铸模工具的制作方法
【专利说明】铸模工具
[0001]本发明涉及铸模工具组件。特别的，本发明为关于在加热铸模中使用的铸模工具组件，更特定言之，该铸模的型式包含若干流体腔室用于选择性加热涵盖该铸模的不同的区域。
[0002]由本申请人的在先申请案，W02011/048365得以了解加热铸模工具。该申请案揭示具有若干插销的一铸模工具，该些插销包含有腔室用于引进加热或冷却的流体，为了于模塑作业期间控制该铸模工具的表面温度。如此对于，例如在复合工件的模塑及非高压釜固化(out-of-autoclave)作业期间选择性地控制材料特性，为有用的。
[0003]本申请人接续的申请案WO 2013/021195，揭示了一种多层铸模工具，其中提供一上铸模工具组件，其具有若干流体腔室。该上铸模工具组件包含若干网格状(tessellated)区域，每一区域具有用于组件模塑作业的铸模面以及与该铸模面相对和加热/冷却流体所引进的一腔室相邻的一温度控制面。每一腔室具有一侧壁为了将该流体包含于其中。该加热/冷却流体接着加热/冷却该温度控制面及因而该铸模面。该加热/冷却流体为经由一导管由控制与加热电子组件所储藏的一下层引进。源自上工具的排放流体为往下回排经由一中间层。
[0004]所需要的是能够减少在上铸模工具组件中使用材料的数量。此组件具有的热质量较少，(例如，其较小)则对于将增加(以及去除)热量将更加敏感。相反地，铸模工具越大，以及更多材料使用在其构造中，则对于加热或冷却流体的反应会较慢。为了本发明的目的，需要产生一 “热敏捷”工具，例如，一个具有低热质量的工具。
[0005]再者，所需要的是改良在温度控制面及铸模面的中心与讨论中该区域的外末端之间热量的传导。一已知加热该一工具的方法使用将一流体喷射冲射在该温度控制面上其能导致在腔室中该加热面的该中心，(该喷射冲射处)，与该加热或冷却表面的外末端之间形成温度梯度。
[0006]本发明的一个目的在于提供一改良的铸模工具组件。
[0007]根据本发明的一第一观点提供一铸模工具，其包含:
一热传递面；
一与该热传递面相对的温度控制面；以及，
若干自该温度控制面延伸的侧壁，其界定若干与该温度控制面相邻的个别的流体室；一与若干流体室中至少一些流体室结合的流体基温度控制装置，每一温度控制装置经组配以产生一流体喷射导向至该温度控制面上的一冲射区域；
其中若干流体室中至少一些流体室界定至少一肋材延伸进入各自的该流体室由该温度控制面进入该腔室，以及，自该温度控制面上该冲射区域朝向该侧壁延伸，
其中每一肋材在与该温度控制面垂直地延伸的一横截面上具有一凹面轮廓。
[0008]为了避免怀疑，“热传递面”为用以在该温度控制面与该工作件之间转移热能的该表面-其可界定铸模形式(亦即，其可构成一“铸模面”)或是其可与另外的铸模块件接触界定该铸模面。
[0009]有利地，在该流体室内准备一凹面肋材提供了若干优点。首先，其对该铸模工具的上部分提供防挠加强界定该热传递面及该温度控制面。该工具的该加热部分因而可制成较薄，并更具热敏捷性。由于该肋材的横截面为凹面的，所以其质量也为低的，并因而不致显著地提供至该组件的热质量。
[0010]再者，该肋材的凹面本质容许在该室内自由气体流动，而同时增加该组件的表面积。就其本身而论，热量能够更有效地传导整个该腔室。特别地，该肋材能够使用作为一热传导路径，将热量传递至该腔室的末端。
[0011]仍更进一步地，事实在于该肋材向外地延伸容许其使用作为供气流所用的“导引叶片”，促进沿着其最直接的路线的通道至该侧壁。
[0012]可设想到的是，增强气流的优点应需隔离(例如，无任何该肋材的传导性性质)，其可通过气隙或绝缘材料层与该温度控制面绝缘。
[0013]该凹面的肋材增加该组件的表面积与容积的比值，增加来回该流体的热能传导。
[0014]该肋材也可用于负荷反应，特别是用于模塑负荷(例如，在铸模面上以及因而在该热传递面上的压缩负荷)。
[0015]较佳地，提供三根或三根以上肋材，该肋材由该第一区域朝向该侧壁，以不同角度径向地延伸。
[0016]较佳地，该等肋材具有一拱形轮廓的横截面，更佳地具有一弯曲、拱形轮廓的横截面。
[0017]该肋材的拱形轮廓可延伸通过90度从该第一区域至该侧壁。由此我们意指该肋材描述一 90度的拱形。在此结构中，两根由该冲射区域径向地延伸持续一个单一的180度的相对的肋材，让该冲射区域设置于最接近该温度控制面的该拱形上的该位置处。如此也可描述为一 “单一 180度拱形”结构。
[0018]该肋材的该拱形轮廓可延伸通过180度从该第一区域至该侧壁。因此，由该冲射区域相对地径向延伸的两根肋材形成一 “双拱形”。
[0019]较佳地，若干该肋材为相对于与该温度控制面垂直的至少一平面对称地分布，并与该第一区域相交。
[0020]较佳地，该侧壁为终止于与该温度控制面相对的一端部处的一平面密封面中，其中该肋材为包含在由该温度控制面、侧壁及该平面密封面的该平面所界定的该室内。
[0021 ] 该肋材可于该平面密封面的该平面处终止。
[0022]该工具可包含一铸模工具支撑件，其经布置以于模塑期间支撑该铸模工具组件，其中由该铸模面，通过该热传递面至该支撑组件的一负荷路径为通过该肋材。
[0023]该肋材可接触该铸模工具支撑件。
[0024]该温度控制装置包含一和该肋材的一支撑区域接触的流体出口。较佳地，该肋材为环绕该流体出口等距地间隔开。
[0025]该肋材可由不同于该温度控制面的其它材料建构而成。较佳地，该肋材为由比温度控制面的该材料具更高热转移系数的一材料建构而成，以增强热传导并避免一冲射“热点”。
[0026]根据本发明的一第二观点提供制造一模塑组件的方法，该方法包含以下步骤: 根据第一观点提供一铸模工具，
供给流体进入该腔室以加热或冷却该温度控制面并从而加热或冷却该热传递面， 使用该铸模工具模塑一组件。
[0027]现将相关于该伴随的图式说明本发明铸模工具组件的一实施例，其中:
图1a为本发明的一第一铸模工具组件的一部分的一视图；
图1b为图1a的该铸模工具组件沿着线B-B所取的一部分的一断面视图；
图2a为本发明的一第二铸模工具组件的一透视图；
图2b为图2a的该铸模工具组件的一区域之一近视图；
图2c为图2a及2b的该铸模工具组件与另外的铸模工具组件装配的一透视图；
图3a为本发明的一第三铸模工具组件的一部分的一视图；
图3b为沿着线B-B所取的穿过图3a的一断面视图；
图4为本发明的一第四铸模工具组件的一透视图；
图5为本发明的一与其它铸模工具组件装配的第五铸模工具组件的一透视剖面图；
图6a为本发明的一第六铸模工具组件的一部分的一断面视图；
图6b为沿着线B-B所取的穿过图6a的一断面视图；以及图7为本发明的一第七铸模工具组件的一断面视图。
[0028]转向图1a及Ib，提供本发明的一铸模工具组件10。该铸模工具组件10包含一铸模构件12及第一至第八肋材16、18、20、22、24、26、28及30。
[0029]该铸模构件12包含一上平板状段32，在其上表面上定义一热传递面，其也为一铸模面34，以及在其下表面定义一温度控制或加热面36。该面36将视为该“加热”面，但可经加热或冷却。该铸模面34界定用于与一工作件接触的一轮廓。该平板状段32 —般地为如于图1a中所示的正方形轮廓。该工具组件10为由若干网格板状段32组成。在该平板状段32的周围处，一不断的侧壁38延伸。该侧壁38垂直于该加热面36突出并延伸至一密封面39，该一密封面39位于一般地平行于该加热面36的一平面40上。就其本身而论，一开启腔室42是由该加热面36，该侧壁38的该内侧表面及该平面40定界限而构成。应注意的是该腔室42具有一开启面43位在该密封面39内。
[0030]转向每一肋材16、18、20、22、24、26、28、30，其在形式上相似的并且，就其本身而论，于此仅详细说明该第一肋材16。该肋材16大体上为平面的并垂直于该加热面36延伸。该肋材16的横截面为如图1b中所示为凹面的。该肋材16具有一第一垂直部分44及一第二垂直部分46，通过一拱形部分48结合。该拱形部分48在其下表面界定一 180度圆弓段凹面曲线50，其结合该二垂直部分44及46。于其外在面上，该肋材16邻接该侧壁38及该铸模构件12的该加热面36。
[0031]如图1a所示，八根肋材中的每一根由该加热面36的一中心区域52延伸，以及每一肋材为在相对于该平板状构件12的一中心点P的一相等角度下定向。
[0032]特别地转向图lb，所示一支撑组件54为坐落在该铸模工具组件10下方。该支撑组件54使用作为一负荷反应结构供施加至该面34的模塑力所用并如将于以下说明也包含一导管用于加热一冷却流体。
[0033]该支撑组件54包含一外壁56，其为该铸模工具组件10的该侧壁38的延伸部分。该支撑组件包含一内部流体导管58其通过该支撑组件54的该垂直长度。该导管58具有一入口 60其经布置用于接收加热或冷却的流体，该流体接着向上通过该导管58至一出口62。该出口 62具有一环状面63，该等不同的肋材16至30的该等内部端部经支撑位在该面上。就其本身而论，由该入口 60通过至该出口 62的该流体朝向中心区域52通过，于该处该流体冲射在该加热面36上。由于该等肋材的存在，该流体系经引导向外至该加热表面36的该外周围以及至该等侧壁38。有利地，该肋材促进径向流动其导致冲