CN104708782A - 模具冷却系统设计及制备 - Google Patents

Abstract

模具冷却系统设计及制备，它由冷却系统主体(1)、冷却系统三通管(4)、冷却系统压板(5)、冷却系统螺纹套(11)组成。其特征是：冷却系统主体(1)上的外螺外纹(3)与冷却系统螺纹套(11)上的内螺纹(12)连接，以便增加其冷却系统的长度，冷却系统三通管(4)上的外螺纹与冷却系统螺纹套(11)连接，同时冷却系统三通管(4)上的内螺纹与冷却系统主体(1)上的外螺纹连接后、构成多排循环水路。冷却系统压板(5)的半圆孔(9)卡压冷却系统主体(1)，可固定冷却系统主体(1)及冷却系统三通管(4)的活动。

Description

模具冷却系统设计及制备

技术领域

本发明涉及到现有模具的冷却系统，是模具冷却系统设计及制备。

背景技术

模具冷却水路主要是为了提高工作效率。必须要等成型产品冷却到一定温度并充分固化后才能脱模。模具温度及其调节的重要性，模具温度对产品的质量和生产率影响都很大。1、模具温度及其波动对制品的收缩率、尺寸稳定性、力学性能、变形、应力开裂和表面质量等均有影响。模温过低，熔体流动性差，制品轮廓不清晰，甚至充填不满型腔或产品形成熔接痕，产品表面不光泽，缺陷多，力学性能降低。同时，模温过低还会造成固化程度不足，降低产品的物理、化学性能。对于热塑性塑料注射成型时，在模温过低，充模速度又不高的情况下，制品内应力增大，易引起翘曲变形或应力开裂，尤其是粘度大的工程塑料。模温过高，成型收缩率大，脱模和脱模后产品变形大，并且易造成溢料和粘模。对于热固性塑料会产生“过熟”导致变色、发脆、强度低。模具温度不均匀，型芯和型腔温度差过大，制品收缩不均匀，导致制品变形，影响产品的形状及尺寸精度。因此模具必须加热及冷却均匀、适当、稳定。2、模具冷却，如前所述，模具可以看成是一种热交换器，如果冷却介质不能及时有效地带走，必须带走的热量，则在一个成型周期内就不能维持热平衡，从而就无法进行稳定的模塑成型。对于模具来说，只有进行高效的热交换，才有可能进行快速成型，从而提高生产效率。在这里冷却时间是关键。所谓冷却时间，通常是指熔体充满型腔到制品最厚壁部中心温度降到热变形温度所需要时间或制品断面内平均温度降到脱模温度所需要的时间。这个冷却时间长短与以下几个因素有关。①成型材料品种，不同成型材料的热含量和传热性能不同，因而冷却时间不一样。②成型制品的壁厚，壁厚越大，需要的冷却时间越长。③模具材料，不同模具材料，其导热系数不同。④模具温度对制品冷却速度及冷却时间影响。⑤冷却回路的分布，制品形状往往很复杂，壁厚不均一，与之相应的型腔也很复杂，各部位散热条件不一样，浇口套与远离浇口处温度有差别。⑥冷却液温度及流动状态。综上所述，冷却水在通道中的流速以高为宜。流速高，冷却水的流动状态为湍流，传热效率高。目前在模具设计与制造界，模具冷却装置结构形式有如下形式：①直流式和直流循环式。②循环式。③喷流式。④隔板式。⑤压缩空气冷却式。⑥间接冷却。⑦局部冷却。以上冷却结构形式都必须在模具相应的模板或成型主要零件加工冷却水孔或气孔来达到水或气通过的目的。但是在加工这些孔的时候，对于大型模具来说，加工特别困难，由于我们的机械设备及钻头有限，大型模具，由于模板及成型零件的尺寸大，深孔加工特别困难，甚至不能加工。因此我们大型制品由于冷却不到位，造成报废率极高，如：制品出现缩孔、变形、破裂等。小型模具，由于尺寸过小，在加工模板及型芯和型腔的冷却通道时易损坏模具重要部位，于是造成模具成型部位漏浇或冷却水路通道漏水漏气，造成制品不合格。同时在加工时极易折断钻头在孔中，若钻头断在孔中，很难排除断裂在模具零件中的断裂部分，因此该条水路只能报废，如果模具零件上没有设计冷却水路的位置时，便会造成该模具零件报废，甚至造成整套模具零件报废。为了克服上述冷却系统设计的不足，本人结合多年一线模具设计制造经验，特向模具行业提供如下一种冷却系统。

发明内容

本发明是提供模具冷却系统设计及制备。它是在模具各模板及成型零件相应部位开设安装冷却系统的槽子(注：此槽口加工特别方便，不论模具零件尺寸大小或形状复杂难易)，只需在加工机床上找正加工零件的位置度，然后装夹好零件，采用万能立铣直接在需加工的模板和成型零件上加工出安装冷却系统管子的槽子即可。然后在制造好的槽子部位安装冷却系统的管子即可。该冷却系统有益于模具的加工制造，有利于模具冷却系统堵塞后快速清理的作用；有利于模具制品形状复杂时冷却水路的加工。模具冷却系统设计及制备，解决了大型模具及复杂形状制品模具冷却系统加工困难及无法加工的问题；解决了小型模具由于模板及成型零件尺寸过小、易损坏模具其它部位，造成模具漏浇或漏水的问题；解决了在加工时易折断钻头的问题。模具冷却系统的设计及制备，它采用的材料有：塑料管、铜管、钢管、铝管，如果模具形状复杂和温度较低的要求，可以采用塑料管冷却系统，如果模具温度高可采用钢管的冷却系统安装，其塑料管、铜管、钢管的结构形式完全一样。该冷却系统可以设计成多组系列，多组系统中的每一组都是根据冷却系统主体(1)的外径和内径的变化来设计冷却系统三通管、冷却螺纹套、冷却系统压板的，比如：我们可把冷却系统主体(1)的外径设计成Φ10，内径设计成Φ8，这时与之连接的冷却系统三通管(4)的内螺纹(6)处设计成与冷却系统主体(1)上的外螺纹(3)处相啮合的尺寸，冷却系统螺纹套(11)的内螺纹设计成与冷却系统主体(1)的外螺纹(3)相啮合的尺寸，冷却系统三通管(4)上的外螺纹(7)处也得设计成与冷却系统螺纹套(11)上的内螺纹(12)处相啮合的尺寸，同时冷却系统压板(5)上的半圆孔(9)也随冷却系统主体(1)的外径尺寸变化而变化。如要生产其它尺寸的冷却系统，就同上述所讲的方法一样进行，大批量生产来供给模具企业。有了多组系列的冷却系统，在模具制造时，可以根据模具的尺寸大小、位置关系的变化来选择不同尺寸的冷却系统的安装。然后每一组根据冷却系统主体(1)上的相应尺寸，来生产冷却系统三通管、冷却系统压板、冷却系统螺纹套三组不同尺寸的冷却系统。该冷却系统，其特征是：在冷却系统主体(1)的两端设置有外螺纹(3)，在冷却系统主体(1)的中心上设计有通孔(2)，在冷却系统三通管(4)上设置有外螺纹(7)和内螺纹(6)及三通孔(10)，该冷却系统由冷却系统主管、冷却系统三通管、冷却系统压板、冷却系统螺纹套组成，在冷却系统主体(1)上设置有外螺纹(3)及通孔(2)，在冷却系统三通管(4)上设置有外螺纹(7)及内螺纹(6)，同时在冷却系统三通管(4)上设置有三通孔(10)，在冷却系统压板(5)上设置有螺钉孔(8)及半圆孔(9)，在冷却系统螺纹套(11)的内部设置有螺纹(12)，冷却系统主体(1)上的外螺纹(3)与冷却系统螺纹套(11)上的内螺纹连接可供冷却系统长距离连接使用，同时冷却系统主体(1)上的螺纹(3)可供外接水管的连接，冷却系统三通管(4)上的外螺纹(7)可与冷却系统螺纹套(11)上的内螺纹(12)连接、以便冷却系统加长，冷却系统三通管(4)上的内螺纹(6)与冷却系统主体(1)上的外螺纹(3)连接、以便多排水路的连通，冷却系统压块(5)上的半圆孔(9)与冷却系统主体(1)卡压配合，冷却系统(5)上的孔(8)与模板用螺钉紧固连接。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明

图中所示

图1是冷却系统主体的纵剖图

图2是冷却系统三通管的纵剖图

图3是冷却系统压板的纵剖图

图4是冷却系统在模具中安装的俯视图

图5是冷却系统在模具中安装的纵剖图

图6是冷却系统螺纹套的纵剖图

图中数字编号分别表示：

1——冷却系统主体

2——冷却系统主体(1)上的通孔

3——冷却系统主体(1)上的外螺纹

4——冷却系统三通管

5——冷却系统压板

6——冷却系统三通管(4)上的内螺纹

7——冷却系统三通管(4)上的外螺纹

8——冷却系统压板(5)上的螺钉孔

9——冷却系统压板(5)上的半圆孔

10——冷却系统三通管(4)上的三通孔

11——冷却系统螺纹套

12——冷却系统螺纹套上的内螺纹

13——第一螺钉

14——冷却系统压板(5)在模具中的安装状态

15——冷却系统主体(1)在模具中的安装状态

16——第二螺钉

17——冷却系统压板(5)在模具俯视图中的安装状况

18——冷却系统主体(1)在模具俯视图中的安装状况

具体实施方式：

本发明是提供—种先进的冷却系统，它是模具冷却系统设计及制备。它可针对任何模具的冷却系统的安装，本技术在现有模具领域还是一片空白，它可起到简化冷却系统结构的目的，同时给制造、安装、调试及维修带来极大方便的作用；同时它冷却效果极好，填补了国内或国际模具冷却系统的设计上的空白。它是这样实现的：根据模具本身的材质和冷却效果、成型材料、模具的复杂度、模具所需温度及模具的种类可分为如下三种结构相同、材质不一样的冷却系统。①塑料材质的冷却系统，它主要适合于冷冲压模具、塑料模具中模具本身温度不是很高的模具中安装，由于塑料冷却系统具有收缩性和任何位置度都可随意设置安装位置的特点，它适合模具中形状特别复杂的产品安装该系统。它可以在模具中随模具需冷却零件的位置变化而变化安装。②铜质和钢质冷却系统，它适合冷冲压模具、塑料注射模具、金属压铸模具模温高的模具安装该系统。综上所述，塑料材质冷却系统，铜、钢材质冷却系统在模具中具体设置及安装如下：我们首先把现有模具设计制造中的冷却通道孔是采用钻床加工的方式、改为在其安装部分开设为开槽的结构形式。在钻床加工孔道时，①在加工大型模具，由于模具模板及成型零件的尺寸大，钻床加工很难达到目的，甚至无法加工，因此造成模具冷却系统无法产生冷却效果，造成制品变形破裂，导致生产效率极低的问题出现。②在加工小型模具时，由于模具各板及成型零件极小，加工受到局限性，导致模具漏浇、漏水的情况出现，至此影响到模具不能正常生产。③由于采用钻床加工冷却系统孔道时，在加工中，由于是深孔加工，铁屑不易排出孔外，在加工中很易与钻头夹死，导致钻头断裂在孔中。断裂的钻头在孔中很难排除，这样就造成这条冷却系统孔道报废，如果模具中制品的排位关系复杂，又刚好只有这一断裂钻头部位作冷却系统孔道时，就造成模具整套报废。为了克服上述几种模具在冷却系统加工中的困难，特改为铣床加工，其具体方式是：先在模具所需安装冷却系统部位采用铣床加工出安装冷却系统的深槽，然后在加工好的槽上再加工安装压板(5)的螺纹孔。待安装冷却系统的槽加工完毕后，安装冷却系统时，先是根据模具尺寸的大小安装不同规格的冷却系统主体(1)到模具中，如果冷却系统主体(1)尺寸不够长的话，可用冷却系统螺纹套(11)与冷却系统主体(1)连接增加其长度，一直连接到模外为止。在多排冷却系统上可以采用冷却系统三通管(4)与冷却系统主体(1)连接构成模具多排水路，当模具中冷却系统主体(1)及冷却系统三通管(4)连接并安装好后，然后在其后用冷却系统压板(5)卡压在冷却系统主体(1)上，同时用第一螺钉(13)锁紧冷却系统压板(5)。当上述过程完毕后，便可投入生产中。如果在生产中冷却系统主体(1)破裂或堵塞，可直接在模具上松掉第一螺钉(13)，拆下冷却系统压板(5)，快速换上冷却系统主体(1)及冷却系统三通管(4)后又可投入生产。该冷却系统的设计，使模具制造、安装、调试、维修方便，节省了大量的生产成本，冷却效果极好，填补了国内、国际在模具冷却系统上的空白。

Claims (1)

1.模具冷却系统设计及制备，它由冷却系统主体(1)、冷却系统三通管(4)、冷却系统压板(5)、冷却系统螺纹套(11)组成，冷却系统主体(1)上设置有外螺纹(3)及通孔(2)，在冷却系统三通管(4)上设置有外螺纹(7)及内螺纹(6)，同时在冷却系统三通管(4)上设置有三通孔(10)，在冷却系统压板(5)上设置有螺钉孔(8)及半圆孔(9)，在冷却系统螺纹套(11)的内部设置有内螺纹(12)，冷却系统主体(1)上的外螺纹(3)与冷却系统螺纹套(11)上的内螺纹(12)连通后、可供冷却系统长距离使用，同时冷却系统主体(1)上的外螺纹(3)可供外接水管的连接，冷却系统三通管(4)上的外螺纹(7)与冷却系统螺纹套(11)上的内螺纹(12)连接以便冷却系统加长，冷却系统三通管(4)上的内螺纹(6)与冷却系统主体(1)上的外螺纹(3)连通以便多排水路的连接。