专利名称：蒸汽加热模具的加热设备的制作方法
蒸汽加热模具的加热设备技术领域：
本发明涉及模具制造技术，更具体地说，涉及一种利用高温蒸汽加热模具模腔 表层的加热设备。背景技术：
在现有技术中，传统的注塑模具加热装置通常采用电热元件加热水或导热油等 热传导性能好的液体，然后将被加热的水或导热油通入模具加热流道中，使模具在注胶 阶段能够保持预设的温度，如专利Ci^933^、CN2621910Y和CN200957650。
研究表明，在注塑阶段，如果能够维持模具温度在有个100摄氏度以上，特别 地，当模具温度达到150摄氏度以上时，注塑成型生产出来的零件强度高；这是因为注 塑时模具被加热，使得原料在模腔内的流动性提高，避免了冷却后因内部密度不均勻而 容易产生应力集中区域。另外，由于零件的表面密度也非常均勻，这使得零件表面质量 非常好，如消除零件表面溶接线、溶接痕、波纹、银丝纹、表面缩水现象，提高产品表 面质量，产品不需要喷漆后续表面处理工艺。同时原料流动性提高后，可减少加纤零件 的浮纤现象，提高成品率20-30%;还可避免因薄壁注塑时流动性不高而产生的缺料、气 纹等缺陷；还能降低厚壁成型时的注塑周期。
目前对注塑零件表面高光洁度的需求日益增多，随之而起的是各种对模具加热 技术的出现，如高温蒸汽加热模芯技术、中频或高频加热模芯技术、高温水或导热油加 热模芯技术以及电热管直接加热模芯技术等，目的是使模腔表面在射胶过程中保持较高 温度，使零件表面达到高光洁度、零件整体强度高。这些设备的一个共同之处在于，模 腔表面温度是依靠热传导，将热量从模芯内部传导到模腔表面。其存在的问题是热量不 是直接施加在模腔表面，模具加热和冷却所需时间均需要相对较长的时间；由于整个模 芯均被加热，故需要消耗较大的能量来产生模芯加热所需的热量；并且由于在模芯中埋 设加热元件，使模具制作过程相对复杂，生产成本非常高。并且，这些加热技术或方法 只是针对于后模进行加热，因为如果对前模加热，由于热传导的缘故，顶针也会逐步被 加热，从而容易会发生模具顶针卡死的现象；但是，仅加热后模模芯又不能彻底解决注 塑件容易产生变形或翘曲的缺陷。
此外，采用高温油、水和蒸汽加热模具的方式中，需要在模芯上设置专门的流 道来让这些热介质通过，但流道会因模芯本身的结构而在布置上受到限制，这样很容易 使得后模模腔的表层温度不均勻，致某些结构的注塑件缺陷不能得到解决。
另外，上述设备中还有一个不足之处就是需要消耗较多的能量。以一台300吨 的注塑机为例，电加热模具设备的额定输入功率在30kW左右，100台注塑机的额定输入 功率则达到3000kW。
法国RocTool公司开发了利用电磁感应现象加热模具表面的技术，模具表面部分 就会被加热到0.2mm深，而模具内部99.9%的部分仍然处于冷却状态。但是模具的模块 必须采用磁性钢材料制造。为了保证有效的电磁传导，模具材料中必须含有铬或者镍，4而P20模具钢的导磁性不能满足这一要求。P20是美国模具钢牌号，对应的是瑞典的718 模具钢，是制作中高档模具极其常用的模芯材料，其设备成本较高，制造时的模具成本也高。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中各种模具加热装置存在的耗能 高、生产周期长或者设备成本高、模具成本高的缺陷，提供一种蒸汽加热模具的加热设 备，该设备能够利用高温蒸汽对模腔表层直接进行加热。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是构造一种利用蒸汽加热模具的 加热设备，其特征在于，包括控制装置、高温干空气发生装置、高温蒸汽发生装置和模且.Z、 9
模具，设有模腔、导入物料的浇口、连通模腔和浇口的浇道；
高温干空气发生装置，产生高温干空气并输出至所述模具模腔；
高温蒸汽发生装置，产生高温蒸汽并输出至所述模具模腔；
控制装置，根据预设参数控制物料、高温干空气和高温蒸汽导入模腔内的时 序。
在本发明所述蒸汽加热模具的加热设备中，所述模具上设有进气口和出气口， 所述进气口和模腔之间设有进气道，所述出气口和模腔之间设有出气道；所述高温干空 气发生装置的干空气出口和模具进气口之间设有干空气支路；所述高温蒸汽发生装置的 蒸汽出口和模具进气口之间设有蒸汽支路。通过在加热设备中设置干空气支路和蒸汽支 路，使得控制装置控制起来更为方便。
在本发明所述蒸汽加热模具的加热设备中，所述蒸汽支路包括连接设置在蒸汽 出口和模具进气口之间的蒸汽主气管以及连接设置在蒸汽出口和外部的蒸汽旁路管。通 过设置蒸汽旁路管，使得在蒸汽支路未接入模具进气口时，能够将高温蒸汽发生装置内 产生的过多高温蒸汽及时排出，避免造成危险。
在本发明所述蒸汽加热模具的加热设备中，所述干空气支路包括连接设置在干 空气出口和模具进气口之间的干空气主气管以及连接设置在干空气出口和外部的干空气 旁路管。通过设置干空气主气管，方便控制装置对干空气导入模腔内的时序进行控制； 通过设置干空气旁路管，使得在干空气支路未接入模具进气口时，能够将高温干空气发 生装置内产生的过多高温干空气及时排出，避免造成危险。
在本发明所述蒸汽加热模具的加热设备中，所述模具内设有与所述浇道连通的 干空气通道，所述干空气支路包括连接设置在干空气出口和干空气通道之间的干空气次 气管。通过设置干空气次气管，使得干空气能够从浇道处进入模腔内，进而能够将浇道 中残留的蒸汽带走，并吹干浇道表面，防止水分对物料的影响。
在本发明所述蒸汽加热模具的加热设备中，所述高温蒸汽发生装置依次包括净 化器、去离子器、锅炉；所述净化器接入水源并对水进行杂质过滤后输出至去离子器； 所述去离子器去除水中的活性金属离子后输出至锅炉；所述锅炉将水加热至水蒸汽后送 至蒸汽支路。
在本发明所述蒸汽加热模具的加热设备中，所述高温蒸汽发生装置还包括设置在去离子器和锅炉之间的蓄水箱、补水增压泵和单向阀；从而及时储备符合要求的水， 以便用来制作高温蒸汽。
在本发明所述蒸汽加热模具的加热设备中，所述高温蒸汽发生装置还包括循环 水处理装置，所述循环水处理装置包括入口与所述模具出气口连接的冷凝器、与冷凝器 出口连接的过滤器，所述过滤器的出口与所述蓄水箱连接。将出气口排出的高温蒸汽收 集起来冷凝成水，通过过滤器将其中的杂志过滤后作为洁净的水储备在蓄水箱中，避免 了水的浪费，对于收集到的冷凝水无需再去离子，节省了原料消耗。
在本发明所述蒸汽加热模具的加热设备中，所述高温干空气发生装置包括依次 连接的空气压缩机、干燥器、滤清器和加热器；所述空气压缩机吸入空气并压缩至干燥 器；所述干燥器去除空气中的水分后送入滤清器；所述滤清器去除空气中的悬浮杂质后 送入加热器；所述加热器对空气加热后送至干空气支路。
在本发明所述蒸汽加热模具的加热设备中，所述高温干空气发生装置还包括设 置在滤清器和加热器之间的单向阀和储气罐。及时储备洁净的干空气，以便用来制作高 温干空气。
在本发明所述蒸汽加热模具的加热设备中，所述控制装置包括处理器、控制所 述进气道通闭的进气道截止阀、控制所述出气道通闭的出气道截止阀、控制所述浇道通 闭的浇道截止阀；处理器对所述进气道截止阀、出气道截止阀和浇道截止阀进行控制， 进而控制物料、高温干空气和高温蒸汽导入模腔内的时序。
在本发明所述蒸汽加热模具的加热设备中，所述浇道截止阀包括垂直于浇道设 置的可滑动的滑杆和驱动滑杆滑动的第一驱动装置，滑杆上设有与浇道相匹配的通孔。
在本发明所述蒸汽加热模具的加热设备中，所述进气道截止阀包括垂直于所述 进气道设置且可封挡住进气道的推杆、使推杆脱离进气道的弹性元件、推动推杆滑入进 气道的第二驱动装置；所述出气道截止阀包括垂直于所述出气道设置且可封挡住出气道 的推杆、使推杆脱离出气道的弹性元件、推动推杆滑入出气道的第三驱动装置。
实施本发明所述蒸汽加热模具的加热设备，具有以下有益效果通过设置控制 装置根据预设参数控制物料、高温干空气、高温蒸汽导入模腔内的时序，使得在进行注 料之前，先向模腔内导入高温蒸汽，高温蒸汽与模腔表面进行热交换，从而在极短时间 内迅速提高了模腔表层的温度；持续向模腔内通入蒸汽一段时间(按照预设时间设定) 后，模腔表层(模腔表面开始深约2-4mm)的温度与模腔表面的温度相同或相接近，可 设置该温度达到或略高过射料前对模腔的温度要求(该温度根据模具设计时需要射料时 原料在模腔内具有良好的流动性或者强度设计要求或表面质量要求来确定)；而模具的 其他部位的温度与合模前的温度基本一致，这样使得该加热设备只需要少量的能量，而 不需要将整个模芯加热，因此能耗低。另一方面高温蒸汽能够将残留在模腔表面的杂质 带走，保证了模腔表面的光洁度，从而能够获得更高光洁度的产品表面。当模腔表层达 到一定温度后，再向模腔内导入高温干空气，利用高温干空气可将模腔内多余的蒸汽排 出并将粘附在模腔表面的水份带走，使得整个模腔保持干燥；由于此时的高温空气为满 足设计要求的高温，因此，模腔表层的温度基本不会降低。之后再向模腔内导入物料， 进行射料、保压、冷却，即可完成整个加工过程。在冷却时，由于只有模腔表层温度较 高，因此冷却时间缩短，也缩短了单件的生产周期，提高了生产效率。
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明所述蒸汽加热模具的加热设备的结构示意图2是本发明所述蒸汽加热模具的加热设备中模具结构示意图3是图2的另一方向的立体示意图4是本发明所述蒸汽加热模具的加热设备中模具的主视图4a是图5的A-A剖视图4b是图4的B-B剖视图5是图4的后视图5a是图5的C-C剖视图。
具体实施方式
如图1所示，在本发明所述蒸汽加热模具的加热设备的优选实施例中，包括控 制装置(图中未示出)、高温干空气发生装置200、高温蒸汽发生装置300和模具400。 其中，如图5、5a所示，模具400内设有模腔401、浇口 411和浇道410，浇口 411设置在 模具400表面，浇道410连通浇口 411和模腔401，通过浇口 411可向模腔401内注入物 料进行注塑加工。高温干空气发生装置200用来产生高温干空气并输送至模腔401内， 高温干空气发生装置200用于产生高温干空气并输送至模腔401内。控制装置用来根据 预设参数控制物料、高温干空气和高温蒸汽导入模腔401内的时序。
如图如、4b所示，在本优选实施例中，模具400上设有进气口 421和出气口 431，在进气口 421和模腔401之间设有进气道420，在出气口 431和模腔401之间设有出 气道430。可设置模具400包括前模402、后模403和模芯404，上述模腔401设置在模 芯404内，为了方便加工，可将进气道420和出气道430设置在前模402和后模403上， 并在模芯404上设置相应的通道，使得出气道430和进气道420与模芯内部的模腔401连ο
如图1所示，在本优选实施例中，高温蒸汽发生装置300依次包括净化器302、 去离子器303、锅炉304。其中，外部水源接入净化器302内，净化器302对水中的杂质 进行过滤，然后输出至去离子器303;通过净化器302的过滤避免水中的杂质随蒸汽进入 到模腔401中并附着在模腔401表面，进而影响到产品的表面光洁度。净化后的水进入 去离子器303中，去离子器303去除水中的活性金属离子后输出至锅炉304。由于水中的 活性金属离子在高温状态下更为活跃，很容易与模具400中的金属离子发生置换，使得 模腔401表面容易腐蚀，造成模具400使用一段时间后其模腔401表面的光洁度很快就增 大了，需要经常维护，成本较高。通过去离子器303清除水中的活性金属离子，减少对 模具400表面的腐蚀，进而减少了模具400的维护成本，提高了其使用寿命。经过处理 后的纯净水进入锅炉304后，锅炉304将纯净水加热至水蒸汽，然后由蒸汽出口输送至模 具进气口 421，这样就能向模腔401内输送纯净的、活性金属离子少的高温蒸汽。
在本优选实施例中，高温蒸汽发生装置300还包括设置在去离子器303和锅炉 304之间的蓄水箱305、补水增压泵306和单向阀307。其中，蓄水箱305用于存储处理好的纯净水，以便随时可以将纯净水用于制造高温蒸汽；补水增压泵306用于将蓄水箱 305内的纯净水泵至锅炉304内，以防止因锅炉304内的压力过大，而无法将纯净水及时 补充至锅炉304内；单向阀307用于防止锅炉304内高压的蒸汽回流。
为了方便将高温蒸汽发生装置300产生的高温蒸汽导入模腔401，在本优选实施 例中，优选在高温蒸汽发生装置300的蒸汽出口 308和模具进气口 421之间设置蒸汽支 路。通过控制装置控制蒸汽支路的通闭，来控制高温蒸汽通入模腔401内的时序。在本 优选实施例中，可设置蒸汽支路包括蒸汽主气管311和蒸汽旁路管312。其中，蒸汽主 气管311连接设置在蒸汽出口 308和模具进气口 421之间，用于将高温蒸汽发生装置300 产生的高温蒸汽经模具进气口 421导入模腔401内，可在蒸汽主气管311上设置第一蒸汽 阀311a，方便控制装置控制蒸汽主气管311的通闭，进而控制高温蒸汽导入模腔401的时 序。当设备在工作时，锅炉304持续产生水蒸汽；而在不需要向模腔401内导入高温蒸 汽时，锅炉304内的蒸汽气压不断增大。为防止蒸汽压力过大，本优选实施例在蒸汽出 口 308和外部之间设置蒸汽旁路管312，以便在蒸汽压力过大时将多余的蒸汽排出。可在 蒸汽旁路管312上设置第二蒸汽阀31 ,方便控制装置对其通闭进行控制，在需要时才 排出高温蒸汽，而正常情况下使得该蒸汽旁路管312保持常闭状态。
如图1所示，在本优选实施例中，高温干空气发生装置200包括依次连接的空气 压缩机201、干燥器202、滤清器203和加热器204 ；空气压缩机201吸入空气并压缩至 干燥器202;干燥器202去除空气中的水分后送入滤清器203，避免空气中的水分进入到 模腔401内后在模腔401表面冷凝成冷凝水，进而影响到产品的表面光洁度；滤清器203 去除空气中的悬浮杂质后送入加热器204，避免杂质进入到模腔401内并附着在模腔401 表面影响到产品的表面光洁度；加热器204对空气加热后通过干空气出口输出，从而向 模腔401提供高温干空气。干空气温度的高低可根据需要进行设定，具体地可通过控制 装置对加热器204的工作时间的控制来实现。在本优选实施例中，高温干空气发生装置 200还包括设置在滤清器203和加热器204之间的单向阀和储气罐。过滤后的空气先在 储气罐中储存，单向阀能够防止处理过的空气倒流至滤清器203内，从而逐步增加储气 罐内的压力，使得输出的高温干空气具有一定的正压，以便高温干空气快速流入模腔401 内。
为了方便将高温干空气发生装置200产生的高温干空气导入模腔401，在本优选 实施例中，优选在高温干空气发生装置200的干空气出口 205和模具进气口 421之间设置 干空气支路。通过控制装置控制干空气支路的通闭，来控制高温干空气通入模腔401内 的时序。在本优选实施例中，可设置干空气支路包括干空气主气管211和干空气旁路管 212。其中，干空气主气管211连接设置在干空气出口 205和模具进气口 421之间，用于 将高温干空气发生装置200产生的高温干空气经模具进气口 421导入模腔401内，可在 干空气主气管211上设置第一干空气阀211a，方便控制装置控制干空气主气管211的通 闭，进而控制高温干空气导入模腔401的时序。当设备在工作时，加热器204持续产生 高温干空气，而在不需要向模腔401内导入高温干空气时，加热器204内产生的高温干空 气气压不断增大，并聚集在储气罐内。为防止高温干空气压力过大，本优选实施例在干 空气出口 205和外部之间设置干空气旁路管212，以便在干空气压力过大时将多余的干空 气排出。可在干空气旁路管212上设置第二干空气阀21 ,方便控制装置对其通闭进行8控制，在需要时才排出高温干空气，而正常情况下使得该干空气旁路管212保持常闭状 态。另外，在向模腔401导入高温蒸汽后，部分高温蒸汽容易滞留在浇道410内，并在 浇道410表面形成冷凝水；当通过浇道410向模腔401内导入物料时，蒸汽和冷凝水被带 入模腔401内，进而会影响到产品的质量。为此，如图5a所示，在本优选实施例中，优 选在模具400上设置干空气通道440，该干空气通道440 —端连通至浇道410，最好是连 通在浇道410上靠近浇口 411位置处；干空气通道440的另一端与模具400表面设置的干 空气进气口 421连通。设置干空气支路还包括干空气次气管213(见图1)，该次气管连接 设置在高温干空气发生装置的干空气出口 205和模具的干空气进气口 421之间，即该次气 管连接设置在干空气出口 205和浇道410之间。这样就能将高温干空气导入浇道410内， 将浇道410中残留的蒸汽带走，并吹干浇道410表面，防止水分对物料的影响。最好在 干空气次气管213上设置第三干空气阀213a，方便控制装置对导入浇道410的高温干空气 进行控制。在本优选实施例中，优选将干空气主气管211分为两支路，其中一支路与干 空气次气管213连接，而另一支路与模具的进气口 421连通；控制装置通过控制上述第一 干空气阀达到对导入模腔401内和浇道410内的高温干空气的时序进行控制。最好在两 支路上再设置两个干空气阀，其中一个为上述干空气次气管213上的第三干空气阀，另 一个为另一支路上设置的第四干空气阀211b，方便控制装置对两支路的通闭分别控制。
在本优选实施例中，控制装置包括处理器、控制进气道420通闭的进气道截止 阀120(见图4a)、控制出气道430通闭的出气道截止阀130(见图4b)、控制浇道410通 闭的浇道截止阀110(见图5a)；处理器按照预设程序对进气道截止阀120、出气道截止阀 130和浇道截止阀110进行控制，进而控制物料、高温干空气和高温蒸汽导入模腔401内 的时序。
如图5a所示，可设置浇道截止阀110包括滑杆111和驱动滑杆111滑动的第一 驱动装置112(见图2、3)。其中滑杆111垂直于浇道410设置，模具400内设有供滑杆 111滑动的滑道，滑杆111上设有与浇道410相匹配的通孔113;第一驱动装置112由处 理器控制。可设置第一驱动装置112为由处理器控制的第一气缸11 ,当第一气缸11 推动滑杆111滑动时，滑杆上的通孔113与浇道410错开，使得浇道410被滑杆111堵 住，防止模腔401内的高温干空气或者高温蒸汽回流至浇口 411处。当第一气缸11 回 缩时，带动滑杆111复位，此时滑杆的通孔113正对着浇道410，从而打开浇道410，以 便通过浇道410向模腔401内注料。在本优选实施例中优选将干空气通道440设置在滑杆 111内，具体地，可在该滑杆111内设置中空的气道114，该气道114即为上述的干空气 通道440。该气道114的一端设有出气口 115，该出气口 115设置在朝向模腔一侧的滑杆 111侧面上；该气道114的另一端与上述干空气次气管213连通。当第一气缸11 推动 滑杆111滑动时，通孔113与浇道410错位而气道的出气口 115正对浇道410，并且使得 气道114朝向模腔一侧与浇道导通，而该气道114朝向浇口一侧被堵住，这样物料不能通 过浇道410进入模腔401内而干空气次气管213导入的高温干空气能够通过气道114(即 干空气通道440)导入浇道410内，以去除浇道410内残留的蒸汽和冷凝水；当第一气缸 11 回缩时带动滑杆111复位，此时气道出气口 115与浇道410错位而通孔113正对浇道 410，这样物料能够通过浇道410进入模腔401内进行注塑，而干空气停止导入浇道410 内，保证注入的物料不会混杂空气，以保证产品的品质。
如图如所示，在本优选实施例中，可设置进气道截止阀120包括推杆121、弹性 元件122和第二驱动装置123(见图2、3)。其中，推杆121垂直于进气道420设置且可 封挡住进气道420;弹性元件122设置在推杆121和模具400之间，能够使推杆121脱离 进气道420 ；第二驱动装置123由处理器控制用于推动推杆121滑入进气道420内将进气 道420堵住。具体地，模具400上设有供推杆121滑动的滑道，该滑道垂直于进气道420 设置；弹性元件122为设置在推杆121和模具400之间的弹簧12 ,该弹簧12 能够带 动推杆121脱离进气道420 ；可设置第二驱动装置123是由处理器控制的第二气缸123a。 当处理器控制第二气缸123a推动推杆121插入进气道420时，推杆121堵住进气道420， 从而关闭进气道420;当处理器控制第二气缸123a复位时，推杆121在弹簧12 的弹力 作用下脱离进气道420，从而将进气道420打开。由于模具400结构的限制，前后模403 在合模方向上的尺寸通常比较短，在本优选实施例中，优选将气缸的活塞杆1 与推杆 121垂直设置，在活塞杆124的端部和推杆121端部之间设置相互配合的斜面125，使得 活塞杆124能够依靠该配合斜面125推动推杆121滑动。
同样，如图4b所示，可设置出气道截止阀130包括垂直于出气道430设置且可 封挡住出气道的推杆131、使推杆脱离出气道的弹性元件132、推动推杆滑入出气道的第 三驱动装置133。
使用时，先利用控制装置设定预设参数，该预设参数包括预设蒸汽时间、预设 干空气时间、预设注料时间。在每个注塑周期内，控制装置的处理器先控制模具400合 模；再控制浇道截止阀110关闭而控制进气道截止阀120、出气道截止阀130打开，将蒸 汽支路接入进气道420并持续预设蒸汽时间；处理器再将干空气支路接入进气道420并 持续预设干空气时间；处理器再控制进气道截止阀120和出气道截止阀130关闭并控制浇 道截止阀110打开，向模腔401内导入物料并持续预设注料时间；处理器再控制模具400 脱离并取出产品。从而实现对物料、高温干空气和高温蒸汽导入模腔401内的时序的控 制。
为了方便对预设参数进行设定，在本优选实施例中，控制装置还包括输入装 置、显示装置，通过输入装置可设定预设参数，通过显示装置可显示预设参数的数值。 最好设置控制装置还包括存储装置，存储装置内存储设有预设参数数据库，预设参数数 据库内包括重量和预设参数等数据，可根据输入装置输入的产品重量从预设参数数据库 中选择匹配的预设参数，使得该加热设备操作起来更为简单；只需输入代加工产品的重 量或轮廓尺寸参数就可以自动选取预设参数，操作人员无需掌握经验数据就可对加热设 备进行操作。
为了监控实时的干空气温度和蒸汽温度，以便在干空气和蒸汽符合要求时才开 始工作，本发明所述加热设备的控制装置还可包括干空气温度检测模块和蒸汽温度检测 模块(图中未示出)。其中，干空气温度检测模块用于对高温干空气发生装置200输出的 高温干空气进行温度检测并获得其实时干空气温度，可设置干空气温度检测模块包括设 置在加热器出气口 431处的热电偶，通过该热电偶获得实时干空气温度。蒸汽温度检测 模块用于对高温蒸汽发生装置300输出的高温蒸汽进行温度检测并获得实时蒸汽温度， 可设置蒸汽温度检测模块包括设置在锅炉出气口 431处的热电偶，通过该热电偶获得实 时蒸汽温度。
为了适应不同的需要，本发明所述加热设备中还可设定不同的运行模式。如额 定温度运行模式、试验温度运行模式等，通过控制装置的输入装置可对其运行模式进行 选择。在不同的运行模式下，加热设备的预设程序也不相同。当加热设备进入试验温 度运行模式时，控制装置不论高温干空气发生装置200产生的高温干空气和高温蒸汽发 生装置300产生的高温蒸汽的温度大小，直接控制加热设备进入注塑周期；在注塑周期 内控制装置控制干空气温度检测模块和蒸汽温度检测模块分别获得实时干空气温度和实 时蒸汽温度；再根据获得产品的表面光洁度等参数确定产品是否合格，以此来确定是否 需要修正高温干空气和高温蒸汽的温度，以获得预设干空气温度和预设蒸汽温度的经验 值。
在本优选实施例中，预设参数还可包括预设干空气温度、预设蒸汽温度。当加 热设备进入额定温度运行模式时，控制装置的干空气温度检测模块和蒸汽温度检测模块 分别检测高温干空气和高温蒸汽的实时温度，并与预设干空气温度和预设蒸汽温度分别 进行比较；控制装置的处理器在实时干空气温度大于预设干空气温度且实时蒸汽温度大 于预设蒸汽温度时，控制加热设备进入注塑周期。
在上述实施例中，高温蒸汽发生装置300产生的高温蒸汽对模腔401加热后直接 通过出气道430排出至环境中，排出的蒸汽中仅仅携带有模腔401内的少量杂质；而重 新产生高温蒸汽需要先将水源送来的水进行过滤和去离子处理才能加热使用。为了能够 充分利用该排出的蒸汽，在本优选实施例中，优选设置高温蒸汽发生装置300还包括循 环水处理装置。如图1所示，循环水处理装置包括冷凝器321和过滤器322。其中，冷 凝器321的入口与模具400出气口 431连接，过滤器322与冷凝器321出口连接，过滤器 322的出口与蓄水箱305连接。这样从出气道430排出的蒸汽经冷凝器321冷凝后形成冷 凝水，再经过滤器322过滤后形成可使用的冷凝水，该冷凝水直接进入蓄水箱305内供使 用，经过锅炉304加热后又能形成高温蒸汽，实现水的循环使用。为了增加高温蒸汽的 流动性，优选在冷凝器321入口处设置磁力泵323，同时还可在出气道430处设置单向阀 324，防止蒸汽倒流。
在上述实施例中，模具400内还设有蒸汽通道450，蒸汽支路还包括连接设置在 蒸汽出口 308和蒸汽通道450之间的蒸汽次气管313。蒸汽通道450设置在模具400内， 但不与模腔401连通；蒸汽次气管313将高温蒸汽导入蒸汽通道450内对模具400进行 辅助加热，以提高模具400的加热速度；最好将蒸汽通道450设置在模芯404内，因为 模腔401设置在模芯404内。还可将蒸汽通道450的出口与上述循环水处理装置的冷凝 器321连通设置，使得排出的蒸汽能够被循环使用。蒸汽通道450的出口处还设有单向 阀325，防止蒸汽回流。最好在蒸汽次气管313上设置第三蒸汽阀313a，方便控制装置 对导入浇道410的高温蒸汽进行控制。在本优选实施例中，优选将蒸汽主气管311分为 两支路，其中一支路与蒸汽次气管313连接，而另一支路与模具的进气口 421连通；控制 装置通过控制上述第一蒸汽阀达到对导入模腔401内和浇道410内的高温蒸汽的时序进行 控制。最好在两支路上再设置两个蒸汽阀，其中一个为上述蒸汽次气管313上的第三蒸 汽阀313a，另一个为另一支路上设置的第四蒸汽阀311b，方便控制装置对两支路的通闭 分别控制。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但11并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术 人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本 发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求
1.一种蒸汽加热模具的加热设备，其特征在于，包括控制装置、高温干空气发生装 置、高温蒸汽发生装置和模具；模具，设有模腔、导入物料的浇口、连通模腔和浇口的浇道高温干空气发生装置， 产生高温干空气并输出至所述模具模腔；高温蒸汽发生装置，产生高温蒸汽并输出至所述模具模腔；控制装置，根据预设参数控制物料、高温干空气和高温蒸汽导入模腔内的时序。
2.根据权利要求1所述的加热设备，其特征在于，所述模具上设有进气口和出气口， 所述进气口和模腔之间设有进气道，所述出气口和模腔之间设有出气道；所述高温干空 气发生装置的干空气出口和模具进气口之间设有干空气支路；所述高温蒸汽发生装置的 蒸汽出口和模具进气口之间设有蒸汽支路。
3.根据权利要求2所述的加热设备，其特征在于，所述蒸汽支路包括连接设置在蒸汽 出口和模具进气口之间的蒸汽主气管以及连接设置在蒸汽出口和外部的蒸汽旁路管。
4.根据权利要求2所述的加热设备，其特征在于，所述干空气支路包括连接设置在干 空气出口和模具进气口之间的干空气主气管以及连接设置在干空气出口和外部的干空气 旁路管。
5.根据权利要求2所述的加热设备，其特征在于，所述模具内设有与所述浇道连通的 干空气通道，所述干空气支路包括连接设置在干空气出口和干空气通道之间的干空气次气管。
6.根据权利要求1所述的加热设备，其特征在于，所述高温蒸汽发生装置依次包括净 化器、去离子器、锅炉；所述净化器接入水源并对水进行杂质过滤后输出至去离子器； 所述去离子器去除水中的活性金属离子后输出至锅炉；所述锅炉将水加热至水蒸汽后送 至蒸汽支路。
7.根据权利要求6所述的加热设备，其特征在于，所述高温蒸汽发生装置还包括设置 在去离子器和锅炉之间的蓄水箱、补水增压泵和单向阀。
8.根据权利要求7所述的加热设备，其特征在于，所述高温蒸汽发生装置还包括循环 水处理装置，所述循环水处理装置包括入口与所述模具出气口连接的冷凝器、与冷凝器 出口连接的过滤器，所述过滤器的出口与所述蓄水箱连接。
9.根据权利要求1所述的加热设备，其特征在于，所述高温干空气发生装置包括依次 连接的空气压缩机、干燥器、滤清器和加热器；所述空气压缩机吸入空气并压缩至干燥 器；所述干燥器去除空气中的水分后送入滤清器；所述滤清器去除空气中的悬浮杂质后 送入加热器；所述加热器对空气加热后送至干空气支路。
10.根据权利要求9所述的加热设备，其特征在于，所述高温干空气发生装置还包括 设置在滤清器和加热器之间的单向阀和储气罐。
11.根据权利要求2所述的加热设备，其特征在于，所述控制装置包括处理器、控 制所述进气道通闭的进气道截止阀、控制所述出气道通闭的出气道截止阀、控制所述浇 道通闭的浇道截止阀；处理器对所述进气道截止阀、出气道截止阀和浇道截止阀进行控 制，进而控制物料、高温干空气和高温蒸汽导入模腔内的时序。
12.根据权利要求11所述的加热设备，其特征在于，所述浇道截止阀包括垂直于浇 道设置的可滑动的滑杆和驱动滑杆滑动的第一驱动装置，滑杆上设有与浇道相匹配的通孔。
13.根据权利要求11所述的加热设备，其特征在于，所述进气道截止阀包括垂直于所 述进气道设置且可封挡住进气道的推杆、使推杆脱离进气道的弹性元件、推动推杆滑入 进气道的第二驱动装置；所述出气道截止阀包括垂直于所述出气道设置且可封挡住出气 道的推杆、使推杆脱离出气道的弹性元件、推动推杆滑入出气道的第三驱动装置。
全文摘要
本发明涉及一种蒸汽加热模具的加热设备，包括控制装置、高温干空气发生装置、高温蒸汽发生装置和模具；模具，设有模腔、导入物料的浇口、连通模腔和浇口的浇道；高温干空气发生装置，产生高温干空气并输出至所述模具模腔；高温蒸汽发生装置，产生高温蒸汽并输出至所述模具模腔；控制装置，根据预设参数控制物料、高温干空气和高温蒸汽导入模腔内的时序。通过利用高温蒸汽对模腔表层加热，再利用高温干空气将模腔中的蒸汽及水分除去，从而不需要对整个模芯进行加热，降低了对模具的加热时间，也降低了能耗；同时模具结构也简单，制作模具的成本低。
文档编号F24H3/00GK102019676SQ20101052605
公开日2011年4月20日 申请日期2010年10月29日 优先权日2010年10月29日
发明者黄虹宾 申请人:深圳大学