感应加热模具系统的制作方法

感应加热模具系统
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求在2020年11月28日提交的美国临时专利申请63/118,890号的优先权权益。
3.发明背景
技术领域
4.本发明涉及感应加热模具系统，尤其涉及在加热循环之间需要快速冷却的模具系统。


背景技术：

5.许多成型系统需要在成型开始之前将模具加热到加工温度。在循环之间加热模具所需的时间是生产总加工时间的一部分。尽量减少这段时间很重要，因为它直接影响制造模制件的成本。另外，一些模具需要在成型循环之间冷却的模具，以例如无变形或无损坏地去除零件。在这些系统中，快速冷却和快速加热均更加重要。加热棒和冷却通道通常配置在模具主体中，或者在模具主体周围配置加热模块以通过传导加热来加热模具主体。加热模块或加热夹套可以用于通过传导加热从外向内来加热模具。因此，加热器模块与模具主体之间的间隙距离必须保持非常低，以促进快速加热。模具主体与加热器模块之间的这种紧密间隙通常导致更长的冷却时间，因为热膨胀使这些部件接合，从而阻止模具主体从加热器模块去除。因此，加热循环和冷却循环可能比预期的长。


技术实现要素：

6.本发明涉及感应加热模具系统，尤其涉及能够快速加热模具和快速冷却以减少热循环时间的模具系统。示例性感应加热模具系统使用加热器模块中的感应线圈，所述感应线圈感应加热被配置在模具主体上(例如在模具主体的外周边周围)的铁磁层。模具主体的材料可以是具有高热导率的材料，如铜或铜合金。使用具有高热导率的材料将减少内部温度变化。冷却通道可以被配置在所述感应线圈与所述模具主体上的所述铁磁层之间，以允许流体从所述模具主体与所述加热器模块之间通过以快速冷所述却模具主体，从而去除模制件。示例性感应加热模具系统可以包括多个加热器模块，所述加热器模块可以联接在一起，使得冷却流体从一个模块到第二模块地穿过联接的冷却通道。用这种方式，加热器模块的数量和/或尺寸可以进行组合以针对各种模具主体大小或长度提供感应加热模具系统。
7.示例性感应加热模具系统可以被配置用于使型坯膨胀并拉长成气囊。医用气囊导管广泛用于微创诊断和治疗程序，包括扩张血管、打开堵塞物、输送支架等。气囊导管的气囊部分由型坯形成，型坯是具有锥形末端的聚合物管状棒。管子被加热，并且诸如空气的扩张流体被迫进入一端以使气囊径向地膨胀，同时气囊被沿着长度轴线拉伸以将气囊拉长。这个过程形成抗拉强度已增大的薄壁气囊。然后将这个膨胀的气囊附接到导管并通常由护套压缩以插入到身体中，例如插入到血管系统中。制造膨胀气囊的过程需要将型坯在模具
主体内加热到膨胀温度，在拉伸和膨胀之前加热到阈值温度。然后模具主体必须冷却到低于阈值温度，以从模具主体去除膨胀的气囊。在这个过程中需要快速的热循环。
8.配置用于气囊导管气囊加工的示例性感应加热模具系统可以包括具有用于接纳型坯的圆柱形部分的模具主体。型坯的一端可以与例如压缩空气或氮气的扩张流体源联接。型坯的另一端可以被挤压或以其他方式阻塞以允许扩张流体使型坯径向地膨胀。模具主体可以具有配置在外表面周围的铁磁层，所述铁磁层被配置成由加热器模块中的感应加热器加热。感应加热器与铁磁层之间的冷却通道间隙，例如沿着模具主体的圆柱形外表面，可以通过水直接流到模具主体上来实现快速冷却。冷却通道具有偏移距离，所述冷却通道的尺寸在铁磁层与加热器模块和/或感应线圈之间对准，并且这个偏移距离可以实际上很大以实现快速冷却。这个偏移距离可以是约1mm或更多、约2mm或更多、约3mm或更多、约4mm或更多、约5mm或更多、约6mm或更多、约8mm或更多，以及介于所提供的值之间且包括所提供的值的任何范围。这个大的偏移距离对于经由加热器模块进行的传导加热而言是不切实际的，但是由于可以通过模具主体表面的冷却流体的体积，它确实允许非常快速的冷却。另外，这个较大的偏移距离确保热膨胀不会阻止模具主体从加热器模块中去除。
9.另一个优点是模具主体不需要直接配置在其中的任何加热棒或冷却通道。这使得加工更快更容易，并且模具主体只需简单地放置在加热器模块中并在不附接到冷却流体管道或电加热器的情况下被去除。
10.模具主体上的铁磁层是可以由感应线圈加热或通过磁场的快速变化加热的材料。当物体被放置在变化的磁场中时，感应加热在导电物体(不一定是磁钢)中发生。感应加热是由例如铁、镍、钴、钆、镝的磁性材料和这些材料的合金(例如含有特定铁或镍的钢)中发生的磁滞和涡流损耗所致。铁磁层使感应加热的效率提高。与导热材料(如铜或铜合金)结合的铁磁材料薄层具有感应加热效率高和模具内部快速传热的优点。非铁磁材料可以经由感应加热来加热，但是效率很低，并且感应驱动系统更复杂。由于高耐腐蚀性质，镍可能是理想的铁磁层。铁磁层可以很薄，并且可能通过感应加热而很快地变得非常热。这个非常热的铁磁层然后通过传导来加热模具主体。这种加热方法可以比使用联接在模具主体周围的加热器模块的传统加热快得多。铁磁层的温度可以在感应加热时达到有效高温。铁磁层的厚度可以很薄，例如约10微米(μm)到约500μm厚，例如约10μm或更多、约100μm或更多、约200μm或更多、约300μm或更多、约400μm或更多，以及介于所提供的厚度值之间和包括所提供的厚度值的任何范围。
11.配置用于气囊导管气囊加工的示例性感应加热模具系统可以具有模具主体，所述模具主体在圆柱形模具主体的两端之一或两者上形成延长套筒。这个延长套筒可以被配置成接纳端部套筒塞，所述端部套筒套塞可以具有孔以接纳型坯的锥形端。端部套筒塞可以由例如金属的导热材料制成，导热材料由来自延长套筒的传导加热来加热。端部套筒塞可以包括已去除材料，以实现端部套筒塞的快速加热。举例来说，端部套筒塞可以具有沿着长度轴线延伸到端部套筒塞中的塞孔，所述塞孔使质量显著减少例如1/5或更多、约1/4或更多、约1/3或更多、约1/2或更多，以及介于所提供的质量减少之间和包括所提供的质量减少的任何范围。延长套筒可以比主要圆柱延伸部上的模具主体厚度薄得多，并且所述延长套筒的厚度与模具主体延伸部厚度的比可以为约1/4或更多、约1/3或更多、约1/5或更多、约1/10或更多、约1/20或更多，以及介于所提供的值之间和包括所提供的值的任何范围。延长
套筒的厚度和端部套筒塞的质量减少可以被配置成使得模具主体和端部套筒塞能够基本上以相同的速率加热。任何部件的加热都会考虑端部或暴露表面的热损失，考虑到它们可以实现均匀加热。这种薄的延长套筒比模具主体延伸部分加热得更快，然后将热量传递到端部套筒塞。延长套筒与端部套筒塞之间的这个附加界面和相关联的阻力由最薄的延长套筒来克服。
12.绝缘体帽可以被配置在端部套筒塞的暴露端上以减少热损失，并且可以由例如热导率不超过0.5w/(m
·
k)的材料的隔热材料制成。示例性端部绝缘帽可以由例如含氟聚合物的耐高温聚合物制成。
13.感应加热模具的示例性加热模块包括可以被配置在例如环氧树脂的线圈灌封物中的感应线圈。线圈灌封物可以是电绝缘的，但是可以导热。感应线圈可以是导电线圈，例如在感应加热层中产生磁场的铜线圈。感应线圈可以暴露于冷却通道或可以埋入线圈灌封物内。加热器模块的主体可以由金属或其他导热材料制成，以帮助在加热循环之间冷却模具主体。
14.模具主体可以由例如金属的导热且耐用的材料制成，并且可以是铝、钢、铜、金属合金等。模具主体必须将热从铁磁层传递到模腔和模腔中的待成型部件，例如型坯。示例性模具主体具有约100w/(m*k)或更大、约200w/(m*k)或更大的热导率。
15.本发明的发明内容是作为对本发明的实施方案中的一些实施方案的大致介绍而提供，并且不旨在进行限制。本文中提供了包括本发明的变化和替代性配置的附加示例实施方案。
附图说明
16.附图包括在内以提供对本发明的进一步理解并且并入本说明书中并构成本说明书的一部分，图示本发明的实施方案，并与具体实施方式一起用于解释本发明的原理。
17.图1示出了具有模具主体、端部套筒塞和绝缘体帽的示例性模具主体组件的透视图。
18.图2示出了配置在第一模块化加热器组件和第二模块化加热器组件的感应线圈之间的示例性模具主体组件的横断面透视图。
19.图3示出了配置在第一模块化加热器组件和第二模块化加热器组件的感应线圈之间的示例性模具主体组件的透视图。
20.图4示出了包括被配置在模具主体组件周围的第一加热器模块和第二加热器模块的示例性模块化加热器组件的透视图。
21.图5示出了具有模具主体的模具主体组件，所述模具主体具有从配置有端部套筒塞的第一端和第二端延伸的延长套筒和用以密封并绝缘模具主体的绝缘体帽；管道延伸穿过整个组件。
22.图6示出了从每个端部去除了端部套筒塞和绝缘体帽的情况下的图5的模具主体组件。
23.图7示出了图6的模具主体组件，具有可模制主体，配置在模腔内并延伸穿过第一端部套筒塞和第一端部绝缘体帽的型坯。
24.图8示出了感应加热模具组件，所述感应加热模具组件包括各自具有感应线圈的
两个加热器模块、配置在加热器模块内并具有感应加热层的模具主体组件。
25.图9示出了沿着图8中的线9-9截取的感应加热模具的横断面图。
26.图10示出了沿着图8中的线10-10截取的感应加热模具的横断面图。
27.图11示出了沿着模具主体和塞的节点的模具温度与时间的图。
28.图12示出了当所用的具有感应加热层或铁磁层的感应加热模具具有模具的延长套筒部分(其中配置有端部套筒塞)时的模具温度与时间的图。
29.贯穿图的若干视图，对应的参考字符指示对应的部分。各图表示对本发明的实施方案中的一些实施方案的图示并且绝不被视为对本发明的范围的限制。此外，各图不一定成比例，一些特征可能被放大以示出特定部件的细节。因此，本文中所公开的特定结构细节和功能细节不应被解释为限制性的，而是仅作为教导本领域技术人员以各种方式采用本发明的代表性基础。
具体实施方式
30.如本文中所使用，术语“包括”、“包含”、“具有”或其任何其他变化形式旨在涵盖非排他性包含。举例来说，包括一系列要素的过程、方法、物品或设备未必仅限于这些要素，而是可以包括未明确列示或所述过程、方法、物品或设备固有的其他要素。此外，“一(a或an)”的使用被用于描述本文中所述的元件和部件。这样做只是为了方便起见并在广义上给出本发明的范围。此描述应被解读为包括一个或至少一个，并且单数也包括复数，除非另有明确含义。
31.在本文中描述并且在附图中图示本发明的某些示例性实施方案。所描述实施方案仅用于说明本发明的目的并且不应被解释为限制本发明的范围。本领域技术人员将想到本发明的其他实施方案和所描述实施方案的某些修改、组合和改进，并且所有这些替代实施方案、组合、修改、改进都在本发明的范围内。
32.参考图1到图4，示例性感应加热模具系统10利用模具主体组件16，模具主体组件16包括被配置用于插入到加热器组件中的模具60。加热器组件可以是模块化的，其中两个或更多个加热器模块可以彼此相邻放置以加热模具主体。如图所示，两个加热器模块30、40被配置在模具主体组件16周围以提供对模具主体和其中的可模制主体的有效加热。如果模具主体更长，则可以添加额外的加热器模块。
33.如图1和图2所示，示例性模具主体组件包括模具主体60，模具主体60具有模具套筒部分61，模具套筒部分61具有穿过其中从模腔入口65延伸到模腔出口69的圆柱形管道或模腔62。模具主体具有含有铁磁材料的感应加热层或铁磁层68。感应线圈32和42将加热这个铁磁层，这个铁磁层然后将通过传导来加热模具主体60。模具主体具有第一延长套筒63和第二延长套筒66，所述套筒中配置有第一端部套筒塞70和第二端部套筒塞76。由于延长套筒的相对于模具套筒部分61中的模具主体的壁厚度的薄性质，延长套筒加热非常快，因此套筒塞将传导来自延长套筒的热。如本文所述，模具套筒部分的厚度与延长套筒的厚度之比可以为5:1或更大、10:1或更大，以及介于所提供的厚度比之间和包括所提供的厚度比的任何范围。延长套筒63的厚度64和模具套筒部分61的厚度67在图5中示出。
34.第一端部绝缘体帽72和第二端部绝缘体帽78被配置成分别抵靠第一端部套筒塞70和第二端部套筒塞76。绝缘体帽由热导率小于100w/m*k的隔热材料制成，可以是耐高温
聚合物或陶瓷材料。如图所示，第一端部绝缘体帽和第二端部绝缘体帽的一部分被分别插入到第一端部套筒塞和第二端部套筒塞的环壁中。
35.孔延伸穿过整个模具主体组件16。第一端部绝缘体帽72具有帽孔73并且第二端部绝缘体帽78具有帽孔79。第一端部套筒塞70具有塞孔71，塞孔71可以具有用于接纳和保持型坯的锥形部分的锥形部分。第二端部套筒塞76具有塞孔77并且还可以具有用于接纳和保持型坯的锥形部分的锥形部分。模具主体具有通向模腔62的入口孔65和出口孔69。同样，模腔可以是圆柱形的。这些孔被对准以接纳和保持型坯以使型坯径向地膨胀并且还将型坯拉长。
36.参考图3和图4，示例性模具主体组件16被配置在第一加热器模块30和第二加热器模块40的感应线圈32、42内。模具主体组件或其一部分可以可拆卸地附接到模块化加热器组件14并且可以插入到模具孔38中和从模具孔38去除。
37.如图1所示，第二端部套筒塞76具有塞孔77和已去除材料孔75以增加加热时间。此外，如图2所示，第一端部套筒塞70具有锥形孔71并且第一端部绝缘体帽72具有第一帽孔73，将所述孔对准以接纳型坯。同样，第二端部套筒塞76具有锥形塞孔77并且第一端部绝缘体帽78具有第一帽孔79，将所述孔对准以接纳型坯。
38.现在参考图5到图7，示例性模具主体组件16被配置成保持型坯50、示例性可模制管15，其中型坯的第一延伸部55延伸穿过第一端部套筒塞70并穿过第一端部绝缘体帽72伸出。型坯具有保持在第一端部套筒塞的锥形孔71中的第一锥形端53。型坯的气囊延伸部52被配置在模具主体60的模腔62内。如图7所示，型坯可以被配置在模具组件的第一端中，然后第二端部套筒塞和第二端部绝缘体帽可以被配置在型坯的第二延伸部57和第二锥形端54上方。注意一些实施方案，第一端可以与模具主体固定或联接，从而有一端用于去除。备选地，型坯可以被配置在模具主体组件16中，然后整个模具主体组件可以通过模具孔插入到模块化加热器组件中。
39.如图8所示，示例性感应加热模具10具有配置在模块化加热器组件14内的模具主体组件16。可模制管或型坯50与流体口56连接，流体口56被配置成用流体填充型坯以进行扩张和/或拉长。型坯的夹具部分58被配置在流体口的相对第二端上。感应线圈32、42分别被配置在加热器模块30、40中，冷却通道34被配置在感应线圈与模具主体60的铁磁层68之间。在这个实施方案中，冷却通道是围绕圆柱形模具主体径向延伸的冷却环35。冷却流体泵90将冷却流体流92从冷却流体入口36泵送到第一加热器模块30中的冷却流体出口37，并从冷却流体入口46通过冷却环45泵送到第二加热器模块40的冷却流体出口47。请注意，如果模具长或大，则可以使用单独的进料机或泵，其中将单独的冷却流体引入到每个冷却流体入口中。当两个或更多个加热器模块被联接在一起时，如图所示，冷却流体可以在从远侧冷却流体出口47离开模块化加热器组件14之前从一个模块流到下一个模块。感应加热模具组件使模具能够快速加热和快速冷却，以实现更快的模制主体吞吐量。
40.图8示出了感应加热模具组件10，感应加热模具组件10包括各自具有感应线圈32的两个模块化加热器组件14、配置在加热器模块30、40内并具有铁磁层68的模具主体16组件。第一端部套筒塞70被配置在第一加热器模块30的第一延长套筒63内，第二端部套筒塞76被配置在第二加热器模块40的第二延长套筒66内。如图1所示，这个延长套筒塞具有已去除材料孔75，由于延长套筒与端部套筒塞之间的界面所引起的热损失，使得能够更快地加
热端部套筒塞。如图1所示，已去除材料孔使得端部套筒塞能够和与延长套管之间的模具主体具有大致相同的加热时间。也如图8所示，第一端部绝缘体帽72和第二端部绝缘体帽78被分别插入到第一端部套筒塞和第二端部套筒塞中并且使所述端部套筒塞热绝缘。所述帽可以由隔热材料制成。图8中还示出了被配置在型坯的第一端和第二端上的膨胀器51、51'，它们被配置成在型坯已经达到膨胀温度后拉伸型坯，如大箭头所示。注意，型坯可以由于通过扩张口引入的流体或扩张流体59的压力而径向膨胀。
41.如图9所示，感应加热模具组件10包括冷却通道34，在感应线圈32与模具主体60或铁磁层之间的方向上径向延伸的具有冷却通道偏移距离39的冷却环35。冷却通道偏移距离是冷却流体流过其中以在加热循环后快速冷却模具主体和端部套筒塞的尺寸。感应线圈可以被配置在线圈灌封物33中，线圈灌封物是将线圈固定在适当位置，但是将线圈与模具主体和加热器模块外壳材料31电隔离的电绝缘材料，例如环氧树脂，所述材料可以导热以帮助在加热循环之后冷却感应加热的模具主体组件10。冷却通道偏移距离可以从线圈灌封物到铁磁材料或配置在其上方的覆盖层。如本文所述，用于冷却流体流的冷却通道偏移距离或间隙可以是2mm或更多、约3mm或更多、约5mm或更多，以及介于所提供的通道偏移距离之间和包括所提供的通道偏移距离的任何范围。型坯50或可模制管15已经径向膨胀以形成气囊18，如图9所示。
42.如图10所示，端部套筒塞70被配置在上面有感应加热层或铁磁层68的第一延长套筒63内。端部套筒塞具有例如圆柱形孔的已去除材料75以减少必须加热的材料量。端部套筒塞可以紧密配合在延长套管内，但是界面将产生加热阻力，因此，已去除材料可以使温度加热曲线与模具主体的温度加热曲线匹配。延长套筒64的厚度被示出并且这个厚度可以是模具主体延伸部的厚度的一部分。模具主体延伸部可以是模具的一部分，具有基本上相同的横断面并且可以形成圆柱体，如本文所示。
43.图11示出了沿着模具主体和端部套筒塞的节点的模具温度与时间的图。请注意，图11所示的端部套筒塞没有已去除材料，所述端部套筒塞明显滞后于模具主体延伸部的加热。
44.如图12所示，端部套筒塞具有已去除材料，如本文所示，温度分布线更接近于模具主体延伸部的温度分布线。
45.本领域技术人员将了解，在不背离本发明的范围的情况下，可以在本发明中做出各种修改、组合和变化。可修改和/或以任何适合的方式组合本文所述的具体实施方案、特征和要素。因此，本发明旨在涵盖本发明的修改、组合和变化，只要所述修改、组合和变化处于随附权利要求及其等效内容的范围内即可。

技术特征：
1.一种感应加热模具系统，所述感应加热模具系统包括：a)第一加热器模块，所述第一加热器模块包括：i)模具孔；ii)感应线圈；b)模具主体组件，所述模具主体组件被配置在所述模具孔内和所述感应线圈内并且包括：i)导热的模具主体；以及ii)模腔；iii)铁磁层，所述铁磁层被配置在所述模具主体周围；其中所述铁磁层被配置成由所述感应线圈加热，并且其中所述铁磁层被配置成通过热传导来加热所述模具主体。2.如权利要求1所述的感应加热模具系统，所述感应加热模具系统还包括处于所述加热器模块的所述铁磁层与所述感应线圈之间的冷却通道，其中所述冷却通道具有用于冷却流体流的偏移距离。3.如权利要求2所述的感应加热模具系统，其中所述偏移距离至少为1mm。4.如权利要求2所述的感应加热模具系统，其中所述偏移距离至少为2mm。5.如权利要求1所述的感应加热模具系统，其中所述模具主体是导热金属。6.如权利要求1所述的感应加热模具系统，其中所述模具主体由选自由以下各者组成的群的材料制成：铜、银金、氮化铝、碳化硅、钨、石墨、锌及其复合材料。7.如权利要求6所述的感应加热模具系统，其中所述模具主体具有至少100w/(m*k)的热导率。8.如权利要求6所述的感应加热模具系统，其中所述模具主体具有至少150w/(m*k)的热导率。9.如权利要求1所述的感应加热模具系统，其中所述模具主体腔具有入口孔。10.如权利要求9所述的感应加热模具系统，所述感应加热模具系统还包括被配置在所述入口孔上方的绝缘体帽。11.如权利要求1所述的感应加热模具系统，其中所述模腔具有入口孔和出口孔。12.如权利要求11所述的感应加热模具系统，所述感应加热模具系统包括被配置成对准的多个加热器模块，其中所述第一加热器模块的模腔与第二加热器模块的模腔对准。13.如权利要求1所述的感应加热模具系统，所述感应加热模具系统还包括泵，所述泵将冷却剂流泵送通过所述冷却通道以快速冷却所述模具主体。14.如权利要求13所述的感应加热模具系统，所述感应加热模具系统包括被配置成对准的多个加热器模块，其中所述冷却剂流从所述第一加热器模块流到第二加热器模块。并且所述模块孔对准以接纳模具主体。15.如权利要求14所述的感应加热模具系统，其中所述第一加热器模块具有冷却流体入口和流体冷却出口，并且其中所述第二加热器模块具有冷却流体入口和流体冷却出口，并且其中所述第一加热器模块的所述冷却流体出口与所述第二加热器模块的所述冷却流体入口流体连通。16.如权利要求1所述的感应加热模具系统，其中所述模腔具有入口孔和被配置在所述
入口孔周围的延长套筒；并且其中模具主体组件包括被配置在所述延长套筒内的端部套筒塞。17.如权利要求16所述的感应加热模具系统，其中所述铁磁层被配置在所述延长套筒上，其中所述铁磁层加热所述延长套筒并且其中所述延长套筒加热所述端部套筒塞。18.如权利要求17所述的感应加热模具系统，其中所述延长套筒是导热材料。19.如权利要求17所述的感应加热模具系统，其中所述套筒塞具有已去除材料孔以提高所述套筒塞的加热速率。20.如权利要求19所述的感应加热模具系统，其中所述孔是圆柱形孔。21.如权利要求16所述的感应加热模具系统，所述感应加热模具系统还包括邻近所述塞配置的绝缘体帽。22.如权利要求1所述的感应加热模具系统，其中所述模具主体包括在第一端上的第一延长套筒和在第二端上的第二延长套筒，并且其中所述模具主体组件包括位于所述第一端上的第一套筒塞。23.如权利要求22所述的感应加热模具系统，其中所述模腔包括位于所述第二端上的第二端部套筒塞。24.如权利要求22所述的感应加热模具系统，其中所述铁磁层被配置在所述第一延长套筒上，其中所述铁磁层加热所述第一延长套筒，并且其中所述第一延长套筒加热所述第一端部套筒塞。25.如权利要求24所述的感应加热模具系统，其中所述铁磁层被配置在所述第二延长套筒上，其中所述铁磁层加热所述第二延长套筒，并且其中所述第二延长套筒加热所述第二端部套筒塞。26.如权利要求24所述的感应加热模具系统，其中所述第一端部套筒塞和所述第二端部套筒塞各自具有与所述模腔对准的孔。27.如权利要求26所述的感应加热模具系统，所述感应加热模具系统还包括分别邻近所述第一端部塞和所述第二端部塞配置的第一端部绝缘体帽和第二端部绝缘体帽。28.如权利要求27所述的感应加热模具系统，其中第一端部绝缘体帽和第二端部绝缘体帽各自具有分别与所述第一端部塞和所述第二端部塞中的所述孔联接的孔。29.如权利要求28所述的感应加热模具系统，其中可模制管延伸穿过所述第一端部绝缘体帽、所述第一端部塞、所述模腔、所述第二端部塞以及所述第二端部绝缘体帽中的所述孔。30.如权利要求29所述的感应加热模具系统，其中所述可模制管的第一端与扩张口联接，并且其中扩张流体填充所述可模制管以使所述可模制管在所述模腔内膨胀。31.如权利要求30所述的感应加热模具系统，其中所述可模制管在第二密封端上密封。32.如权利要求31所述的感应加热模具系统，其中所述第二密封端被配置在所述第二端部绝缘体帽外部。33.如权利要求31所述的感应加热模具系统，其中所述可模制管是型坯。34.如权利要求33所述的感应加热模具系统，其中所述型坯具有圆柱形部分以及第一锥形端和第二锥形端。35.如权利要求33所述的感应加热模具系统，所述感应加热模具系统还包括被配置成
拉伸所述型坯的膨胀器。36.一种由型坯形成气囊的方法，所述方法包括：a)提供如权利要求2所述的感应加热模具系统；b)将型坯插入到所述模腔中；c)使电流流过所述感应线圈；其中所述铁磁层被感应加热并且加热所述模具主体；d)加热所述型坯；e)将扩张流体泵送到所述型坯中以使所述型坯膨胀；f)拉伸所述型坯；g)将冷却流体泵送通过所述冷却通道以冷却所述模具；h)从所述模腔去除所述型坯。37.如权利要求36所述的方法，其中所述偏移距离至少为1mm。38.如权利要求36所述的方法，其中所述偏移距离至少为2mm。39.如权利要求36所述的方法，其中所述模具主体是导热金属。40.如权利要求36所述的方法，其中所述模具主体由选自由以下各者组成的群的材料制成：铜、银金、氮化铝、碳化硅、钨、石墨、锌及其复合材料。41.如权利要求40所述的方法，其中所述模具主体具有至少100w/(m*k)的热导率。42.如权利要求50所述的方法，其中所述模具主体具有至少150w/(m*k)的热导率。43.如权利要求36所述的方法，其中所述模具主体腔具有入口孔。44.如权利要求43所述的方法，所述方法还包括被配置在所述入口孔上方的绝缘体帽。45.如权利要求36所述的方法，其中所述模腔具有入口孔和出口孔。46.如权利要求45所述的方法，所述方法包括被配置成对准的多个加热器模块，其中所述第一加热器模块的模腔与第二加热器模块的模腔对准。47.如权利要求36所述的方法，所述方法包括被配置成对准的多个加热器模块，其中所述冷却剂流从所述第一加热器模块流到第二加热器模块。并且所述模块孔对准以接纳模具主体。48.如权利要求47所述的方法，其中所述第一加热器模块具有冷却流体入口和流体冷却出口，并且其中所述第二加热器模块具有冷却流体入口和流体冷却出口，并且其中所述第一加热器模块的所述冷却流体出口与所述第二加热器模块的所述冷却流体入口流体连通。49.如权利要求36所述的方法，其中所述模腔具有入口孔和被配置在所述入口孔周围的延长套筒；并且其中模具主体组件包括被配置在所述延长套筒内的端部套筒塞。50.如权利要求49所述的方法，其中所述铁磁层被配置在所述延长套筒上，其中所述铁磁层加热所述延长套筒，并且其中所述延长套筒加热所述端部套筒塞。51.如权利要求50所述的方法，其中所述延长套筒是导热材料。52.如权利要求49所述的方法，其中所述套筒塞具有已去除材料孔以提高所述套筒塞的加热速率。53.如权利要求52所述的方法，其中所述孔是圆柱形孔。
54.如权利要求36所述的方法，其中所述模具主体包括在第一端上的第一延长套筒和在第二端上的第二延长套筒，并且其中所述模具主体组件包括位于所述第一端上的第一套筒塞。55.如权利要求54所述的方法，其中所述铁磁层被配置在所述第一延长套筒上，其中所述铁磁层加热所述第一延长套筒，并且其中所述第一延长套筒加热所述第一端部套筒塞。56.如权利要求54所述的方法，其中所述模腔包括位于所述第二端上的第二端部套筒塞。57.如权利要求56所述的方法，其中所述铁磁层被配置在所述第二延长套筒上，其中所述铁磁层加热所述第二延长套筒，并且其中所述第二延长套筒加热所述第二端部套筒塞。58.如权利要求54所述的方法，其中所述第一端部套筒塞和所述第二端部套筒塞各自具有与所述模腔对准的孔。59.如权利要求54所述的方法，所述方法还包括分别邻近所述第一端部塞和所述第二端部塞配置的第一端部绝缘体帽和第二端部绝缘体帽。60.如权利要求59所述的方法，其中第一端部绝缘体帽和第二端部绝缘体帽各自具有分别与所述第一端部塞和所述第二端部塞中的所述孔联接的孔。61.如权利要求36所述的方法，其中所述可模制管的第一端与扩张口联接。62.如权利要求61所述的方法，其中所述可模制管在第二密封端上密封。63.如权利要求62所述的方法，其中所述第二密封端被配置在所述第二端部绝缘体帽外部。64.如权利要求36所述的方法，其中所述型坯具有圆柱形部分以及第一锥形端和第二锥形端。

技术总结
感应加热模具系统通过使用加热器模块中的感应线圈来实现模具的快速加热和快速冷却以减少热循环时间，所述感应线圈感应加热配置在模具主体上(例如配置在模具主体的外周边周围)的铁磁层。冷却通道可以被配置在所述感应线圈与所述模具主体上的所述铁磁层之间，以允许流体从所述模具主体与所述加热器模块之间通过以快速冷却所述模具主体，从而去除模制件。可以使用多个加热器模块，所述多个加热器模块可以联接在一起，使得冷却流体从一个模块到第二模块地穿过联接的冷却通道。用这种方式，加热器模块可以进行组合以针对各种模具主体大小或长度提供感应加热模具系统。体大小或长度提供感应加热模具系统。体大小或长度提供感应加热模具系统。


技术研发人员：J
受保护的技术使用者：布洛克怀斯工程公司
技术研发日：2021.11.29
技术公布日：2023/8/1