能够快速回温的纸塑模具的制作方法

1.本实用新型涉及纸塑模具技术领域，特别涉及一种能够快速回温的纸塑模具。


背景技术：

2.近年来，随着包装行业对纸塑包装的需求增加，为了适应纸塑产品量产的需求，提高纸塑成型效率，降低产品的成型周期，是十分有必要的。目前纸塑成型技术仍处在发展初期，纸塑产品成型周期中，热压消耗时间最长，降低纸塑热成型周期还有很大的提升空间。
3.由于包装用纸浆模塑产品本身并不是一个平面而是有深度的，因此模具表面结构也有高地面之分(相较于模具底部)。而模具的加热是由模具底部的电加热板通电产热，再由纸塑模具本体进行热传导，使得产品接触面温度升高，烘干湿胚。现有的纸塑模具，由于产品接触面距离加热源距离不同，存在加热不均匀的问题。距离模具底部加热板较远的区域，热传导效应反应较慢，温度升高相对低高度区域有延迟，这导致产品受热不均匀，完全干燥所消耗的时间受低温区域影响较大，拖慢整体的加热周期。
4.现有的纸塑模具表面气孔分布密度大，热压时，含有大量水分的湿胚受热，内部水分剧烈蒸发形成气态的水蒸气。为了避免成型后产品降温取出时水蒸气在产品表面凝结成液态水，这部分水蒸气必须尽快排出。现有的方式是让受热的水蒸气直接通过纸塑模具上的气孔直接导出，因此气孔是热压环节必要的存在，但是存在的气孔密度太大会影响热压效率，因为气孔的排气过程会直接带走模具表面的热量，使热模表面温度迅速下降，影响排气后产品的受热干燥。
5.为了在保障水蒸气导出的基础上，降低气孔密度太大对工艺温度条件的不利影响，需要对纸塑模具进行结构设计的改进。


技术实现要素：

6.为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种能够快速回温的纸塑模具，包括热压下模和热压上模，所述热压下模和热压上模合模相互配合形成模腔，所述热压下模间隔式布设有多个气孔，所述气孔与模腔相通，所述热压下模的底部设有连接孔，所述连接孔将气孔连通，所述模腔用于容纳纸浆，并使得纸浆在热压下模和热压上模挤压中成型。
7.可选的，所述连接孔通过气管与抽气设备连接。
8.可选的，所述气孔采用直径为3mm的圆孔，所述气孔相互之间的距离为24mm；所述连接孔的截面为直径为8mm的半圆形。
9.可选的，所述连接孔的截面为半圆形，且半圆形的拱弧形位于上方或者下方。
10.可选的，所述热压下模底面与模腔底面部分位置的厚度较其他位置的厚度尺寸大，且在厚度尺寸大的位置设置密闭腔体，所述密闭腔体内填充热超导工质。
11.可选的，所述密闭腔体在热压下模呈立式设置，且密闭腔体上部与下部的截面形状与尺寸都一致。
12.可选的，所述密闭腔体顶面与模腔底面之间的厚度和所述密闭腔体底面与热压下
模底面的厚度之和，不大于所述热压下模底面与模腔底面的最小厚度。
13.可选的，所述热超导工质填充的液体体积与密闭腔体容积之比为0.5～0.9。
14.可选的，所述热压下模底面与加热装置连接，所述热压上模顶面与第二加热装置连接。
15.可选的，所述热压上模顶面与模腔顶面部分位置的厚度较其他位置的厚度尺寸大，且在厚度尺寸大的位置设置第二密闭腔体，所述第二密闭腔体内填充热超导工质。
16.本实用新型的能够快速回温的纸塑模具，可以适当减少模具气孔以减少由于气孔排气所造成的热量损失，在减少气孔、降低气孔密度的基础上，为了不影响模具的排气功能，相应地增设气孔间的连接孔，通过连接孔连接各个气孔，增加水蒸气排出可通过的路径宽度，辅助剩余气孔顺利排出水蒸气，保障纸塑模具快速回温。
17.本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
18.下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
19.附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
20.图1为本实用新型实施例中一种能够快速回温的纸塑模具立体示意图；
21.图2为本实用新型的能够快速回温的纸塑模具中的热压下模实施例俯视图；
22.图3为本实用新型的能够快速回温的纸塑模具中的热压下模实施例的连接孔水平断面立体示意图；
23.图4为图3实施例的连接孔横断面立面示意图；
24.图5为本实用新型的能够快速回温的纸塑模具中的热压下模实施例立面剖视图；
25.图6为本实用新型的能够快速回温的纸塑模具的使用效果对比图。
26.图中：1-热压下模，2-热压上模，3-气孔，4-连接孔，5-模腔，6-密闭腔体，7-加热装置，8-气管，9-热超导工质。
具体实施方式
27.以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
28.如图1-5所示，本实用新型实施例提供了一种能够快速回温的纸塑模具，包括热压下模1和热压上模2，所述热压下模1和热压上模2合模相互配合形成模腔5，所述热压下模1间隔式布设有多个气孔3，所述气孔3与模腔5相通，所述热压下模1的底部设有连接孔4，所述连接孔4将气孔3连通；所述模腔5用于容纳纸浆，并使得纸浆在热压下模1和热压上模2挤压中成型。
29.上述技术方案的工作原理和有益效果为：本实用新型使用时，在纸浆模塑产品的热压工序中，预成型的纸浆(湿胚)被转移至热压下模的模腔，热压下模通过气孔以真空抽气吸附产品，并持续至热压上模和热压下模合模阶段，此时纸浆(湿胚)含有大量水分，热压
上模与热压下模加热并合模，维持一段时间，被夹在热压上模和热压下模之间模腔内的纸浆(湿胚)被加热，水分蒸发产生水蒸气，同时，通过热压下模上的气孔抽气，及时排出水蒸气，干燥产品，出模后得到成型的纸浆模塑产品；本方案可以适当减少模具气孔以减少由于气孔排气所造成的热量损失，在减少气孔、降低气孔密度的基础上，为了不影响模具的排气功能，相应地增设气孔间的连接孔，通过连接孔连接各个气孔，增加水蒸气排出可通过的路径宽度，辅助剩余气孔顺利排出水蒸气。
30.在一个实施例中，所述连接孔4通过气管8与抽气设备连接；所述气孔3采用直径为3mm的圆孔，所述气孔3相互之间的距离为24mm；所述连接孔4的截面为半圆形，且半圆形的拱弧形位于上方或者下方；所述连接孔4的截面为直径为8mm的半圆形。
31.上述技术方案的工作原理和有益效果为：本方案的气孔距离由原来的12mm改为24mm，距离增加了一倍，气孔密度缩减了一半，从而减弱了气孔的散热效应；连接孔不采用会破坏模具底部表面完整性的方形槽型结构，而是采用截面为半圆形的结构，减小了连接孔对纸塑模具的热压下模传热的不利影响，避免在开槽的区域热量要通过其中的空气在传到模具而严重影响热量从热源到模具的传递。
32.在一个实施例中，所述热压下模1底面与模腔5底面部分位置的厚度较其他位置的厚度尺寸大，且在厚度尺寸大的位置设置密闭腔体6，所述密闭腔体6内填充热超导工质9；所述密闭腔体6在热压下模1呈立式设置，且密闭腔体6上部与下部的截面形状与尺寸都一致；所述密闭腔体6顶面与模腔5底面之间的厚度和所述密闭腔体6底面与热压下模1底面的厚度之和，不大于所述热压下模1底面与模腔5底面的最小厚度；所述热超导工质9填充的液体体积与密闭腔体6容积之比为0.5～0.9。
33.上述技术方案的工作原理和有益效果为：本方案通过在热压下模厚度尺寸大的位置设置密闭腔体，并对密闭腔体抽真空后填充热超导工质，使用时，热超导工质在加热时由液态变为气态，气态高温热超导工质上升到顶部，对模腔内的纸浆进行加热，而热超导工质被冷却变回液态后在重力作用下回落到下方，即通过热超导工质的相变与对流，加快对模腔内的纸浆的加热，降低由于厚度差异导致的模腔内纸浆受热不均情况；密闭腔体上端和下端的壁厚相加不大于热压下模底面与模腔底面的最小厚度，可以进一步使得模腔内纸浆受热更均匀。
34.在一个实施例中，所述热压下模1底面与加热装置7连接；所述热压上模2顶面与第二加热装置连接，所述加热装置7和第二加热装置可以采用电加热板；所述热压上模2顶面与模腔5顶面部分位置的厚度较其他位置的厚度尺寸大，且在厚度尺寸大的位置设置第二密闭腔体，所述第二密闭腔体内填充热超导工质9；所述热压上模2和热压下模1都采用金属材料制作；所述热超导工质9可以采用申请号为201910880493.5所公开的液态工质。
35.上述技术方案的工作原理和有益效果为：本方案通过在热压下模和热压上模的相互背离侧都设置加热装置，由于热压下模较厚处对应的热压上模一般会较薄，即热压下模加热慢的位置其热压上模加热会快，所以可以减少加热的不均匀，提高加热速度和效率；在热压上模设置第二加热装置的情况下，对热压上模厚度较大处设置第二密闭腔体，且第二密闭腔体填充热超导工质，可以到达与设有密闭腔体的热压下模互补而均衡加热的效果；热压下模和热压上模采用金属材料制作导热性好。
36.本实用新型通过在厚度大温度提升较慢的区域增加热超导工质，加快低温区的导
热效率，尽快地促进低温区温度的升高，缩短整体加热时间(模具表面的全局温度达到热压标准温度的时间)，适当减少模具气孔，以减少由于气孔排气所造成的热量损失。在减少气孔后，通过给气孔设置连接孔，避免了影响模具的排气功能，改进模具底部结构，将原来的方形槽型结构修改为半圆形，增加模具底部与加热板接触面积。如图6所示，改进后纸塑模具的厚度不同的点1和点3的温度检测结果，这两点的温度不平衡差由8.1度(139.6℃-131.5℃)降低为1.8度(142.5℃-140.7℃)，改善效果明显。
37.显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。