专利名称：合成树脂成型模具及调节模具温度的设备和方法
技术领域：
本发明涉及一种用于热塑性树脂或热固性树脂注射成型或压塑成型用的模具，更具体地说，本发明涉及一种合成树脂成型模具及调节模具温度的设备和方法，在模具中交替加热和冷却模腔表面。
现有技术一般而言，当用注射成型法或压塑成型法使热塑性树脂成型时，为了避免由于模具的温度变化引起成型周期变长，在可防止融体进入模具中的边缘温度范围内进行成型加工，然后从模具中取出没有变形的产品。
进一步说，用注射成型法加工热塑性树脂时，如果模具保持高温使融体填充到模具中，因为改善了树脂的流动性，有利于使产品变成薄壁产品同时改善了复制性能，即如何将模腔表面的形状复制到产品表面。此外，融合线变得不明显。因此，将熔体注射到模具内时，将热单独用于模腔表面这方面已有许多发明。
例如，22020/1970号日本特许公开文本披露了一种热空气加热的方法；22759/76号日本特许公开文本披露了一种电热器加热和冷却水冷却的组合方法；109639/1980号日本特许公开文本披露了一种高频感应加热的方法；165229/1982号日本特许公开文本披露了一种将蒸汽通入模腔内加热的方法；79614/1986号日本特许公开文本披露了一种在模腔和模芯间放置一块加热板加热的方法；42217/1989号日本特许公开文本披露了一种卤泡加热的方法；265720/1992号日本特许公开文本披露了一种通过在模腔表面的导电层加热的方法。
此外，55219/1981,12739/1983,54828/1985和193223/1997号日本特许公开文本披露了一种供应如通常用作冷却介质的蒸汽，热水或热油加热介质到回路进行加热的方法。而且，100867/1995号日本特许公开文本披露了一种使用加热介质回路的两管道系统加热的方法，215309/1983号日本特许公开文本披露了一种分别由储存罐供应加热和冷却介质然后将其回收的方法；208918/1987号日本特许公开文本披露了一种布置管道系统的方法，在该方法中，制成加热介质和冷却介质使用尽可能少的回路部分。269515/1989号日本特许公开文本披露了一种只加热模具时，在介质回路中加热介质的方法。37108/1981号日本特许公开文本披露了一种由流过闭合回路的热水加热的方法。
上述的热空气加热法的问题是热容小。电热器加热法和由导电层加热模腔表面法的问题是所用设备既复杂又昂贵。高频感应加热法的问题是插入或取出加热装置和设备需要许多时间以致昂贵。将蒸汽加入到模腔内加热法的问题是此方法仅用于模腔湿的条件时，才不会引起任何问题。在模腔和模芯间放置一块加热板加热法和卤泡加热法的问题是除了取出产品需要时间外，插入或取出加热设备也需要许多时间。
而且，用常用回路加热和冷却法有下面的问题，即如果回路离模腔表面远，不仅在模具表面部分加热和冷却模具，而且还在深部加热和冷却模具，因此过度加热和冷却模具，导致加热模式和冷却模式之间的转换需要许多时间，因此加热和冷却的响应性变差。
另外，根据使用作为改进上述方法的加热介质流体管道的两管道系统加热法，在加热和冷却模具时，在模腔表面附近的第一加热介质通道输送加热介质和冷却介质，当加热模具时，而在远离模腔表面的第二加热介质通道输送加热介质、冷却介质或空气，当冷却模具时，在远离模腔表面的第二加热介质通道输送冷却介质，由此缩短成型时间。但是，第二加热介质通道几乎不能实现其目的，而且这种布置造成一个问题，即在模具内形成流体通道需要许多过程。
其它的改进方法如分别从单个贮罐供应加热介质和冷却介质然后将其回收的方法、加热介质和冷却介质通常使用的回路部分制作得尽可能小的方法、只在加热模具时在介质回路中加热介质的方法、通过流过闭合回路的加热水的加热法，与现有的布置方法相比，这些方法并不是改进模具内的加热和冷却系统，而是模具内加热和冷却系统保持不变，仅改进除模具外的一部分以缩短成型周期。
因此，本发明的一个目的是提供一种合成树脂成型用模具，在模具内加热和冷却模腔表面的加热模式和冷却模式可以在短时间期间内进行转换。
本发明的另一个目的是提供一种合成树脂成型用模具，使用该模具可获得没有任何变形和表面损伤的产品。
本发明的再一目的是提供一种合成树脂成型用模具，在该模具内可避免由于加热模式和冷却模式间的转换引起的模具疲劳。
本发明的又一目的是提供一种合成树脂成型用模具，在该模具内可减慢热流向模具基座，但加快模腔表面温度的增加。
发明的公开根据本发明，提供一种合成树脂成型用模具，该模具包括模具基座、模具基座内的阴模体、模具基座和阴模体之间的绝热层，和设置在阴模体的模腔表面附近处的通道，通过该通道交替和反复地供应加热和冷却介质，其中基于对阴模体热膨胀的考虑，在模具基座和阴模体之间的接触部分处提供一间距。
当熔体注射到模腔内时，加热介质输送到设置在阴模体内的通道，然后将冷却介质输送到冷却在模腔内成型产品的通道。通过这种方法，可以从模腔中取出没有变形和表面损伤的产品。在模具基座和阴模体间设置绝热层时，加热和冷却对阴模体有更强烈地影响，结果加热和冷却阴模体的时间期间可以缩短，同时可改进加热和冷却的响应性。而且，根据本发明的布置，基于对阴模体热膨胀的考虑，在模具基座和阴模体之间的接触部分处设置一间距，因此即使阴模体膨胀，模具也可得到保护不受内热应力的影响，结果模具基座和阴模体可免于疲劳。
而且，根据本发明的布置，阴模体提供与通道相通的入口槽和出口槽，入口槽和出口槽与模具基座热绝缘导管相连接。根据上述的布置，可以减慢热流向模具基座，同时迅速提高模腔温度。
对附图的简要说明
图1是根据本发明的合成树脂成型模具的剖面的示意图；图2是合成树脂成型模具的剖面的示意图，在该模具内提供一单独用于供应冷却介质的通道；
图3是合成树脂成型模具的剖面的示意图，在该模具内，侧壁表面附近处设置一管道；图4是合成树脂成型模具的剖面的示意图，该模具具有一阴模体，在阴模体内提供两列通道；图5示出了包括带有一间距的具有接触部分的阴模体的模具；图6说明了接触部分和形成阴模体部分的模腔间的关系的图；图7a是具有滑动型芯的模具的正视图；图7b是上述同一模具的平面图；图7c是上述同一模具的改进平面图；图8是管道系统图，该管道系统用于将加热介质和冷却介质输送到在可移动半模和静止半模内的阴模体；图9是输送加热和冷却介质的管道系统的操作图；图10是说明管道如何在模腔表面附近布置的图；和图11是另说明管道如何在模腔表面附近布置的图。
实现本发明的最佳方式以下参考附图详细地描述本发明。
图1是根据本发明的合成树脂成型用模具的剖面的示意图。正如图1所示，成型模具由模具基座1和在模具基座内的阴模体2组成。如此布置阴模体2以形成模腔3。通道A系统在模腔表面4附近处，通过该通道A系统交替和反复地供应加热和冷却介质。如图2所示，如果设置管道A1，通过该通道A1恒定地供应冷却介质，与通道A一起替和反复地供应加热和冷却介质，当仅冷却模腔的局部部分时，这种布置有优势。
通道A的水力当量直径d设定为3-6mm。模腔表面4到通道A表面和通道A1表面的距离h设定为1-10mm。而且，饱和蒸汽、过热蒸汽、加压水和热水用作加热介质，冷水用作冷却介质。
如上所述，根据本发明，与没有使用阴模体时在模具基座内直接形成通道相比较，由于阴模体2设置通道A，所以通道A易于制造。因此，可以制造防止介质静止和模腔表面温度分布均匀的通道A。而且，如果仅在必要的部分设置通道A，而其它通道用作通道A1，因此可预期地缩短冷却过程。而且，如果模具内必须被加热和冷却的部分如阴模体2布置，那么模具易于部分加热和冷却。
根据本发明的布置，在阴模体2和模具基座1间设置由空气形成的绝热层5。除空气外，还可由具有低导热性的任何材料形成绝热层5。由于绝缘层5的作用，阴模体2可与模具基座1热绝缘，因此，根据温度，模具可用少量热负荷控制，以快速的热响应加热或冷却阴模体2的模腔表面4。而且，模具基座1提供一回路B，通过此回路恒定地供应冷却介质。回路B用于控制模具基座的温度。由于布置了回路B，整个模具可不受模腔表面4的温度变化的影响，结果当关闭成型模具时，可避免由可移动半模和静止半模间的热膨胀不同引起的磨损。虽然按照上述布置具有绝热层5，但绝热层5也不能依赖于模具的设计来提供。进一步说，虽然设置的模具基座1被分为可移动半模和静止半模，每一半模具有阴模体2，每一个阴模体2有在其内形成的道A，仅在阴模体中的一个阴模体内设置通道A。
当使平板产品成型时，希望设置附加的通道，通过此通道交替和反复地供应加热和冷却介质，该通道在模腔表面3之外。没有该通道，由于热从模腔的侧面的里面流向外面，导致模腔侧面部分附近处的温度降低。
如果成型产品形状为具有侧面和底面的立方体，且在与立方体产品分别接触的侧面和底面的模腔表面附近处，设置交替和反复地供应加热介质和冷却介质的管道被布置为两组通道，如图3所示，理想的情况是从一组通道的最近通道到另一组通道的最近通道的距离Pa小于每一通道组内通道之间的间离P。如果距离Pa超过间距P，优选在沿着立方模腔的底壁排列的道和沿着侧面排列的道的相交部分处或相交内部处设置一附加的通道。没有通道A2，模腔3在模腔3的角附近处的温度降低。
图4是具有在其内提供两列通道的阴模的合成树脂成型模具的和煦面示意图。
如图所示，本发明实施方案的模具有两组通道。即一组通道由通道A组成，通过通道A交替和反复地供应加热和冷却介质，且通道A设置在阴模体2的模腔表面4附近处。另一组通道由通道C组成，通过通道C恒定地供应冷却介质，且管道C设置在远离模腔表面4处。而且，模具基座1布置有回路B，通过该回路B恒定地供应冷却介质，在阴模体2和模具基座1之间设置绝热层5。可在模腔附近处的阴模体部分设置通道A，在相应于没有设置通道A的部分处设置通道C。在这种情况下，通道C的面积超过了相应于没有设置通道A的面积。另一方面来说，可在阴模体的整个面积之上设置通道C。可不将冷却介质供应给通道C或使通道C保持在大气压力之下。
如上所述，如果阴模本2设置通道A，通过通道A交替和反复地供应加热和冷却介质，随后在阴模体2上产生膨胀，导致成型模具内的热应力，结果阴模体2和模具基座1遭受疲劳。正因如此，在注射熔体树脂的时间内，由于小热应力的作用，必然引起阴模体2和模具基座1彼此接触或彼此紧密接触。
根据上述，如图5所示，基于对阴模体2的热膨胀考虑，在阴模体2和模具基座1的接触部分处有一间距t1。间距t1以由阴模体2引起的膨胀产生的热应力低于200MPA、优选低于100MPa、更优选低于50Mpa这样来设置。
如果在阴模体2和模具基座1间的接触部分处提供间距t1，当模具保持低温时，阴模体2和模具基座1之间的间距就变得太大。因此，当模具被加热或冷却时，阴模体2相对于模具基座1移动。根据本发明的布置，在阴模体2和模具基座1的接触部分与小于间距t1的间隙t2一起提供固定部分。固定部分的间距t2设定为1-30μm，优选1-20μm，更优选1-10μm。
而且，如图6所示，阴模体2的设计取决于模腔的形状，以致阴模体2的接触部分远离模腔。更具体地说，设计阴模体2使阴模体2的表面大于由阴模体2形成的模腔表面4。
抗阴模体热膨胀的上述预防措施同样可应用于下面将描述地具有滑动芯的模具。
图7a是具有滑动芯的模具的正视图，图7b是该模具的平面图，图7c是改进的该模具的平面图。
如图7a所示，设置在模腔3的侧面处的第一滑动芯6在其内设置阴模体2。阴模体2设置有通道A，通过通道A交替和反复地供应加热和冷却介质，通道A在模腔表面4附近处。在阴模体2和第一滑动芯6之间设置绝热层5。而且，第一滑动芯6设置有回路B，通过回路B恒定地供应冷却介质。
如图7b所示，在模腔3的纵向两端，设置第2和第3滑动芯7和8，因此构成了模腔3的两端。
根据上述的成型模具，基于对阴模体2的膨胀考虑，在阴模体2和第二及第三滑动芯7和8的接触部分处提供间距t3。
根据图7c所示的改进的布置，第2和第3滑动芯7和8被设计成小的宽度，阴模体2的表面大于由阴模体2形成的模腔表面4，因此即使阴模体2膨胀，也可阻止阴模体2和第2和第3滑动芯7和8接触。
图8是将加热和冷却介质供应到阴模体内的管道系统图，该阴模体在静止半模11和活动半模12内。如图所示，设置在静止半模11和活动半模12内的阴模体的模腔表面附近处的交替和反复地输送加热和冷却介质管道。至此，管道系统包括在流体通道入口的上游侧处的上游转换阀(以后指入口转换阀)Sa,Wa,Aa,Sb,Wb和Ab。管道系统还包括在流体通道出口的下游侧处的下游转换阀(后面指出口转换阀)Ds4,WRa,Ds5,WRb。入口转换阀和出口转换阀优选分别位于距离流体通道入口和流体通道出口3米或小于3米的位置。管道系统还包括设置在相对于下游侧的出口转换阀Ds4,WRa,Ds5,WRb的上游侧的流体通道出口附近处的蒸汽压力调节阀Ds6和Ds7和介质温度检测传感器Tb1和Tb2。在阀的排出侧处，蒸汽压力调节阀Ds6和Ds7与排水槽连接。出口转换阀Ds4和Ds5可以是压力自动调节阀，因此它们具有与压力调节阀同样的调节压力功能。
根据本发明的上述实施方案，在190℃和最大压力为1MPa(G)的饱和蒸汽用作加热介质，在10-95℃和最大压力为0.5MPa(G)的冷却水用作冷却介质，最大压力为0.7MPa(G)的空气用作气体。本发明并不局限于上述描述和选择的压力和温度的实例。
可调节的压力调节阀Ds6和Ds7，用以降低模具内流体通道的压力损失，因此在流体管通道内蒸汽压力分配的分散性减小，使流体通道入口处附近的模腔表面温度和流体通道出口附近处的模腔表面温度之间的差减小。而且，根据上述布置，当模具内的蒸汽压力保持较高时，可排出模具内流体通道内的冷凝水。因此，饱和蒸气温度可保持高，可提高模具内流体通道的壁处的蒸汽导热性，提高加热能力。
在上游侧的入口转换阀Sa,Wa,Aa,Sb,Wb和Ab和流体通道入口之间的流动道中，设置排气阀Ds2和Ds3。而且，在蒸汽入口转换阀Sa和Sb的上游侧处的流体通道中，设置排气阀Ds1和Ds1’，它们的排气侧分别与排气罐13连接。在流体通道入口处和流体通道出口处设置导管部件14，导管部件14可与排气阀Ds2和Ds3和压力调节阀Ds6和Ds7连接。而且，在入口转换阀和出口转换阀间的流体通道中，提供至少一入口阀，用以加入吹洗气体。即，在管道系统内，如果分别引进空气或类似的其它气体，或用以排放管道系统内的冷却水或类似的物质，那么可缩短成型工艺的时间。
如果在上游侧处的入口转换阀Sa,Wa,Aa,Sb,Wb和Ab沿垂直方向排列，从管道系统的下部到上部供应蒸汽、冷却水和空气，然后，当切断供给流体从蒸气转换成冷却水时，冷却水可流向蒸气入口转换阀Sa和Sb的上部。上述情况引起温度的剧烈变化，导致损害蒸气入口转换阀Sa和Sb。为了避免上述损害，理想的情况是在引进冷却水之前，将空气输送到入口转换阀Sa和Sb的下游侧。如果上述想法实施，在蒸汽入口转换阀Sa和Sb的上部形成一空气储存器，可防止冷却水直接与蒸汽接触，结果可保护蒸汽转换阀Sa和Sb免受损害。而且，基于同样的目的，优选在蒸汽入口转换阀Sa和Sb的下游侧提供检测阀C。
参考图8和图9描述加热和冷却流体通道。
首先，在打开模具之前，打开在上游侧处的空气入口转换阀Aa和Ab和排出阀Ds2和Ds3以排出上游侧处的流体通道内的冷却水。同时，打开上游侧的排出阀Ds1和Ds1’以排出流体通道内的水。
然后，关闭排出阀Ds2和Ds3，打开出口转换阀Ds4和Ds5，以便在排出阀Ds2和Ds3后的下游侧处流体道内的冷却水和空气排出。
接着，在从开始打开模具到结束或取出产品的时间期间内，关闭空气转换阀As和Ab和蒸汽入口排气阀Ds1和Ds1’，打开蒸汽入口转换阀Sa和Sb，开始引入蒸汽。
如果出口转换阀Ds4和Ds5打开的时间期间达到预定值或在流体道内流动的介质温度达到预定值，那么关闭出口转换阀Ds4和Ds5，打开在下游侧处的蒸汽压力调节阀Ds6和Ds7。因此，保持蒸汽压力。
如果打开蒸汽入口转换阀Sa和Sb的时间达到预定值或模具的温度达到预定值，那么即产生关闭模具的信号，开始关闭注射成型机的模具。当关闭模具结束后，开始注射。
现在，将描述如何将冷却水引进模具。
当注射过程结束后，关闭在上游侧处的蒸汽入口转换阀Sa和Sb和在下游侧处的蒸汽压力调节阀Ds6和Ds7，打开下游侧处的出口转换阀Ds4和Ds5和上游侧处的冷却水入口转换阀Wa、Wb，因此，将冷却水引进管道系统且也从管道系统排水。如果打开出口转换阀Ds4和Ds5的时间达到预定值或在流体通道中流动的介质的温度达到预定值，那么关闭在下游侧处的出口转换阀Ds4和Ds5，打开在下游侧处的出口转换阀WRa和WRb，因此可回收冷却水。如果预定时间已过，那么关闭入口转换阀Wa,Wb和出口转换阀WRa和WRb。因此，过程进入排放流体通道中的冷却水和空气及排放在上游侧处的流体通道中水和蒸汽。
根据本发明的实施方案，当供应的介质从冷却水转到蒸汽时，用空气吹扫冷却水。但是，当供应的介质直接从冷却水转到蒸汽时，也可不用空气吹扫冷却水。
根据上述，供应介质从冷却介质转到加热介质及预定的时间期间已过后，由于供应加热介质，优选在模腔表面温度增加到预定值结束后或在增加过程中，开始关闭模具。如果上述想法实现，打开或关闭模具的时间期间可用作增加模具温度的时间段，结果缩短了成型周期。而且，可防止通过静止半模和可移动半模的接触面进行热交换。因此，上述方法有利于用在静止半模和可移动半模分别设置为不同的温度的情况。
如果供应的介质从加热介质到冷却介质的转换对静止半模和可移动半模有不同的影响，或从另一方面来说，仅静止半模和可移动半模中的一个半模被供有加热介质，那么可防止从模具中取出的产品翘曲或有凹痕。
如果通过反复增加或降低模腔表面的温度使合成树脂成型，那么根据加热情况，模腔表面的温度设定为在4.6kg/cm2压力下，原材料树脂的负荷-翘曲变形温度+(0-70℃)，优选+(0-50℃)，更优选+(0-30℃)。
将在下面描述如何优选在下半模的模腔表面附近处构建通道。
如图10所示，阴模体2内设置有许多通道，因此通道直立。通道的每一上端和下端与水平向的入口槽15和也是水平向的出口槽16连接。密封入口槽15的下游端部分和出口槽16的上游端部分。当蒸汽作为加热介质被引进如上述设置流体通道内时，由于重力的作用，易于排出来源于蒸汽的冷凝水。因此，将热从蒸汽转移到成型模具内的流体通道的壁，结果模腔表面的温度迅速增加。
根据上述实施方案，阴模体2内设置入口槽15和出口槽16，入口槽15和出口槽16分别与导管17连接，通过空气层使模具基座1与导管热绝缘。通过所述方式，几乎没有热流向模具基座1，因此模腔3的温度迅速增加。而且，因为模腔3外设置入口槽15和出口槽16，入口槽15和出口槽16对模腔表面内的温度分配几乎没有影响，结果温度分配的分散性小。
优选许多通道A具有相等的水力当量直径d和相等的有效长度。这样，通过设置在模腔表面附近处的许多道A流动的介质的流量变得均匀一致，可将模腔表面的温度分布的分散性限制到小范围内。
而且，入口槽15和出口槽16的水力当量直径D设置为通道A的水力当量直径d的三倍。因此，入口槽15和出口槽16的压力损失变小，设置在模腔表面附近处的通道A内流动的蒸汽温度变得均匀一致，而且，模腔表面的温度分布的分散性变小。
另外，在模腔表面附近处可以制成如图11所示通道，即在阴模体的右边缘和左边缘附近处设置一对直立的彼此相对的入口槽15。此外，在下半模的右边缘和左边缘附近处的入口槽15内也可以设置一对直立的彼此相对的出口槽16，用于调节模腔温度的许多道A平行排列，使从一个入口槽15向另一个出口槽16延伸，而且与入口槽15和出口槽16连接。许多通道A可向下倾斜到下游侧。密封两入口槽15的上端和下端部分及两出口槽16的上端部分。然后，从两入口槽15的上端处供应介质。根据上述布置，按照相反的方式从两端供应介质，因此模腔表面的温度分配变得均匀一致。
在流体通道构建的许多例子中，一个阴模体设置有其通道和槽，通过此通道交替和反复地提供加热和冷却介质。但是，阴模体也可被分为设置通道的一部分和设置槽的一部分，通过此管道交替和反复提供地加热和冷却介质。此种情况下，在将阴模体分成两部分的表面处设置如粘合剂的密封介质部件。
根据本发明的合成树脂成型用模具，可在短时间内加热和冷却模腔表面。因此，本发明利于用于模内涂层，在涂层内，将热塑性树脂注射到模具内，然后将热固性树脂注射到模具内，以获得上漆的产品。即，将热固性树脂注射到根据本发明的模具内，以致用热固性树脂涂布热塑性树脂。然后，将加热介质供应到通道内以固化热固性树脂，再将冷却介质供应到管道内以固化热塑性树脂。因此，容易地得到上漆的产品。
利用本发明的模具成型的原材料树脂可以是如聚氯乙烯(树脂化合物、包括刚性树脂和软性树脂，以下材料和上述的一样)，丙烯酸酯树脂(含有丙烯酸、甲基丙烯酸等作为酸，还含有甲基、乙基等作为烷基的材料)，聚苯乙烯(一般目的型，高耐冲击型等)，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯体系树脂，改性聚苯醚，聚碳酸酯，聚砜，多芳基化合物，聚醚酰亚胺，聚醚砜等非晶态化合物，和如聚乙烯(包括低密度，线性低密度，中密度，高密度等)、聚丙烯(如均聚、无规聚合、嵌段聚合等)、聚1-丁烯、聚1-甲基戊烯、聚氟烃(聚偏氟乙烯等)、聚甲醛、聚酰胺(6、66等)对苯二甲酸酯树脂(聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等)、聚苯硫醚、聚醚醚酮、聚醚酮、聚酰亚胺等晶态聚合物，液晶聚合物(芳香族聚酯、芳香族聚酯酰胺等)，热固性树脂如环氧树脂、蜜胺树脂、酚醛树脂、脲树脂、不饱和聚酯树脂、聚氨酯、硅树脂、醇酸树脂、和合金或填料(颗粒填料如滑石粉等或纤维材料如玻璃纤维等)，及上述树脂的混合物。
而且，本发明的应用于成型模具的成型方法包括注射成型、传递成型、压缩成型、反应注塑成型、吹塑法、热成型法等。而且，除普通注射成型法外，注射成型法包括注射压缩成型法、局部振动增压法、压气法、助气法、中空成型法、夹层成型法、双色成型法、模内法、拉推法、高速注射成型法等。
工业应用如上所述，本发明的合成树脂成型用模具可用于热塑性树脂、热固性树脂等通过注射成型法、压缩成型法等使其成型的模具，在模具内，交替加热和冷却模腔表面。具体地说，根据本发明的模具，仅当熔体注射到模具内时，热仅对模腔表面起作用。因此，改进了树脂的流动性并可适当使薄壁产品成型，模腔表面的形状可满意地复制到产品上，融合线或类似融合线的东西变得不明显。
权利要求
1．一种合成树脂成型模具，该模具包括模具基座(1)、设置在模具基座(1)内的模腔(3)的阴模体(2)、设置在模具基座(1)和阴模体(2)之间的绝热层(5)、和设置在模腔表面(4)附近处的通道(A)，通过通道(A)交替和反复地供应加热和冷却介质，其中，基于对阴模体(2)的热膨胀考虑，在阴模体(2)和模具基座(1)之间的接触部分处设置一间距(t1)。
2．根据权利要求1所述的合成树脂成型模具，其中使阴模体(2)膨胀时产生的热应力等于或小于200Mpa这样设置间距(t1)，。
3．根据权利要求1所述的合成树脂成型模具，其中，在阴模体(2)和模具基座(1)之间的间距(t1)大于固定部分的间隙(t2)。
4．根据权利要求3所述的合成树脂成型模具，其中固定部分的间隙(t2)值设定在1-30μm范围。
5．根据权利要求1所述的合成树脂成型模具，其中，阴模体(2)的表面大于模腔(3)的表面(4)。
6．根据权利要求1所述的合成树脂成型模具，其中加热介质是水蒸汽。
7．根据权利要求1所述的合成树脂成型模具，其中，除了通道(A)外，还设置通道(A1)，通过通道(A1)恒定地供应冷却介质。
8．根据权利要求1所述的合成树脂成型用模具，其中阴模体(2)由静止半模和可移动半模组成，静止半模和可移动半模中的至少一个半模设置通道(A)。
9．根据权利要求1所述的合成树脂成型模具，其中，模腔(3)设置成具有底壁表面和侧壁表面的立方体，两组通道，在通道内通道(A)按间距(P)排列，通过通道(A)交替和反复地供应加热和冷却介质，且通道(A)独立地设置在模腔(3)的底壁表面和侧壁表面附近处，从一组通道的最近通道到另一组通道的最近通道的距离(Pa)小于每一组通道内的通道间的间距(P)。
10．根据权利要求1所述的合成树脂成型模具，其中，模腔(3)设置成具有底壁表面和侧壁表面的立方体，两组通道，在通道内，通道(A)按间距(P)排列，通过通道(A)交替和反复地供应加热和冷却介质，从一组通道的最近通道到另一组通道的最近通道的距离(Pa)大于每一组通道内的通道(A)间的间距(P)，在沿着模腔(3)的底壁表面排列的通道(A)和沿着模腔(3)的侧壁表面排列的通道(A)间的相交处或相交处内部附加地设置通道(A2)。
11．根据权利要求1所述的合成树脂成型模具，其中通道(A)的水力当量直径为3-6mm，通过通道(A)交替和反复供应加热和冷却介质，模腔表面(4)到通道表面间的距离设定为1-10mm。
12．根据权利要求1所述的合成树脂成型模具，其中阴模体(2)，在阴模体(2)中有与通道(A)相通的入口槽和出口槽(15,16)，入口槽和出口槽(15,16)与导管(17)连接，而导管(17)与模具基座(1)热绝缘。
13．根据权利要求12所述的合成树脂成型模具，其中，槽((15,16)的水力当量直径是通道(A)的水力当量直径的1-3倍。
14．根据权利要求12所述的合成树脂成型模具，其中，阴模体(2)分为设置通道(A)的一部分和设置槽((15,16)的一部分，在阴模体(2)分成两部分的面处，设置密封介质部件。
15．根据权利要求14所述的合成树脂成型模具，其中，密封介质部件是由粘合剂制成。
16．用权利要求1或12所述的合成树脂成型模具成型产品。
17．使合成树脂成型的方法包括步骤将热塑性树脂注射到权利要求1或12所述的模具内；将热固性树脂注射到模具内，以便用热固性树脂涂布热塑性树脂的表面；将加热介质输送到管道(A)以固化热固性树脂；和将冷却介质输送到管道(A)以冷却热塑性树脂。
18．一种用来调节权利要求1或12所述的合成树脂成型模具的温度的设备，其中，设置入口转换阀(Sa,Wa,Aa,Sb,Wb,Ab)和出口转换阀(Ds4,Ds5,WRa,WRb)，用来在管道(A)的上游入口和下游出口选择的输送加热介质和冷却介质，在入口转换阀(Sa,Wa,Aa,Sb,Wb,Ab)和出口转换阀(Ds4,Ds5,WRa,WRb)间的部分的流体道中设置至少一排放阀(Ds2,Ds3)，用来排放加热介质、冷却介质及气体。
19．根据权利要求18所述的设备，其中，在入口转换阀(Sa,Wa,Aa,Sb,Wb,Ab)和出口转换阀(Ds4,Ds5,WRa,WRb)间的部分的流体通道中设置至少一入口阀，通过该入口阀供应吹扫气体。
20．根据权利要求18所述的设备，其中，在入口转换阀(Sa,Sb)的下游侧处设置用于加热介质的检测阀(c)。
21．根据权利要求1或12所述的调节合成树脂成型模具温度的方法，该方法包括交替和反复将加热和冷却介质输送到通道(A)内，以便加热和冷却模腔(3)的表面(4)，其中，当输送的介质从冷却介质转到加热介质时，打开在通道(A)的上游侧处和下游侧处的至少一排放阀(Ds2,Ds3)，通过气体或加热介质排出通道内存留的冷却介质。
22．根据权利要求21所述的方法，其中，当输送的介质从加热介质转到冷却介质，将吹扫气体输送到通道中。
23．根据权利要求21所述的方法，其中，在打开模具到喷射成型产品的定时开始输送加热介质。
24．根据权利要求23所述的方法，其中，开始输送加热介质后，直到预定时间期间止才关闭模具。
25．根据权利要求23所述的方法，其中，直到提供的加热介质加热模腔(3)的表面(4)或模腔(3)表面(4)达到预定温度后，才关闭模具。
26．根据权利要求21所述的方法，其中，加热介质是水蒸汽。
全文摘要
本发明提供了一种模具的布置,该模具包括模具基座(1)、在模具基座(1)内的阴模体(2)、在模具基座(1)和阴模体(2)之间的绝热层(5)和流体通道(A)系统,通过通道(A)交替和反复地供应加热和冷却介质,其中,基于对阴模体(2)热膨胀的考虑,在阴模体(2)和模具基座(1)之间的接触部分处设置一间距。而且,阴模体(2)设置成有与通道(A)相通的入口槽和出口槽,而该入口槽和出口槽与导管连接,该导管又与模具基座(1)热绝缘。
文档编号B29C33/04GK1302249SQ00800746
公开日2001年7月4日 申请日期2000年4月28日 优先权日1999年5月6日
发明者佐藤义久, 今川秋彦, 山喜政彦, 高村正隆, 布目正行, 新藤和美 申请人:三井化学株式会社, 小野产业株式会社