模具感应加热装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于加热成形模具的模具感应加热装置。
【背景技术】
[0002]如专利文献I所示，以往，作为加热填充在模具内的被成形物的方法存在下述的方法:通过使水蒸汽在设置在模具上的蒸气流道中流通、或者使水蒸汽在设置在与模具的外表面接触的构件上的蒸气流道中流通，使模具升温来加热被成形物。
[0003]此外，近年来，从通过使用绿色能源来削减CO2和缩短加热时间等观点出发，考虑利用感应加热方式来加热模具。具体地说，例如，如专利文献2和专利文献3所示，以包围模具的周围的方式设置感应线圈，使所述感应线圈产生的磁通通过模具内，利用此时产生的感应电流的焦耳热来直接加热模具。
[0004]可是，在将感应线圈设置在成形模具的外部并对成形模具直接进行感应加热的装置中，存在下述问题:难以使从感应线圈产生的磁通高效地通过成形模具内，从感应线圈产生的磁通不通过成形模具内部而泄漏到外部，不能充分加热成形模具。此外，存在成形模具容易发生温度不均匀从而不能均匀加热被成形品的问题。另外，还存在感应线圈被可能存在于模具外部的腐蚀性气体腐蚀的问题。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献1:日本专利公开公报特开2007-290279号
[0007]专利文献2:日本专利公开公报特开2000-326329号
[0008]专利文献3:日本专利公开公报特开2004-026575号
【发明内容】
[0009]本发明要解决的技术问题
[0010]本发明是用于一举解决所述的问题而做出的发明，本发明的目的是对成形模具高效均匀地进行加热，并且将感应线圈从腐蚀性气体保护起来。
[0011]解决技术问题的技术方案
[0012]S卩，本发明提供一种模具感应加热装置，对在内部形成有中空部的成形模具进行感应加热，所述模具感应加热装置包括:上板，与所述成形模具的上端面接触；下板，与所述成形模具的下端面接触；以及感应线圈，设置在所述上板和所述下板各板上，通过50HZ或60Hz的商用电源对该感应线圈施加电压，所述上板和所述下板各板具有:金属板主体，形成有收容所述感应线圈的收容凹部；以及金属盖，在收容有所述感应线圈的状态下封闭所述收容凹部，在所述金属板主体的所述收容凹部的开口边缘整个周向上形成有盖放置部，所述盖放置部具有所述金属盖的厚度以上的台阶，所述金属板主体内形成有多个夹套室，所述夹套室封入有气液两相的热介质。
[0013]按照这种模具感应加热装置，通过在收容凹部内收容感应线圈，能够使从所述感应线圈产生的磁通高效地通过各板内，从而能够高效地对各板进行感应加热。此外，因为各板与成形模具的上端面和下端面分别接触，所以能高效地加热成形模具。
[0014]此外，在各板上形成有封入有气液两相的热介质的多个夹套室，因此能够使各板的温度均匀，结果能够均匀地加热成形模具。此外，通过金属盖封闭固定收容凹部，因此不会损害各板的耐压强度，能够进一步降低向各板外部泄漏磁通，能够提高发热效率和功率因数。此外，通过将金属盖固定在盖放置部上，能够分隔外部和感应线圈，从而能够防止外部可能存在的腐蚀性气体腐蚀感应线圈。另外，由于盖放置部具有金属盖的厚度以上的台阶，所以无需对配置在各板的外侧的部件、机构等施加设计变更。另外，由于设置在各板内的感应线圈形成较低磁阻的磁路，因此对所述感应线圈施加电压的电源即使是50Hz或60Hz的商用电源也显示出70?90%的高功率因数的特性。此外，由于能使用商用电源，所以抑制了电源成本。
[0015]优选的是，所述夹套室的、与所述感应线圈邻接的线圈邻接部分的下侧的面，具有低于所述线圈邻接部分以外的下侧的面的部分。这样，由于夹套室的与感应线圈邻接的线圈邻接部分的下侧的面，具有低于所述线圈邻接部分以外的下侧的面的部分，所以能使液状的热介质流向感应线圈侧，能够促进夹套室内的热介质的气液循环，从而能够更容易地使温度均匀。
[0016]为了使液状的热介质更有效地流向感应线圈侧，优选的是，所述夹套室具有倾斜面，所述倾斜面在所述金属板主体中以使液状的热介质流向感应线圈侧的方式倾斜。
[0017]为了尽可能地抑制金属盖的发热，优选的是，封闭所述各收容凹部的金属盖分割为多个，或者，封闭所述各收容凹部的金属盖形成有狭缝部。
[0018]为了通过形成低磁阻的磁路来提高发热效率和功率因数、并且降低设置在线圈中心的磁性体的发热并防止线圈的热性损伤，优选的是，形成在所述上板或所述下板上的所述收容凹部在俯视中呈大体圆形，所述感应线圈呈大体圆环形，在将所述感应线圈收容于所述收容凹部的状态下由所述感应线圈在所述收容凹部内形成的空间中，设有被分割或被进行了狭缝加工的磁性体铁心部。
[0019]此外，以往，在用感应线圈加热轮胎等呈圆环形状的被成形物的情况下，为了向侧面整体传递热量，通常会考虑在作为径向的整个区域的侧面整体上配置感应线圈。
[0020]可是，发现了下述情况:在轮胎等呈圆环形状的被成形物中，如果将感应线圈在侧面部的径向上均等配置并用感应线圈加热从径向最内侧的圆环位置到金属板主体的径向最外侧的圆环位置，则只有所述感应线圈的周边成为局部高温，不能以均匀的温度加热被成形物的侧面和整体。
[0021]因此，在形成在所述上板或所述下板上的收容凹部在俯视中呈大体圆形、且所述感应线圈呈大体圆环形的装置中，当将所述感应线圈配置在从所述金属板主体的径向最内侧的圆环位置到所述金属板主体的径向尺寸的一半以下的部分上时，能够达成温度的均匀化。这是由于对于轮胎等呈圆环形状的被成形物，热量通过圆环形状的感应线圈向圆环形状的径向外侧呈放射状扩散。
[0022]通过在所述收容凹部的内表面设置由非磁性体金属构成的通电用短路部，可以提高发热效率和功率因数。
[0023]优选的是，从所述金属板主体的中心部呈放射状地形成所述上板和所述下板的夹套室。这样，可以使上板和下板的径向的温度均匀化。此外，由于从各板的中央部呈放射状地形成夹套室，所以夹套室的加工变得容易。
[0024]此时，通过设置连通各夹套室的连接通道，可以使上板和下板的周向的温度也均匀化。
[0025]优选的是，夹套室的与感应线圈邻接的线圈邻接部分的下侧的面，具有低于所述线圈邻接部分以外的下侧的面的部分。这样，能使液状的热介质流向感应线圈侧，从而能够促进夹套室内的热介质的气液循环，能够更容易地使温度均匀。
[0026]为了促进夹套室内的热介质的气液循环从而更容易地使温度均匀，优选的是，所述夹套室在所述金属板主体中以使液状的热介质流向感应线圈侧的方式倾斜设置。
[0027]当所述成形模具为轮胎加硫用成形模具时，可以均匀加热模具，从而能对轮胎均勾加热(加硫)，能够制造尚品质的轮胎。
[0028]发明效果
[0029]按照所述构成的本发明，能对成形模具高效均匀地进行加热，并且能将感应线圈从腐蚀性气体保护起来。
【附图说明】
[0030]图1是本发明第一实施方式的金属感应加热装置的剖面示意图。
[0031]图2是与图1为相同实施方式的上板和下板的俯视图。
[0032]图3是与图1为相同实施方式的上板的A-A线剖面图。
[0033]图4是与图1为相同实施方式的下板的A-A线剖面图。
[0034]图5是与图1为相同实施方式的感应线圈的立体图。
[0035]图6是与图1为相同实施方式的盖体的俯视图。
[0036]图7是本发明第二实施方式的模具感应加热装置的剖面示意图。
[0037]图8是与图7为相同实施方式的上板的俯视图。
[0038]图9是与图7为相同实施方式的下板的俯视图。
[0039]图10是与图7为相同实施方式的上板的剖面示意图。
[0040]图11是与图7为相同实施方式的下板的剖面示意图。
[0041]图12是与图7为相同实施方式的感应线圈的立体图。
[0042]图13是与图7为相同实施方式的金属盖的俯视图。
[0043]图14是变形实施方式的上板的俯视图。
[0044]图15是变形实施方式的上板(或下板)的仰视图和右视图。
[0045]图16是变形实施方式的B-B线部分放大剖面图。
[0046]图17是表示变形实施方式的上板的夹套室的结构的放大剖面图。
[0047]图18是另一变形实施方式的上板的俯视图。
[0048]附图标记说明
[0049]100...模具感应加热装置
[0050]2...成形模具
[0051]2X...中空部
[0052]2a...上端面
[0053]2b...下端面
[0054]2c...外侧周面
[0055]3T...上板
[0056]3D..?下板
[0057]31...金属板主体
[0058]311...收容凹部
[0059]312...盖放置部
[0060]313...夹套室
[0061]32...金属盖(盖体)
[0062]321...狭缝部
[0063]4...感应线圈
[0064]5..?磁性体铁心部
[0065]6...通电用短路部
【具体实施方式】
[0066]以下参照【附图说明】本发明的模具感应加热装置100的第一实施方式。
[0067]<第一实施方式>
[0068]本实施方式的模具感应加热装置100用于在上下一对成形模具2之间收容被处理物并对所述被处理物进行加热成型的成形装置。
[0069]具体地说，如图1所示，模具感应加热