一种模具温度控制装置及控制方法

摘要

一种模具温度控制装置，包括感应电流发生器、导电感应线圈，感应线圈与感应电流发生器电连接，还包括导热固体棒、导热固体棒冷却装置，感应线圈固定装置；导热固体棒穿过感应线圈并伸入需加热的模具内；感应线圈安装在模具外，感应线圈内设有第一冷却液通道；控制方法包括：感应线圈内始终通有冷却液；动模和定模分模，产品脱模，注入冷却液，加热导热固体棒、动定模闭合，产品注射完成后，感应线圈断电停止加热，向导热固体棒冷却装置中注入冷却液，使产品冷却成型；如此循环工作。本发明的优点是温度控制精确、容易实现急冷和急热、容易实现模具高温时温度在80℃至500℃之间的工作要求。

权利要求

1.一种模具温度控制装置，包括感应电流发生器、导电感应线圈，感应线圈与感应电流发生器电连接，其特征在于：还包括导热固体棒、导热固体棒冷却装置，感应线圈固定装置；

导热固体棒穿过感应线圈并伸入需加热的模具内；感应线圈安装在模具外，感应线圈为设有第一冷却液通道的空心管，感应线圈一端为第一进冷却液口，另一端为第一出冷却液口。

2.如权利要求1所述的一种模具温度控制装置，其特征在于：还包括安装在模具上的导热固体棒固定件；导热固体棒冷却装置包括设置在导热固体棒固定件内的第二冷却液通道，与第二冷却液通道连通的第二进冷却液口和第二出冷却液口；导热固体棒一端伸入第二冷却液通道中而固定在导热固体棒固定件上，另一端穿过感应线圈伸入需加热的模具内。

3.如权利要求2所述的一种模具温度控制装置，其特征在于：在第二冷却液通道上方设有与外界连通的气孔。

4.如权利要求2所述的一种模具温度控制装置，其特征在于：感应线圈固定装置包括两个固定块，两个固定块分别固定在导热固体棒固定件的两侧，感应线圈被夹持固定在两块固定块间。

5.如权利要求1所述的一种模具温度控制装置，其特征在于：导热固体棒为空心管，导热固体棒冷却装置包括设置在导热固体棒内的第三冷却液通道，与第三冷却液通道连通的第三进冷却液口和第三出冷却液口。

6.如权利要求1所述的一种模具温度控制装置，其特征在于：导热固体棒离模具成型面的距离为0.5-50mm。

7.如权利要求1至6任意一项所述的一种模具温度控制装置，其特征在于：在安装有导热固体棒的模具部分还设有感应模具温度的温度感应器。

8.如权利要求1至6任意一项所述的一种模具温度控制装置，其特征在于：在感应电流发生器上设有功率调节装置；在安装有导热固体棒的模具部分设有感应模具温度的温度感应器；还设有感应动模、定模的分模和闭模工作状态的信号装置。

9.一种具有如权利要求1至6任意一项所述的模具温度控制装置的控制方法，其特征在于包括：在整个成型过程中，感应线圈内始终通有冷却液；动模和定模分模，产品脱模，脱模后停止向导热固体棒冷却装置中注入冷却液，感应线圈通电加热导热固体棒，动模和定模开始闭合，产品注射完成后，感应线圈断电停止加热导热固体棒，同时向导热固体棒冷却装置中注入冷却液，使产品冷却成型；如此循环工作。

10.一种具有如权利要求1至6任意一项所述的模具温度控制装置的控制方法，其特征在于包括：在整个成型过程中，感应线圈内始终通有冷却液；动模和定模分模，产品脱模，脱模后停止向导热固体棒冷却装置中注入冷却液、感应线圈通电加热导热固体棒，动模和定模开始闭合，导热固体棒加热至设定温度停止加热；产品成型后向导热固体棒冷却装置中注入冷却液使产品冷却成型；如此循环工作。

说明书

一种模具温度控制装置及控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种模具温度控制装置及控制方法，特别是涉及一种注射或压铸成型机上、通过感应线圈加热导热固体棒方式来控制模具温度的模具温度控制装置及模具温度控制方法。

背景技术

[0002] 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℃，油导热媒介原则上只能被加热到200℃，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80℃至500℃之间，而水导热媒介被加热到100℃和油导热媒介被加热到200℃时所携带的热量要把耗热巨大的钢材做成的模具加热到80℃至500℃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，导致模具体积形状差异很大，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对模具高温状态的精确模温定值的自动调节，很难达到要求。

[0003] 现有技术中还有采用电阻加热方式的模具温度控制装置，这种装置的缺点是既需电阻棒和模具绝缘，又需电阻棒和模具导热，因此这种电阻加热方式成本高、寿命短、易发生漏电危险，电阻棒通冷却水不方便，很难实现急冷和急热、效率低。

[0004] 专利号为200710026536.0的实用新型专利，公开了一种感应式加热模具的装置，其主要应用于一成型机中，该装置主要包括一模具以及一加热单元，其中，所述模具设置于成型机上，用以注塑成型；又，所述加热单元可伸入上述模具的模腔中对模腔进行快速加热，且该加热单元利用一加热线圈通入变频电流产生的磁力线集中在模具上，由于电磁的感应作用，产生涡旋电流，而模具则因本身的金属阻抗而被快速加热，待该模具加热到一定程度并进行注塑成型。想将加热单元可伸入上述模具的模腔中对模腔进行快速加热，由于电磁感应加热只能是对感应线圈内的导热固体棒进行加热，对电磁感应线圈外的金属是无法进行加热的。该专利的模腔置于电磁感应线圈外，因此该专利想将加热单元可伸入上述模具的模腔中对模腔进行快速加热的方式是无法实现的。

发明内容

[0005] 本发明的第一个目的是，提供一种温度控制精确、容易实现急冷和急热、容易实现模具高温时温度在80℃至500℃之间的工作要求的模具温度控制装置。

[0006] 本发明的第二个目的是，提供一种温度控制精确、容易实现急冷和急热、容易实现模具高温时温度在80℃至500℃之间的工作要求的模具温度控制方法。

[0007] 一种模具温度控制装置，包括感应电流发生器、导电感应线圈，感应线圈与感应电流发生器电连接，还包括导热固体棒、导热固体棒冷却装置，感应线圈固定装置；导热固体棒穿过感应线圈并伸入需加热的模具内；感应线圈安装在模具外，感应线圈为设有第一冷却液通道的空心管，感应线圈一端为第一进冷却液口，另一端为第一出冷却液口。

[0008] 由于采用电磁感应加热导热固体棒，其优点第一是导热固体棒的温度可根据需要加热到较高的温度，甚至可加热到几千摄氏度，完全可满足模具高温时温度在80℃至500℃之间的工作要求；第二是温度控制精确，是使产品成型质量好；第三是由于采用了导热固体棒冷却装置，导热固体棒可实现快速加热和快速冷却，从而可实现模具的快速加热和快速冷却；第四是导热固体棒外不需绝缘装置，成本低、使用寿命长；第五是在感应线圈内始终通有冷却液，使感应线圈总是保持在一个较低的温度，使用安全。导热固体棒一般深入定模内。在倒装模的情况下导热固体棒深入动模内，并将温度控制装置的相应零件安装在动模上。

[0009] 作为改进，还包括安装在模具上的导热固体棒固定件；导热固体棒冷却装置包括设置在导热固体棒固定件内的第二冷却液通道，与第二冷却液通道连通的第二进冷却液口和第二出冷却液口；导热固体棒一端伸入第二冷却液通道中而固定在导热固体棒固定件上，另一端穿过感应线圈伸入需加热的模具内。

[0010] 导热固体棒集中固定在导热固体棒固定件内，并且与导热固体棒固定件的冷却液通道相连，导热固体棒固定方便，导热固体棒冷却装置简单。

[0011] 作为进一步改进，在第二冷却液通道上方设有与外界连通的气孔，便于将第二冷却液通道中的热水蒸气排除，避免第二冷却液通道中的压力过高。

[0012] 作为改进，感应线圈固定装置包括两个固定块，两个固定块分别固定在导热固体棒固定件的两侧，感应线圈被夹持固定在两块固定块间。这种感应线圈的固定装置简单、感应线圈固定方便。

[0013] 作为又一种方式的改进，导热固体棒为空心管，导热固体棒冷却装置包括设置在导热固体棒内的第三冷却液通道，与第三冷却液通道连通的第三进冷却液口和第三出冷却液口。直接在导热固体棒内设有冷却液通道，使导热固体棒冷却效果更好，导热固体棒及模具成型面更易实现急冷和急热。

[0014] 作为另一种方式的改进，导热固体棒离模具成型面的距离为0.5-50mm。该距离可提高热利用率，避免过多的热量从模具的表面散发掉。

[0015] 作为上述方案的共同改进，在安装有导热固体棒的模具部分还设有感应模具温度的温度感应器。

[0016] 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型腔的某个位置。通过温度感应器感应模具某个位置的温度，进而确定模具型腔的温度，可以使模具型腔的温度控制很精确。

[0017] 作为上述方案的共同改进，在感应电流发生器上设有功率调节装置；在安装有导热固体棒的模具部分设有感应模具温度的温度感应器；还设有感应动模和定模分模和闭模工作状态的信号装置。

[0018] 通过温度感应器、信号装置来自动调节感应电流发生器功率、分模和闭模、导热固体棒加热和停止、冷却液的注入和停止等。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型腔的某个位置。通过温度感应器感应模具某个位置的温度，进而确定模具型腔的温度，可以使模具型腔的温度控制很精确。信号装置包括接近开关，机械式开关，光电感应开关，及把开关安装于模具或机器上的固定件等。

[0019] 一种模具温度的控制方法，在整个成型过程中，感应线圈内始终通有冷却液；动模和定模分模，产品脱模，脱模后停止向导热固体棒冷却装置中注入冷却液，感应线圈通电加热导热固体棒、动模和定模开始闭合，产品注射完成后，感应线圈断电停止加热导热固体棒，同时向导热固体棒冷却装置中注入冷却液，使产品冷却成型；如此循环工作。成型时，感应线圈内始终通有冷却液使感应线圈总是保持一个较低温度。上述模具温度控制方法，产品开始注射成型时就有较高的温度，模具的升温和降温能很好地满足产品成型时急冷和急热交替变化的要求，使成型产品的质量好。

[0020] 一种模具温度的控制方法，在整个成型过程中，感应线圈内始终通有冷却液；包括动模和定模分模，产品脱模，脱模后停止向导热固体棒冷却装置中注入冷却液、感应线圈通电加热导热固体棒、动模和定模开始闭合，导热固体棒加热至设定温度停止加热；产品成型后向导热固体棒冷却装置中注入冷却液使产品冷却成型；如此循环工作。成型时，感应线圈内始终通有冷却液使感应线圈总是保持一个较低温度。。上述模具温度控制方法，产品开始注射成型时就有较高的温度，模具的升温和降温能很好地满足产品成型时急冷和急热交替变化的要求，使成型产品的质量好。模具加热到设定温度或延时设定时间后停止加热，可满足不同产品的温度需要。

附图说明

[0021] 图1是本发明的实施例1的立体分解示意图。

[0022] 图2是本发明实施例1的剖面示意图。

[0023] 图3是本发明的实施例2的立体分解示意图。

[0024] 图4是本发明实施例2的剖面示意图。

具体实施方式

[0025] 实施例1

[0026] 如图、图2所示，一种模具温度控制装置，包括感应电流发生器1、导电感应线圈2、导热橡胶棒3、安装在定模17上的铜棒固定件4、铜棒冷却装置，感应线圈固定装置；感应线圈2与感应电流发生器1电连接；导热橡胶棒3穿过感应线圈2并伸入需加热的定模内；感应线圈2安装在定模17外，感应线圈2为设有第一冷却液通道的空心管(未示出)，感应线圈2的一端为进第一冷却液口5，另一端为第一出冷却液口6。

[0027] 铜棒固定件4通过螺钉7固定在定模上，铜棒冷却装置包括设置在铜棒固定件4内的第二冷却液通道8，与第二冷却液通道8连通的第二进冷却液口9和第二出冷却液口10。第二冷却液通道8上下贯通铜棒固定件4，在第二冷却液通道8的上端设有挡块11，下端设有挡块12。在挡块11的下表面设有与外界连通的出气孔13，出气孔13为设置在挡块
11底面的半圆形凹槽。第二进冷却液口9设置在第二冷却液通道8的侧壁上，第二冷却液出口10设置在挡块12上。挡块11、挡块12与铜棒固定件4间设有密封圈(未示出)。导热橡胶棒3一端伸入第二冷却液通道8并穿过第二冷却液通道8而固定在铜棒固定件4上，另一端穿过感应线圈2伸入需加热的定模17内。导热橡胶棒3离定模17成型面的距离为
50mm。

[0028] 感应线圈固定装置包括固定块14、固定块15，固定块14、固定块15分别固定在铜棒固定件4的两侧，感应线圈2被夹持固定在固定块14、固定块15间。

[0029] 在安装有导热橡胶棒3的定模部分还设有感应模具温度的温度感应器16，温度感应器16设置在模具的外表面。

[0030] 实施例2

[0031] 如图3、图4所示，与实施例1不同的是，导热固体棒为铜棒20，铜棒冷却装置包括设置在铜棒20内的第三冷却液通道21，与第三冷却液通道21连通的第三进冷却液口22和第三出冷却液口23，第三冷却液出口23与第二冷却液通道8连通。铜棒20离模具成型面的距离为0.5mm。

[0032] 在感应电流发生器1上设有功率调节装置。在安装有铜棒20的模具部分设有感应模具温度的温度感应器24，温度感应器24深入模具内靠近型腔(未示出)。在模具定模的分型面上设有感应定模和定模分模和闭模工作状态的信号开关，信号开关为接近开关25。

[0033] 铜棒20离模具成型面的距离还可为0.5-50mm范围内的任意距离。也可将铜棒设计为直通管，然后用软管相连，并将冷却液的进出口直接设在铜棒上。还可将铜棒设计为直通管，直接进出冷却液。

[0034] 实施例3

[0035] 如图1、图2所示，模具温度控制装置与实施例1相同，模具温度的控制方法，包括：在整个成型过程中，感应线圈2的第一冷却液通道内始终通有冷却液；产品成型完成后，动模18和定模17分模，分模完成后，产品脱模，脱模后停止向向第二冷却液通道8中注入冷却液，同时感应线圈2通电加热导热橡胶棒3、动模18和定模17开始闭合，动模18和定模
17完全闭合后定模17已经加热到比较高的温度，产品注射时，继续通电加热导热橡胶棒3，产品注射成型完成后，感应线圈2断电停止加热导热橡胶棒3，同时向第二冷却液通道8注入冷却液，使产品冷却成型；如此循环工作。

[0036] 实施例4

[0037] 如图3、图4所示，模具温度控制装置与实施例2相同，模具温度的控制方法，包括：在整个成型过程中，感应线圈2内始终通有冷却液；产品成型完成后，动模18和定模17分模，分模完成后，产品脱模，脱模后停止向第三冷却液通道21中注入冷却液，同时感应线圈
2通电加热铜棒20、动模18和定模17开始闭合，动模18和定模17完全闭合后定模17已经加热到比较高的温度，产品注射时，铜棒20加热至设定温度停止加热或根据需用延时设定时间停止加热；产品成型后向第三冷却液通道21中注入冷却液，使产品冷却成型；如此循环工作。