[实用新型]具有3D冷却水路的复合式模具

说明书

技术领域

    本实用新型是有关于一种射出模具，且特别是有关于一种能有效提升冷却效能且容易模块化制作，以节省制造成本的具有3D冷却水路的复合式模具。

背景技术

在射出成型的技术上，除了考虑部品的良率之外，为了缩短成型工时，因此，在模具上开孔以作为冷却水路，促使模具以本身的热传导来达到一定程度的均温，以达冷却胶体并达到成型的目的，此乃业界所熟知的技术。

然而，传统模具上的冷却水路，受限于加工工法的限制，通常只能借由直孔铣削或钻孔方式，以最简单化地在模具上形成冷却水路。虽然利用钻削法所形成的冷却水路，对于射出模具有一定程度上的温控作用，但是，以传统钻削方式所形成的冷却水路，却无法针对产品的曲面或造型复杂区域进行均匀的散热设计，而在模具散热不均匀的情形，将直接影响射出部品的质量、收缩良率及制造工时与成本，因此，如何针对部品复杂曲面达成等均匀散热设计，一直是业界共同努力的课题之一。

目前较为热门的模具冷却水路设计方案，是一种借由积层制造技术（Additive Manufacturing, AM；亦称加法技术）来制造出具有3D或复杂曲面的异形冷却水路（Conformal Cooling Channel）。其技术是采用分层加工、叠加成形的方式将所欲产制的对象，先建构出一3D图档，然后削切成一层一层的2D平面，再将2D平面逐层予以堆栈（如雷射逐层烧结），以逐层增加材料来制成3D实体，运用这种积层制造技术就可以在模具上直接形成复杂的3D冷却水路，此举，虽然能够解决传统钻削水路其散热不均的问题，但是，以目前积层制造技术的制作实体的成本仍属高昂，如果要完全以积层方式来逐层堆栈制成具有3D冷却水路的模具，在制造的成本上显然并不经济，而且所欲积层出的对象（模具）厚度越大，材料堆栈的次数就相对增加、制造成本就越高，因此，如果完全以积层制造技术来设计模具的冷却水路，就实务面而言，并非完全理想的设计选项。

据上，传统倚靠钻削技术制造冷却水路，存在有散热不均的问题，而现有以积层制造技术虽能克服温控问题，但是，模具所需材料堆栈厚度越大，其制造成本将更加昂贵，经济效益就不佳，而且也不适合模块化的大量生产。因此，针对上述两种制作冷却水路的模具技术，各有利弊而无法兼备，即有以下本实用新型的产生。

实用新型内容

本实用新型所提供的一种具有3D冷却水路的复合式模具，针对最需要复杂冷却水路的模穴周遭部位，以积层制造技术来成型异形冷却水路，而模具的其它部位仍以传统的钻削方式进行加工制作，所以在制造上就能有效降低成本，且也能使模具准确有效地达成冷却降温效果。

本实用新型的具有3D冷却水路的复合式模具，在镶板上设置以积层制造技术制成的第一冷却区段，且第一冷却区段位于模穴一侧，使射出部品的温控更优化，且镶板的独立设置，更容易作模块化设计，成本较低之外，制造上更为容易。

为达上述目的，本实用新型的解决方案是：

一种具有3D冷却水路的复合式模具，包含一第一模板、一第二模板及至少一镶板。前述模板上设有一浇口、一与该浇口直通的热浇道及一冷浇道。该镶板安置在该第一模板和该第二模板的一分模面上，且该第一模板、该第二模板及该镶板三者之间界定出至少一与该热浇道相连通的模穴，而该镶板具有一连通于该冷浇道并靠近于该模穴的第一冷却区段，该第一冷却区段是利用积层制造方式形成于该镶板的一侧面。

依照上述的具有3D冷却水路的复合式模具，其中，该第一模板的分模面上设有一与该冷浇道相连通的凹槽，该镶板安置于该凹槽内。

依照上述的具有3D冷却水路的复合式模具，其中，该镶板具有依序层叠组成的一积层部、一透气部及一网层部，该第一冷却区段是设置在该积层部上，且该第一冷却区段包含有设置于该积层部的一外周侧上的一入口及一出口，以及一衔接在该入口与出口之间的异形水路，该异形水路呈蜿蜒状绕设，且邻靠于该模穴。

依照上述的具有3D冷却水路的复合式模具，其中，更包含一灌嘴、至少第一模仁及至少一第二模仁；该第一模板与第二模板相互叠合以界定出至少二模仁孔；该灌嘴是结合在该第一模板或第二模板的任一者上，前述浇口、热浇道及冷浇道是设置在该灌嘴上；该第一模仁与第二模仁相对应嵌设在前述模仁孔中；该镶板设有一对，该多个镶板相互对合并安置前述分模面上，且该模穴是由两镶板对合组成，该多个镶板更具有一与前述热浇道相连通的横浇道及一与该冷浇道及该第一冷却区段相连通的第二冷却区段。