專利名稱：模具溫度控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種溫度控制裝置，特別是一種用于模具中的溫度控制裝置。
背景技術(shù)：
模具制造工藝中，由于不同的成型材料和成型工藝對于溫度的需求不同，模具的溫度直接影響到成型產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
模具溫度及其調(diào)節(jié)系統(tǒng)對成型產(chǎn)品的質(zhì)量影響主要表現(xiàn)在以下幾個方面1)產(chǎn)品的尺寸精度。模具的溫度穩(wěn)定、冷卻速度均勻可減少產(chǎn)品的成型收縮率的波動，是產(chǎn)品減小變形、保證尺寸的根本條件。
2)產(chǎn)品的力學(xué)性能。對于結(jié)晶型材料而言，結(jié)晶度越高，應(yīng)力開裂傾向越大，從減少應(yīng)力開裂的角度出發(fā)，降低模具溫度是有利的；但對于高黏度無定形材料而言，其應(yīng)力開裂的傾向與成型件內(nèi)應(yīng)力的大小有關(guān)，提高模具溫度有助于減小成型件內(nèi)應(yīng)力，從而降低可由于內(nèi)應(yīng)力而引起的開裂的可能。
3)產(chǎn)品的表面質(zhì)量。提高模具溫度可改善產(chǎn)品表面光潔度；過低的模具溫度會使產(chǎn)品表面輪廓不清晰，并有明顯的接痕。
由于模具的冷卻過程占去一個制造循環(huán)周期中的大部份時間，故加快模具的生產(chǎn)效率主要取決于縮短模具的冷卻時間。
模具溫度調(diào)節(jié)既關(guān)系到成型產(chǎn)品的質(zhì)量，又關(guān)系到生產(chǎn)效率，因此，必須根據(jù)要求使模具溫度控制在一個合理的范圍內(nèi)，以達(dá)到高品質(zhì)和高效率。
通常大批量模具生產(chǎn)系統(tǒng)中需提供一模具溫度控制裝置，控制模具的整體加熱和冷卻循環(huán)過程。現(xiàn)有的模具溫度控制裝置通常采用油作為熱媒，以電熱方式加熱熱媒，而冷卻方式則使用水作為冷媒。傳統(tǒng)的模具溫度控制裝置99如圖1所示。該模具溫度控制裝置99包括第一、第二電磁閥98、97，分別控制模具加溫和冷卻過程，模具溫度升高和降低分別由電熱塊96和熱交換盤管95實現(xiàn)。電熱塊96兩端通過第一電磁閥98與控制面板94連接，控制面板94通過控制第一電磁閥98的通斷來控制電熱塊96兩端的電壓，實現(xiàn)加熱或斷電。同樣，控制面板94控制與熱交換管95的進(jìn)水口連接的第二電磁閥97的通斷來控制冷卻水是否進(jìn)入熱交換盤管95中。操作人員通過控制面板94控制第一第二電磁閥98、97，實現(xiàn)加熱或冷卻過程。
然而，傳統(tǒng)的模具溫度控制裝置99采用電熱方式加熱，能量消耗極大，不僅包括加熱時電熱塊消耗的電能，還包括制作冷卻水時所消耗的能源。

發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，有必要提供一種節(jié)省能源的模具溫度控制裝置。
一種模具溫度控制裝置，包括一加熱回路及一控制單元。該加熱回路內(nèi)具有可循環(huán)流動的流體，該流體在加熱回路中循環(huán)流動將熱量傳遞至模具。該控制單元與加熱回路連接并發(fā)出控制信號控制上述加熱回路的加熱動作。該加熱回路采用太陽能作為加熱源。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，所述模具溫度控制裝置利用可再生能源太陽能作為加熱熱源，以取代現(xiàn)有技術(shù)中的電熱源等非再生能源熱源，不僅可節(jié)約非再生能源減少資源浪費，還能減少非再生能源所帶來的污染保護(hù)地球環(huán)境。

圖1是傳統(tǒng)的模具溫度控制裝置的示意圖。
圖2是本發(fā)明的較佳實施方式模具溫度控制裝置的加熱回路的示意圖。
圖3是圖2中加熱回路的集熱器的結(jié)構(gòu)圖。
圖4是本發(fā)明的較佳實施方式模具溫度控制裝置的冷卻回路的示意圖。
圖5是本發(fā)明的較佳實施方式模具溫度控制裝置的示意圖。
具體實施方式圖2所示為本發(fā)明的較佳實施方式模具溫度控制裝置100(如圖5所示)的加熱回路1。該加熱回路1包括一第一電磁閥12、一第一盤管14、一第一單向閥16及一集熱器18，上述各組件依次通過流體傳輸管道串聯(lián)成循環(huán)回路。加熱回路1中通以加熱流體10，加熱流體10在加熱回路1中循環(huán)流動，帶動熱量傳導(dǎo)。
第一電磁閥12為整個加熱回路1的開關(guān)，控制加熱回路1中加熱流體10流通與否。第一盤管14為置于需加熱的模具(圖未示)內(nèi)的部份，相當(dāng)于整個加熱回路1的放熱段。第一盤管14設(shè)計成螺旋結(jié)構(gòu)，使第一盤管14與模具之間的接觸面積增大，從而第一盤管14內(nèi)的加熱流體10可與需加熱的模具間接接觸面積及接觸時間增加，更利于熱量傳導(dǎo)使模具更加充分受熱。第一單向閥16為單向?qū)ńM件，控制加熱回路1中加熱流體10為單一流動方向流動。
集熱器18為加熱回路1中的吸熱段，其置于可接受陽光直接照射的地方以吸收太陽能。請參閱圖3，該集熱器18包括吸熱板82、吸收膜84、保溫材料86及透明面蓋88等幾大部份。吸熱板82表面鍍有具高吸收率、低放射率光學(xué)特性的吸收膜84，以吸收太陽輻射的能量。吸熱板82上鋪設(shè)有復(fù)數(shù)平行管路(未標(biāo)示)，由集熱器18輸入端進(jìn)入的加熱流體10通過該復(fù)數(shù)平行管路將吸熱板82上所吸收的能量傳輸至集熱器18輸出端。吸熱板82的側(cè)面和底部并非陽光直接照射，故其獲得的能量有限。為降低吸熱板82側(cè)面和底部的熱量損失，吸熱板82的側(cè)面和底部包覆有保溫材料86。由于吸熱板82吸收太陽能量，故其表面溫度極高。為降低吸熱板82表面與其上方空氣之間熱傳導(dǎo)或熱對流能量損失，因此吸熱板上方以透明面蓋88與大氣隔離。同時，該透明面蓋88也能隔絕外界固體雜質(zhì)，防止固體雜質(zhì)覆蓋吸熱板82表面，從而影響吸熱板82的吸熱性能。該透明面蓋88通常可采用強(qiáng)化玻璃制成。
該集熱器18的加熱流體10循環(huán)系統(tǒng)可采用溫差環(huán)流式或強(qiáng)制循環(huán)式。溫差環(huán)流系統(tǒng)為利用重力學(xué)原理使加熱流體10在集熱器18與蓄水箱(圖未示)之間形成自然回路。蓄水箱放置于集熱器18的上部或側(cè)面，集熱器18內(nèi)的加熱流體10受熱升至蓄水箱頂部，其底部的溫度較低的加熱流體10自然流進(jìn)集熱器18，集熱器18與蓄水箱之間構(gòu)成循環(huán)回路。強(qiáng)制循環(huán)系統(tǒng)使用水泵(圖未示)連接集熱器18與蓄水箱，利用水泵在集熱器18與蓄水箱之間構(gòu)成強(qiáng)制循環(huán)。
請同時參閱圖2和圖3，當(dāng)需對模具進(jìn)行加熱時，開啟第一電磁閥12，集熱器18內(nèi)受熱的加熱流體10通過其輸出端輸出至第一盤管14內(nèi)。熱的加熱流體10通過第一盤管14將其熱量傳導(dǎo)至需加熱的模具上。流出第一盤管14的加熱流體10經(jīng)過對模具的間接熱傳導(dǎo)，其溫度降低，冷卻的加熱流體10通過第一單向閥16再次進(jìn)入集熱器18的輸入端進(jìn)行加熱。通過如此循環(huán)即可將模具溫度升高至理想溫度。
請參閱圖4，其為本發(fā)明較佳實施方式的冷卻回路2示意圖。該冷卻回路2包括一第二電磁閥22、一第二盤管24、一第二單向閥26及一熱交換器28。
第二電磁閥22為整個冷卻回路2的開關(guān)，控制冷卻回路2中冷卻流體20流通與否。第二盤管24為置于模具內(nèi)部份，相當(dāng)于整個冷卻回路2的吸熱段。第二盤管24與第一盤管相似，設(shè)計成螺旋結(jié)構(gòu)，使第二盤管24與模具之間的接觸面積增大，從而第二盤管24內(nèi)的冷卻流體20可與模具間接接觸面積及接觸時間增加，更利于熱量傳導(dǎo)使模具更加易于散熱。第二單向閥26為單向?qū)ńM件，控制冷卻回路2中冷卻流體20為單一流動方向流動。
熱交換器28為冷卻回路2中的放熱段，其置于模具外以將冷卻流體20從模具內(nèi)攜帶出來的熱量散去。本實施方式中的熱交換器28為鰭管式熱交換器，每一段鰭管兩端采用180度回彎首尾相連。同樣這種設(shè)計可增加冷卻流體20在鰭管內(nèi)流動的路程，使冷卻流體所攜帶的熱量能夠更充分發(fā)生熱交換。
當(dāng)需對模具進(jìn)行冷卻時，開啟第二電磁閥22，第二盤管24內(nèi)受熱的冷卻流體20帶走模具內(nèi)的熱量，并輸出至熱交換器28內(nèi)。熱的冷卻流體20通過熱交換器28將其熱量與其它媒質(zhì)發(fā)生交換，從而使冷卻流體20溫度降低。流出熱交換器28的冷卻流體20經(jīng)過冷卻后再次回到第二盤管24內(nèi)帶走模具的熱量，如此多次循環(huán)，模具內(nèi)溫度可降低至理想溫度。
請參閱圖5，其為本較佳實施方式模具溫度控制裝置100的的整體示意圖。該模具溫度控制裝置100除包括上述加熱回路1和冷卻回路2外，還包括一控制單元3。該控制單元3具有一控制面板32，且分別與第一、第二電磁閥12、22相連。操作者通過操作控制面板32發(fā)出一控制信號，該控制信號可控制第一、第二電磁閥12、22的通斷。
另外，為滿足陰雨天氣時或太陽能源不足時的使用需求，該控制單元3還設(shè)置有一電熱加熱塊36，該加熱塊36作為該模具溫度控制裝置100的輔助加熱源通過一第三電磁閥38與控制面板32相連。
為更精確控制模具溫度，該控制單元3內(nèi)同時設(shè)置有一熱電偶34同時與模具及控制面板32相連，該熱電偶34用于感測模具內(nèi)溫度數(shù)值，并將該感測結(jié)果顯示于控制面板32上。操作者通過控制面板32上顯示的溫度數(shù)值對模具內(nèi)溫度進(jìn)行控制。當(dāng)需對模具加熱時，操作者操作控制面板32上的按鍵啟動第一電磁閥12，通過加熱流體10的熱量傳遞對模具進(jìn)行加熱。第三電磁閥38可在特殊情況下選擇性啟動，利用加熱塊36對模具加熱。當(dāng)需對模具進(jìn)行冷卻時，操作者同樣操作控制面板32上的按鍵從而啟動第二電磁閥22，通過冷卻流體20的熱量交換對模具進(jìn)行冷卻。
權(quán)利要求
1.一種模具溫度控制裝置，包括一加熱回路及一控制單元，該加熱回路內(nèi)具有可循環(huán)流動的流體，該流體在加熱回路中循環(huán)流動將熱量傳遞至模具，該控制單元與加熱回路連接并發(fā)出控制信號控制上述加熱回路的加熱動作，其特征在于該加熱回路采用太陽能作為加熱源。
2.如權(quán)利要求1所述的模具溫度控制裝置，其特征在于該加熱回路包括一集熱器，該集熱器用于吸收太陽能。
3.如權(quán)利要求2所述的模具溫度控制裝置，其特征在于該加熱回路還包括一螺旋型第一盤管，上述集熱器與第一盤管串聯(lián)，該第一盤管設(shè)置于模具內(nèi)將集熱器所吸收的熱量傳遞至模具。
4.如權(quán)利要求3所述的模具溫度控制裝置，其特征在于該集熱器包括一吸熱板及一吸收膜，該吸收膜鍍于吸熱板表面，該吸收膜由具有高吸收率、低放射率光學(xué)特性的材質(zhì)制成。
5.如權(quán)利要求4所述的模具溫度控制裝置，其特征在于該集熱器還包括一保溫材料，該保溫材料設(shè)置于吸熱板的側(cè)面及底部。
6.如權(quán)利要求5所述的模具溫度控制裝置，其特征在于該集熱器進(jìn)一步包括一透明面蓋，該透明面蓋覆蓋于吸熱板表面。
7.如權(quán)利要求3所述的模具溫度控制裝置，其特征在于該模具溫度控制裝置進(jìn)一步包括一冷卻回路，該冷卻回路內(nèi)具有可循環(huán)流動的流體，該冷卻回路通過流體循環(huán)流動以熱量交換形式進(jìn)行散熱。
8.如權(quán)利要求7所述的模具溫度控制裝置，其特征在于該冷卻回路包括一熱交換器及一螺旋型第二盤管，該第二盤管設(shè)置于模具內(nèi)，并與上述熱交換器串聯(lián)，該熱交換器為鰭管式熱交換器。
9.如權(quán)利要求8所述的模具溫度控制裝置，其特征在于該模具溫度控制裝置還包括一第一單向閥和一第二單向閥，該第一單向閥控制加熱回路中流體沿單一方向流動，該第二單向閥控制冷卻回路中流體沿單一方向流動。
10.如權(quán)利要求9所述的模具溫度控制裝置，其特征在于該模具溫度控制裝置進(jìn)一步包括一熱電偶，該熱電偶用于感測模具溫度，并將感測結(jié)果傳遞至上述控制單元。
全文摘要
一種模具溫度控制裝置，包括一加熱回路及一控制單元。該加熱回路內(nèi)具有可循環(huán)流動的流體，該流體在加熱回路中循環(huán)流動將熱量傳遞至模具。該控制單元與加熱回路連接并發(fā)出控制信號控制上述加熱回路的加熱動作。該加熱回路采用太陽能作為加熱源。該模具溫度控制裝置利用可再生能源太陽能作為加熱熱源，以取代現(xiàn)有技術(shù)中的電熱源等非再生能源熱源，不僅可節(jié)約非再生能源減少資源浪費，還能減少非再生能源所帶來的污染，保護(hù)地球環(huán)境。
文檔編號F24J2/04GK1912789SQ20051003658
公開日2007年2月14日 申請日期2005年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月12日
發(fā)明者李欣和 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司