CN110253837A - 一种可调节温度的机电一体化模具 - Google Patents

一种可调节温度的机电一体化模具 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可调节温度的机电一体化模具，具体涉及铸造加工技术领域，包括下模体和上模体，所述上模体设置在下模体的正上方，所述下模体底部设有工作基台，所述下模体顶部设有加热槽。本发明通过将下模体与上模体扣合，使用连接套将下模壳与上模体固定，电加热器通电使导热丝加热蓄热体，工件注塑时，塑料持续熔化，减少工件表面老皮，使其质地均匀，多余气体从排气孔排出，保证注塑密度，提高工件质量，第二水室和隔热层有效隔热，避免安全隐患，注塑完成后，抬升上模体，下模壳带着注塑工件与下模体分离，远离热源，同时，微型水泵工作抽取冷水进入第一水室与换热翅片的换热，对工件进行降温，提高工件的加工效率。

Description

一种可调节温度的机电一体化模具
技术领域
本发明涉及铸造加工技术领域，更具体地说，本发明涉及一种可调节温度的机电一体化模具。
背景技术
使用模具铸造工件时模具，将融化的材料转移至模芯的模腔内，人工包裹，再用油压机压制，自然冷却定型而成，冷却***过程中，工件表层容易结不平整的老皮。
专利申请公布号CN 106273169 A的中国专利公开了一种可调节温度的机电一体化模具，包括上模压头板、与上模压头板相对应的下模底板、设于上模压头板和下模底板之间的模芯，下模底板外缘凸设模框，上模压头板和模芯与模框嵌套配合，还包括与上模压头板、下模底板、模芯相配合的温度调节***。本发明具有显著进步：增设温度调节***，用来加热或冷却，加热时，让冷却***的塑料老皮再次融化融合，同时加压压紧，挤出内部气泡；冷却时，提高冷却速度防止变形。此外，通过机电控制***，提高加工精度，也就有利于提高模压出来的产品性能。
但是上述技术方案中提供的一种可调节温度的机电一体化模具在实际运用时，仍旧存在较多缺点，如加热***和冷却***相互影响，加工效率低，影响装置的使用寿命。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种可调节温度的机电一体化模具，通过将下模体与上模体扣合，使用连接套将下模壳与上模体固定连接，电加热器通电使导热丝加热蓄热体，进行工件注塑，塑料持续熔化，减少工件表面老皮，使其质地均匀，多余气体从排气孔排出，保证注塑密度，提高工件质量，第二水室和隔热层有效隔热，避免安全隐患，注塑完成后，抬升上模体，使下模壳带着注塑工件与下模体分离，远离热源，同时，微型水泵工作抽取冷水进入第一水室与换热翅片的换热，对工件进行降温，提高工件的加工效率，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可调节温度的机电一体化模具，包括下模体和上模体，所述上模体设置在下模体的正上方，所述下模体底部设有工作基台；
所述下模体顶部设有加热槽，所述加热槽内活动连接有下模壳，所述下模壳内部底端设有模芯，所述下模体内部设有第一空腔，所述第一空腔内部设有均匀分布的导热丝，所述导热丝外侧设有蓄热体，所述蓄热体外侧设有第二水室，所述第二水室与蓄热体之间设有隔热层，所述第二水室顶部一侧设有第二进水口，所述第二水室底部一侧设有第二出水口，所述下模体外侧固定连接有电加热器；
所述上模体底部设有上模腔，所述上模腔底部外侧固定连接有沿板，所述上模体内部设有第二空腔，所述第二空腔内靠近上模腔的一侧设有换热翅片，所述换热翅片一侧设有第一水室，所述第一水室顶部一端设有第一进水口，所述第一水室另一侧底部设有第一出水口，所述上模腔一侧固定连接有微型水泵，所述微型水泵输出端与第一进水口相匹配，所述第一出水口与第二进水口之间连接有波纹软管，所述上模腔上表面中部设有注塑口，所述注塑口外侧设有四个均匀分布的排气孔，四个所述排气孔分别与上模腔的四角相匹配，所述注塑口和排气孔均贯穿上模体，且注塑口和排气孔均与上模腔贯通；
所述加热槽顶部两侧设有对称分布的四个定位槽，所述下模壳两侧设有对称分布的四个下连接板，所述沿板两侧设有对称分布的上连接板，所述下连接板和上连接板两侧均设有卡接槽，所述下连接板和上连接板外侧活动连接有连接套，所述连接套两侧均滑动连接有对称分布的四个销杆，所述销杆外侧套设有第一弹簧；
四个所述上连接板分别与四个下连接板相匹配，四个所述下连接板分别与四个定位槽相匹配，四个所述销杆分别与四个卡接槽相匹配。
在一个优选地实施方式中，所述工作基台顶部固定连接有若干均匀分布的弧形块，所述下模体底部设有若干均匀分布的弧形槽，多个所述弧形块分别与多个弧形槽相匹配，所述下模体两侧均固定连接有固定板，所述固定板表面设有若干均匀分布的第一螺纹孔，所述弧形块顶部两侧均设有对称分布的第二螺纹孔，所述第一螺纹孔与第二螺纹孔内螺纹连接有连接螺栓，所述工作基台与下模体通过连接螺栓固定连接。
在一个优选地实施方式中，所述下模体顶部四角均固定连接有引导杆，所述引导杆底部外侧开设有第一凹槽，所述第一凹槽内设有第二弹簧，所述上模体底部四角均设有第二凹槽，所述第二凹槽轴心处设有引导孔。
在一个优选地实施方式中，四个所述第一凹槽分别与四个第二凹槽相匹配，四个所述引导杆分别与四个引导孔相匹配，所述第二弹簧套设在引导杆外侧，且第二弹簧底端与第一凹槽固定连接。
在一个优选地实施方式中，所述工作基台顶部一侧设有控制组件，所述控制组件包括单片机，所述单片机的连接端设有温度传感器，所述控制组件的连接端设有显示屏，所述温度传感器与蓄热体相匹配。
在一个优选地实施方式中，所述蓄热体由蜂窝陶瓷材料制成，所述导热丝由金属铜材料制成，所述隔热层由石棉纤维材料制成。
在一个优选地实施方式中，所述下模壳与加热槽滑动连接，所述下模壳与模芯通过螺丝固定连接，所述电加热器输出端与导热丝固定连接。
在一个优选地实施方式中，所述下模壳顶部延伸出加热槽，所述沿板高度与下模壳延伸出加热槽的高度相等，且沿板内侧设有密封槽，所述密封槽与下模壳相匹配。
在一个优选地实施方式中，所述单片机的输入端设有A/D转换器，所述单片机的输出端设有D/A转换器，所述温度传感器与A/D转换器电性连接，所述电加热器和微型水泵均与D/A转换器电性连接，所述单片机与显示屏电性连接。
本发明的技术效果和优点：
1、通过将下模体与上模体扣合，使用连接套将下模壳与上模体固定连接，电加热器通电使导热丝加热蓄热体，进行工件注塑，塑料持续熔化，减少工件表面老皮，使其质地均匀，多余气体从排气孔排出，保证注塑密度，提高工件质量，第二水室和隔热层有效隔热，避免安全隐患，注塑完成后，抬升上模体，使下模壳带着注塑工件与下模体分离，远离热源，同时，微型水泵工作抽取冷水进入第一水室与换热翅片的换热，对工件进行降温，提高工件的加工效率；
2、通过弧形块与弧形槽快速定位安装，使用连接螺栓将固定板与弧形块螺纹连接，将下模体固定安装，开模和合模时，引导杆与引导孔相匹配，便于对接，将压缩状态下的第二弹簧设置在第一凹槽和第二凹槽内部，提高注塑工作的稳定性和加工精度，避免撞模，减少模具损伤，延长模具的使用寿命，另外下模壳与模芯通过螺丝固定连接，便于更换模芯，降低模具的加工成本；
3、通过温度传感器感测蓄热体的均匀温度，配合单片机将实时温度数据在显示屏显示，当温度达到设定温度时，单片机控制电加热器停止工作，蓄热体冷却至下限温度时，抬升下模壳，同时单片机控制微型水泵工作，对工件进行快速冷却，智能化生产，提高加工效率。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的整体剖视图。
图3为本发明下模体的俯视图。
图4为本发明上模体的仰视图。
图5为本发明下模壳与下连接板的连接结构示意图。
图6为本发明下连接板、上连接板和连接套的连接结构示意图。
图7为本发明连接套的剖视图。
图8为本发明图3的A部结构放大图。
图9为本发明图2的B部结构放大图。
图10为本发明的控制***结构示意图。
附图标记为：1下模体、2上模体、3工作基台、4下模壳、5模芯、6导热丝、7蓄热体、8第二水室、9隔热层、10电加热器、11上模腔、12沿板、13换热翅片、14第一水室、15微型水泵、16密封槽、17波纹软管、18注塑口、19排气孔、20定位槽、21下连接板、22上连接板、23卡接槽、24连接套、25销杆、26第一弹簧、27弧形块、28弧形槽、29固定板、30连接螺栓、31引导杆、32第二弹簧、33引导孔、34控制组件、35单片机、36温度传感器、37显示屏。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
根据图1-9所示的一种可调节温度的机电一体化模具，包括下模体1和上模体2，所述上模体2设置在下模体1的正上方，所述下模体1底部设有工作基台3；
所述下模体1顶部设有加热槽，所述加热槽内活动连接有下模壳4，所述下模壳4内部底端设有模芯5，所述下模体1内部设有第一空腔，所述第一空腔内部设有均匀分布的导热丝6，所述导热丝6外侧设有蓄热体7，所述蓄热体7外侧设有第二水室8，所述第二水室8与蓄热体7之间设有隔热层9，所述第二水室8顶部一侧设有第二进水口，所述第二水室8底部一侧设有第二出水口，所述下模体1外侧固定连接有电加热器10；
所述上模体2底部设有上模腔11，所述上模腔11底部外侧固定连接有沿板12，所述上模体2内部设有第二空腔，所述第二空腔内靠近上模腔11的一侧设有换热翅片13，所述换热翅片13一侧设有第一水室14，所述第一水室14顶部一端设有第一进水口，所述第一水室14另一侧底部设有第一出水口，所述上模腔11一侧固定连接有微型水泵15，所述微型水泵15输出端与第一进水口相匹配，所述第一出水口与第二进水口之间连接有波纹软管17，所述上模腔11上表面中部设有注塑口18，所述注塑口18外侧设有四个均匀分布的排气孔19，四个所述排气孔19分别与上模腔11的四角相匹配，所述注塑口18和排气孔19均贯穿上模体2，且注塑口18和排气孔19均与上模腔11贯通；
所述加热槽顶部两侧设有对称分布的四个定位槽20，所述下模壳4两侧设有对称分布的四个下连接板21，所述沿板12两侧设有对称分布的上连接板22，所述下连接板21和上连接板22两侧均设有卡接槽23，所述下连接板21和上连接板22外侧活动连接有连接套24，所述连接套24两侧均滑动连接有对称分布的四个销杆25，所述销杆25外侧套设有第一弹簧26；
四个所述上连接板22分别与四个下连接板21相匹配，四个所述下连接板21分别与四个定位槽20相匹配，四个所述销杆25分别与四个卡接槽23相匹配；
所述蓄热体7由蜂窝陶瓷材料制成，所述导热丝6由金属铜材料制成，所述隔热层9由石棉纤维材料制成；
所述下模壳4与加热槽滑动连接，所述下模壳4与模芯5通过螺丝固定连接，所述电加热器10输出端与导热丝6固定连接，电加热器10输出端与导热丝6热传导；
所述下模壳4顶部延伸出加热槽，所述沿板12高度与下模壳4延伸出加热槽的高度相等，且沿板12内侧设有密封槽16，所述密封槽16与下模壳4相匹配；
实施方式具体为：将下模壳4放置在加热槽内，并匹配扣合上模体2，使用连接套24套在下连接板21和上连接板22外侧，持续滑动，当滑到卡接槽23处时，第一弹簧26作用下销杆25顶出卡入卡接槽23，使下模壳4与上模体2固定连接，此时密封槽16卡接下模壳4，沿板12使两个模腔密封，连接电加热器10电路通路，使热量经过导热丝6均匀传递到第一空腔内，通过蓄热体7蓄热并保温，从注塑口18注入熔融塑料，进行工件注塑，塑料能够持续熔化，减少工件表面老皮，使其质地均匀，多余气体能够从排气孔19排出，释放压力，减少气泡产生，保证注塑密度，提高工件质量，注塑时，第二水室8和隔热层9能够有效隔热，避免下模体1过热带来的安全隐患，注塑完成后，抬升上模体2，使下模壳4带着注塑工件与下模体1分离，远离热源，同时，微型水泵15工作抽取冷水，并从输出端经第一进水口进入第一水室14，冷水在与换热翅片13的换热过程中对工件进行降温，提高工件的加工效率，冷水换热升温后从第一出水口流过，经波纹软管17从第二进水口进入第二水室8参与水循环，提高了水资源的利用效率，减少了资源浪费，降低了生产成本。
根据图1、2、8和9所示的一种可调节温度的机电一体化模具，所述工作基台3顶部固定连接有若干均匀分布的弧形块27，所述下模体1底部设有若干均匀分布的弧形槽28，多个所述弧形块27分别与多个弧形槽28相匹配，所述下模体1两侧均固定连接有固定板29，所述固定板29表面设有若干均匀分布的第一螺纹孔，所述弧形块27顶部两侧均设有对称分布的第二螺纹孔，所述第一螺纹孔与第二螺纹孔内螺纹连接有连接螺栓30，所述工作基台3与下模体1通过连接螺栓30固定连接；
所述下模体1顶部四角均固定连接有引导杆31，所述引导杆31底部外侧开设有第一凹槽，所述第一凹槽内设有第二弹簧32，所述上模体2底部四角均设有第二凹槽，所述第二凹槽轴心处设有引导孔33；
四个所述第一凹槽分别与四个第二凹槽相匹配，四个所述引导杆31分别与四个引导孔33相匹配，所述第二弹簧32套设在引导杆31外侧，且第二弹簧32底端与第一凹槽固定连接；
实施方式具体为：将下模体1放置在工作基台3顶部，并通过弧形块27与弧形槽28快速定位安装，使用连接螺栓30将固定板29与弧形块27螺纹连接，将下模体1固定安装，开模和合模时，引导杆31与引导孔33相匹配，便于对接，第二弹簧32提供防护缓冲，并将压缩状态下的第二弹簧32设置在第一凹槽和第二凹槽内部，提高注塑工作的稳定性和加工精度，避免撞模，减少模具损伤，延长模具的使用寿命，另外下模壳4与模芯5通过螺丝固定连接，便于更换模芯5，降低模具的加工成本。
根据图1、2和10所示的一种可调节温度的机电一体化模具，所述工作基台3顶部一侧设有控制组件34，所述控制组件34包括单片机35，所述单片机35的连接端设有温度传感器36，所述控制组件34的连接端设有显示屏37，所述温度传感器36与蓄热体7相匹配；
所述单片机35的输入端设有A/D转换器，所述单片机35的输出端设有D/A转换器，所述温度传感器36与A/D转换器电性连接，所述电加热器10和微型水泵15均与D/A转换器电性连接，所述单片机35与显示屏37电性连接；
所述单片机35的型号设置为M68HC16，所述温度传感器36的型号设置为WZP-201，所述单片机35、温度传感器36、显示屏37、电加热器10和微型水泵15均为现有技术；
实施方式具体为：温度传感器36感测蓄热体7的均匀温度，并将模拟监测信号发送给单片机35分析处理，A/D转换器将模拟信号转换器转换为数据信号，单片机35将实时温度数据发送至显示屏37显示，并将其与设定值进行比对，当温度达到设定温度时，单片机35控制电加热器10停止工作，蓄热体冷却至下限温度时，抬升下模壳4，同时单片机35控制微型水泵15工作，对工件进行快速冷却，智能化生产，提高加工效率。
本发明工作原理：
参照说明书附图1-9，扣合下模体1与上模体2，使用连接套24套在下连接板21和上连接板22外侧，持续滑动，当滑到卡接槽23处时，第一弹簧26作用下销杆25顶出卡入卡接槽23，使下模壳4与上模体2固定连接，沿板12使两个模腔密封，电加热器10通电，使热量经过导热丝6均匀传递到第一空腔内，蓄热体7蓄热并保温，从注塑口18注入熔融塑料，进行工件注塑，多余气体从排气孔19排出，注塑完成后，抬升上模体2，使下模壳4带着注塑工件与下模体1分离，同时，微型水泵15工作抽取冷水，并从输出端经第一进水口进入第一水室14，冷水在与换热翅片13的换热过程中对工件进行降温，冷水换热升温后从第一出水口流过，经波纹软管17从第二进水口进入第二水室8参与水循环；
参照说明书附图1、2、8和9，通过弧形块27与弧形槽28快速定位安装，使用连接螺栓30将固定板29与弧形块27螺纹连接，将下模体1固定安装，开模和合模时，引导杆31与引导孔33相匹配，将压缩状态下的第二弹簧32设置在第一凹槽和第二凹槽内部，另外下模壳4与模芯5通过螺丝固定连接，便于更换模芯5；
参照说明书附图1、2和10，温度传感器36感测蓄热体7的均匀温度，并将模拟监测信号发送给单片机35分析处理，A/D转换器将模拟信号转换器转换为数据信号，单片机35将实时温度数据发送至显示屏37显示，并将其与设定值进行比对，当温度达到设定温度时，单片机35控制电加热器10停止工作，蓄热体冷却至下限温度时，抬升下模壳4，同时单片机35控制微型水泵15工作，对工件进行快速冷却。
最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；
其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；
最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种可调节温度的机电一体化模具，包括下模体(1)和上模体(2)，其特征在于：所述上模体(2)设置在下模体(1)的正上方，所述下模体(1)底部设有工作基台(3)；
所述下模体(1)顶部设有加热槽，所述加热槽内活动连接有下模壳(4)，所述下模壳(4)内部底端设有模芯(5)，所述下模体(1)内部设有第一空腔，所述第一空腔内部设有均匀分布的导热丝(6)，所述导热丝(6)外侧设有蓄热体(7)，所述蓄热体(7)外侧设有第二水室(8)，所述第二水室(8)与蓄热体(7)之间设有隔热层(9)，所述第二水室(8)顶部一侧设有第二进水口，所述第二水室(8)底部一侧设有第二出水口，所述下模体(1)外侧固定连接有电加热器(10)；
所述上模体(2)底部设有上模腔(11)，所述上模腔(11)底部外侧固定连接有沿板(12)，所述上模体(2)内部设有第二空腔，所述第二空腔内靠近上模腔(11)的一侧设有换热翅片(13)，所述换热翅片(13)一侧设有第一水室(14)，所述第一水室(14)顶部一端设有第一进水口，所述第一水室(14)另一侧底部设有第一出水口，所述上模腔(11)一侧固定连接有微型水泵(15)，所述微型水泵(15)输出端与第一进水口相匹配，所述第一出水口与第二进水口之间连接有波纹软管(17)，所述上模腔(11)上表面中部设有注塑口(18)，所述注塑口(18)外侧设有四个均匀分布的排气孔(19)，四个所述排气孔(19)分别与上模腔(11)的四角相匹配，所述注塑口(18)和排气孔(19)均贯穿上模体(2)，且注塑口(18)和排气孔(19)均与上模腔(11)贯通；
所述加热槽顶部两侧设有对称分布的四个定位槽(20)，所述下模壳(4)两侧设有对称分布的四个下连接板(21)，所述沿板(12)两侧设有对称分布的上连接板(22)，所述下连接板(21)和上连接板(22)两侧均设有卡接槽(23)，所述下连接板(21)和上连接板(22)外侧活动连接有连接套(24)，所述连接套(24)两侧均滑动连接有对称分布的四个销杆(25)，所述销杆(25)外侧套设有第一弹簧(26)；
四个所述上连接板(22)分别与四个下连接板(21)相匹配，四个所述下连接板(21)分别与四个定位槽(20)相匹配，四个所述销杆(25)分别与四个卡接槽(23)相匹配。
2.根据权利要求1所述的一种可调节温度的机电一体化模具，其特征在于：所述工作基台(3)顶部固定连接有若干均匀分布的弧形块(27)，所述下模体(1)底部设有若干均匀分布的弧形槽(28)，多个所述弧形块(27)分别与多个弧形槽(28)相匹配，所述下模体(1)两侧均固定连接有固定板(29)，所述固定板(29)表面设有若干均匀分布的第一螺纹孔，所述弧形块(27)顶部两侧均设有对称分布的第二螺纹孔，所述第一螺纹孔与第二螺纹孔内螺纹连接有连接螺栓(30)，所述工作基台(3)与下模体(1)通过连接螺栓(30)固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种可调节温度的机电一体化模具，其特征在于：所述下模体(1)顶部四角均固定连接有引导杆(31)，所述引导杆(31)底部外侧开设有第一凹槽，所述第一凹槽内设有第二弹簧(32)，所述上模体(2)底部四角均设有第二凹槽，所述第二凹槽轴心处设有引导孔(33)。
4.根据权利要求3所述的一种可调节温度的机电一体化模具，其特征在于：四个所述第一凹槽分别与四个第二凹槽相匹配，四个所述引导杆(31)分别与四个引导孔(33)相匹配，所述第二弹簧(32)套设在引导杆(31)外侧，且第二弹簧(32)底端与第一凹槽固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种可调节温度的机电一体化模具，其特征在于：所述工作基台(3)顶部一侧设有控制组件(34)，所述控制组件(34)包括单片机(35)，所述单片机(35)的连接端设有温度传感器(36)，所述控制组件(34)的连接端设有显示屏(37)，所述温度传感器(36)与蓄热体(7)相匹配。
6.根据权利要求1所述的一种可调节温度的机电一体化模具，其特征在于：所述蓄热体(7)由蜂窝陶瓷材料制成，所述导热丝(6)由金属铜材料制成，所述隔热层(9)由石棉纤维材料制成。
7.根据权利要求1所述的一种可调节温度的机电一体化模具，其特征在于：所述下模壳(4)与加热槽滑动连接，所述下模壳(4)与模芯(5)通过螺丝固定连接，所述电加热器(10)输出端与导热丝(6)固定连接。
8.根据权利要求1所述的一种可调节温度的机电一体化模具，其特征在于：所述下模壳(4)顶部延伸出加热槽，所述沿板(12)高度与下模壳(4)延伸出加热槽的高度相等，且沿板(12)内侧设有密封槽(16)，所述密封槽(16)与下模壳(4)相匹配。
9.根据权利要求5所述的一种可调节温度的机电一体化模具，其特征在于：所述单片机(35)的输入端设有A/D转换器，所述单片机(35)的输出端设有D/A转换器，所述温度传感器(36)与A/D转换器电性连接，所述电加热器(10)和微型水泵(15)均与D/A转换器电性连接，所述单片机(35)与显示屏(37)电性连接。
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