專利名稱:模制裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種模制裝置(mold apparatus)，具體地，涉及一種具有改進的加熱和冷卻結構的模制裝置。
背景技術：
以下將描述一種注入融化的樹脂以進行注塑成型的模制裝置。
通常，用于注塑成型的模制裝置包括形成有形狀與所需產品相應的空間的型腔的模具；加熱模具的加熱裝置；以及冷卻模具的冷卻裝置。
常規的用于注塑成型的模制裝置中的加熱裝置包括安裝在模具內的加熱器等，以便在樹脂注入型腔內前加熱模具。冷卻裝置包括在模具內循環冷水的裝置，以便在樹脂注入型腔內后冷卻模具。
但是，在常規模制裝置中，加熱裝置和冷卻裝置輪流獨立地加熱和冷卻模具，因此加熱期間因冷卻裝置而增加，冷卻期間因加熱裝置而增加。由此，常規模制裝置的問題是模制周期增長。另外，在降低模具溫度從而減少模制周期的情況下，模制裝置難以保持模制產品的高質量的外觀。因此，必須改進模制裝置結構從而減少模制周期并使模制產品外觀更好。

發明內容因此，本發明的一個方面是提供一種模制裝置，以減少模制周期并改善模制產品的外觀質量。
本發明的其它方面和/或優點將部分地在以下描述中闡釋，部分地從描述中顯見，或可通過本發明的實踐習得。
本發明的前述和/或其它方面和優點通過如下方式實現，提供一種模制裝置，包括形成有型腔的至少一對模具；形成在所述模具內的至少一個管容納部；安裝在所述管容納部中的至少一個熱管；連接到所述熱管以加熱和冷卻所述熱管的熱-冷源部分；以及控制所述熱-冷源部分以選擇性地加熱和冷卻所述熱管的控制器。
根據本發明，所述熱-冷源部分可連接到所述熱管的一側。
根據本發明，所述控制器控制所述熱-冷源部分，向其選擇性地供應熱源和冷源。
根據本發明，所述熱-冷源部分包括供應和排出熱源和冷源的至少一個泵。
根據本發明，所述熱-冷源部分包括分別耦接到所述熱管的熱源部分和冷源部分。
根據本發明，所述管容納部通過所述模具，所述熱源部分和所述冷源部分分別接觸穿過所述管容納部的熱管的相對端側。
根據本發明，所述模具被加熱時，所述控制器將熱源供應到所述熱源部分并切斷向所述冷源部分的供應冷源，而所述模具被冷卻時，所述控制器將冷源供應到所述冷源部分并切斷向所述熱源部分的供應熱源。
根據本發明，所述熱-冷源部分包括檢測所述熱-冷源部分溫度的溫度傳感器。
根據本發明，至少一個模具設置為可分離的，所述管容納部形成在所述模具的可分離表面以相應于所述型腔的形狀。
本發明的這些和其它方面和優點可從以下結合附圖對實施例的描述中變得顯見并更易于理解，其中圖1是根據本發明的模制裝置的示意剖視圖；圖2是沿圖1的II-II線截取的模制裝置的剖視圖，示出本發明的一個實施例；圖3是圖1的模制裝置的部分分解剖視圖，示出圖2的實施例；以及圖4是沿圖1的IV-IV線截取的模制裝置的剖視圖，示出本發明的另一個實施例。
具體實施方式現將給出本發明的實施例的詳細參考，其例在附圖中示出，其中所有附圖中，相似的附圖標記指代相似的元件。將描述所有附圖中具有相同結構的相似元件，必要時不再重復描述。
下面將參照附圖描述注入熔化的樹脂以進行注塑成型的模制裝置，其作為根據本發明的模制裝置的例子。
如圖1到3所示，根據本發明的實施例的模制裝置1包括形成有型腔14以模制產品的至少一對模具10；在模具10內形成的至少一個管容納部17；安裝在管容納部17中的至少一個熱管20；連接到熱管20并加熱和冷卻熱管20的熱-冷源部分21；控制熱-冷源部分21以選擇性地加熱和冷卻熱管20的控制器30。
根據本發明的模制裝置1被安裝在注入部分3上，注入部分3將樹脂等注入模具10的型腔14內并操作模具10從而取出模制產品。
注入部分3包括熔化樹脂并將熔化的樹脂注入模具10的型腔14內的壓注缸5；以及在壓注缸5的一端設置的噴嘴7。另外，注入部分3包括支撐模具10的定模11的定模支撐部8；支撐模具10的動模13的動模支撐部9；以及耦接到動模支撐部9并移動所述動模13的模具操作部4。
注入部分3中所用的樹脂可以但不必由塑料制成，也可采用廣泛用在注塑成型工藝上的其它類型的樹脂。
連接到注入部分3的模具10包括位于型腔14一側的定模11，以及位于型腔14相對側并可通過注入部分3的模具操作部4移動的動模13。另外，模具10包括穿過噴嘴7從而將熔化的樹脂從注入部分3注入型腔14內的樹脂注入孔15。
型腔14形成在定模11和動模13彼此耦接的表面上，其形成為相應于預設產品的空間。
定模11包括穿過定模11和注入部分3的噴嘴7的樹脂注入孔15，樹脂注入孔15連接到型腔14并將樹脂導入型腔14內。
動模13耦接到定模11，并形成為形狀與產品相應的型腔14。另外，因為動模13可因耦接到模具操作部4而被操作移動，因此動模13與定模11可分離地耦接。
管容納部17位于定模11和動模13的至少一個上，并容納熱管20。管容納部17可靠近熱管20從而與之良好傳熱，但不限于這樣的位置，而可位于允許管容納部17實現這里所述目的的任何位置。傳熱材料如潤滑油也可加在管容納部17與熱管20之間，從而容易傳遞管容納部17與熱管20之間的熱。管容納部17的直徑設為可容納直徑為大約3～12mm的熱管20。但是，管容納部17的直徑也可設為可容納直徑為大于或小于3～12mm的熱管20。管容納部17不穿透模具10。即，熱管20端部插入管容納部17內，從而不穿透模具10。
另外，管容納部17可與型腔14分離預設距離X。管容納部17與型腔14表面之間的預設距離X可為管容納部17直徑的大約兩倍。但是，管容納部17與型腔14表面之間的預設距離X可長于或短于管容納部17直徑的兩倍。
另外，管容納部17可為多個，所述多個管容納部17可與定模11和動模13分別分離預設距離從而快速加熱或冷卻模具10。定模11和動模13內形成的各管容納部17之間的預設距離Y可大約為管容納部17直徑的大約2～5倍長。但是，管容納部17之間的預設距離Y可長于或短于管容納部17直徑的大約2～5倍。
另外，管容納部17通常通過鉆孔工藝形成在模具10內。但是，管容納部17可通過其它工藝例如磨制形成在模具10內。定模11與動模13中的至少一個可分離地形成，多個管容納部17可沿定模11和/或動模13的分離表面形成。換句話說，如圖3所示，在分離模具10后，在模具10的分離表面上加工多個管容納部17，使得多個管容納部17相應于型腔14的形狀定位，并分別保持相對型腔14表面相距預設距離X。若管容納部17形成在模具10的分離表面，則與通過鉆孔工藝形成直形管容納部17的情況相比較，管容納部17可具有各種形狀。因此，可形成各種形狀的管容納部17以準確調節型腔14的表面溫度，并可改善模制產品的外觀質量。
熱管20可為多個并能插入到管容納部17中。熱管20一側與熱-冷源部分21接觸，而另一側通過插入管容納部17內而耦接到管容納部17。熱管20通過這樣的工藝生成將液體(如水或酒精)注入到減壓的熱管內，然后密封熱管20的相對端。熱管20的材料包括具有良好導熱性的金屬。換句話說，熱管20可由銅制成，但也可由其它具有良好導熱性的材料制成。熱管20的直徑可為大約3～12mm，但也可大于或小于3～12mm。
熱-冷源部分2 1與熱管20的一側接觸。在控制器30控制下，熱-冷源部分21被選擇性地供應以熱源和冷源。具體地，熱-冷源部分21連接到向其供應熱源的供熱管23和從其排出熱源的排熱管24。另外，熱-冷源部分21連接到向其供應冷源的供冷管25和排出冷源的排冷管26。排出管24和26與供應管23和25可包括由控制器30控制的閥27。閥27可專門用于打開和關閉，或也可用于調節流體流量。熱-冷源部分21可包括至少一個泵(未示出)，用于供應和排出熱源和冷源。排出管24和26與供應管23和25可連接到該泵，使得熱源和冷源供應到熱-冷源部分21及從其排出。熱-冷源部分21可包括熱-冷源部分溫度傳感器29，以檢測熱-冷源部分21的溫度。
熱源供應到熱-冷源部分21，并通過連接到熱管20加熱而熱管20。熱源的溫度可為大約60～290℃，但根據注入的樹脂的類型或模具10的類型，熱源的溫度可高于或低于60～290℃。例如，在注入熱塑性樹脂的情況下，當熔化的樹脂注入模具10內時，模具10的溫度可大約從60℃降低到40℃，高于剛剛從模具取出樹脂前的樹脂溫度。因此，熱源加熱的熱管20可迅速加熱模具10。熱源可包括油、水、汽中的至少一個，但也可為可迅速加熱熱管20的其它材料。
冷源供應到熱-冷源部分21，熱-冷源部分21將冷源傳遞到熱管20，使得冷源冷卻熱管20。冷源的溫度可為大約0～40℃，但根據注入樹脂的類型或模具10的類型，冷源的溫度也可高于或低于0～40℃。因此，被冷源冷卻的熱管20迅速冷卻模具10。冷源可包括液氮、水或空氣中的至少一種，但也可為可迅速冷卻熱管20的其它材料。
控制器30通過連接到閥27以控制閥27而可控制熱源和冷源的供應量、供應時間、排出量及排出時間等，從而控制器30將熱源和冷源選擇性地供應到熱-冷源部分21。控制器30連接到熱-冷源部分溫度傳感器29，使得控制器30可根據熱-冷源部分21的溫度控制熱源和冷源的供應量、供應時間、排出量及排出時間等。控制器30連接到模具溫度檢測傳感器(未示出)以檢測模具10的溫度，使得控制器30可根據熱-冷源部分21的溫度來控制熱源和冷源的供應量、供應時間、排出量及排出時間等。
在結構下，進行根據本發明的該實施例的模制裝置的加熱和冷卻過程，如下所述。
首先，模具10彼此耦接以便注塑成型。控制器30通過將熱源供應到熱-冷源部分21而加熱熱管20。然后模具10通過受熱的熱管20而被加熱。當模具10被加熱到預設溫度時，來自注入部分3的熔化的樹脂加入到在模具10內形成的型腔14內。當樹脂的加入完成或接近完成時，控制器30將熱源從熱-冷源部分21排出，并向其供應冷源。然后，熱管20被冷源冷卻，模具10通過受冷的熱管20而被冷卻。然后模具10彼此分離，取出模制產品。
由于根據本實施例的模制裝置包括用于相繼加熱和冷卻模具10的熱管20，加熱狀態下的冷卻效應最小化，冷卻狀態下的加熱效應也最小化。因此，加熱和冷卻效率提高，模制裝置1可迅速加熱和冷卻模具10使得注塑成型的周期可減小。由于模具10被迅速加熱，注塑成型的周期減少，防止在產品外觀上形成熔縫從而提高產品外觀的一致性和光滑度，并防止在產品外觀上形成樹脂流痕跡。因此，可改善模制產品的外觀質量。
圖4是沿圖1的IV-IV線截取的模制裝置的剖視圖，示出本發明的另一個實施例。如圖4所示，與前一實施例不同，模制裝置101包括沿熱管120放置的一對熱-冷源部分121和122。
根據本實施例的熱-冷源121和122包括沿熱管120放置的一對熱源部分121和冷源部分122。管容納部117穿過模具11和13，使得熱管120可通過管容納部117插入從而穿過模具11和13。
熱源部分121和冷源部分122分別與穿過管容納部117的熱管120的相對端側接觸。熱源部分121連接到向熱源部分121供應熱源的供熱管123，并連接到從其排出所供應熱源的排熱管124。另外，冷源部分122連接到向其供應冷源的供冷管125，及從其排出所供應冷源的排冷管126。排出管124和126與供應管123和125可包括由控制器130控制的閥127。閥127可專門用于打開和關閉，或者也可用于調節流量。熱源部分121和冷源部分122可分別包括至少一個泵(未示出)，用于供應和排出熱源和冷源。具體地，排出管124和126與供應管123和125連接到該泵，使得熱源和冷源供應到熱源部分121和冷源部分122及從其排出。熱源部分121和冷源部分122分別包括熱-冷源部分溫度傳感器129，以檢測熱冷源部分121和122的溫度。
當模具11和13被加熱時，控制器130將熱源供應到熱源部分121，并切斷向冷源部分122的冷源供應。當模具10被冷卻時，控制器130將冷源供應到冷源部分122，并切斷向熱源部分121的熱源供應。具體地，當模具11和13被加熱時，控制器130控制閥127從冷源122排出冷源，并向熱源部分121供應熱源，當模具10被冷卻時，控制器130控制閥127從熱源部分121排出熱源并向熱源部分121供應冷源，使得熱管120被加熱和冷卻。因此，模具11和13被加熱和冷卻。
用這種構造，根據圖4的實施例的模制裝置包括連接到熱源部分121和冷源部分122的熱管120，使得根據本實施例的模制裝置101可更有效地加熱和冷卻模具11和13。
另外，根據圖4的模制裝置101可減少注塑成型的周期，同時改善模制產品外觀的質量。
如上所述，提供熱-冷源部分和熱管以加熱模具。但是，也可提供獨立的加熱器以快速加熱或部分加熱模具。
如上所述，模制裝置提供注塑成型。但是，該模制裝置也可用于鋁壓鑄或加熱和冷卻用于注塑成型的其它類型的模具。
盡管已示出和描述了本發明的幾個實施例，本領域的技術人員將可以理解在不背離所附權利要求
及其等效物所限定的本發明的精神和范圍的情況下，可對這些實施例做改變。
權利要求
1.一種模制裝置，包括形成有型腔的至少一對模具；形成在模具內的至少一個管容納部；安裝在管容納部中的至少一個熱管；連接到熱管以加熱和冷卻熱管的熱-冷源部分；以及控制熱-冷源部分以選擇性地加熱和冷卻熱管的控制器。
2.根據權利要求
1的模制裝置，其中，熱-冷源部分連接到熱管的一例。
3.根據權利要求
2的模制裝置，其中，控制器控制熱-冷源部分，從而向熱-冷源部分選擇性地供應熱源和冷源。
4.根據權利要求
3的模制裝置，其中，熱-冷源部分包括供應和排出熱源和冷源的至少一個泵。
5.根據權利要求
1的模制裝置，其中，熱-冷源部分包括分別耦接到熱管的熱源部分和冷源部分。
6.根據權利要求
5的模制裝置，其中，管容納部穿過模具，并且熱源部分和冷源部分分別連接到穿過管容納部的熱管的相對端側。
7.根據權利要求
6的模制裝置，其中，模具被加熱時，控制器將熱源供應到熱源部分并切斷向冷源部分的供應冷源，而模具被冷卻時，控制器將冷源供應到冷源部分并切斷向熱源部分的供應熱源。
8.根據權利要求
3的模制裝置，其中，熱源包括油、水和汽中的至少一個，而冷源包括液氮、水和空氣中的至少一個。
9.根據權利要求
1的模制裝置，其中，熱-冷源部分包括檢測熱-冷源部分溫度的溫度傳感器。
10.根據權利要求
1的模制裝置，其中，至少一個模具設置為可分離的，并且管容納部形成在模具的可分離表面以相應于型腔的形狀。
11.一種模制裝置，包括具有彼此接觸并在其間形成型腔的第一和第二模具部分的模具本體；形成在第一和第二模具部分中的至少一個內的至少一個管容納部；容納在每個管容納部中的熱管；以及連接到每個熱管以通過熱管選擇性地提供熱源和冷源從而加熱和冷卻模具本體的熱-冷源部件。
12.根據權利要求
11的模制裝置，其中，熱-冷源部件包括用于控制以便向熱管選擇性提供熱源和冷源的控制器。
13.根據權利要求
11的模制裝置，其中，第一和第二模具部分中的一個是定模，而第一和第二模具部分中的另一個是動模，動模可移動而與定模分離。
14.根據權利要求
13的模制裝置，其中，進一步包括將熔化的樹脂注入模具本體內的注入部分，注入部分包括定模支撐部以支撐定模以及動模支撐部以支撐動模。
15.根據權利要求
12的模制裝置，其中，熱-冷源部件包括調節熱源和冷源各自的量的閥。
16.根據權利要求
12的模制裝置，其中，熱-冷源部件進一步包括感應熱-冷源部分的溫度的溫度傳感器，并且控制器根據所感應的溫度和模制過程的周期控制熱源和冷源的供應量、供應時間、排出量和排出時間。
17.根據權利要求
12的模制裝置，其中，熱管延伸穿過模具本體，熱-冷源部件包括連接到熱管的一端的熱源部件；以及連接到熱管的另一端的冷源部件。
18.根據權利要求
17的模制裝置，其中，熱源部件和冷源部件均包括感應熱-冷源部分的溫度傳感器，并且控制器根據所感應的溫度和模制過程的周期控制熱源和冷源的供應量、供應時間、排出量和排出時間。
專利摘要
一種模制裝置，具有形成型腔的至少一對模具；形成在所述模具內的至少一個管容納部；安裝在所述管容納部中的至少一個熱管；連接到所述熱管以加熱和冷卻所述熱管的熱－冷源部分；以及控制所述熱－冷源部分以選擇性地加熱和冷卻所述熱管的控制器。如此，提供一種減少模制周期并改善模制產品外觀質量的模制裝置。
文檔編號B29C45/73GK1997499SQ200580024490
公開日2007年7月11日 申請日期2005年5月27日
發明者李宗洹 申請人:三星電子株式會社導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan