专利名称：一种可实现急冷急热的模具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有温度控制装置的模具，特别是涉及一种注射压铸等成型机上 的可实现急冷急热的模具。
背景技术：
塑胶或金属等的射出成型方法，是指将熔融状态的塑胶或金属等注入模具的成型 腔中，冷却成型后获得与型腔一致的产品。在射出成型过程中，需加热冷却装置来调节控制 模具的温度，提高产品质量。现有的模具温度控制装置，一般采用电热丝加热水或油液体导热媒介，然后流入 模具内加热模具。其中水导热媒介原则上只能被加热到100°c，油导热媒介原则上只能被加 热到20(TC，这种加热方式液体导热媒介所能携带的热量很少。模具注射成型工作时温度 需要急热急冷的循环交替，根据不同的注射材料确定模具温度，模具高温时的温度要求在 60°C至500°C之间，而水导热媒介被加热到100°C和油导热媒介被加热到200°C时所携带的 热量要把耗热巨大的钢材做成的模具加热到60°C至500°C之间，很难达到要求。故目前市 面上所销售的模温机所标示的技术参数或促销参数都只是强调液体导热媒介最高能被加 热到多少摄氏度，而刻意地避开模具温度可以被加热到多少摄氏度。而且由于成型的产品 大小、形状差异很大，导致模具体积差异很大，致使耗热量相差很大，相同温度的液体导热 媒介流入不同体积的模具后所能加热到达的模具温度也各不同，甚至差别很大。现有的这 种利用液体导热媒介加热的模具温度控制装置，要实现精密成型时要求模具达到所要求的 高温状态和精确模温定值，很难实现。中国专利号为200810015094.4的发明专利中，提供了一种高光注塑模具的电加 热式温度控制装置，利用埋在模具内部的圆柱形的电热元件对注塑模具进行加热，利用埋 在模具内的圆柱形的冷却水道对注塑模具进行冷却，这种模具温度控制装置，虽然结构简 单，也能满足模具高温时60°C至500°C之间的温度要求。但由于冷却水道与电热元件错开 排列，而且冷却水道和电热元件均为圆柱形，当模具需要加热时，虽然冷却水道内仅填充有 空气，但由于电热元件对着与其相邻的两个冷却水道的间隙，电热元件的热量沿加热棒径 向方向传导的热量基本相同，冷却水道对电热元件几乎没有隔热作用，热量不能集中朝向 模芯成型面的方向流动，因此容易造成加热时模芯成型面的温度不均勻和难以急速升温。 同理，当模具需要冷却时，向冷却水道通冷却介质，由于电热元件离冷却水道较远，就是靠 近冷却水道布置，由于其相邻的面仅为一条线，对电热元件的冷却效果也差。而由于电热元 件在加热时的温度是最高的，靠近电热元件的区域温度比远离电热元件区域的温度会高， 冷却时电热元件的热量又不能很快被冷却水道带走，因此容易造成冷却时模芯成型面的温 度不均勻和难以快速冷却。如图24、图25所示，现有的一种模具，如图1、图2所示，包括具有成型面的模芯 401、与模芯完全贴合的冷却件402。模芯401的壁厚设计得比较薄，一般为10-20mm，其与 成型面403对应的模芯表面404与成型面403形状匹配，相同或大致相同，在模芯401内设有加热元件(未示出)，在冷却件402内设有冷却水通道(未示出)。这种结构的模具，与 成型面403对应的模芯表面404、冷却件402与模芯401贴合的面405，均需加工成与成型 面403充分匹配的形状，结构复杂，加工费用昂贵。冷却时，需由冷却件402带走模芯401 的热量，由于冷却件402与模芯401分离，其结合面始终会留有间隙，会大大降低热传导性 能，冷却效果不好；加热时由于冷却件402与模芯401贴合，又没有隔热结构，冷却件402会 带走比较多的热量，减少热利用率。在台湾专利号为200711818、名称为具有传热部件之射出铸模机的模具的发明专 利中，公开了一种模具，包括中间内模板、热传部件、内模支撑板，在中间内模板上设有电加 热器，在内模支撑板上设有冷却水管，除模穴面外，在中间内模板、热传部件、和内模支撑板 上均需加工与模穴面相配合的面，加工费用昂贵。在中间内模板与内模支撑板间设有将中 间内模板与内模支撑板在开模时分离的弹簧，分模时传热部件保持在内模支撑板上上。这 种结构的模具，冷却水道内始终通水。开模时电加热器工作给模具加热，合模时或延时设定 的时间电加热器停止工作，由内模支撑板带走热传部件的热量，由热传部件带走中间内模 板的热量。这种结构的模具，在加热时虽然中间内模板与内模支撑板分离，模具加热时阻止 热传部件和内模支撑板带走电加热器的热量，但电加热器还是直接露在空气中，隔热效果 还是不好。特别是冷却时，由于内模支撑板与内模板是分离的，其结合面总是会产生间隙， 这会导致热传导性大大降低，使模具的冷却效果不好。本发明的解决办法增加传热部件，传 热部件的硬度小于内模支撑板和内模板，如果采用铜等，在贴合面还是有间隙存在，采用凝 胶状物质，凝胶状物质很难分布均勻，也很难保证内模支撑板和内模板完全无间隙贴合，而 凝胶状物质的导热性远不如金属的导热性，因此模具的冷却效果还是不好。上述的现有的模具温度控制装置，均难以实现或低成本或高刚性或加工周期短 的实现模具的急速加热和均勻加热、模具的急速冷却和均勻冷却，影响注射成型产品的最 终外观和内部质量，容易在产品上产生熔接痕、流痕、光泽不均勻、产品密度不均勻、表面起 泡、缩水、需要很大的注射压力和在熔融材料凝固成型后因残余应力导致的产品易变形等 重大缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种容易实现模具模芯成形面部位的急速加热和均勻加 热、急速冷却和均勻冷却的急冷急热的模具，解决在产品上容易产生熔接痕、流痕、光泽不 均勻、产品密度不均勻、表面起泡、缩水、需要很大的注射压力和在熔融材料凝固成型后因 残余应力导致的产品变形等重大缺陷的问题。实现本发明的一种可实现急冷急热的模具，包括设有成型面的模芯，设定个数的 加热棒，在模芯内靠近成型面的位置设有加热棒容置孔，加热棒安装在加热棒容置孔内；在 具有成型面的模芯内靠近加热棒的位置设有与加热棒对应的冷却隔热孔，冷却隔热孔置于 加热棒远离成型面的一侧，冷却隔热孔的横截面外轮廓线为封闭曲线，一个或一个以上的 冷却隔热孔从三个方向环绕对应的加热棒。加热棒、冷却隔热孔直接设置在模芯内，模芯的成型面离加热棒的距离可以设 计比较小，成型面与冷却隔热孔的距离也可以设计得比较小，冷却隔热孔布满成型面外 后侧的大部分区域。加热棒离模芯成型面间的距离一般为3-20mm，加热棒的直径一般为3-15mm，加热棒之间的距离一般为8_80mm，加热棒与冷却隔热孔间的距离一般为2_15mm。 加热棒沿模芯三个方向的成型面沿同一方向分布，加热棒和冷却隔热孔的布置简单。加热 棒根据模芯成型面的形状沿相互垂直的两个方向分布；这种结构使模具的加热和冷却速度 更快、更均勻，热量更集中于成型面部位，特别是对一些大型模具，其效果更明显。加热棒与控制单元和温度传感器配合能根据不同的熔融材料调节控制模具温度， 能满足模具高温时在60°c至500°C之间的温度要求。模具需升温时，停止向冷却隔热孔通冷却介质(冷却介质一般为冷却液，如冷却 水)，冷却介质排出。加热棒发热时冷却隔热孔内仅填充有空气，空气靠对流传热，而冷却隔 热孔为相对密闭的空间，因此其传热性能远远小于金属的传热性能，冷却隔热孔从三个方 向环绕加热棒，具有很好地隔热效果，减少热量向加热棒远离模芯成型面的方向传导，使加 热棒的热量绝大部分供给模具成形面部位的产品成型需要，并且加热棒的热量直接传递给 模芯的成型面，因此成型面被快速、均勻地加热，并能急速加热到接近或等于熔融材料(如 熔融的塑胶，金属)的温度。由于模具温度急速升温接近或等于熔融材料的温度，刚注入模 腔内的材料不会因模具温度过低，熔融材料的热量被模具快速带走，使熔融材料被急速冷 却，而导致流动性大大变差甚至产生凝块。注射过程中，靠近模具注射入口的模具成型面 和远离模具注射入口的末端熔接部位的熔融材料的温度与注射入口熔融材料的温度基本 一致，靠近模具注射入口的模具成型面和远离模具注射入口的末端熔接部位的熔融材料不 会因热量过多被带走，使流动性大大变差甚至产生半熔融或接近凝固的现象，导致熔接部 位熔接效果差或假熔接，同时提高熔融材料的流动性，减少注射的压力，减少注射入口成型 面与末端熔接部位的射出成形压力差，使整个模腔内的熔融材料的流动性、注射压力、内部 组织应力基本一致；解决了注射成形机长期以来一直解决不了的因注射时模具温度不能急 速升温导致熔融材料成形时产生熔接痕、流痕、光泽不均勻、产品密度不均勻、表面起泡、缩 水、需要很大的注射压力和在熔融材料凝固成型后因残余应力导致的产品易变形等重大缺 陷，注射成型产品的最终外观和内部质量好。模具升温时热量丧失少，节省能源。当模具需要冷却时，向冷却隔热孔通冷却介质，冷却介质布满成型面外后侧的大 部分区域，冷却隔热孔和加热棒均置于模芯内，冷却隔热孔靠近加热棒，冷却介质从三个方 向环绕加热棒，因此加热棒和模芯均能急速和均勻地被冷却，缩短了产品的生产周期，提高 了生产效率，降低了生产成本，而且由于接触模芯成型面的熔融材料被急速冷却，因此接触 模芯高光滑成型面的产品表层密度大，使产品的表面产生高光的效果。模芯因包含加热棒容置孔、冷却隔热孔，总厚度可以较厚，因此模芯的刚性好，成 型产品时模芯不容易变形，成型产品的质量和稳定性好。冷却隔热孔加热时具有隔热作用， 冷却时为冷却介质通道，起冷却作用，简化了模具结构，降低了加工费用。而且模芯为一个 整体，不需再设计与模芯分离的传热件、冷却件，结构简单。除成型面外，其余的面均不需加 工成与成型面相配合的面。而目前的韩国、日本等可实现急热急冷的模具，除成型面外，还 需加工成型面模芯的外表面、传热件的内表面、外表面、冷却件的内表面等配合接触面。与 现有的韩国、日本等可实现急热急冷的模具相比，加工量相当于其1/3以下，大大降低了加 工成本。冷却隔热孔加热时具有隔热作用，冷却时为冷却介质通道，起冷却作用，简化了模 具结构，降低了加工费用，又提高了模芯的刚性。作为改进，一个冷却隔热孔从三个方向环绕对应的加热棒；一个加热棒或一个以上的加热棒对应一个冷却隔热孔；冷却隔热孔朝向加热棒的面设有与加热棒同圆心的圆弧面。在向冷却隔热孔通冷却介质时，从加热棒三个方向等距离冷却，加热棒能更快速 的被冷却；在加热棒发热时，因三个方向的热传导均被空气隔挡，热量绝大部分朝向模芯的 成型面方向传导，冷却隔热槽又能尽可能减少热量丧失，隔热作用更好，模具成型面部位就 能更快速、均勻地被加热。一个加热棒对应一个冷却隔热孔，便于加热棒和冷却隔热孔的布置；尽可能采用 同样形状和大小的的加热棒和冷却隔热孔，使冷却隔热孔的密封装置可采用同一规格，便 于加工，降低成本。
两个或两个以上的加热棒对应一个冷却隔热孔，这样隔热效果更好，冷却时冷却 介质相对模芯成型面的填充面积更大，模具加热和冷却时速度更快、更均勻；而且可以减少 冷却隔热孔的个数，增大冷却隔热孔的横截面，便于加工，如每个冷却隔热孔可直接铣削或 线切割加工出来。作为进一步改进，一个加热棒对应一个冷却隔热孔，冷却隔热孔背离和朝向加热 棒的面均与加热棒同心。这样加热和冷却时更均勻，易于设计同样形状和大小的的加热棒和冷却隔热孔， 使冷却隔热孔的密封装置可采用同一规格，便于加工，降低成本和标准化。作为方案一至方案三的第一种共同改进，冷却隔热孔的转角圆弧过渡，其倒圆半 径为1.5mm-10mm。这种冷却隔热孔，可以直接铣削加工出来，降低加工成本。作为方案一至方案三的第二种共同改进，在安装有加热棒的模具部分设有感应模 具温度的温度感应器，还设有与温度感应器电连接的控制单元，加热棒与控制单元电连接。温度感应器包括红外线温度感应器、温度传感器等。温度感应器可设置在模具的 外表面，也可深入模具内靠近成型面型腔的某个位置。温度感应器可为一个，也可为多个。 通过温度感应器感应模具某个位置的温度，进而确定模具成型面型腔的温度，使控制单元 控制加热棒的发热量，可以使模具模芯的温度控制很精确。加热棒与控制单元和温度传感 器配合能根据不同的熔融材料精确调节控制模具温度。作为改进还包括压缩空气管路；压缩空气管路通过电动控制阀与冷却隔热孔的入 口连接；电动控制阀与控制单元电连接。在对模具加热前，利用压缩空气将模具中残留的冷 却水排出，防止了由于残留的冷却水汽化导致的高温高压对模具、管路及操作人员造成的 危害，提高了设备的安全性。加热时，压缩空气管路将冷却隔热孔内的冷却介质排干，可减 少冷却隔热孔的导热系数，特别是不会因残留的冷却介质在加热变成蒸汽时过大压力造成 安全事故。作为方案一至方案三的第三种共同改进，在冷却隔热孔的端部设有密封块容置 孔，密封块容置孔的侧面与冷却隔热孔的侧面偏置设定距离，安装在密封块容置孔内的密 封块与密封块容置孔过盈配合或在密封块与密封块容置孔间设有密封垫；在冷却隔热孔一 端的密封块上设有进冷却介质口，另一端的密封块上设有出冷却介质口。密封块容置孔过盈配合时，密封块可采用具有延展性的铜材料，就能达到很好的 密封效果，在密封块与密封块容置孔间设有密封垫，能够起到很好的密封作用。作为方案一至方案三的第四种共同改进，出冷却介质的冷却介质管接头水平最低点与冷却隔热孔的水平最低点齐平或稍低于冷却隔热孔的水平最低点；进冷却介质口大于 出冷却介质口。这样一方面冷却隔热孔内的冷却介质在模具需要加热时可完全排出，使冷却隔热 孔具有更好的隔热效果，同时可防止由于冷却水汽化导致的高温高压对模具、管路及操作 人员造成的危害，提高了设备的安全性。进冷却介质口大于出冷却介质口，也就是可以让进 冷却介质的流量大于出冷却介质的流量，可以确保在模具需要冷却时冷却介质可完全填满 冷却隔热孔，迅速吸收热量，冷却效果好。作为方案一至方案三的第五种共同改进，加热棒为电加热棒，加热棒安装在设有 成型面的模具部分，加热棒的发热部完全置于设有成型面的模芯内，即加热棒发热部的长 度小于或等于需加热的设有成型面的模芯部分的长度，大于成型面的最大长度，加热棒为 绝缘导热性电加热棒。这样在模具加热时可将热量的损失降到最低。作为方案一至方案三的第八六种共同改进，在模芯的分型面、四个侧面的一个或 一个以上的面上设有隔热孔或隔热槽，隔热槽或隔热孔与成型面的距离为3 15mm。隔热 槽或隔热孔进一步阻挡减少热量丧失，使加热时热量集中于成型面部位，使模芯成型面升 温速度更快、更均勻。作为方案一至方案三的第九七种共同改进，还包括一端封闭的冷却隔热孔和加热 棒容置孔，在靠近冷却隔热孔的封闭端设有与冷却隔热孔垂直并连通的冷却介质出口。冷 却隔热孔和加热棒容置孔一端封闭，适用因模具设有镶块、抽芯等结构冷却隔热孔不能贯 穿模芯的情况。作为方案一至方案三的第八种共同改进，两个冷却隔热孔从三个方向环绕对应的 加热棒，同一加热棒的两个冷却隔热孔有一端连通。这种结构的冷却隔热孔，从一个方向进 出冷却水，适用因模具设有镶块、抽芯等结构冷却隔热孔不能贯穿模芯的情况。本发明的有益效果是，因模芯成型面能被急速、均勻地加热和冷却，并能急速加热 到接近或等于熔融材料的温度，因此成型的产品质量好，不易产生熔接痕、流痕和表面起泡 等，光泽均勻、产品密度均勻、缩水小、减少了注射压力和在熔融材料凝固成型后因残余应 力导致的产品变形。
图1是本发明实施例1的模具温度控制装置的结构原理示意图。图2本发明实施例1的立体分解示意图。图3是本发明实施例1的模芯和密封块的立体分解示意图。图4是本发明实施例1的本发明的模芯和密封块的右视图。图5是本发明实施例2的模芯和密封块的立体分解示意图。图6是本发明实施例2的模芯和密封块的右视图。图7是本发明实施例3的模芯和密封块的立体分解示意图。图8是本发明实施例3的模芯和密封块的右视图。图9是本发明实施例4的模芯和密封块的立体分解示意图。图10是本发明实施例4的模芯和密封块的右视图。图11是本发明实施例5的模芯和密封块的立体分解示意图。
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图12是本发明实施例5的模芯和密封块的右视图。图13是本发明实施例6的模芯和密封块的立体分解示意图。图14是本发明实施例6的模芯和密封块的右视图。图15是本发明实施例7的模芯和密封块的立体分解示意图。图16是本发明实施例7的模芯和密封块的右视图。图17本发明实施例8的立体分解图。图18是本发明实施例8的模芯和密封块的立体示意图。图19是本发明实施例8的模芯和密封块的右视图。图20是本发明实施例8的模芯和密封块的主视图。图21是图19的沿A-A的剖视图。图22是本发明实施例9的立体分解示意图。图23是本发明实施例9从另一个方向投影的立体分解示意图。图24是一种现有技术的立体分解图。图25是图21从另一个方向投影的立体分解图。
具体实施例方式如图1所示，一种可实现急冷急热的模具，包括与注塑机电连接的控制单元，均与 控制单元电连接的水泵、电加热棒、温度感应器、电动控制水阀、电动控制气阀，电动控制气 阀通过气管与调压过滤器、水气管连接接头连接，电动控制水阀通过水管与水泵、水/气管 连接接头连接，水/气管连接接头安装在冷却隔热孔上并与冷却隔热孔连通；调压过滤器 通过气管与压缩空气泵连接。加热棒发热时的温度为60°C至500°C。如图2所示，模具部分包括前模部分和后模部分1，前模部分包括具有成型面的模 芯4、模芯座5、模芯座垫板6。在模芯4内设有与电加热棒3 —一配合的电加热棒容置孔7， 电加热棒3安装在电加热棒容置孔7内。加热棒3安装在设有成型面的模具部分，加热棒3 的发热部完全置于设有成型面的模芯4内，S卩加热棒4发热部的长度小于或等于需加热的 设有成型面的模芯部分的长度，大于成型面的最大长度，加热棒为绝缘导热性电加热棒。在 靠近电加热棒3的位置设有与电加热棒3对应的冷却隔热孔8，一个加热棒对应一个冷却隔 热孔。冷却隔热孔8置于电加热棒3远离成型面9的一侧，冷却隔热孔8的横截面外轮廓 线为封闭曲线。冷却隔热孔8横截面的两端朝向电加热棒3的方向弯曲，从三个方向环绕 电加热棒3。冷却隔热孔8朝向电加热棒3的面设有与对应电加热棒3同心的圆弧面10。在冷却隔热孔8的端部设有与密封块11配合的密封块容置孔12，密封块容置孔12的横截面与冷却隔热孔8的横截面相似，密封块11与密封块容置孔12过盈配合；密封块 11采用具有延展性的铜材料。在冷却隔热孔8—端的密封块11上设有进水口 13，另一端的 密封块11上设有出水口 14。在密封块11的进水口 13上安装有水管接头15，在密封块11 的出水口 14上安装有水管接头16，在水管接头16上安装有水气管分接头(未示出)，水气 管分接头分别通过水管与电动控制水阀连通，通过压缩空气管路与电动控制气阀连通。出 水的水管接头16最低点与冷却隔热孔8的最低点齐平；进水口 13的流量大于出水口 14的 流量，同一冷却隔热孔8的进水口 13与出水口 14在同一高度。温度感应器为红外线温度感应器，温度感应器设置在模具的外表面。
在合模过程中，先由温度感应器2测量模具的温度，如果模具的温度低于设定的 温度，则控制单元控制电加热棒3通电，利用电加热棒3对模芯4的成型面急速加热至等于 或接近熔融材料的温度或设定温度。在温度感应器2测定的温度到达设定的温度后，控制 单元发出注射信号，注射机将熔融材料注射到型腔中，在注射过程中一直保持设定的温度。 完成注射后，控制单元接收到注射终止的信号，电动控制水阀开启，水泵抽取的水经电动控 制水阀进入冷却水管，再经冷却水管进入冷却隔热孔8，当模具温度被冷却到设定的温度值 时，控制单元向注塑机发出开模信号，注塑机打开模具并顶出产品。在注射机发出开模信号 的同时，控制单元控制电动控制水阀关闭、冷却隔热孔内的水排出，电动控制气阀开启，压 缩空气泵内的空气通过压缩过滤器、电动控制气阀进入冷却隔热孔，将冷却隔热孔内的残 余冷却水通过模具内的冷却水出口吹出，然后进入下一个循环。加热时，冷却隔热孔减少热量向加热棒远离模芯成型面的方向传导，冷却时冷却 隔热孔靠近加热棒，因此模芯成型面能被急速、均勻地加热和冷却，并能急速加热到接近或 等于熔融材料的温度，因此成型的产品质量好，不易产生熔接痕、流痕和表面起泡等，光泽 均勻、产品密度均勻、缩水小、减少了注射压力和在熔融材料凝固成型后因残余应力导致的 产品变形。实施例2如图5、图6所示，与实施例1不同的是，一个加热棒对应一个冷却隔热孔21，冷却 隔热孔21背离或朝向电加热棒的面均与电加热棒同心。在弧形的环状隔热槽朝向模芯4 的成型面9的两端设有导热斜面26，冷却隔热孔21的转角圆弧过渡，其倒圆半径为1. 5mm。 冷却隔热孔21的大小和形状相同。密封块22的大小和形状相同，密封块22的横截面与冷 却隔热孔21的横截面相似，大于冷却隔热孔21的横截面。多个密封块22的外轮廓面可以 一次加工成型。出水口 23的最低点比冷却隔热孔21的最低点低，同一冷却隔热孔21的进水口 24 高于出水口 23。温度感应器25为温度传感器，温度感应器深入模具内靠近型腔。实施例3如图7、图8所示，与实施例2不同的是，多个冷却隔热孔31共用一个密封块。在 冷却隔热孔31进水端的密封块32上设有与隔热冷却槽一一对应的进水口 33，在冷却隔热 孔31出水端的密封块34上设有与隔热冷却槽一一对应的出水口 35，出水口 35的最低点与 对应的冷却隔热孔31的最低点齐平。密封块32不朝向成型面9的侧面，设计成规则的形 状，这样可大大降低加工密封块32和加工密封块容置孔36的成本。冷却隔热孔31的倒圆 半径为4mm。实施例4如图9、图10所示，与实施例1不同的是，冷却隔热孔41为与加热棒容置孔42同心的半圆弧形的环形槽，环形槽的转角圆角过渡，倒圆半径为10mm。密封块容置孔43与冷 却隔热孔41形状相似，与冷却隔热孔41的各边距离相等。在密封块44与冷却隔热孔41 间设有密封垫45。在冷却隔热孔41 一端的密封块44、密封垫45上分别设有与冷却隔热孔 41连通的进水口 46、进水口 47 ；在冷却隔热孔41另一端的密封块44、密封垫45上分别设 有与冷却隔热孔41连通的出水口 48、出水口 49，进水口 46、进水口 47、出水口 48、出水口49的最低点与冷却隔热孔41的最低点齐平，进水口的水流量大于出水口的水流量。在模芯的分型面50上，且与加热棒容置孔42垂直的方向，设有隔热避空槽51，隔热避空槽与成型面的距离为3mm实施例5如图11、图12所示，与实施例1不同的是，冷却隔热孔61为与加热棒容置孔62同 心的半圆弧形的环形槽，环形槽的转角圆角过渡。密封块容置孔63与冷却隔热孔61形状 相似，与冷却隔热孔61的各边距离相等。在冷却隔热孔61 —端的密封块64上设有与冷却 隔热孔61连通的进水口 65、;在冷却隔热孔61另一端的密封块64上设有与冷却隔热孔61 连通的出水口 66，出水口 64的最低点低于冷却隔热孔61的最低点，进水口 65高于出水口， 进水口 65的水流量大于出水口 66的水流量。在模芯的型腔壁67上，且沿与加热棒容置孔62平行的方向，设有隔热避空孔68， 隔热避空孔与成型面的距离为15mm实施例6如图13、图14所示，与实施例1不同的是，两个加热棒容置孔71对应一个冷却隔 热孔81，还有三个加热棒容置孔73对应一个冷却隔热孔83。在冷却隔热孔81 —端的密封 块72上设有进水口 75，在冷却隔热孔81另一端的密封块82上设有出水口 76、出水口 77， 出水口 77的最低点低于冷却隔热孔81的最低点，出水口 76位于冷却隔热孔较高的位置。 在冷却隔热孔83 —端的密封块74上设有进水口 78，在冷却隔热孔83另一端的密封块84 上设有出水口 79、出水口 80，出水口 80的最低点低于冷却隔热孔83的最低点，出水口 79 位于冷却隔热孔83较高的位置。实施例7如图15、图16所示，冷却隔热孔和加热棒容置孔沿成型面相互垂直的两个方向布 置。冷却隔热孔91为与加热棒容置孔92同心的半圆弧形的环形槽，环形槽的转角圆角过 渡。密封块容置孔93与冷却隔热孔91形状相似，与冷却隔热孔91的各边距离相等。在密 封块94与冷却隔热孔91间设有密封垫95。在冷却隔热孔91 一端的密封块94、密封垫95 上分别设有与冷却隔热孔91连通的进水口 96、进水口 97 ；在冷却隔热孔91另一端的密封 块94、密封垫95上分别设有与冷却隔热孔91连通的出水口 98、出水口 99，进水口 96、进水 口 97、出水口 98、出水口 99的最低点与冷却隔热孔91的最低点齐平，进水口的水流量大于 出水口的水流量。实施例8如图17至图21所示，与实施例1不同的是，模具包括前模部分和后模部分110， 还包括滑块(未示出)、滑块抽芯机构。滑块安装在后模部分110，滑块抽芯机构为斜导柱 111。斜导柱111安装在前模座112上，并穿过前模部分的模芯113和滑块。冷却隔热孔包括贯通模芯的隔热冷却通孔114和不贯穿模芯的隔热冷却盲孔 115。隔热冷却通孔114与加热棒容置孔118同心的半圆弧形的环形槽，隔热冷却盲孔 115为与加热棒容置孔116同心的环形槽，环形槽的转角圆角过渡。密封块容置孔117与冷 却隔热孔形状相似，与冷却隔热孔的各边距离相等。实施例9
如图22、23所示，与实施例1不同的是，加热棒容置孔120对应冷却隔热孔121、冷 却隔热孔122，冷却隔热孔121、冷却隔热孔122从三个方向环绕对应的加热棒容置孔120， 加热棒容置孔120的冷却隔热孔121、冷却隔热孔122有一端连通，在其连通孔123上设有 密封塞124，在冷却隔热孔121不连通的一端设有密封塞125，在密封塞125上设有进冷却 水口 126，在冷却隔热孔122不连通的一端设有密封塞127，在密封塞127上设有在密封塞 上设有出冷却水口 128。本发明的可实现模具急冷急热的结构，还可根据需要设计在后模部分的模芯上， 其实施方式一致，不在详述。本发明的加热棒的制作与安装方式与现有的加热棒的制作与 安装方式相同。
权利要求
一种可实现急冷急热的模具，包括设有成型面的模芯，设定个数的加热棒，在模芯内靠近成型面的位置设有加热棒容置孔，加热棒安装在加热棒容置孔内；其特征在于在具有成型面的模芯内靠近加热棒的位置设有与加热棒对应的冷却隔热孔，冷却隔热孔置于加热棒远离成型面的一侧，冷却隔热孔的横截面外轮廓线为封闭曲线，一个或一个以上的冷却隔热孔从三个方向环绕对应的加热棒。
2.如权利要求1所述的一种可实现急冷急热的模具，其特征在于一个冷却隔热孔从 三个方向环绕对应的加热棒；一个加热棒或一个以上的加热棒对应一个冷却隔热孔；冷却 隔热孔朝向加热棒的面设有与加热棒同圆心的圆弧面。
3.如权利要求2所述的一种可实现急冷急热的模具，其特征在于一个加热棒对应一 个冷却隔热孔，冷却隔热孔背离和朝向加热棒的面均与加热棒同心。
4.如权利要求1至3任一项所述的一种可实现急冷急热的模具，其特征在于冷却隔 热孔的转角圆弧过渡，其倒圆半径为1. 5mm-10mm。
5.如权利要求1至3任一项所述的一种可实现急冷急热的模具，其特征在于在安装 有加热棒的模具部分设有感应模具温度的温度感应器，还设有与温度感应器电连接的控制 单元，加热棒与控制单元电连接。
6.如权利要求5所述的一种可实现急冷急热的模具，其特征在于还包括压缩空气管 路；压缩空气管路通过电动控制阀与冷却隔热孔的入口连接；电动控制阀与控制单元电连 接。
7.如权利要求1至3任一项所述的一种可实现急冷急热的模具，其特征在于在冷却 隔热孔的端部设有密封块容置孔，密封块容置孔的侧面与冷却隔热孔的侧面偏置设定距 离，安装在密封块容置孔内的密封块与密封块容置孔过盈配合或在密封块与密封块容置孔 间设有密封垫；在冷却隔热孔一端的密封块上设有进冷却介质口，另一端的密封块上设有 出冷却介质口。
8.如权利要求1至3任一项所述的一种可实现急冷急热的模具，其特征在于出冷却 介质的冷却介质管接头水平最低点与冷却隔热孔的水平最低点齐平或稍低于冷却隔热孔 的水平最低点；进冷却介质口大于出冷却介质口。
9.如权利要求1至3任一项所述的一种可实现急冷急热的模具，其特征在于加热棒 为电加热棒，加热棒安装在设有成型面的模具部分，加热棒的发热部完全置于设有成型面 的模芯内，即加热棒发热部的长度小于或等于需加热的设有成型面的模芯部分的长度，大 于成型面的最大长度，加热棒为绝缘导热性电加热棒。
10.如权利要求1至3任一项所述的一种可实现急冷急热的模具，其特征在于在模芯 的分型面、四个侧面的一个或一个以上的面上设有隔热孔或隔热槽，隔热槽或隔热孔与成 型面的距离为3 15mm。
11.如权利要求1至3任一项所述的一种可实现急冷急热的模具，其特征在于还包括 一端封闭的冷却隔热孔和加热棒容置孔，在靠近冷却隔热孔的封闭端设有与冷却隔热孔垂 直并连通的冷却介质出口。
12.如权利要求1至3任一项所述的一种可实现急冷急热的模具，其特征在于两个冷 却隔热孔从三个方向环绕对应的加热棒，同一加热棒的两个冷却隔热孔有一端连通。
全文摘要
一种可实现急冷急热的模具，包括设有成型面的模芯，设定个数的加热棒，在模芯内靠近成型面的位置设有加热棒容置孔，加热棒安装在加热棒容置孔内；在具有成型面的模芯内靠近加热棒的位置设有与加热棒对应冷却隔热孔，冷却隔热孔置于加热棒远离成型面的一侧，冷却隔热孔的横截面外轮廓线为封闭曲线，一个或一个以上的冷却隔热孔从三个方向环绕对应的加热棒；优点是因成型面能被急速、均匀地加热和冷却，并能急速加热到接近或等于熔融材料的温度，因此成型的产品质量好，不易产生熔接痕、流痕和表面起泡等，光泽均匀、产品密度均匀、缩水小、减少了注射压力和在熔融材料凝固成型后因残余应力导致的产品变形。
文档编号B22D17/32GK101811338SQ20091022124
公开日2010年8月25日 申请日期2009年10月22日 优先权日2009年10月22日
发明者杨东佐 申请人:杨东佐