TWI600521B - 模具結構及其加熱方法 - Google Patents

Description

模具結構及其加熱方法

本發明係關於一種模具結構及其加熱方法，特別是一種用於射出成型之模具結構及其加熱方法。

一般模具應用於射出成型加工時，為順利令成型用之塑料熔漿注入模具之澆注口內穩定流動，避免塑料熔漿過早冷卻成型，因此，模具於合模射料之前，必須先將公模及母模預先加熱至一預定溫度，使塑料熔漿能確實、順利流動至模穴內後再行冷卻成型。

常見之模具預熱之方式有「高週波」或「紅外線」等，然而不論是利用紅外線或高週波對模具進行預熱，因為材質為鋼材之模仁其熱的傳導性亦佳，故而加熱裝置以高周波或紅外線對模仁加熱後，在模具關模到熔融塑料注入模穴內的這一段時間，模仁溫度會迅速下降，而造成後續熔融塑料注入模穴內時模穴表面無法維持高溫的而影響成型結果。換言之，因模仁預熱後冷卻速度過快，而熔融塑料注入模穴內後隨即因模穴內溫度明顯較低而逐漸冷卻成型，容易造成射出成型不完全、成型壓力過大及產品表面不良等情形，而有加以改善之必要。

本發明之主要目的係在提供一種模具結構，其可解決射出成型不完全、成型壓力過大及產品表面不良的情況。

為達成上述之目的，本發明提供一種模具結構，其包括一第一模體、適於與第一模體結合之一第二模體、一模仁、一第一加熱件以及一第二加熱件。當第一模體與第二模體結合之後，一模穴形成於第一模體與第二模體之間。模仁則是配置於模穴，其中該模仁具有一本體、一內表面以及一外表面。第一加熱件穿設於該本體，以對該模仁加熱。第二加熱件則活動地配置於模仁之外表面，以對模仁進行預熱。

在本發明中，自該外表面移除該第二加熱件或是使該第二加熱件不再對該模仁加熱之後，第一加熱件對該模仁進行一間歇性加熱。

在本發明中，該間歇性加熱係當該模仁之溫度達到一預定溫度之後即停止加熱一第一時間，接著加熱一第二時間，再停止加熱該第一時間，再接著加熱該第二時間，以維持該模仁之加熱溫度。

在本發明中，該本體則設有多個通槽，而該第一加熱件穿設於該些通槽。

在本發明中，該第二模體具有一凹槽，該模仁配置於該凹槽，而該內表面與該第二模體相接，該外表面係朝向該第一模體。

在本發明中，當該第一模體與該第二模體結合之後，該外表面與該第一模體之間構成一塑料射出空間。

在本發明中，模具結構，更包括一澆道，其係形成於該第一模體及/或該第二模體，且該澆道係由外向內貫通至該模穴，以供塑料經由該澆道注入。

本發明提供一種模具結構的加熱方法，其包括下列步驟：提供一第二模體；提供一模仁，適於配置在該第二模體，該模仁具有一本體、一內表面以及一外表面；提供一第一加熱件，穿設於該本體，以對該模仁加熱；以及提供一第二加熱件，活動地配置於該外表面，以對該模仁進行預熱。

在本發明中，自該外表面移除該第二加熱件或是使該第二加熱件不再對該模仁加熱之後，第一加熱件對該模仁進行一間歇性加熱。

在本發明中，該間歇性加熱係當該模仁之溫度達到一預定溫度之後即停止加熱一第一時間，接著加熱一第二時間，再停止加熱該第一時間，再接著加熱該第二時間，以維持該模仁之加熱溫度。

在本發明中，該本體則設有多個通槽，而該第一加熱件穿設於該些通槽。

在本發明中，更包括提供一第一模體，適於與該第二模體結合，其中當該第一模體與該第二模體結合之後，一模穴形成於該第一模體與該第二模體之間。

在本發明中，該第二模體具有一凹槽，該模仁配置於該凹槽，而該內表面與該第二模體相接，該外表面係朝向該第一模體。

在本發明中，當該第一模體與該第二模體結合之後，該外表面與該第一模體之間構成一塑料射出空間。

在本發明中，更包括於該第一模體及/或該第二模體形成一澆道，該澆道係由外向內貫通至該模穴，以供塑料經由該澆道注入。

為能讓 貴審查委員能更瞭解本發明之技術內容，特舉較佳具體實施例說明如下。

圖1A繪示本發明一實施例之模具結構的部分示意圖。圖1B繪示圖1A之模具結構移除第二加熱件後的示意圖。圖1C繪示圖1A之模具結構的完整示意圖。圖2繪示本發明一實施例之模仁與第一加熱件以及第二加熱件搭配的示意圖。請參考圖1A、圖1B、圖1C以及圖2，本實施例之模具結構100包括一第一模體110、適於與第一模體110結合之一第二模體120、一模仁130、一第一加熱件140以及一第二加熱件150。當第一模體110與第二模體120結合之後，一模穴H即會形成於第一模體110與第二模體120之間。在本實施例中，第一模體110例如是一公模，第二模體120例如是一母模。

此外，本實施例之模仁130是配置於模穴H中。其中，本實施例之模仁130具有一本體132、一內表面134以及一外表面136。進一步地說，本實施例之第二模體120例如具有一凹槽122，而模仁130係配置於凹槽122。即，模仁130之內表面134與第二模體120相接，而模仁130之外表面136係朝向第一模體110。如此一來，當第一模體110與第二模體120結合之後，模仁130之外表面136與第一模體110之間即構成一塑料射出空間S。

值得一提的是，本實施例係在本體132設置多個通槽132a，而第一加熱件140即是穿設於這些通槽132a中。如此一來，第一加熱件140即可對模仁130加熱。詳細地說，本實施例之第一加熱件140例如是一線型加熱件，其可自模仁130之一側面S11穿入至位於本體132內之通槽132a，並自模仁130之另一側面S12穿出，接著再穿入另一通槽132a，並自側面S11穿出，以構成一加熱迴路，進而讓模仁130能均勻受熱。

另一方面，第二加熱件150則是活動地配置於模仁130之外表面136。第二加熱件150例如是一加熱線圈，例如是藉由貼附於模仁130之外表面136的方式來讓模仁130朝向第一模體110之表面迅速升溫，且受熱均勻。換言之，本發明在利用第一加熱件140對模仁130加熱的同時，再藉由第二加熱件150之輔助來讓模仁130之溫度迅速地提升至一預定溫度(如圖1A所示)。如此一來，在進行射出成型製程時，本發明之模仁130即能藉由第一加熱件140以及第二加熱件150來快速地達到該預定溫度。其中上述第一加熱件140以及第二加熱件150可以耦接至相同的電源供應器(未繪示)。當然，第一加熱件140以及第二加熱件150亦可以耦接至不同的電源供應器，本文在此並不作任何限制。

此外，本實施例例如是在第一模體110與第二模體120結合之前利用第二加熱件150對模仁130進行預熱。在模仁130達到該預定溫度之後，即可移除第二加熱件150，後續僅由第一加熱件140來進行加熱作業(如圖1B所示)。當然，在其他較佳實施例中，第二加熱件150亦可以藉由適當的方式來配置於模仁130，其配置不會影響到後續之射出成型製程。故，本文在此並不限制第二加熱件150僅在第一模體110與第二模體120結合之前進行預熱。

在本實施例中，模具結構100還更包括一澆道160，其係形成於第一模體110及/或第二模體120，且澆道160係由外向內貫通至模穴H，以供塑料經由澆道160注入。因此，當模仁130藉由第一加熱件140以及第二加熱件150快速地達到該預定溫度之後，即可移除第二加熱件150或是停止第二加熱件150之加熱作業。在進行射出成型製程時，本發明僅需要利用第一加熱件140來對模仁130進行一間歇性加熱，即可使模仁130維持在一特定溫度範圍內。如此一來，當塑料經由澆道160注入塑料射出空間S時，塑料能完全且均勻地成型，不會有成型不完全、成型壓力過大及產品表面不良的情況。

圖3繪示本發明一實施例之模具結構的加熱方法之流程圖。請同時參考圖3，本實施例之模具結構的加熱方法包括下列步驟：首先，如步驟S110所述，提供一第二模體。接著，如步驟S120所述，提供一模仁，適於配置在第二模體。其中，如上文所述，模仁130具有一本體132、一內表面134以及一外表面136，而本體132例如設有多個通槽132a。接著，如步驟S130所述，提供一第一加熱件，穿設於模仁之本體。詳細地說，第一加熱件例如是穿設於模仁之多個通槽。接著，如步驟S140所述，提供一第二加熱件，活動地配置於外表面。接著，如步驟S150所述，應用第一加熱件以及第二加熱件以對模仁加熱。之後，如步驟S160所述，移除第二加熱件或是停止第二加熱件之加熱作業，讓第一加熱件對模仁進行間歇性加熱，並使一第一模體與第二模體結合。如上文所述，本實施例之第一模體110適於與第二模體120結合，並形成模穴H。最後，如步驟S170所述，經由一澆道將塑料注入至第二模體與第一模體之間。

圖4繪示本發明一實施例之模具結構的加熱方法之時序控制圖。在圖4中，垂直軸向係表示溫度，水平軸向係表示時間，而標號L1係表示第一加熱件140之加熱時間對應溫度之走線，標號L2係表示第二加熱件150之加熱時間對應溫度之走線。由上文說明搭配圖4清楚可知，本實施例係先藉由第一加熱件140以及第二加熱件150同時對模仁130進行加熱。在模仁130加熱至一預定溫度T之後，即移除第二加熱件150或是停止第二加熱件150之加熱作業，並讓第一加熱件140對模仁130進行該間歇性加熱。故，當模仁130之溫度達到預定溫度T之後，即未見第二加熱件150之加熱時間對應溫度之走線L2。

承上所述，在本實施例中，該間歇性加熱例如是當模仁130之溫度達到預定溫度T之後即停止加熱一第一時間s1，接著加熱一第二時間s2，再停止加熱第一時間s1，再接著加熱第二時間s2，以此類推之加熱模式。其中第一時間s1例如是3秒，而第二時間s2例如是1秒。在上述間歇性之加熱模式下，當第一加熱件140對模仁130加熱時，模仁130之溫度可以升至T2，其中T＜T2。當第一加熱件140停止對模仁130加熱時，模仁130之溫度例如是微幅降至T1，其中T1＜T。換言之，模仁130之溫度範圍可有效地維持在T1至T2之間，其中T1＜T＜T2。值得一提的是，本發明可以依據模仁之材質特性或是塑料之材質特性來設定預定溫度T、停止加熱之第一時間s1，以及加熱之第二時間s2，進而讓模仁於一有效時間s3中能處於一穩定的溫度範圍(T1至T2)中，進而讓塑料經由澆道160注入塑料射出空間S時，塑料能完全且均勻地成型，不會有成型不完全、成型壓力過大及產品表面不良的情況。

圖5繪示本發明一實施例之模具結構的加熱方法之實驗數據圖。請參考圖5，在本發明之模具結構的加熱方法的操作下，係藉由第一加熱件140以及第二加熱件150同時對模仁加熱3秒。接著，移除第二加熱件150，而使該第一加熱件140進行上述之間歇性加熱。其中，C1曲線即表示停止加熱之第一時間s1為3秒，而加熱之第二時間s2為1秒；C2曲線即表示停止加熱之第一時間s1為3秒，而加熱之第二時間s2為2秒；C3曲線即表示停止加熱之第一時間s1為3秒，而加熱之第二時間s2為3秒。因此，所測得結果係C1曲線可維持在溫度85℃附近之穩定溫度範圍，且達一定之有效時間s3。其中，有效時間s3例如是21秒。同樣地，C2曲線與C3曲線亦可分別維持在溫度85℃以及溫度90℃附近之穩定溫度範圍，且亦可達一定之有效時間s3。其中，C2曲線與C3曲線所呈現出之有效時間s3例如均是25秒。如此，更是驗證了本發明之模具結構及其加熱方法能有效地讓模仁能處於一穩定的溫度範圍達一有效時間，該有效時間係足夠讓經由澆道注入之塑料穩定且均勻地流動至適當位置。換言之，在本發明中，塑料能完全且均勻地成型，不會有成型不完全、成型壓力過大及產品表面不良的情況。

需注意的是，上述僅為實施例，而非限制於實施例。譬如 此不脫離本發明基本架構者，皆應為本專利所主張之權利範圍，而應以專利申請範圍為準。

100‧‧‧模具結構

110‧‧‧第一模體

120‧‧‧第二模體

122‧‧‧凹槽

130‧‧‧模仁

132‧‧‧本體

132a‧‧‧通槽

134‧‧‧內表面

136‧‧‧外表面

140‧‧‧第一加熱件

150‧‧‧第二加熱件

160‧‧‧澆道

H‧‧‧模穴

L1、L2‧‧‧加熱件之加熱時間對應溫度之走線

S‧‧‧塑料射出空間

s1、s2、s3‧‧‧時間

S11、S12‧‧‧側面

S110-S170‧‧‧步驟

T、T1、T2‧‧‧溫度

圖1A繪示本發明一實施例之模具結構的部分示意圖。 圖1B繪示圖1A之模具結構移除第二加熱件後的示意圖。 圖1C繪示圖1A之模具結構的完整示意圖。 圖2繪示本發明一實施例之模仁與第一加熱件以及第二加熱件搭配的示意圖。 圖3繪示本發明一實施例之模具結構的加熱方法之流程圖。 圖4繪示本發明一實施例之模具結構的加熱方法之時序控制圖。 圖5繪示本發明一實施例之模具結構的加熱方法之實驗數據圖。

120‧‧‧第二模體

122‧‧‧凹槽

130‧‧‧模仁

132‧‧‧本體

134‧‧‧內表面

136‧‧‧外表面

140‧‧‧第一加熱件

150‧‧‧第二加熱件

Claims (15)

1. 一種模具結構，包括：一第一模體；一第二模體，適於與該第一模體結合，其中當該第一模體與該第二模體結合之後，一模穴形成於該第一模體與該第二模體之間；一模仁，配置於該模穴，其中該模仁具有一本體、一內表面以及一外表面；一第一加熱件，穿設於該本體，以對該模仁加熱；以及一第二加熱件，活動地配置於該外表面，其中於該第一模體與該第二模體結合之前，該第二加熱件對該模仁進行預熱。
2. 如申請專利範圍第1項所述之模具結構，其中自該外表面移除該第二加熱件或是使該第二加熱件不再對該模仁加熱之後，該第一加熱件對該模仁進行一間歇性加熱，以維持該模仁之加熱溫度。
3. 如申請專利範圍第2項所述之模具結構，其中該間歇性加熱係當該模仁之溫度達到一預定溫度T之後即停止加熱一第一時間，接著加熱一第二時間秒，再停止加熱 該第一時間，再接著加熱該第二時間，以維持該模仁之加熱溫度。
4. 如申請專利範圍第1項所述之模具結構，其中該本體則設有多個通槽，而該第一加熱件穿設於該些通槽。
5. 如申請專利範圍第1項所述之模具結構，其中該第二模體具有一凹槽，該模仁配置於該凹槽，而該內表面與該第二模體相接，該外表面係朝向該第一模體。
6. 如申請專利範圍第1項所述之模具結構，其中當該第一模體與該第二模體結合之後，該外表面與該第一模體之間構成一塑料射出空間。
7. 如申請專利範圍第1項所述之模具結構，更包括一澆道，其係形成於該第一模體及/或該第二模體，且該澆道係由外向內貫通至該模穴，以供塑料經由該澆道注入。
8. 一種模具結構的加熱方法，包括：提供一第二模體；提供一模仁，適於配置在該第二模體，該模仁具有一本體、一內表面以及一外表面；提供一第一加熱件，穿設於該本體，以對該模仁加熱；以及提供一第二加熱件，活動地配置於該外表面，以對該模仁進行預熱。
9. 如申請專利範圍第8項所述之模具結構的加熱方法，其中自該外表面移除該第二加熱件或是使該第二加熱件不再對該模仁加熱之後，該第一加熱件對該模仁進行一間歇性加熱，以維持該模仁之加熱溫度。
10. 如申請專利範圍第9項所述之模具結構的加熱方法，其中該間歇性加熱係當該模仁之溫度達到一預定溫度之後即停止加熱一第一時間，接著加熱一第二時間，再停止加熱該第一時間，再接著加熱該第二時間，以維持該模仁之加熱溫度。
11. 如申請專利範圍第8項所述之模具結構的加熱方法，其中該本體則設有多個通槽，而該第一加熱件穿設於該些通槽。
12. 如申請專利範圍第8項所述之模具結構的加熱方法，更包括提供一第一模體，適於與該第二模體結合，其中當該第一模體與該第二模體結合之後，一模穴形成於該第一模體與該第二模體之間。
13. 如申請專利範圍第8項所述之模具結構的加熱方法，其中該第二模體具有一凹槽，該模仁配置於該凹槽，而該內表面與該第二模體相接，該外表面係朝向該第一模體。
14. 如申請專利範圍第12項所述之模具結構的加熱方法，其中當該第一模體與該第二模體結合之後，該外表面與該第一模體之間構成一塑料射出空間。
15. 如申請專利範圍第12項所述之模具結構的加熱方法，更包括於該第一模體及/或該第二模體形成一澆道，該澆道係由外向內貫通至該模穴，以供塑料經由該澆道注入。