CN101947850B - 可用于高速挤出模具的中间冷却水箱 - Google Patents

可用于高速挤出模具的中间冷却水箱 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种可用于高速挤出模具的中间冷却水箱，包括密封的箱体，箱体两端设有型材进、出口，箱体上设有出水口及抽真空接口，箱体内沿型材移动方向间隔设置若干个定型块组件，每个定型块组件的型腔内壁上开有环绕型腔壁的冷却水槽，定型块组件上开有与冷却水槽相通的进、出水通道及进、出水口，箱体上设有向每个定型块组件供应冷却水的外进水口。本发明采用型腔壁内置冷却水槽的定型块组件，减少了定型块组件的数量，降低加工精度，使得装配更精确。

Description

可用于高速挤出模具的中间冷却水箱
技术领域
本发明涉及一种可用于高速挤出模具的冷却水箱。 
背景技术
塑料型材是通过挤出模具挤压成型的。目前常用的挤出模具主要由模头、干式定型模、湿式真空水箱三大部分组成。由模头获得一定形状的熔坯进入到干式定型模定型后，再进入湿式真空水箱进一步冷却。由于湿式真空水箱中排布的支撑型材的定型块之间间隔较大，如果制品在定型模内不能得到充分冷却，在水箱真空作用下，制品会因为内热使其在定型块之间的间隙处发生变形。因此，只有当型坯外壁厚度的90％达到玻璃化温度以下时，才能引入到湿式真空水箱中，由冷却水直接对其进一步的冷却与定型，最后通过切割获得所需形状和长度的制品。由于型坯通过干式定型模时单位时间内移走的热量有限，使得型材的生产速度受到约束。如果要提高型材牵引速度，势必要增加干式定型模的长度，而定型模的长度不能无限制地延长。在定型模总长超过100cm后，定型模长度的增加对牵引速度的提高影响较为缓慢：一方面是因为定型模对制品存在真空吸附力，增加定型模长度使制品在定型模内滞留的时间延长，造成制品在牵引过程中的阻力加大。另一方面由于加工设备的限制，每节定型模不能设计太长。定型模分段又会造成装配误差，分段太多导致累计误差加大，影响最终制品的形状及尺寸。且定型模的加工成本高，加长的定型模部分对模具成本影响很大。因此，目前生产上所采用的定型模总长度一般不超过135cm，正常牵引速度在2.5～3.5米/分钟，牵引速度一般不高于4.0米/分钟。为了能够提供型材生产速度，适应高速挤出模具生产的需要，中国专利文献ＣＮ101306577Ａ公开了一种用于干式定型模和湿式真空水箱之间中间冷却装置，通过缩小定型板之间的间隔来加强对型材的定型，同时利用定型板之间的间隔对型材进行水浴冷却，以提高型材的冷却速度，以满足真空冷却水箱对型材强度的需要，因而可以在不增加干式定型模长度的情况下提高模具的型材牵引速度，达到高速挤出的目的。这种结构的中间冷却装置优点是定型块间隔小，对型材的定型效果好，缺点是定型块之间的冷却室由于宽度较窄，单个冷却室所容纳的冷却水体积有限致使冷却效率不高，需要使用多个冷却室才能达到冷却要求，因而所用定型块数量较多，装配较复杂，对装配精度要求高。 
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的不足之处，提供一种可用于高速挤出模具的用于干式定型模与湿式真空水箱之间的中间冷却水箱，对型材定型效果好，不需增加干式定型模即可满足高速挤出模具的需要。 
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：包括密封的箱体，箱体两端设有型材进、出口，箱体上设有出水口及抽真空接口，箱体内沿型材移动方向间隔设置若干个定型块组件，每个定型块组件的型腔面与型材表面间隔配合，每个定型块组件的型腔内壁上开有环绕型腔壁的冷却水槽，定型块组件上开有与冷却水槽相通的进、出水通道及进、出水口，箱体上设有通过管道向每个定型块组件供应冷却水的外进水口。 
由于定型块组件厚度较大，型材通过时不仅起到支撑作用，更重要的作用是对型材定型效果好。而型材在水箱内受到双重冷却，即受到箱体内的冷却水冷却和定型块组件内的冷却水冷却。其中在型材通过定型块组件时，不仅有冷却水槽中的冷却水对型材进行水浴冷却；同时，还有定型块组件自身对通过型腔面的型材直接接触而吸收的热量，由于定型块组件浸泡在箱体内的冷却水中，定型块组件通过型腔面吸收的热量也能及时地被箱体内的冷却水带走，使得定型块组件温度始终较低，提高了吸热效果。由于定型块组件内也设有冷却水槽，形成了内冷却室，可以替代定型块组件之间的外冷却室，因而可以减少定型组件的数量，对定型块组件加工精度的要求可以降低，装配更简单，可以提高装配精度，提高型材产品的质量。 
本发明可以在箱体上设有向箱体内供应冷却水的进水口，以及通过管道与各定型块组件上的出水口连通的外出水口。水箱内的冷却水全部由进水口供应；而各定型块组件内的冷却水由管道及外出水口排出到箱体外部。 
为了提高装配精度，方便装配，箱体底板上方沿型材移动方向设置定位导轨，每个定型块组件底部设有与定位导轨配合的导向槽。同时，通过导轨定位，相邻定型块组件之间的间隔距离也容易调节。 
每个定型块组件的型腔内壁上开有若干道环绕型腔壁的冷却水槽，进、出水通道设置在定型块组件两端并分别与一端的冷却水槽相通，相邻两道冷却水槽之间的壁上开有连接两个冷却水槽的冷却水通道。由于每个定型块组件内有多道冷却水槽，即有多个内冷却室，因而整个装置所用的定型块组件较少，只需4至5个即可，使得装配更容易。 
每个定型块组件连接两个冷却水槽的冷却水通道沿水流方向向型腔壁一侧倾斜设置，冷却水进入下一道冷却水槽时，水流直接冲刷型材表面，使得温度较低的冷却水与型材表面充分接触，并将冷却水槽内已吸热的冷却水挤出，因而可以提高冷却效果。 
每个定型块组件上设有与冷却水槽相通的气道及供气口，箱体上设有向每个定型块组件的冷却水槽供气的外供气口，外供气口通过管道与每个定型块组件上的供气口相通。通过向定型块组件的冷却水槽内充气，可以提高冷却水在冷却水槽内的流动速度，以提高其冷却效果。 
由上述技术方案可知，本发明采用型腔壁内置冷却水槽的定型块组件，减少了定型块组件的数量，可以降低定型块组件加工精度，通过导轨定位使得装配更精确，提高型材产品的质量，并且相邻定型块组件之间距离可调。 
附图说明
图1为本发明结构示意图； 
图2为图1中沿A-A线剖视图； 
图3为图1中沿B-B线剖视图； 
图4为图3中Ｃ处局部放大结构示意图。 
具体实施方式
如图1至图4所示，本发明中间冷却水箱为一个密封的箱体1，箱体两端12、14设有型材4进出口121、141，箱体1在型材入口端的两个侧壁16、17上设有向箱体内供应冷却水的进水口8，在出口端的侧壁17上设有出水口9，箱盖11上设有抽真空接口113、压力表111和调节箱体内真空度的调节阀112，箱体1内沿型材4移动方向间隔设置若干个定型块组件2，本例中定型块组件2有四个。箱体底板13上方沿型材移动方向设置有两根平行布置的定位导轨5，每个定型块组件2底部设有与定位导轨5配合的导向槽，定型块组件2通过其下方的导向槽与定位导轨5配合支撑并固定在定位导轨5上，在箱体型材入口端的定型块组件紧贴在箱体端壁12上，每个定型块组件2的四周与箱体1之间有间隙，以便于箱体内的冷却水流动，相邻定型块组件之间的间隙为外冷却室3。 
每个定型块组件2的型腔面与型材4表面间隔配合，每个定型块组件2的型腔内壁上开有环绕型腔壁的冷却水槽27，本例中每个定型块组件2的型腔内壁上开有平行设置的四道环绕型腔壁的冷却水槽27，连接两个冷却水槽的冷却水通道26沿水流方向向型腔壁一侧倾斜设置，使得进入冷却水槽27的水流直接冲刷型材表面，使得温度较低的冷却水与型材表面充分接触，以提高冷却效果。每个定型块组件2的第一道冷却水槽271前端设有一环绕型腔壁的密封水室25，密封水室25与第一道冷却水槽271之间也设有沿水流方向向型腔壁一侧倾斜设置的冷却水道261。 
在定型块组件2两侧开有密封水室25相通的冷却水进水通道28的进水口29，在定型块组件2的顶部开有与密封水室25相通的气道24和供气口23，在定型块组件2两侧及顶部开有与最后一道冷却水槽272相通的出水通道21及出水口22，箱体1侧壁16、17上设有向每个定型块组件供应冷却水的外进水口6，箱体1侧壁17上设有向每个定型块组件内充气的外供气口7，并分别通过软管61、71与定型块组件2上的进水口29、供气口23相连通。 
当型材4通过定型块组件2时，冷却水由箱体1侧壁上的外进水口6及软管61、经定型块组件侧壁上的进水口23及进水通道28进入密封水室25内，再经倾斜的冷却水通道261进入第一道冷却水槽271内，对型材表面进行水浴冷却，再依次进入下一冷却水槽27，直至最一道冷却水槽272，再由出水通道21及出水口22排出至箱体1内；同时通过设在箱体侧壁的外供气口7、软管71及定型块组件侧壁上的供气口23及气道24向密封水室25充气，以提高冷却水在定型块组件内的流动性。当型材经过定型块组件之间的外冷却室3时，由水箱1内的冷却水对其进行水浴冷却。水箱1内的冷却水由出水口9抽出水箱外。 
为了提高外冷却室3的冷却效率，除各定型块组件2排出至水箱1内的冷却水外，一部分冷却水由向水箱1直接供应冷却水的进水口8供应。 
本发明也可在水箱1侧壁上设置与各定型块组件2的各个出水口22连接的外出水口，定型块组件2内的冷却水可通过软管由外出水口直接导出水箱1外部；而水箱1内的冷却水全部由进水口8供应。 

Claims (2)

1.可用于高速挤出模具的中间冷却水箱，包括密封的箱体(1)，箱体两端设有型材(4)进、出口(121、141)，箱体(1)上设有向箱体内供应冷却水的进水口(8)、出水口(9)及抽真空接口(113)，箱体(1)内沿型材移动方向间隔设置四或五个定型块组件(2)，其特征在于：每个定型块组件(2)的型腔面与型材(4)表面间隔配合，每个定型块组件(2)的型腔内壁上开有若干道环绕型腔壁的冷却水槽(27)，定型块组件(2)上开有与冷却水槽(27)相通的进、出水通道(28、21)及进、出水口(29、22)，箱体(1)上设有通过管道(61)向每个定型块组件(2)供应冷却水的外进水口(6)，进、出水通道(28、21)设置在定型块组件(2)两端并分别与一端的冷却水槽相通，相邻两道冷却水槽(27)之间的壁上开有连接两个冷却水槽的冷却水通道(26)；每个定型块组件(2)上设有与冷却水槽(26)相通的气道(24)及供气口(23)，箱体(1)上设有向每个定型块组件(2)的冷却水槽(27)供气的外供气口(7)，外供气口(7)通过管道(71)与每个定型块组件上的供气口(23)相通。
2.根据权利要求1所述的可用于高速挤出模具的中间冷却水箱，其特征在于：箱体底板(13)上方沿型材(4)移动方向设置定位导轨(5)，每个定型块组件(2)底部设有与定位导轨(5)配合的导向槽。
3、根据权利要求1所述的可用于高速挤出模具的中间冷却水箱，其特征在于：每个定型块组件(2)连接两个冷却水槽的冷却水通道(26)沿水流方向向型腔壁一侧倾斜设置。 
4、根据权利要求1所述的可用于高速挤出模具的中间冷却水箱，其特征在于：箱体(1)上设有通过管道与各定型块组件(2)上的出水口(22)连通的外出水口。
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