CN100528512C - 模具冷却装置 - Google Patents

Abstract

一种模具冷却装置，用于对具有若干个模穴及连接该若干个模穴的流道的模具进行冷却，该模具对应该若干个模穴设有若干个热管及热电偶，该热管具有一蒸发段和一冷凝段，该热管蒸发段对应埋设于模具的模穴周围，该模穴位于该流道与相应的该热管蒸发段之间，该热管冷凝段伸出于模具外表面，该模具上还设有促进热管冷凝段与空气进行热交换的风扇，该热电偶与该风扇电连接形成使该风扇根据模穴内射出物的温度情况自动开关的自动系统。本发明采用热管，并利用风扇吹热管冷凝段对射出物进行冷却，其结构简单，成本低，且利用工作流体的潜热交换来传递热量，传热速度快，传热量大，冷却效果好，对产品良率有帮助，减短模具的冷却时间，从而提高生产效率。

Description

模具冷却装置

【技术领域】

本发明是关于一种模具冷却装置，特别是一种冷却速度快、容易控制冷却时间，使模具成品良率高的模具冷却装置。

【背景技术】

传统的射出成型的过程一般包括三个阶段：

一是充填阶段，将模料经烘料箱烘干后进入射腔，在腔内加热并用螺杆转动使模料成熔融状态，再由螺杆将熔料经传输系统(包括射嘴、浇道、流道、浇口)充填进入模穴内，此阶段内主要由射出机的射料速度控制；

二是保压阶段，模穴充满后，由速度控制转为压力控制，此阶段压力迅速上升，在竖浇口尚未完全凝固之前，利用高压将微量熔料挤入已充满的模穴内，以补赏因冷却收缩之量，直到浇口完全凝固为止；

三是冷却阶段，由于浇口凝固，所以此阶段无流体流入模穴，熔融射料逐渐冷却而固化，至强度足够时再开模顶出成品。

一般在射出成型的生产中，我们可控制的最主要且最具决定性的因素，除了模温高低之外就是冷却时间的长短。冷却时间太短，会造成成品的未充分冷却，导致尺寸及外形精度不佳，甚至顶出变形；冷却时间太长，会造成成型周期加长，导致产率的下降，增加制造成本。上述传统的射出成型过程的冷却阶段因依靠自然冷却，此阶段有时会因成型品温度未降至成型温度而使取出过程出现阻碍或失败，若要等它完全冷却，其冷却时间太长，此时业界一般使用吹气的方式，朝向成型品吹气以使降温，但此方法容易使成型品表面粘贴空气中的粉尘(吹气时送至成型品表面)，此现象对于精密的光学塑胶镜片造成的损害尤其严重。此外若采用吹气的方式，需要额外的在射出成型机上装置一喷嘴机构，并需要开模过程后通过复杂的机器手臂动作将喷嘴送至模具之间进行吹气的动作，这又会造成制造上的负担。

后来业界使用水冷式模具冷却系统，使用水冷系统需在模具内部设置水管道并还额外需要使冷水循环的冷水产生机及水泵等，该冷水产生机和水泵长期需要电源等资源，使得生产成本大大增大。另外，使用冷水冷却时水的流速不能太快，否则模具与水换热时间太短，所能吸收的热量太少，冷却效果差，但水的流速较慢会使得模具冷却时间增长，射出物的成型时间加长，不能满足快速生产要求。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题在于提供一种冷却速度快、容易控制冷却时间，使模具成品良率高的模具冷却装置。

本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的：本发明模具冷却装置，用于对具有若干个模穴及连接该若干个模穴的流道的模具进行冷却，该模具对应该若干个模穴设有若干个热管及热电偶，该热管具有一蒸发段和一冷凝段，该热管蒸发段对应埋设于模具的模穴周围，该模穴位于该流道与相应的该热管蒸发段之间，该热管冷凝段伸出于模具外表面，该模具上还设有促进热管冷凝段与空气进行热交换的风扇，该热电偶与该风扇电连接形成使该风扇根据模穴内射出物的温度情况自动开关的自动系统。

与现有技术相比，本发明模具冷却装置采用热管，并利用风扇吹热管冷凝段进行冷却射出物，无需机器手臂等额外机构来搬动喷嘴，也无需直接用喷嘴等向射出物吹冷气而射出物表面粘上灰尘，更不需设置水管道及冷水产生机和水泵等，结构简单，成本低，且利用工作流体的潜热交换来传递热量，传热速度快，传热量大，冷却效果好，对产品良率有帮助，减短模具的冷却时间，从而提高生产效率。

下面参照附图，结合实施例对本发明作进一步的描述。

【附图说明】

图1是本发明模具冷却装置的结构立体示意图。

图2是本发明模具冷却装置的结构平面示意图。

【具体实施方式】

请参阅图1及图2，本发明模具冷却装置是用于通过将热管20埋设于模具10射出物周围使射出物的热量迅速传送至模具10周围空气，达到射出物快速冷却至可开模顶出。

上述模具10具有设于中心处的一主流道12、该主流道12向四个方向分出的四个分流道14及每一分流道14末端连通设置的容置射出物的模穴16。一般模具都包括一公模和一母模，本发明由于公模和母模的设置热管20的方式基本相同，故仅由其中一模为实施例进行附图说明。

该模具10的每个模穴16周围向外延伸设有与模具10外表面连通的凹孔18，其中靠近模具10上端部的凹孔18为垂直向上延伸设置，而靠近模具10下端部的凹孔18为侧向斜上延伸设置。上述每个凹孔18对应设有一热管20，该热管20包括一蒸发段22和一冷凝段24，该蒸发段22插入该凹孔18内，插入时该蒸发段22外表面与凹孔18内表面之间涂布有导热胶或锡膏。该冷凝段24位于模具10的外表面上，每一热管20的冷凝段24侧边于模具10外表面上设置一风扇30，以加速冷凝段24与空气的热交换。可以理解地，该冷凝段24可与小型散热器40接合而增加其散热面积，此时风扇30的作用更为突出，其中该散热器40可为数个散热鳍片组合形成或数个散热鳍片与散热基板组合形成或发泡式金属块等；该冷凝段24也可与小型储液箱相接合储存其热量，再通过储液箱的外表面进行散热，其中该储液箱外表面形成若干小凸起或散热片等，增加其散热表面。

当模具10到冷却阶段时，开启风扇30，开始快速冷却射出物，射出物的温度降至可以开模顶出时将风扇30关闭，即由风扇30的开启与否来控制冷却时间的长短。其中模具10的模穴12周围设置热电偶(图未示)，再将热电偶的线性电压通过电压放大器放大并读取再转换为温度值，然后由电脑显示器显示出来，将上述热电偶等感应装置与风扇30的电源等连接形成使风扇30根据射出物的温度情况自动开关的自动系统，达到模具的冷却阶段的自动化。

与现有技术相比，本发明采用热管20，并利用风扇30吹热管20冷凝段24进行冷却射出物，无需机器手臂等额外机构来搬动喷嘴，也无需直接用喷嘴等向射出物吹冷气而使得射出物表面粘上灰尘，更不需设置水管及冷水产生机和水泵等，结构简单，成本低，对产品良率有帮助，且利用工作流体的潜热交换来传递热量，传热速度快，传热量大，冷却效果好，减短模具的冷却时间，提高生产效率。

还可以理解地，本发明的上述实施例中对应模具10每一模穴16仅设计一凹孔18和热管20，但本发明模具冷却装置可根据模具的所需冷却需求，可将对应每一模穴的凹孔和热管的数量进行加减，并还可以将该凹孔和热管设置位置及形状进行改变。

Claims (9)

1.一种模具冷却装置，用于对具有若干个模穴及连接该若干个模穴的流道的模具进行冷却，其特征在于：该模具对应该若干个模穴设有若干个热管及热电偶，该热管具有一蒸发段和一冷凝段，该热管蒸发段对应埋设于该模穴周围，该模穴位于该流道与相应的该热管蒸发段之间，该热管冷凝段伸出于模具外表面，该模具上还设有促进热管冷凝段与空气进行热交换的风扇，该热电偶与该风扇电连接形成使该风扇根据模穴内射出物的温度情况自动开关的自动系统。

2.如权利要求1所述的模具冷却装置，其特征在于：所述模具的模穴周围向外延伸设有插入上述热管蒸发段的凹孔。

3.如权利要求2所述的模具冷却装置，其特征在于：所述模具设有数个模穴及对应的凹孔，其一部分凹孔为靠近模具上端部并垂直向上延伸设置，另一部分凹孔为靠近模具下端部并侧向斜上延伸设置。

4.如权利要求1至3中任一项所述的模具冷却装置，其特征在于：所述热管冷凝段与一散热器相接合。

5.如权利要求4所述的模具冷却装置，其特征在于：所述散热器可为数个散热鳍片组合形成。

6.如权利要求4所述的模具冷却装置，其特征在于：所述散热器可为数个散热鳍片与散热基板组合形成。

7.如权利要求4所述的模具冷却装置，其特征在于：所述散热器可为发泡式金属块。

8.如权利要求1至3中任一项所述的模具冷却装置，其特征在于：所述热管冷凝段与一储液箱相接合。

9.如权利要求8所述的模具冷却装置，其特征在于：所述储液箱外表面形成若干小凸起或散热片。

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