專利名稱:電鑄成形模及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種適合于在注射成型和中空成型中使用的電鑄成 形模及其制造方法。更具體地,本發(fā)明涉及一種電鑄成形模,其具有使用電鑄技術(shù)的成型面,并具有用于加熱及冷卻的熱介質(zhì)流動通道。
技術(shù)背景通過電鑄形成成型面,制成電鑄成形模。能以高精度將物體表 面的形狀進行轉(zhuǎn)印。因此,近年來,電鑄成形模已經(jīng)用于成型具有精 確表面形狀的樹脂制品。專利文獻1披露了這樣一種電鑄成形模,形成如圖27所示。也 就是,在多孔板91的前表面,形成作為成型面90的電鑄成形層931。 在多孔板91的后表面?zhèn)?,設(shè)置用于循環(huán)熱介質(zhì)的管件92。管件92 和多孔板91覆蓋有電鑄成形層932。因此,使管件92固定于多孔板 91。在注射樹脂時,通過使高溫蒸汽在管件92中循環(huán),電鑄成形模 成型面90的溫度迅速升高。 一旦完成樹脂注射,通過使冷卻水在管 件92中循環(huán),成型面90迅速冷卻。然后,從模具中取出樹脂制品 95。此電鑄成形模使得能夠快速加熱及冷卻成型面90。從而,形成 的制品具有較少的溫度不均勻造成的缺陷,例如產(chǎn)生接痕和縮痕。此外,專利文獻2披露了這樣一種電鑄成形模,其具有模具外 框1097和嵌件1095,嵌件1095安裝在模具外框1097中且構(gòu)成成型 面1971,如圖28所示。成型面1971由電鑄成形殼(electroformed shell) 1972的表面形成。電鑄成形殼1972的后表面襯有背襯件1973。沿電 鑄成形殼1972與背襯件1973之間的界面形成用于溫度調(diào)節(jié)的介質(zhì)流 動通道1974。此外,在模具外框1097中形成用于溫度調(diào)節(jié)的其他的 介質(zhì)流動通道1975。在注射樹脂時,經(jīng)由介質(zhì)流動通道1974和1975 循環(huán)高溫蒸汽,使成型面1971的溫度快速升高。因此,減少樹脂制品1976中出現(xiàn)縮痕和接痕。 一旦完成樹脂注射,經(jīng)由介質(zhì)流動通道 1974和1975循環(huán)冷卻水,使成型面1971快速冷卻。然后,從模具 中取出樹脂制品1976。在此電鑄成形模中,介質(zhì)流動通道1974形成 在成型面1971附近。據(jù)此,可以快速加熱及冷卻成型面1971。加熱 時間及冷卻時間較短。另外,較少具有溫度不均勻?qū)е碌慕雍酆涂s痕。制造這種電鑄成形模時,先制造母模,其轉(zhuǎn)印面與成型面相符。 然后,通過在母模的轉(zhuǎn)印面上沉積鎳、銅等,形成電鑄成形殼。在電 鑄成形殼的表面上,將由低熔點部件形成的實心體設(shè)置成為曲折形 狀,實心體用于形成介質(zhì)流動通道。隨后,以背襯件給電鑄成形殼加 襯。之后,通過將實心體加熱到高于低熔點部件熔點的溫度,使實心 體熔化,從而除去實心體。 .此外,專利文獻3披露在成型面上布置鎳一鉻制成的薄板;在薄板面上設(shè)置腔成形材料;在其上形成鎳電鑄成形層;隨后,通過 將腔成形材料洗脫,在薄板和鎳電鑄成形層之間形成介質(zhì)流動通道?!? 專利文獻l: JP-A-2004-195758 專利文獻2:日本專利No.2656876 專利文獻3: JP-A-10-29215同時,將介質(zhì)傳送管件分別與介質(zhì)流動通道的上游側(cè)及下游側(cè) 相連接,用于熱介質(zhì)從外部流進電鑄成形殼的介質(zhì)流動通道,以及, 用于熱介質(zhì)從電鑄成形殼的介質(zhì)流動通道流向外部。在介質(zhì)傳送管件與介質(zhì)流動通道相連接的情況下,需要考慮到以下情況例如,介質(zhì)流動通道96由專利文獻1所披露的管件92形成,如圖29所示;管 件92與介質(zhì)傳送管件97相連;以及,這些部件的表面覆蓋有電鑄成 形層932。然而,在這種情況下,管件92和97的下部是下部凹進形 狀,如圖29中陰影部分所示。因此,存在的問題在于電鑄成形層 很難沉積在用陰影部分表示的部分。據(jù)此,擔(dān)心通過電鑄成形層932 不能使介質(zhì)流動通道管件92與介質(zhì)傳送管件97彼此可靠連接,而且, 在沒有電鑄成形層的下部凹進形狀98中可能形成有間隙,從而熱介 質(zhì)從該間隙漏出。另外,在介質(zhì)流動通道管件92與多孔板91之間、以及介質(zhì)傳送管件97與多孔板91之間,沒有形成電鑄成形層。據(jù)此,擔(dān)心介質(zhì)流動通道管件92和介質(zhì)傳送管件97不能與多孔板91可靠固定。此外,在由專利文獻1披露的電鑄成形模中,將鋼管設(shè)置在多 孔板的表面上。各鋼管的表面覆蓋有電鑄成形膜。鋼管具有一定程度 的剛性。因此,可以避免介質(zhì)流動通道因其內(nèi)壓而變形。然而,管件 雖難以變形,但也難以設(shè)置在多孔板的細致部分。即使將管件折彎時, 每對相鄰的管子之間的間距也較大。從而,不能以較高密度設(shè)置管件。 不能快速進行溫度調(diào)節(jié)。在專利文獻2披露的電鑄成形模中,介質(zhì)流動通道1974形成在 電鑄成形殼1972與背襯件1973之間的交界處。因此,由于電鑄成形 殼1972與背襯件1973之間熱膨脹系數(shù)的差異,在電鑄成形殼1972 的界面與背襯件1973的界面之間產(chǎn)生間隙。因此,擔(dān)心熱介質(zhì)從介 質(zhì)流動通道1974泄漏。據(jù)此,專利文獻2所披露的電鑄成形模在耐 用性方面較差。在專利文獻3披露的電鑄成形模中,在設(shè)置薄板狀實心體的部 位形成凸出部。電鑄成形金屬集中沉積于凸出部。另一方面,實心體 周邊是凹進部。電鑄成形殼難以沉積在凹進部上。因此,電鑄成形殼 .較薄。從而,沉積在實心體周邊凹進部上的殼部分,無法保證具有足 夠的剛性。結(jié)果,擔(dān)心成型孔的注射壓力會使介質(zhì)流動通道變形。此 夕卜,因為由薄板形成成型面,難以形成具有復(fù)雜形狀的成型面。發(fā)明內(nèi)容考慮到這種情況而完成本發(fā)明。本發(fā)明的目的是提供一種電鑄 成形模,能使形成在電鑄成形殼中的介質(zhì)流動通道與形成在電鑄成形 殼外部的介質(zhì)傳送通道可靠連接,并提供用于這種電鑄成形模的制造 方法。此外,考慮到這種情況而完成本發(fā)明。本發(fā)明的目的是提供一 種電鑄成形模,其具有耐用的介質(zhì)流動通道,并且具有良好的冷卻特 性,以及,提供用于這種電鑄成形模的制造方法。為了解決上述問題,根據(jù)本發(fā)明的第一方面,提供一種電鑄成形模,包括電鑄成形殼,其具有成型面,并通過電鑄處理形成;介 質(zhì)流動通道,用于循環(huán)熱介質(zhì),從而在形成于電鑄成形殼的成型面上 進行溫度調(diào)節(jié);背襯件,用其給電鑄成形殼加襯;以及介質(zhì)傳送通道, 設(shè)置在電鑄成形殼的外部,并且使熱介質(zhì)流進介質(zhì)流動通道或從介質(zhì) 流動通道流出。第一電鑄成形模的特征在于,將用于連接介質(zhì)流動通 .道和介質(zhì)傳送通道的連接夾具嵌置在電鑄成形殼中;連接夾具包括 腔部,形成在其內(nèi)部;開口孔,從電鑄成形殼露出,其截面形狀與介 質(zhì)流動通道的徑向截面形狀大致相同;以及連接孔,其截面形狀與構(gòu) 成各介質(zhì)傳送通道的管件的外徑向截面形狀大致相同;通過腔部使開 口孔與連接孔彼此連通。根據(jù)本發(fā)明的第二方面,電鑄成形模的特征在于在至少介質(zhì) 流動通道的上游側(cè)端部和下游側(cè)端部之一處設(shè)置連接夾具。根據(jù)本發(fā)明的第三方面,電鑄成形模的特征在于連接夾具的 外形相對其底面是非下部凹進形狀。'根據(jù)本發(fā)明的第四方面,電鑄成形模的特征在于介質(zhì)流動通 道的外形相對其底面是非下部凹進形狀。根據(jù)本發(fā)明的第五方面,提供一種用于電鑄成形模的制造方法, 該電鑄成形模具有電鑄成形殼,具有成型面且通過電鑄處理形成; 介質(zhì)流動通道,用于循環(huán)熱介質(zhì),從而在形成于電鑄成形殼的成型面 上進行溫度調(diào)節(jié);背襯件,用其給電鑄成形殼加襯;以及介質(zhì)傳送通 道,設(shè)置在電鑄成形殼的外部,并且使熱介質(zhì)流進介質(zhì)流動通道或從 介質(zhì)流動通道流出。第一制造方法的特征在于包括第一電鑄步驟, 在母模的轉(zhuǎn)印面上形成電鑄成形層,轉(zhuǎn)印面與成型面的形狀相符;在 電鑄成形層的表面上設(shè)置流動通道形成件以及連接夾具的設(shè)置步驟, 流動通道形成件用于形成流動通道,流動通道形成件上經(jīng)過導(dǎo)電處 理,連接夾具包括插入流動通道形成件的開口孔、用密封件進行密封 并用于連接介質(zhì)傳送通道的連接孔、以及用于連通開口孔和連接孔的 腔部;第二電鑄步驟,在設(shè)置有流動通道形成件和連接夾具的電鑄成 形層表面上,進一步形成電鑄成形層;以及洗脫步驟,從電鑄成形層 洗脫流動通道形成件,并形成介質(zhì)流動通道。根據(jù)本發(fā)明的第六方面,該制造方法的特征在于用非電鑄形 成材料覆蓋密封件中從連接孔露出的部分。此外,為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的,根據(jù)本發(fā)明的第七方面,提供 一種電鑄成形模,具有電鑄成形殼,其具有成型面且通過電鑄處理 形成;背襯件,用其給電鑄成形殼加襯;以及介質(zhì)流動通道,其形成 在電鑄成形殼中并循環(huán)熱介質(zhì),從而調(diào)節(jié)成型面的溫度。在第二電鑄 成形模中,電鑄成形殼包括成型層,其表面作為成型面;溫度調(diào)節(jié) 部,其構(gòu)造成,在相同材料制成的第一導(dǎo)熱層和第二導(dǎo)熱層之間形成 介質(zhì)流動通道;以及增強層,相對于溫度調(diào)節(jié)部形成于成型層的相對根據(jù)本發(fā)明的第八方面,電鑄成形模的特征在于增強層由與 成型層相同的材料制成。根據(jù)本發(fā)明的第九方面,電鑄成形模的特征在于第一導(dǎo)熱層 和第二導(dǎo)熱層由銅制成。根據(jù)本發(fā)明的第十方面,電鑄成形模的特征在于增強層和成 型層由鎳制成。根據(jù)本發(fā)明的第十一方面,提供一種用于電鑄成形模的制造方 法,該電鑄成形模包括具有成型面的電鑄成形殼。在電鑄成形殼中形 成介質(zhì)流動通道,用于循環(huán)溫度調(diào)節(jié)熱介質(zhì)。第二制造方法的特征在 于包括下述步驟在母模的轉(zhuǎn)印面上進行電鑄處理,依次沉積成型層 和導(dǎo)熱層的步驟,該轉(zhuǎn)印面形成為與成型面的形狀相相符;以及在導(dǎo) 熱層的表面上設(shè)置用于形成介質(zhì)流動通道的流動通道形成件,流動通 道形成件上經(jīng)過導(dǎo)電處理;在導(dǎo)熱層的表面上進行進一步電鑄處理, 沉積導(dǎo)熱層和增強層,從而形成電鑄成形殼;以及從電鑄成形殼除去 流動通道形成件,形成介質(zhì)流動通道。根據(jù)本發(fā)明的第十二方面,該制造方法的特征在于流動通道 形成件由聚苯乙烯制成。根據(jù)本發(fā)明的第十三方面,該制造方法的特征在于流動通道 形成件在其表面設(shè)置有微孔。根據(jù)本發(fā)明的第十四方面,該制造方法的特征在于流動通道形成件具有非下部凹進形狀,其中,在電鑄成形殼上設(shè)置流動通道形 成件時,形成在流動通道形成件側(cè)面與電鑄成形殼表面之間的角度大 于等于90°。根據(jù)本發(fā)明的第一方面,借助于嵌置在電鑄成形殼中的連接夾 具,使設(shè)置在電鑄成形殼中的介質(zhì)流動通道與設(shè)置在電鑄成形殼外部 的介質(zhì)傳送通道連接。連接夾具的開口孔通向介質(zhì)流動通道,并具有 與介質(zhì)流動通道的徑向截面形狀大致相同的截面形狀。因此,介質(zhì)流 動通道和連接夾具被電鑄成形殼連續(xù)覆蓋。從而,使連接夾具與介質(zhì) 流動通道可靠連接。另外,連接孔的截面形狀與介質(zhì)傳送通道的徑向 截面形狀大致相同。因此,介質(zhì)傳送通道與連接孔能無間隙地連接。 據(jù)此,借助于連接夾具,介質(zhì)流動通道能與介質(zhì)傳送通道可靠連接, 因而熱介質(zhì)不會泄漏。根據(jù)本發(fā)明的第二方面,連接夾具設(shè)置在介質(zhì)流動通道的上游 側(cè)端.部和下游側(cè)端部中的至少一處。因此,熱介質(zhì)通過連接夾具能順 暢地從介質(zhì)傳送通道流進介質(zhì)流動通道并從介質(zhì)流動通道流出到介 質(zhì)傳送通道。根據(jù)本發(fā)明的第三方面,連接夾具的外形相對其底面是非下部 凹進形狀。在非平面上形成電鑄成形層的情況下,存在這樣的趨勢 即,形成在非平面各凸出部處的電鑄成形層部分較厚,而形成在非平 面的各凹進部處的電鑄成形層部分較薄。因此,如果連接夾具具有凹 進的下部凹進形狀,電鑄成形金屬難以沉積在下部凹進形狀上。據(jù)此, 擔(dān)心形成在下部凹進形狀上的電鑄成形層較薄。因此,將連接夾具的 外形設(shè)定為非下部凹進形狀。從而,電鑄成形金屬向連接夾具的沉積 得到增強。由此,抑制電鑄成形層的形成不良。此外,連接夾具能可 靠地與形成在其底面的電鑄成形面相固定。根據(jù)本發(fā)明的第四方面,介質(zhì)流動通道的形狀相對其底面是非下部凹進形狀。因此,圍住介質(zhì)流動通道的電鑄成形層可以較好地沉 積于其上。從而,介質(zhì)流動通道可以進一步可靠地與電鑄成形層(構(gòu) 成其底面)及連接夾具連接。據(jù)此,能有效避免熱介質(zhì)泄漏。根據(jù)本發(fā)明的第五方面,在將流動通道形成件插進連接夾具開口孔的狀態(tài)下,在流動通道形成件的表面和連接夾具的表面上形成電 鑄成形層。因此,流動通道形成件與連接夾具之間的分界部被具有足 夠厚度的電鑄成形層連續(xù)覆蓋。從而,在通過洗脫流動通道形成件而 形成介質(zhì)流動通道時,借助于電鑄成形層使介質(zhì)流動通道和連接夾具 可靠連接。此外,用密封件對連接夾具的連接孔進行密封。因此,連接夾 具的連接孔可以免于被電鑄成形層封住。據(jù)此,進行第二電鑄步驟時, 可以保持連接孔的封閉狀態(tài)。在隨后的步驟中,可以使介質(zhì)傳送通道 與連接夾具可靠連接。根據(jù)本發(fā)明的第六方面,密封器的露出部分覆蓋有非電鑄材料。 因此,電鑄成形層沒有沉積在密封器的露出部分上。從而,容易從連 接孔取下密封器。如上所述,本發(fā)明可以提供一種電鑄成形模,能使形成在電鑄 成形殼中的介質(zhì)流動通道與形成在電鑄成形殼外部的介質(zhì)傳送通道 可靠連接。本發(fā)明還可以提供用于這種電鑄成形模的制造方法。根據(jù)本發(fā)明的第七方面,溫度調(diào)節(jié)部構(gòu)成為,在第一導(dǎo)熱層與 第二導(dǎo)熱層之間形成介質(zhì)流動通道。第一導(dǎo)熱層和第二導(dǎo)熱層由相同材料制成。所以,第一導(dǎo)熱層與第二導(dǎo)熱層彼此牢固連接。據(jù)此,維 持介質(zhì)流動通道的氣密性。因為介質(zhì)流動通道由具有較高導(dǎo)熱性的第 一導(dǎo)熱層和第二導(dǎo)熱層包圍,所以,能將介質(zhì)的溫度快速傳導(dǎo)至成型 面。在電鑄成形殼中形成有介質(zhì)流動通道的部位處,在背襯件一側(cè), 沿介質(zhì)流動通道的長度方向,形成凸出量與介質(zhì)流動通道高度相對應(yīng) 的肋。由于此肋的作用,使整個電鑄成形殼的剛性得到進一步增強。相對于溫度調(diào)節(jié)部,在成型層的相對側(cè)形成增強層。因此,溫 度調(diào)節(jié)部得到增強。從而,可以保證整個電鑄成形殼的剛性。根據(jù)本發(fā)明的第八方面,增強層由與成型層相同的材料制成。 因此,溫度調(diào)節(jié)部被夾在相同材料制成的層之間。從而,成型層與溫 度調(diào)節(jié)部之間的熱膨脹差大致等于增強層與溫度調(diào)節(jié)部之間的熱膨 脹差。由此,溫度調(diào)節(jié)部兩側(cè)的熱膨脹差得到良好平衡。電鑄成形殼的變形受到抑制。根據(jù)本發(fā)明的第九方面,第一導(dǎo)熱層和第二導(dǎo)熱層由銅制成。 從而,介質(zhì)流動通道的熱變化可以快速傳導(dǎo)至成型面。根據(jù)本發(fā)明的第十方面,成型層和增強層由鎳制成??梢垣@得 較高的剛性。因此,能進一步增強整個電鑄成形殼的剛性。此外,鎳 制成型層的轉(zhuǎn)印率較高。可以實現(xiàn)較高的形狀轉(zhuǎn)印性能。根據(jù)本發(fā)明的第十一方面,可以形成電鑄成形模。因采用的流 動通道形成件為撓性、可彎曲的,由其形成的介質(zhì)流動通道可以布置 成具有更自由的結(jié)構(gòu)。所以能以高密度形成介質(zhì)流動通道。根據(jù)本發(fā)明的第十二方面,流動通道形成件由聚苯乙烯制成。 因此,流動通道形成件具有撓性。從而,可以更靈活地形成介質(zhì)流動 通道的回路。此外,聚苯乙烯具有大量微孔。因而,能更有效地實現(xiàn) 對金屬的糙面粘結(jié)效應(yīng)。根據(jù)本發(fā)明的第十三方面,在流動通道形成件的表面形成有多 個微孔。因此,金屬進入流動通道形成件的表面。從而,發(fā)揮糙面粘 結(jié)效應(yīng)。據(jù)此,金屬可靠附著至流動通道形成件的表面。因此,可將 導(dǎo)電性賦予流動通道形成件的整個表面。根據(jù)本發(fā)明的第十四方面,流動通道形成件具有非下部凹進形 狀,其中,形成在流動通道形成件側(cè)面與電鑄成形殼表面之間的角度大于等于90°。因此,與流動通道形成件具有下部凹進形狀(形成在 流動通道形成件側(cè)面與電鑄成形殼表面之間的角度小于90。)的情況 相比,電鑄成形金屬的沉積得到增強。如上所述,本發(fā)明可以提供一種電鑄成形模,其介質(zhì)流動通道 耐久性好,且冷卻性能杰出,本發(fā)明還可以提供用于該電鑄成形模的 制造方法。
圖1是圖示根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的電鑄成形模的剖視圖;圖2是圖示根據(jù)第一實施方式的連接夾具的軸測圖;圖3A和圖3B是風(fēng)示根據(jù)本發(fā)明使用的連接夾具的軸測圖;圖3A圖示一種截面呈梯形的連接夾具,其中一對相對的側(cè)面彼此平行, 而另一對側(cè)面則相對其底面傾斜;圖3B圖示另一種截面呈梯形的連 接夾具,其中兩對相對的側(cè)面都相對其底面傾斜;圖4是圖示根據(jù)本發(fā)明的介質(zhì)流動通道的平面構(gòu)造的平面圖;圖5是圖示根據(jù)本發(fā)明的母模的剖視圖;圖6是圖示在母模轉(zhuǎn)印面上形成成型層和第一導(dǎo)熱層的情況說明圖;圖7是圖6下一步的說明圖,圖示在第一導(dǎo)熱層表面上設(shè)置流 動通道形成件的情況;圖8是圖示根據(jù)第一實施方式的流動通道形成件的軸測圖;圖9A和圖9B是圖示根據(jù)本發(fā)明所使用的流動通道形成件的軸 測說明圖;圖9A圖示流動通道形成件截面呈矩形的情況;圖9B圖 示流動通道形成件截面呈梯形的情況;圖IO是圖示根據(jù)第一實施方式連接夾具設(shè)置在流動通道形成件 端部的說明圖; 一圖11是圖10下一步的說明圖,圖示在流動通道形成件和連接 夾具的表面上形成第二導(dǎo)熱層和增強層的情況;圖12是圖11下一步的說明圖,圖示去除螺釘和流動通道形成 件的情況;圖13是圖示形成其中設(shè)置有介質(zhì)流動通道的電鑄成形殼的情況 的剖視圖;圖14是圖示以背襯件加襯電鑄成形殼的方法的說明圖; 圖15是圖14下一步的說明圖,圖示以背襯件加襯電鑄成形殼 的方法;圖16是圖示根據(jù)第二實施方式的電鑄成形模的剖視圖; 圖17是圖示根據(jù)第二實施方式的電鑄成形殼的剖視圖; 圖18是剖視圖,圖示在根據(jù)第二實施方式電鑄成形模的制造方 法中所使用母模;,圖19是根據(jù)第二實施方式在母模上形成電鑄成形殼的方法; 圖20是圖19下一步的說明圖,圖示形成電鑄成形殼的方法;圖21是圖20下一步的說明圖,圖示形成電鑄成形殼的方法;圖22是圖21下一步的說明圖,圖示以背襯件加襯電鑄成形殼 的方法;圖23是圖22下一步的說明圖,圖示加襯電鑄成形殼的方法; 圖24是圖示根據(jù)第二實施方式的流動通道形成件的軸測說明圖;圖25A和圖25B是圖示在根據(jù)本發(fā)明電鑄成形模中使用的流動 通道形成件的軸測說明圖;圖25A圖示流動通道形成件截面呈矩形 的情況;圖25B圖示流動通道形成件截面呈梯形的情況;圖26是圖示根據(jù)第二實施方式的介質(zhì)流動通道的平面說明圖;圖27是圖示現(xiàn)有技術(shù)電鑄成形模中電鑄成形殼的剖視圖; 圖28是圖示現(xiàn)有技術(shù)電鑄成形模的剖視圖;圖29是圖示現(xiàn)有技術(shù)電鑄成形模中與介質(zhì)傳送管件相連接的介 質(zhì)流動通道的軸測說明圖。
具體實施方式
(第一實施方式)根據(jù)本發(fā)明的電鑄成形模,具有形成在電鑄成形殼中的介質(zhì)流 動通道。優(yōu)選的是,介質(zhì)流動通道的截面形狀是非下部凹進形狀,如 半圓形、矩形、正方形和梯形等。非下部凹進形狀是指這樣的形狀, 在從上方投影介質(zhì)流動通道時,不存在被其上部遮蔽而不能從上面看 到的下部。如果介質(zhì)流動通道的形狀是下部凹進形狀,從上方投影介 質(zhì)流動通道時,其中有一部分被其上部遮蔽而不能從上方看到,與上 述情況相比,在介質(zhì)流動通道的形狀是非下部凹進形狀的情況下,可 以改善電鑄成形金屬的沉積。優(yōu)選的是,介質(zhì)流動通道的寬度范圍為5mm至15mm。在介質(zhì) 流動通道寬度小于5mm的情況下,熱介質(zhì)的流量較小。因而,擔(dān)心 不能快速實現(xiàn)介質(zhì)流動通道的溫度調(diào)節(jié)。在介質(zhì)流動通道寬度超過 15mm的情況下,擔(dān)心模塑材料施加到成型面的推力會使介質(zhì)流動通 道變形。連接夾具與介質(zhì)流動通道相連接。連接夾具是這樣一種夾具, 用于使嵌置在背襯件中的介質(zhì)傳送通道與形成在電鑄成形殼中的介 質(zhì)流動通道相連接。連接夾具具有開口孔,其截面形狀與介質(zhì)流動通道的徑向截 面形狀大致相同;連接孔,其截面形狀與管件外徑向截面形狀大致相 同;以及腔部,使開口孔與連接孔彼此連通。連接夾具嵌置在電鑄成 形殼中。在電鑄成形殼的外部露出連接孔。連接夾具的外形是例如相對其底面的非下部凹進形狀。優(yōu)選的 是,這種連接夾具的形狀是連接夾具頂面與其底面平行的形狀。這種 形狀的實例是長方體,其中兩對相對側(cè)面12、 13各彼此平行(參 見圖2);截面呈梯形的立方體,其中一對相對側(cè)面12彼此平行, 而另一對相對側(cè)面13相對底面16傾斜(參見圖3A);以及截面呈梯形的立方體,其中兩對相對側(cè)面12、 13各相對底面16傾斜(參見 圖3B)。優(yōu)選的是,連接夾具由耐熱材料諸如包括鉻和鐵的金屬制成。 在連接夾具由金屬材料制成的情況下,通過例如機械加工形成連接夾 具。開口孔和連接孔可以形成于連接夾具的任何表面。例如,開口 孔形成于連接夾具的側(cè)面,而連接孔形成于連接夾具的頂面??蛇x擇 地,開口孔和連接孔也可以如此形成,即,開口孔形成于連接夾具的 側(cè)面,而連接孔形成于連接夾具的另一側(cè)面。通過電鑄處理,形成電鑄成形殼。在進行電鑄處理時,利用電 化學(xué)反應(yīng),在含有金屬離子的電解質(zhì)溶液中通電,使目標(biāo)金屬沉積在 母模的轉(zhuǎn)印面上。電鑄成形殼具有構(gòu)成成型面(molding surface)的成型層。優(yōu)選 的是,成型層由具有高轉(zhuǎn)印性能和剛性的材料如鎳制成。優(yōu)選的是,溫度調(diào)節(jié)部包括第一導(dǎo)熱層、第二導(dǎo)熱層、以及形 成在第一導(dǎo)熱層與第二導(dǎo)熱層之間的介質(zhì)流動通道,溫度調(diào)節(jié)部設(shè)置 在成型層中與成型面相對的背面。在這種情況下,流過介質(zhì)流動通道 的熱介質(zhì)的溫度被有效傳導(dǎo)至成型面。因此,能快速實現(xiàn)溫度調(diào)節(jié)。優(yōu)選的是,第一導(dǎo)熱層和第二導(dǎo)熱層由相同的材料制成。在這 種情況下,第一導(dǎo)熱層和第二導(dǎo)熱層彼此牢固而緊密地貼合。避免熱 介質(zhì)從形成在第一導(dǎo)熱層和第二導(dǎo)熱層之間的介質(zhì)流動通道泄漏。優(yōu) 選的是,第一導(dǎo)熱層和第二導(dǎo)熱層由導(dǎo)熱性高的材料如銅制成。優(yōu)選的是,增強層形成在溫度調(diào)節(jié)部中與成型層相對的背面, 也就是,在設(shè)置背襯件的一側(cè)。在這種情況下,溫度調(diào)節(jié)部得到加強, 因而,可以保證整個電鑄成形殼具有足夠的剛性。優(yōu)選的是,增強層由與成型層相同材料制成。在這種情況下, 溫度調(diào)節(jié)部被相同材料制成的層夾在中間。據(jù)此,成型層與溫度調(diào)節(jié) 部之間的熱膨脹差與增強層與溫度調(diào)節(jié)部之間的熱膨脹差非常接近。 從而,溫度調(diào)節(jié)部兩側(cè)之間的熱膨脹差得到平衡。抑制電鑄成形殼變 形。通過在電鑄成形層的表面上設(shè)置已經(jīng)過導(dǎo)電處理的流動通道形 成件,并在電鑄之后洗脫該流動通道形成件,形成介質(zhì)流動通道。優(yōu) 選的是,介質(zhì)流動通道形成件是撓性可彎曲的流動通道形成件。在這 種情況下,介質(zhì)流動通道回路形成方式的自由程度得以提高。優(yōu)選的是,流動通道形成件在其表面具有微孔。這是因為,在 流動通道形成件上進行導(dǎo)電處理時,由于微孔的糙面粘結(jié)效應(yīng),將導(dǎo) 電件可靠地附著于流動通道形成件的表面。在流動通道形成件表面形 成微孔時,將發(fā)泡材料混入樹脂材料以進行發(fā)泡??蛇x擇地,也可通 過表面打磨使流動通道形成件的表面變粗糙。流動通道形成件可以為 細長狀,例如,單絲繩索,或者多根細絲編成的繩索。流動通道形成件采用由溶劑可以溶解或者經(jīng)高熱而融化的材料 制成。優(yōu)選的是,流動通道形成件由聚苯乙烯制成。因為聚苯乙烯具 有大量的細孔,所以,由于糙面粘結(jié)效應(yīng),能將導(dǎo)電膜可靠地附著于 流動通道形成件的表面。優(yōu)選的是,流動通道形成件相對電鑄成形層(構(gòu)成其底面)的 部分形成為非下部凹進形狀。在這種情況下,在進行第二電鑄步驟時, 流動通道形成件與作為流動通道形成件底面的電鑄成形層之間的分 界部具有非下部凹進形狀。因此,電鑄成形金屬相對容易沉積在分界部上。從而,流動通道形成件以及作為其底面的電鑄成形層被第二電 鑄步驟中形成的電鑄成形層連續(xù)覆蓋。據(jù)此,在通過洗脫流動通道形 成件而形成介質(zhì)流動通道時,整個介質(zhì)流動通道被電鑄成形層覆蓋。 因此,可以避免熱介質(zhì)從介質(zhì)流動通道泄漏。流動通道形成件的非下部凹進形狀的實例是半圓形(參見圖8)、矩形(參見圖9A)、以 及梯形(參見圖9B)。在流動通道形成件上進行導(dǎo)電處理,以在流動通道形成件的表 面上沉積電鑄成形層。洗脫流動通道形成件后,在曾經(jīng)設(shè)置流動通道 形成件的位置上,形成被電鑄成形層圍住的介質(zhì)流動通道。以如下方式進行導(dǎo)電處理例如,將通過在粘合劑中散布銀粉獲得的銀糊施加于流動通道形成件的表面,或者通過銀鏡反應(yīng)沉積銀進行銀鏡處理。 連接夾具設(shè)置在流動通道形成件處。連接夾具設(shè)置在流動通道 形成件的上游側(cè)部分、下游側(cè)部分、以及上游側(cè)部分與下游側(cè)部分之 間中央部分中的至少一處。形成在連接夾具中的連接孔用含有鉻和/ 或鐵的金屬密封件密封。優(yōu)選的是,用非電鑄成形材料覆蓋從密封器 連接孔露出的部分。在覆蓋有非電鑄成形材料的部分上不會沉積電鑄 成形金屬。因此,在第二電鑄步驟之后,容易取下密封件。非電鑄成 形材料例如為蠟,并形成如薄片或糊狀。優(yōu)選的是,密封器具有適配部,適配部的形狀與連接孔形狀大 致相同。在這種情況下,使密封件可靠地保持在連接孔中。例如,在 連接孔具有螺紋部的情況下,適配部具有與螺紋部相對應(yīng)的螺紋形 狀。在電鑄成形層上設(shè)置連接夾具,使得流動通道形成件插在開口 孔中。在這種狀態(tài)下,進一步形成電鑄成形層。'于是,在流動通道形 成件和連接夾具的表面上形成電鑄成形層。隨后,借助于溶劑如丙酮或借助于高溫加熱,將流動通道形成 件洗脫。由此形成介質(zhì)流動通道。之后,從連接夾具上取下密封件。 以及,使其中的連接孔敞開。與連接孔相連接的介質(zhì)傳送件由例如管件形成,并嵌置在背襯 件中。管件由耐熱樹脂或金屬制成。優(yōu)選的是,管件的連接端(即管件與連接夾具相連的端部)帶螺紋。此外,優(yōu)選的是,連接夾具的連 接孔具有螺紋部,該螺紋部可以與管件的連接端以螺紋方式連接。在 這種情況下,通過與連接夾具螺紋方式連接,可以使管件與連接夾具 更可靠地連接。用以給電鑄成形殼加襯的背襯件,是根據(jù)電鑄成形殼后表面形 狀成形的,并設(shè)置在電鑄成形殼后表面上。背襯件的材料例如耐熱樹 脂、水泥、或諸如鋁的金屬材料,可包括導(dǎo)電材料如鋁粉、纖維如碳 纖維、以及加強材料如板件。可以通過例如放電,形成背襯件中用以給電鑄成形殼加襯的加 襯面??蛇x擇地,也可以通過將背襯件的熔融材料灌注到電鑄成形殼 中與成型面相對的表面,形成背襯件用以給電鑄成形殼加襯的加襯 面。電鑄成形模用于成型例如樹脂制品。通過在介質(zhì)流動通道中循 環(huán)熱介質(zhì),可以按照要求調(diào)節(jié)電鑄成形模的溫度。因此,電鑄成形模 適合于成型多種形狀的制品,諸如薄的形狀、細長形狀、以及精細外 觀面形狀,以及能防止產(chǎn)生接痕和縮痕。下面,參照
本發(fā)明的第一實施方式。如圖1和圖2所示,根據(jù)本實施方式的電鑄成形模7包括電鑄成形殼6,其具有成型面60,以及電鑄成形殼6是通過電鑄處理形 成的;介質(zhì)流動通道2,其形成在電鑄成形殼6中,并循環(huán)熱介質(zhì)以 調(diào)節(jié)成型面60的溫度;背襯件71,用背襯件71給電鑄成形殼6加 襯;以及,介質(zhì)傳送通道74,其嵌置在背襯件71中,并設(shè)置于介質(zhì) 流動通道2的各上游側(cè)端部和下游側(cè)端部21,以使熱介質(zhì)流進介質(zhì) 流動通道2或從介質(zhì)流動通道2流出。連接夾具1嵌置在電鑄成形殼6中,用于使介質(zhì)流動通道2和 介質(zhì)傳送通道74彼此連接。如圖1和圖2所示,連接夾具l包括 腔部10,形成在連接夾具1內(nèi)部;開口孔120,其截面形狀與介質(zhì)流 動通道2的徑向截面形狀大致相同;以及連接孔IIO,其截面形狀與 管件741 (構(gòu)成各介質(zhì)傳送通道74)的外徑向截面形狀大致相同。開 口孔120和連接孔110通過腔部10彼此連通。連接夾具1的形狀是長方體,且其底部16是敞開的。在底部16 與相鄰側(cè)面12和13中的一個側(cè)面之間形成角度ot,在底部16與相 鄰側(cè)面12和13中的另一個側(cè)面之間形成角度(3,角度a和角度卩都 是直角。開口孔120形成在連接夾具1的一個側(cè)面12中。連接孔110 開口于頂面11。開口孔120開口如半圓形。開口孔120的截面形狀 與介質(zhì)流動通道2的端部21的截面形狀大致相同。連接孔110開口 如圓形。在連接孔110的內(nèi)壁面中形成螺紋部111。連接孔110開口 于電鑄成形殼6中,并與嵌置于背襯件71中的管件741的螺紋部742 螺紋方式連接。如圖4所示,介質(zhì)流動通道2以曲折形狀設(shè)置在電鑄成形層6 中。由管件形成的介質(zhì)傳送通道通過連接夾具1與介質(zhì)流動通道2 的兩個端部21相連,兩個端部21分別對應(yīng)于介質(zhì)流動通道2的上游 側(cè)20和下游側(cè)29。如圖1所示,電鑄成形層6包括成型層61,在其上形成成型 面60;溫度調(diào)節(jié)部66,其具有第一導(dǎo)熱層62和第二導(dǎo)熱層63,在 兩個導(dǎo)熱層62與63之間形成介質(zhì)流動通道2;以及,增強層64,相 對于溫度調(diào)節(jié)部66形成于成型層61的相對側(cè)。第一導(dǎo)熱層62和第 二導(dǎo)熱層63由相同材料制成,而且是導(dǎo)熱性高的銅制電鑄成形層。 成型層61和增強層64由相同材料制成,并且是剛性和轉(zhuǎn)印率高的鎳 制電鑄成形層。成型層61、第一導(dǎo)熱層62、第二導(dǎo)熱層63、以及增 強層64的厚度分別為3mm、 4mm、 4mm禾G 3mm。介質(zhì)流動通道2 的截面形狀是半圓形。介質(zhì)流動通道2的截面直徑是8mm。背襯件 71由鋁制成。電鑄成形模7具有上模721和下模722。型腔720形成在上模 721與下模722之間。兩個襯有背襯件71的電鑄成形殼6作為型芯 設(shè)置在型腔720中。兩個電鑄成形殼6中的一個構(gòu)成樹脂制品3的前 表面,而另一個電鑄成形殼6則構(gòu)成樹脂制品3的后表面。在上模 721、下模722和背襯件71中,分別嵌置有用于循環(huán)溫度調(diào)節(jié)熱介質(zhì) 的金屬管75。下面說明用于電鑄成形模的制造方法。首先,如圖5所示,準備母模5,其轉(zhuǎn)印面50對應(yīng)于成型面60的形狀而成形。母模5由具 有導(dǎo)電性的環(huán)氧樹脂材料制成。如圖6所示,通過在母模5上進行電 鑄處理,依次形成成型層61和第一導(dǎo)熱層62。通過將母模5浸在包 含鎳離子和銅離子的電解質(zhì)溶液中并給電解質(zhì)溶液通電,進行電鑄處 理。這樣,目標(biāo)金屬沉積在轉(zhuǎn)印面50上。從而,依次形成鎳制的成 型層61和銅制的導(dǎo)熱層62。接著,如圖8所示,準備用于形成介質(zhì)流動通道的流動通道形 成件4。使用截面呈半圓形的單絲(直徑為8mm且由聚苯乙烯制成) 作為流動通道形成件4。將聚苯乙烯擠出成型形成流動通道形成件4 時,在流動通道形成件4的表面形成大量的微孔40。將通過在粘合 劑中散布銀粉而得到的銀糊施加于流動通道形成件4。這樣,使流動 通道形成件4的表面具有導(dǎo)電性。此時,由于微孔40的糙面粘結(jié)效 應(yīng)(錨定作用),使銀糊可靠附著于流動通道形成件4。然后,如圖7所示,將流動通道形成件4布置在第一導(dǎo)熱層62 上。如圖7和圖8所示,流動通道形成件4截面呈半圓形狀。使流動 通道形成件4的直部43與第一導(dǎo)熱層62鄰接。截面呈半圓形的圓弧 部42布置成朝上。此時,如圖4所示,在整個第一導(dǎo)熱層62上按曲 折形狀布置流動通道形成件4,使直部按預(yù)定間隔放置。接著,準備金屬連接夾具l,其具有開口孔120,其徑向截面 形狀與流動通道形成件4的徑向截面形狀大致相同,如圖2所示;連 接孔iio,其徑向截面形狀與管件741的外徑向截面形狀大致相同; 以及腔部10,用于連接開口孔120和連接孔110。連接孔110是圓形 孔。在連接孔110的內(nèi)壁中,形成螺紋部111。接著,如圖IO所示, 將金屬螺釘15 (其作為具有適配部151的封閉件)插進連接夾具1 的連接孔110。螺釘15的適配部151具有螺紋部150。將螺紋部150 旋進連接孔110的螺紋部111。螺釘15的頭部152從連接孔110露 出。用蠟片18覆蓋頭部152和連接夾具1的頂面11。接著,在將流 動通道形成件4的端部41插進連接夾具1的開口孔120的狀態(tài)下, 將連接夾具1設(shè)置在第一導(dǎo)熱層62的表面上。然后,如圖ll所示,通過電鑄處理,在設(shè)置有流動通道形成件4和連接夾具1的第一導(dǎo)熱層62上,依次附加形成銅制的第二導(dǎo)熱 層63和鎳制的增強層64。流動通道形成件4覆蓋有銀糊而具有導(dǎo)電 性。因此,流動通道形成件4上也形成有第二導(dǎo)熱層63和增強層64。 另外,因為連接夾具1由金屬制成,所以,連接夾具1上沒有被蠟片 18覆蓋的部分也形成有第二導(dǎo)熱層63和增強層64。因此,在母模5 的表面上,形成了電鑄成形殼6,其包括成型層61、第一導(dǎo)熱層62、 第二導(dǎo)熱層63、以及增強層64。接著,如圖12和圖13所示,除去蠟片18,從連接孔U0中取 下螺釘15。然后,用溶劑如丙酮將流動通道形成件4洗脫。這樣, 形成介質(zhì)流動通道2。接著,如圖14所示,在形成有介質(zhì)傳送孔740的鋁制背襯件71 的表面上進行表面處理(例如,切削處理),使得背襯件71的表面 與電鑄成形殼6的表面形狀接近。接著,將形成有電鑄成形殼6的母 模5與背襯件7浸在油81中。然后,在背襯件71的加工面711與電 鑄成形殼6相對的狀態(tài)下,在油81中進行放電處理。隨后,隨著加 工面711和電鑄成形殼6之間的距離減小,在電鑄成形殼6和加工面 711之間出現(xiàn)放電。之后,如圖15所示,對加工面711進行處理, 使得加工面711對應(yīng)于電鑄成形殼6的表面形狀而成形。接著,用含 有環(huán)氧樹脂和鋁粉的粘合劑,使加工面711與電鑄成形殼6的后表面 o然后,將母模5從電鑄成形殼6上脫模。接著,將襯有背襯件 71的電鑄成形殼6作為型芯安裝在上模721與下模722之間的型腔 720中。然后,將管件741插進背襯件71的孔740中,從而形成介 質(zhì)傳送通道74。此外,將設(shè)置于管件741端部的螺紋部742旋進連 接夾具1的連接孔110的螺紋部111。這樣,得到根據(jù)本實施方式的 電鑄成形模7。在例如薄樹脂制品3的注射成型中,使用該電鑄成形模7,如圖 l和圖2所示。首先,通過介質(zhì)傳送通道74使溫度為12(TC至170°C 的水蒸汽在介質(zhì)流動通道2中循環(huán)。此外,同樣的高溫水蒸汽在嵌置 于背襯件71、上模721和下模722中的管件75中循環(huán)。因此,數(shù)十秒之后,成型面60達到與水蒸汽溫度接近的溫度。接著,從開口在成型面60中的注口 70注射樹脂。因為電鑄成形模7被水蒸汽加熱到 高溫,所以,注入的樹脂在由成型面60圍成的成型孔600中順暢流 動。因此,成型孔600填滿樹脂。 一旦樹脂注射完成,取代水蒸汽, 將冷卻水供進介質(zhì)流動通道2和管件75。于是,數(shù)十秒之后,成型 面60冷卻到與冷卻水的溫度接近的溫度。因此,使成型孔中的樹脂 冷卻并固化。接著,打開模具,并從中取出樹脂制品3。如圖1和圖2所示,在本實施方式中,通過連接夾具1,使電鑄 成形殼6中的介質(zhì)流動通道2與由嵌置在背襯件71中的管件741形 成的介質(zhì)傳送通道74彼此連接。連接夾具1嵌置在電鑄成形殼6中, 以及,開口孔120朝介質(zhì)流動通道2開口,并具有與介質(zhì)流動通道2 的徑向截面形狀大致相同的徑向截面形狀。因此,介質(zhì)流動通道2 和連接夾具1連續(xù)覆蓋有電鑄成形殼6。從而,連接夾具1與介質(zhì)流 動通道2可靠連接。因為連接孔110的徑向截面形狀與介質(zhì)傳送管件 741的徑向截面形狀大致相同,管件741與連接孔IIO可以無間隙地 相連接。據(jù)此,介質(zhì)流動通道2與介質(zhì)傳送管件74能借助于連接夾 具1可靠連接。從而,熱介質(zhì)不會從介質(zhì)傳送通道74漏出。此外,連接夾具1的側(cè)面12、 13相對底面16形成為非下部凹 進形狀。因此,增強了電鑄成形層向側(cè)面12、 13的沉積。從而,可 以抑制電鑄成形層厚度減少。另外,因為第一導(dǎo)熱層62和連接夾具 1連續(xù)覆蓋有第二導(dǎo)熱層63和增強層64,所以連接夾具1能可靠固 定于第一導(dǎo)熱層62。與連接夾具l類似,介質(zhì)流動通道2具有非下部凹進形狀。因 此,增強了電鑄成形金屬向介質(zhì)流動通道2側(cè)面與作為其底面的第一 導(dǎo)熱層62之間分界部的沉積。因此,介質(zhì)流動通道2和第一導(dǎo)熱層 62連續(xù)覆蓋有第二導(dǎo)熱層63和增強層64 (第二導(dǎo)熱層63和增強層 64為電鑄成形層),使得介質(zhì)流動通道2和第一導(dǎo)熱層62彼此可靠 連接。此外,將用于形成介質(zhì)流動通道的流動通道形成件4的端部41 插進連接夾具1的開口孔120,并用螺釘15密封連接夾具1的連接孔110,在此狀態(tài)下,在流動通道形成件4的表面和連接夾具1的表 面上進行電鑄處理。因此,借助于包括電鑄成形金屬的第二導(dǎo)熱層 63和增強層64,使流動通道形成件4和連接夾具1彼此可靠連接。 另外,連接夾具1的連接孔110被螺釘15密封。因此,在連接夾具 1中沒有沉積電鑄成形金屬。因為螺釘15的頭部152覆蓋有蠟片18,在螺釘15的頭部152 上沒有沉積電鑄成形金屬。所以,易于從連接孔110取下螺釘15。 從而,連接夾具1能容易且可靠地設(shè)置在介質(zhì)流動通道2上。如圖4和圖7所示,通過在第一導(dǎo)熱層62與第二導(dǎo)熱層63之 間布置可溶流動通道形成件4,隨后洗脫流動通道形成件4,形成介 質(zhì)流動通道2。流動通道形成件4撓性彎折及彎曲。因此,即使將流 動通道形成件4布置于臺階形部分601,流動通道形成件4與臺階形 部分601之間也不會形成間隙。另外,在流動通道形成件中還可以形 成具有較小彎曲部分的彎曲部。這樣,可減小流動通道形成件之間的 間距。據(jù)此,通過在彎曲部25處使介質(zhì)流動通道2折曲,能將介質(zhì) 流動通道2形成為曲折形狀,從而,以較窄的間距布置介質(zhì)流動通道 2的直部。順便提及,在本實施方式中,使用粘合劑將預(yù)先形成的背襯件 與電鑄成形層結(jié)合。然而,也可以將混合環(huán)氧樹脂材料(作為耐熱樹 脂)和鋁粉而獲得的背襯材料注入電鑄成形層的后表面?zhèn)?,從而形?背襯件。根據(jù)本發(fā)明的電鑄成形??梢杂糜诔尚蜆渲悴考?,例如車輛 零部件和家用電器零部件。(第二實施方式)根據(jù)本發(fā)明的電鑄成形模中所形成的電鑄成形殼,具有成型 層,其表面作為成型面;溫度調(diào)節(jié)部,其中在第一導(dǎo)熱層和第二導(dǎo)熱 層之間形成有介質(zhì)流動通道;以及增強層,形成為與成型層相對。成型層、第一導(dǎo)熱層、第二導(dǎo)熱層、以及增強層都通過電鑄處 理形成。進行電鑄處理時,利用電化學(xué)反應(yīng),給含有金屬離子的電解質(zhì)溶液通電,將目標(biāo)金屬沉積在母模的轉(zhuǎn)印面上。第一導(dǎo)熱層和第二導(dǎo)熱層由相同的金屬制成。第一導(dǎo)熱層和第 二導(dǎo)熱層可以由包括銅和鋁的高導(dǎo)熱材料制成。優(yōu)選的是,第一導(dǎo)熱層和第二導(dǎo)熱層的厚度在3mm至5mm范 圍。在第一導(dǎo)熱層和第二導(dǎo)熱層的厚度小于3mm的情況下,擔(dān)心模 塑材料的壓力(例如注射壓力)會使介質(zhì)流動通道變形。在第一導(dǎo)熱 層和第二導(dǎo)熱層的厚度超過5mm的情況下,電鑄處理花費太多時間。 優(yōu)選的是,第一導(dǎo)熱層和第二導(dǎo)熱層具有相同厚度,以平衡電鑄成形 殼的熱膨脹。存在這樣一種趨勢在非平面上進行電鑄處理時,與沉積在凸 出部上的電鑄成形膜相比,沉積在凹進部上的電鑄成形膜較薄。即使 在這種情況下,優(yōu)選的是,第一導(dǎo)熱層和第二導(dǎo)熱層各自最薄部分的 厚度也在3mm至5mm范圍。優(yōu)選的是,增強層的熱膨脹系數(shù)與成型層的熱膨脹系數(shù)大致相 等。在這種情況下,成型層與溫度調(diào)節(jié)部之間的熱膨脹差幾乎約等于 增強層與溫度調(diào)節(jié)部之間的熱膨脹差。據(jù)此,使溫度調(diào)節(jié)部兩側(cè)的熱 膨脹差得到平衡。從而,抑制電鑄成形殼的變形。在電鑄成形殼中,成型層是面對成型面的層。優(yōu)選的是,成型 層由轉(zhuǎn)印率良好的鎳制成。可選擇地,成型層也可以由鐵或鉻制成。增強層由與成型層材料相同的材料制成,例如,鎳、鐵或鉻。優(yōu)選的是,成型層和增強層的厚度在2mm至5mm范圍。在成 型層和增強層的厚度小于2mm的情況下,介質(zhì)流動通道的剛性較低。 因此,擔(dān)心模塑材料的壓力(例如,注射壓力)會使介質(zhì)流動通道變 形。在成型層和增強層的厚度超過5mm的情況下,電鑄處理花費太 長時間。優(yōu)選的是,即使在成型層和增強層的膜厚不均勻的情況下, 成型層和增強層各自最薄部分的厚度也在3mm至5mm范圍。優(yōu)選的 是,成型層和增強層具有接近的厚度,以平衡電鑄成形殼的熱膨脹。 用于溫度調(diào)節(jié)的介質(zhì)流動通道形成在第一導(dǎo)熱層和第二導(dǎo)熱層 之間。在電鑄成形殼的成型面上,通過彎折成大致平行狀,將介質(zhì)流 動通道設(shè)置成曲折形狀。優(yōu)選的是,介質(zhì)流動通道截面形成為非下部凹進形狀,其中,形成在流動通道形成件側(cè)面與電鑄成形殼表面之間 的角度大于等于90°。與介質(zhì)流動通道截面形成為底下部凹進形狀的 情況相比,在本發(fā)明的情況下,電鑄成形金屬易于沉積在介質(zhì)流動通 道與第一導(dǎo)熱層之間的界面上。非下部凹進形狀的實例為半圓形、矩形和梯形。優(yōu)選的是,介質(zhì)流動通道的寬度在5mm至15mm范圍。在介質(zhì) 流動通道的寬度小于5mm的情況下,擔(dān)心不能快速實現(xiàn)介質(zhì)流動通 道的溫度調(diào)節(jié)。在介質(zhì)流動通道的寬度超過15mm的情況下,擔(dān)心會 降低介質(zhì)流動通道的強度。形成介質(zhì)流動通道時,使用表面具有微孔的流動通道形成件。 優(yōu)選的是,流動通道形成件由可以撓性折曲或彎曲的材料制成??梢?利用這種材料制成的單絲構(gòu)成流動通道形成件,也可以將這種材料制 成的多根細絲編織為構(gòu)成流動通道形成件。利用可被溶劑溶解的材 料,或者利用通過加熱可熔融的材料,形成流動通道形成件。這種材 料例如聚苯乙烯或蠟。優(yōu)選的是,考慮到電鑄成形金屬的沉積,導(dǎo)熱層與布置在導(dǎo)熱 層上的流動通道形成件之間分界部的截面形狀是非下部凹進形狀,例 如半圓形(參見圖24)、矩形(參見圖25A)、方形、以及梯形(參 見圖25B)。在流動通道形成件的表面形成有微孔的情況下,使用其 自身中含有微孔的材料如聚苯乙烯作為流動通道形成件的材料。在流動通道形成件上進行導(dǎo)電處理,以在流動通道形成件的表 面上形成電鑄成形殼。導(dǎo)電處理可以如下方式進行例如,將通過在 粘合劑中散布銀粉得到的銀糊施加到流動通道形成件的表面上,或者 通過銀鏡反應(yīng)進行沉積銀的銀鏡處理。用以給電鑄成形殼加襯的背襯件,根據(jù)電鑄成形殼后表面的形 狀成形,并設(shè)置在電鑄成形殼的后表面上。背襯件的材料例如耐熱樹 脂、水泥、或諸如鋁的金屬材料,可以包括導(dǎo)電材料如鋁粉、纖維如 碳纖維、以及增強材料如薄板。用以給電鑄成形殼加襯的背襯件的襯面,可以通過例如放電形 成。通過將粘合劑施加到經(jīng)過放電的襯面上,用背襯件給電鑄成形殼加襯,從而使背襯件與電鑄成形殼結(jié)合??蛇x擇地,也可以通過將背 襯件的熔融材料灌注到電鑄成形殼中與成型面相對的表面上,用背襯 件給電鑄成形殼加襯。通過使熱介質(zhì)在介質(zhì)流動通道中循環(huán),可以自由調(diào)節(jié)電鑄成形 模的溫度。因此,電鑄成形模適合用于成型具有不同形狀的制品,諸 如薄的形狀、細長狀、以及精細外觀面形狀,并且適合用于避免形成 接痕和縮痕。下面,參照
本發(fā)明的第二實施方式。如圖16和圖17所示,根據(jù)本實施方式的電鑄成形模1007包括 電鑄成形殼1001,其具有成型面1010,并通過電鑄處理而形成;背 襯件1071,以其給電鑄成形殼1001加襯;以及介質(zhì)流動通道1002, 其形成在電鑄成形殼1001中,并循環(huán)熱介質(zhì)以調(diào)節(jié)成型面1010的溫度。電鑄成形殼1001包括成型層1011,其表面作為成型面1010;溫度調(diào)節(jié)部'1016,其構(gòu)造成,在相同材料制成的第一導(dǎo)熱層1012與 第二導(dǎo)熱層-1013之間,形成有介質(zhì)流動通道1002;以及增強層1014, 相對于溫度調(diào)節(jié)部1016形成于成型層1011的相對側(cè)。第一導(dǎo)熱層1012和第二導(dǎo)熱層1013是由具有良好導(dǎo)熱性的銅 制成的電鑄成形層。成型層1011和增強層1014都是由具有較高剛性 和轉(zhuǎn)印率的鎳制成的電鑄成形層。成型層1011、第一導(dǎo)熱層1012、 第二導(dǎo)熱層1013、以及增強層1014的厚度分別為3mm、 4mm、 4mm 和3mm。介質(zhì)流動通道1002的截面形狀是半圓形。介質(zhì)流動通道1002 截面的直徑為8mm。背襯件1071由鋁制成,通過混合環(huán)氧樹脂材料 (作為耐熱樹脂)和鋁粉獲得粘合劑,用該粘合劑將背襯件1071與 電鑄成形殼1001結(jié)合。電鑄成形模1007具有上模1721和下模1722。型腔1720形成在 上模1721與下模1722之間。電鑄成形殼1001和背襯件1071作為型 芯設(shè)置在型腔1720中。在上模1721、下模1722和背襯件1071中, 分別嵌置用于循環(huán)溫度調(diào)節(jié)熱介質(zhì)的金屬管1075。接著,下面說明用于電鑄成形模的制造方法。首先,如圖18所示,準備母模1005,其轉(zhuǎn)印面1050形成為與成型面1010的形狀相符。母模1005由具有導(dǎo)電性的環(huán)氧樹脂材料制 成。如圖19所示,通過在母模1005上進行電鑄處理,依次形成成型 層1011和第一導(dǎo)熱層1012。通過將母模1005浸在含有鎳離子和銅 離子的電解質(zhì)溶液中,并向電解質(zhì)溶液通電,進行電鑄處理。從而, 目標(biāo)金屬沉積在轉(zhuǎn)印面1050上。這樣,依次沉積鎳制的成型層1011 和銅制的導(dǎo)熱層1012。然后,如圖24所示,準備用于形成介質(zhì)流動通道的流動通道形 成件1004,其表面中形成有微孔1040。使用截面呈半圓形的單絲(直 徑為8mm并由聚苯乙烯制成)作為流動通道形成件1004。在粘合劑 中散布銀粉而得到銀糊,將銀糊施加于流動通道形成件1004。因此, 使流動通道形成件1004的表面具有導(dǎo)電性。接著,如圖20所示,將流動通道形成件1004布置在第一導(dǎo)熱 層1012上。流動通道形成件1004截面呈半圓形。使流動通道形成件 1004的直部1041與第一導(dǎo)熱層1012鄰接。截面呈半圓形的圓弧部 1042布置成朝上。此時,如圖26所示,在整個第一導(dǎo)熱層1012上 按曲折形狀布置流動通道形成件1004,使得直部按預(yù)定間隔放置。然后,如圖21所示,通過進行電鑄處理,在布置有流動通道形 成件1004的第一導(dǎo)熱層1012上,依次形成銅制的第二導(dǎo)熱層1013 和鎳制的增強層1014。流動通道形成件1004覆蓋有銀糊而具有導(dǎo)電 性。據(jù)此,電鑄成形金屬沉積在流動通道形成件1004的表面上。從 而,形成第二導(dǎo)熱層1013和增強層1014。因此,在母模1005的表 面上,形成電鑄成形殼1001,其包括成型層1011、第一導(dǎo)熱層1012、 第二導(dǎo)熱層1013以及增強層1014。隨后,用溶劑將流動通道形成件 1004洗脫。這樣,就形成了介質(zhì)流動通道1002。隨后,如圖26所示, 將進流管1021和出流管1022分別與介質(zhì)流動通道1002的上游側(cè)端 部和下游側(cè)端部連接。之后,如圖22所示,在鋁制背襯件1071的表面上進行表面處 理(例如,切削處理),使背襯件1071的表面接近于電鑄成形殼1001 的表面形狀。隨后,逐漸減小加工面1711與電鑄成形殼1001之間的 距離。然后,在電鑄成形殼1001和加工面1711之間產(chǎn)生放電。之后,如圖23所示,對加工面1711進行進一步處理,使得加工面1711成 形為與電鑄成形殼1001的表面形狀相符。接著,用通過混合環(huán)氧樹 脂和鋁粉得到的粘合劑,使加工面1711與電鑄成形殼1001的表面結(jié) 合。然后,將母模1005從電鑄成形殼1001上脫模。隨后,將襯有背 襯件1071的電鑄成形殼1001作為型芯安裝在上模1721與下模1722 之間的型腔1720中。這樣,得到了根據(jù)本實施方式的電鑄成形模 1007。如圖16所示,在例如薄樹脂制品1003的注射成型中,使用電 鑄成形模1007。首先,在介質(zhì)流動通道1002和管件1075中溫度為 120'C至17(TC的水蒸汽。數(shù)十秒之后,成型面1010達到與水蒸汽溫 度近似相等的溫度。隨后,從在成型面1010中開口的注口 1070注射 樹脂。因為電鑄成形模1007被水蒸汽加熱到較高溫度,所以,注入 的樹脂在由成型面1010圍成的成型孔1100中順暢流動。因此,成型 孔1100填滿樹脂。 一旦樹脂注射完成,取代水蒸汽,將冷卻水供進 介質(zhì)流動通道1002和管件1075。于是,使成型面1010冷卻到與冷 卻水的溫度近似相等的溫度。因此,使成型孔中的樹脂冷卻并固化。 隨后,打開模具,從中取出樹脂制品1003。在本實施方式中,介質(zhì)流動通道1002形成在第一導(dǎo)熱層1012 與第二導(dǎo)熱層1013之間。第一導(dǎo)熱層1012和第二導(dǎo)熱層1013由相 同材料銅制成。因此,使第一導(dǎo)熱層1012與第二導(dǎo)熱層1013彼此牢 固而緊密地貼合。據(jù)此,在第一導(dǎo)熱層1012與第二導(dǎo)熱層1013之間 確保介質(zhì)流動通道1002的氣密性。因為介質(zhì)流動通道1002被第一導(dǎo) 熱層1012和第二導(dǎo)熱層1013圍住,所以,能將介質(zhì)的溫度迅速傳導(dǎo) 至成型面1010。在電鑄成形殼1001中形成有介質(zhì)流動通道1002的部分中,在 背襯件1071 —側(cè)的部分處,形成沿介質(zhì)流動通道1002的長度方向延 伸的肋1019。借助于肋1019進一步增強整個電鑄成形殼的剛性。相對于溫度調(diào)節(jié)部1016,在成型層1011相對側(cè)形成增強層 1014。因此,溫度調(diào)節(jié)部1016得到加強,因而,可以保證整個電鑄 成形殼1001的剛性。增強層1014由鎳材料制成,與成型層1011的材料相同。因此,溫度調(diào)節(jié)部1016被夾在相同材料制成的層之間。從而,成型層1011 與溫度調(diào)節(jié)部1016之間的熱膨脹差,接近于增強層1014與溫度調(diào)節(jié) 部1016之間的熱膨脹差。據(jù)此,在溫度調(diào)節(jié)部兩側(cè)的熱膨脹差得到 平衡。因此,抑制電鑄成形殼1001的變形。在形成介質(zhì)流動通道時,使用撓性可彎曲的流動通道形成件 1004。因此,能將流動通道形成件1004布置為構(gòu)成自由形狀。從而, 能以較小的彎曲對流動通道形成件1004進行彎曲,使其直部能以較 小的間距進行布置。即使流動通道形成件1004布置于臺階狀部分, 在流動通道形成件1004與臺階狀部分之間也不會形成間隙。據(jù)此, 介質(zhì)流動通道1002能形成為任意形狀,因而其直部能以較高密度形 成為任意形狀。流動通道形成件1004由聚苯乙烯制成,其中形成多個微孔 1040。因此,銀糊進入流動通道形成件1004的表面部分。從而,發(fā) 揮糙面粘結(jié)效應(yīng)。由此,可以使流動通道形成件1004的整個表面具 有導(dǎo)電性。流動通道形成件1004具有截面呈半圓形的弧形部1042。因此, 將流動通道形成件1004布置在第一導(dǎo)熱層1012上時,在流動通道形 成件1004中形成非下部凹進形狀1411,其中形成在流動通道形成件 1004的圓弧側(cè)表面與第一導(dǎo)熱層1021之間的角度大于等于卯°。據(jù) 此,與流動通道形成件1004具有下部凹進形狀(即形成在上述兩者 間的角度小于90°)的情況相比,可以改善在流動通道形成件1004 與電鑄成形殼1001之間部分處的電鑄成形金屬沉積。在本實施方式中,用粘合劑將預(yù)先形成的背襯件與電鑄成形層 結(jié)合。然而,也可將混合環(huán)氧樹脂材料(作為耐熱材料)和鋁粉所得 到的背襯件材料注至電鑄成形層的后表面?zhèn)?,形成背襯件。根據(jù)本發(fā)明的電鑄成形??梢杂糜诔尚蜆渲悴考?,諸如車輛 零部件和家用電器零部件。
權(quán)利要求
1.一種電鑄成形模,包括電鑄成形殼,其具有成型面且通過電鑄處理形成;介質(zhì)流動通道,用于循環(huán)熱介質(zhì),從而在形成于所述電鑄成形殼中的所述成型面上進行溫度調(diào)節(jié);背襯件,用其給所述電鑄成形殼加襯;以及介質(zhì)傳送通道,設(shè)置在所述電鑄成形殼的外部,并且使熱介質(zhì)流進所述介質(zhì)流動通道或從所述介質(zhì)流動通道流出;其中,用于連接所述介質(zhì)流動通道和所述介質(zhì)傳送通道的連接夾具嵌置在所述電鑄成形殼中;所述連接夾具包括腔部,形成在所述連接夾具內(nèi)部;開口孔,從所述電鑄成形殼露出,其截面形狀與所述介質(zhì)流動通道的徑向截面形狀大致相同;以及連接孔,其截面形狀與構(gòu)成所述介質(zhì)傳送通道的管件的外徑向截面的形狀大致相同;以及其中,通過所述腔部使所述開口孔與所述連接孔彼此連通。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電鑄成形模,其中至少在所述介質(zhì)流 動通道的上游側(cè)端部與下游側(cè)端部之一設(shè)置所述連接夾具。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電鑄成形模,其中所述連接夾具的外 形相對其底面是非下部凹進形狀。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電鑄成形模,其中所述介質(zhì)流動通道 的外形相對其底面是非下部凹進形狀。
5. —種用于電鑄成形模的制造方法,所述電鑄成形模具有 電鑄成形殼,具有成型面且通過電鑄處理形成;介質(zhì)流動通道,其用于循環(huán)熱介質(zhì),從而在形成于所述電鑄成 形殼中的所述成型面上進行溫度調(diào)節(jié);背襯件,用其給所述電鑄成形殼加襯;以及介質(zhì)傳送通道,設(shè)置在所述電鑄成形殼的外部,并且使熱介質(zhì) 流進所述介質(zhì)流動通道或從所述介質(zhì)流動通道流出;所述制造方法包 括第一電鑄步驟,在母模的轉(zhuǎn)印面上形成電鑄成形層,所述轉(zhuǎn)印 面成形為與所述成型面的形狀相符;在所述電鑄成形層的表面上設(shè)置流動通道形成件和連接夾具的 設(shè)置步驟,所述流動通道形成件用于形成所述流動通道,所述流動通 道形成件上經(jīng)過導(dǎo)電處理,以及,所述連接夾具包括開口孔,其中 插入所述流動通道形成件;連接孔,用密封件密封,所述連接孔用于 連接所述介質(zhì)傳送通道;以及腔部,用于連通所述開口孔與所述連接 孔;第二電鑄步驟,在設(shè)置有所述流動通道形成件和所述連接夾具 的所述電鑄成形層的表面上,進一步形成電鑄成形層;以及洗脫步驟,從所述電鑄成形層洗脫所述流動通道形成件,以及 形成所述介質(zhì)流動通道。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于電鑄成形模的制造方法,其中用 非電鑄材料覆蓋所述密封件從所述連接孔露出的部分。
7. —種電鑄成形模,具有電鑄成形殼,其具有成型面且通過 電鑄處理形成;背襯件,用其給所述電鑄成形殼加襯;以及介質(zhì)流動 通道,其形成在所述電鑄成形殼中,并用于循環(huán)熱介質(zhì),從而調(diào)節(jié)所 述成型面的溫度,其中所述電鑄成形殼包括成型層,其表面作為所述成型面;溫度調(diào)節(jié)部,其構(gòu)造為,在由相同材料制成的第一導(dǎo)熱層 和第二導(dǎo)熱層之間,形成所述介質(zhì)流動通道;以及增強層,相對于所述溫度調(diào)節(jié)部形成于所述成型層相對側(cè)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的電鑄成形模,其中所述增強層由與所 述成型層材料相同的材料制成。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的電鑄成形模,其中所述第一導(dǎo)熱層和 所述第二導(dǎo)熱層由銅制成。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的電鑄成形模,其中所述增強層和所 述成型層由鎳制成。
11. 一種用于電鑄成形模的制造方法,所述電鑄成形模包括 電鑄成形殼,其具有成型面;介質(zhì)流動通道,形成在所述電鑄成形殼 中,用于循環(huán)溫度調(diào)節(jié)的熱介質(zhì),所述制造方法包括在母模的轉(zhuǎn)印面上進行電鑄處理,依次沉積成型層和導(dǎo)熱層, 所述轉(zhuǎn)印面成形為與所述成型面的形狀相符;在所述導(dǎo)熱層的表面上設(shè)置流動通道形成件,所述流動通道形 成件上經(jīng)過導(dǎo)電處理,用于形成介質(zhì)流動通道;在所述導(dǎo)熱層的表面上進行進一步電鑄處理,沉積導(dǎo)熱層和增 強層,從而形成電鑄成形殼;以及從所述電鑄成形殼除去所述流動通道形成件,形成所述介質(zhì)流 動通道。
12. 、艮據(jù)權(quán)利要求11所述的用于電鑄成形模的制造方法,其中 所述流動通道形成件由聚苯乙烯制成。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的用于電鑄成形模的制造方法,其中 所述流動通道形成件在其表面設(shè)置有微孔。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的用于電鑄成形模的制造方法,其中所述流動通道形成件具有非下部凹進形狀,其中,在所述電鑄成形殼 上設(shè)置所述流動通道形成件時,形成在所述流動通道形成件的側(cè)面與所述電鑄成形殼的表面之間的角度大于等于90°。
全文摘要
本發(fā)明披露了一種電鑄成形模,包括電鑄成形殼(6),其具有成型面(60),并通過電鑄處理形成;介質(zhì)流動通道(2),用于循環(huán)熱介質(zhì),以在形成于電鑄成形殼(6)中的成型面(60)上進行溫度調(diào)節(jié);背襯件(71),用其給電鑄成形殼(6)加襯;以及介質(zhì)傳送通道(74),分別設(shè)置于上游側(cè)端部(21)和下游側(cè)端部(22),用于熱介質(zhì)流進介質(zhì)流動通道(2)或從中流出。用于連接介質(zhì)流動通道(2)和介質(zhì)傳送通道(74)的連接夾具(1)嵌置在電鑄成形殼(6)中。連接夾具(1)包括腔部,形成在其內(nèi)部;開口孔,其截面形狀與介質(zhì)流動通道(2)的徑向截面形狀大致相同;以及連接孔,其截面形狀與構(gòu)成各介質(zhì)傳送通道(74)的管件的外徑向截面的形狀大致相同。開口孔和連接孔通過腔部彼此連通。
文檔編號C25D1/00GK101275253SQ20081008912
公開日2008年10月1日 申請日期2008年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月28日
發(fā)明者古谷宗雄, 田中伸佳, 荒木昭次, 飯村公浩 申請人:豐田合成株式會社