方案的优选方案，下模上还设有排水管，排水管上设有排水阀，排水管与液压腔联通。排水管方便将液压腔内的水排出，方便更换液压腔内的水。

优选方案二：作优选方案一的优选方案：上柱为上粗下细的圆台形。这样的方式让保温柱起到定位作用，可方便上模和下模对齐，防止上模和下模错位。

优选方案三：作为优选方案二的优选方案：液压腔至少有两个，液压腔均与下盲孔联通，所有液压腔横截面的直径均大于下盲孔横截面的直径，液压腔上均设有与液压腔滑动连接的活塞，所有活塞的均从下模的上表面露出。多个液压腔能够贮存更多的水，在吸收熔融物料的热量时，能够更加迅速。

优选方案四：作为方案三的优选方案：上盲孔之间的间距为5-10mm，下盲孔之间的间距与上盲孔相同。上盲孔之间的间距和下盲孔之间的间距过大，则上盲孔和下盲孔的数量较少，达不到较好的定位效果。

优选方案五：下模上设有温度反馈器，温度反馈器包括热敏电阻，热敏电源和仪表盘，热敏电源、仪表盘与热敏电阻电连接。温度反馈器能够检测下模的温度曲线是否满足要求，可通过增加或减少液压腔内的水量来达到调节温度曲线的目的。

附图说明

图1是本发明具有保温功能的模具实施例1的结构示意图；

图2是实施例1中的模具在生产时的温度随时间变化的曲线图；

图3是对比例1中的模具在生产时的温度随时间变化的曲线图；

图4是对比例2中的模具在生产时的温度随时间变化的曲线图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：上模1、下模2、第一型面11、下柱12、液压腔13、活塞14、进液口15、排水管16、进料管21、排液管22、第二型面23、上盲孔24、连通管道25、储液腔26、压杆27、挡块28、上柱3。

实施例1

基本如附图1所示：具有保温功能的模具，包括：

下模2，下模2的上表面上设有第一型面11，第一型面11的四周设有下盲孔，下模2内设有充满水的液压腔13，液压腔13与下盲孔联通，液压腔13横截面的直径大于下盲孔横截面的直径，液压腔13上设有与液压腔13滑动连接的活塞14，活塞14从下模2的上表面露出，下模2上设有进液口15，进液口15内设有单向阀，下模2上还设有排水管16，排水管16上设有排水阀，排水管16与液压腔13联通；

与下模2相配合的上模1，上模1上设有供物料注入的进料管21，上模1上设有排液管22，排液管22上设有水阀，排液管22正对进液口15，上模1的下表面上设有第二型面23，上模1上设有与下盲孔正对的上盲孔24，上模1内设有储液腔26，储液腔26高于上盲孔24，储液腔26与上盲孔24之间设有连通管道25，连通管道25与上盲孔24的连接处设有压杆27；

保温柱，保温柱包括上柱3和下柱12，下柱12固定在下盲孔内，上柱3与下柱12滑动且密封连接，上柱3的侧面设有滑槽，上柱3的侧面还设有出液孔，出液孔位于滑槽上端，滑槽内还设有挡块28，挡板与滑槽的下端之间设有弹簧。

实施例2

与实施例1相比，不同之处仅在于，上柱3为上粗下细的圆台形，上盲孔24之间的间距为5-10mm，下盲孔之间的间距与上盲孔24相同。

实施例3

与实施例1相比，不同之处仅在于，液压腔13至少有两个，液压腔13均与下盲孔联通，所有液压腔13横截面的直径均大于下盲孔横截面的直径，液压腔13上均设有与液压腔13滑动连接的活塞14，所有活塞14的均从下模2的上表面露出。

实施例4

与实施例1相比，不同之处仅在于，下模2上设有温度反馈器，温度反馈器包括热敏电阻，热敏电源和仪表盘，热敏电源、仪表盘与热敏电阻电连接。温度反馈器能够检测下模2的温度曲线是否满足要求，可通过增加或减少液压腔13内的水量来达到调节温度曲线的目的。

对比例1

是采用不具有任何保温功能的模具。

对比例2

是采用的是在模具外粘接一层带有空腔的蓄水层，并在蓄水层上方设置一个蒸汽冷凝板，蒸汽冷凝板与蓄水层之间设有管道。

测试实施例1、对比例1和对比例 2在加工同一产品时，模具的温度曲线（模具温度与时间的变化曲线），得到如图2、图3和图4的结果（其中横坐标是时间，单位是min；纵坐标是温度，单位是℃）。

对比图2与图3，可得出结论，本发明与现有的不具有任何保温功能的模具相比，在开始阶段（0-20min），温度下降趋势基本相同，都是具有骤降的效果，在后续阶段（20-40min），本发明具有良好的保温效果。

对比图2与图4，可得出结论，在开始阶段（0-20min）本发明是有温度骤降的过程，并且，在后续阶段（20-40min），本发明的保温效果更加稳定，温度基本不会发生变化。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。