CN108016010A - 模具的温度调节水路及其成形方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种模具的温度调节水路及其成形方法。所述模具包括本体、设置于所述本体内的型腔；所述型腔包括第一区段，所述第一区段的型腔面与横截面具有至少部分呈弧形的第一交线；所述温度调节水路设置于所述本体内，所述温度调节水路包括匹配所述第一区段的随形水路，所述随形水路包括相对靠近所述型腔面的第一表面，所述第一表面与横截面具有第二交线，所述第二交线的任意两处至所述第一交线的最小距离相同。与现有技术相比，通过设置与型腔的形状相匹配的随形水路，可使在注塑成型产品时能够达到快速冷却/加热的作用，从而提高生产效率；并且温度均匀，保证产品的质量稳定；且成形方式简单，而且可成形出复杂造型。

Description

模具的温度调节水路及其成形方法

技术领域

本发明涉及注塑模具技术领域，尤其涉及一种模具的温度调节水路、及该温度调节水路的成形方法。

背景技术

模具是工业生产上在外力作用下使坯料成为有特定形状和尺寸的制件的工具。广泛用于冲裁、模锻、冷镦、挤压、粉末冶金件压制、压力铸造，以及工程塑料、橡胶、陶瓷等制品的压塑或注塑的成形加工中。模具具有特定的轮廓或内腔形状，应用具有刃口的轮廓形状可以使坯料按轮廓线形状发生分离(冲裁)。应用内腔形状可使坯料获得相应的立体形状。

在注射成型过程中，模具温度直接影响到工件的质量，因此，必须采用温度调节系统对模具的温度进行控制。温度调节系统分为冷却、加热两种，对于大多数要求较低模温的工件，只需设置模具的冷却系统即可，通过通入冷却水达到降低模具温度的目的；而对于要求较高模温的工件，需要设置模具的加热系统，通过通入热油达到升高模具温度的目的。

现有模具的温度调节水路，如冷却水路、加热油路，通常采用枪钻加工成形，一般横向或者纵向设置于模具中。参图1~图2示意的一种现有技术的模具温度调节水路结构，模具100具有本体101、型腔10、及冷却水路，冷却水路的三段111、112、113均加工成直线延伸且依次相交；参图3示意的另一种现有技术的模具温度调节水路结构，模具200具有本体201、杯状型腔20、及冷却水路21、22。

对于形状复杂的型腔，例如型腔为柱形、锥形或其他不规则形状，由于这种温度调节水路的走向与型腔的形状不匹配，导致型腔各处的温度不一致，使得工件的冷却/加热不均匀，影响了工件的质量；且生产速率低、效果差，例如，图3示意的较深的杯状工件的模具的冷却水路22，其在冷却过程中存在无法达到深处的缺点，使得局部注塑温度偏高，长期易导致模具形变而减小其工作寿命，增大了注塑成本。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种模具的温度调节水路、及该温度调节水路的成形方法，其能解决现有注塑模具的温度调节水路受成形工艺限制而造成的结构简单、温度调节效果差的问题，从而提高产品生产效率、保证产品质量、延长模具使用寿命。

为实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供了一种模具的温度调节水路，所述模具包括本体、设置于所述本体内的型腔；所述型腔包括第一区段，所述第一区段的型腔面与横截面具有至少部分呈弧形的第一交线；所述温度调节水路设置于所述本体内，所述温度调节水路包括匹配所述第一区段的随形水路，所述随形水路包括相对靠近所述型腔面的第一表面，所述第一表面与横截面具有第二交线，所述第二交线的任意两处至所述第一交线的最小距离相同。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述第一交线呈圆形，所述第二交线呈与所述第一交线共心的圆形或弧形。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述随形水路包括相对远离所述型腔面的第二表面，所述第二表面与横截面具有第三交线，所述第三交线的任意两处至所述第一交线的最小距离相同。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述型腔面与纵剖面具有第四交线，所述第一表面与纵剖面具有第五交线，所述第五交线的任意两处至所述第四交线的最小距离相同。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述本体包括模仁，所述随形水路设置于所述模仁内。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述型腔为杯形型腔，所述本体包括分割部，所述随形水路包括由所述分割部分隔形成的多个单元、及多个连通相邻两个所述单元的连通单元。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述模具设置为浇口套，所述型腔设置为所述浇口套内的热流道，所述随形水路设置于所述浇口套内。

为实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供了一种模具的温度调节水路，所述模具包括本体、设置于所述本体内的型腔；所述型腔包括第一区段；所述温度调节水路设置于所述本体内，所述温度调节水路包括匹配所述第一区段的随形水路，所述随形水路跟随所述第一区段的型腔面的形状分布；所述本体包括焊接连接的第一工件和第二工件，所述随形水路的一部分成形于所述第一工件上，且所述随形水路的另一部分成形于所述第二工件上。

为实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供了一种如上所述的模具的温度调节水路的成形方法，包括步骤：

预设计与模具的型腔相匹配的温度调节水路；

提供至少两个工件，于每个所述工件上分别加工出所述温度调节水路的一部分；

焊接至少两个所述工件，成形出所述温度调节水路。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述温度调节水路包括随形水路，所述步骤“提供至少两个工件，于每个所述工件上分别加工出所述温度调节水路的一部分”包括：

提供至少两个所述工件，于其一所述工件上加工出所述随形水路的一部分，于另一所述工件上加工出所述随形水路的另一部分。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：通过设置与所述型腔的形状相匹配的所述随形水路，可使在注塑成型产品时能够达到快速冷却/加热的作用，从而提高生产效率；并且温度均匀，保证产品的质量稳定、并能延长模具使用寿命；且通过所述随形水路的不同部分分别加工后焊接再成形，不仅成形方式简单，而且可成形出复杂造型。

附图说明

图1是现有技术中一实例的模具的温度调节水路的纵剖视图；

图2是沿图1中A-A线的剖视图；

图3是现有技术中另一实例的模具的温度调节水路的纵剖视图；

图4是本发明实例1的模具的结构示意图；

图5是本发明实例1的模具的另一角度的结构示意图；

图6是本发明实例1的模具的多段分解结构示意图；

图7是本发明实例1的模具的多段分解的另一角度结构示意图；

图8是本发明实例1的模具的温度调节水路和型腔的多段分解的结构透视图；

图9是本发明实例2的模具的结构示意图；

图10是本发明实例2的模具的部分结构示意图；

图11是本发明实例2的模具的部分结构的另一角度示意图；

图12是沿图11中B-B线的剖视图；

图13是本发明实例2的模具的温度调节水路成形前的分解结构图；

图14是本发明实例2的一工件的俯视图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

本发明一实施方式提供了一种模具，尤其是一种注塑模具，以利用熔融材料生产注塑产品。所述模具包括本体、设置于所述本体内的型腔、及温度调节水路。

具体的，所述型腔可设置为用于形成注塑产品的模具型腔、还可设置为供熔融材料通过的热流道。为了便于说明和理解，定义熔融材料于所述型腔内的流动方向为纵向，与所述纵向相垂直的平面为横截面，经过所述型腔的中轴线的平面为纵剖面。

在本发明一实施方式中，所述型腔包括第一区段。根据需求，位置对应于所述第一区段处的所述本体需被冷却降温或被加热升温，以使所述第一区段内的熔融材料被冷却或被加热。

所述温度调节水路设置于所述本体内，并用于形成冷却水或热油等温度调节介质的流通路径。当位置对应于所述第一区段处的所述本体需被冷却降温时，所述温度调节水路设置为冷却水路；当位置对应于所述第一区段处的所述本体需被加热升温时，所述温度调节水路设置为加热油路。

具体的，所述温度调节水路包括进水水路、出水水路、及设置于所述进水水路和所述出水水路之间的随形水路。在本发明一实施方式中，所述随形水路与所述第一区段相匹配，且所述随形水路跟随所述第一区段的型腔面的形状分布。

进一步地，在本发明一实施方式中，所述第一区段的型腔面与横截面具有第一交线，所述第一交线的至少部分呈弧形。也即，所述第一交线可呈具有弧形的圆形、扇形、弓形、多段弧形等。当然，本实施方式中，所述第一区段的型腔面与横截面不限于仅具有所述第一交线，还可具有除所述第一交线之外的其他交线。

相应的，所述随形水路包括与所述第一区段的型腔面相对应的弧形水路。具体的，所述随形水路包括第一表面和第二表面，所述第一表面与横截面具有第二交线，所述第二表面与横截面具有第三交线；其中，所述第二交线相对靠近所述第一交线且所述第三交线相对远离所述第一交线。换句话说，所述第一表面相对靠近所述第一区段的型腔面，所述第二表面相对远离所述第一区段的型腔面。

在本发明一实施方式中，所述第二交线的至少部分呈弧形，且所述第二交线的任意两处至所述第一交线的最小距离相同，这样，可使所述随形水路在注塑成型产品时能够达到快速调节温度的作用，从而提高生产效率；并且冷却/加热均匀，保证产品的质量稳定、并能延长模具使用寿命。

进一步地，所述第一交线呈圆形；相对应的，所述第二交线呈与所述第一交线共心的圆形，这样，可使同一圆周方向上的温度变化的速率相同。在另一实施方式中，所述第二交线的至少部分呈与所述第一交线共心的弧形，优选地呈优弧形，这样增快变温速率及实现温度的均匀性。

在本发明一实施方式中，所述第三交线的任意两处至所述第一交线的最小距离相同。换句话说，于横截面上远离所述型腔的方向上所述随形水路的边界距离定义为所述随形水路的宽度，所述随形水路的任意两处的宽度相同，以使所述随形水路内的温度调节介质的流量均匀，以便达到更好的均匀变温的效果。

进一步地，在本发明一实施方式中，所述随形水路与所述进水水路、所述出水水路之间通过弧面连接。

进一步地，在本发明一实施方式中，所述本体包括第一工件和第二工件，所述第一工件的第一加工表面成形有所述随形水路的一部分，所述第二工件的第二加工表面成形有所述随形水路的另一部分，所述第一工件的所述第一加工表面和所述第二工件的所述第二加工表面通过无缝焊接连接，以拼连形成所述随形水路或局部所述随形水路。也即，完整的所述随形水路可通过至少两个工件的焊接拼连后形成。

另外，本发明一实施方式还提供了一种如上所述的模具的温度调节水路的成形方法，所述方法包括步骤：

预设计与所述型腔相匹配的温度调节水路；具体地，可依照所述型腔的形状及注塑成型产品时的温度需求，预先设计所述温度调节水路，所述温度调节水路至少与所述型腔的所述第一区段相匹配；

提供至少两个工件，于每个所述工件上分别加工出所述温度调节水路的一部分；

焊接至少两个所述工件，成形出所述温度调节水路。

进一步地，所述温度调节水路包括所述随形水路，所述随形水路跟随所述第一区段的型腔面的形状分布，所述步骤“提供至少两个工件，于每个所述工件上分别加工出所述温度调节水路的一部分”包括：

提供至少两个所述工件，于其一所述工件上加工出所述随形水路的一部分，于另一所述工件上形成所述随形水路的另一部分。

这样，按照具体冷却/加热要求，设计出最佳的温度调节水路，通过将随形水路的不同部分分别在不同工件上进行加工，然后无缝焊接，可成形出复杂造型的随形水路，提高温度调节的效果；加工难度降低，且减少在模具内不必要的打孔空间，有效的保证物件的强度。

下面以两个实例对本发明的技术方案进行说明。

实例1

参看图4~图8，本实例示意了一种模具300的温度调节水路，在本实例中，所示模具300为浇口套。所述模具300包括本体301、型腔30和温度调节水路，其中，所述型腔30可用作为供熔融材料流动的热流道，所述温度调节水路为冷却水路。

参图6~7，示意了模具300的多段分解结构，其中各段之间的分割面与所述模具300的横截面平行或重叠。所述型腔30设置于所述本体301内，且包括第一区段，在本实例中，根据浇口套的需求，所述本体301的位置对应于所述第一区段处的部分需被冷却降温，以使流经所述第一区段的熔融材料降温。所述第一区段包括型腔面3001，所述型腔面3001与横截面具有第一交线，所述第一交线呈圆形。

所述温度调节水路设置于所述本体301内并至少用于对所述第一区段位置处进行冷却降温。参图6~8，所述温度调节水路包括进水水路311、出水水路312、及设置于所述进水水路311和所述出水水路312之间的随形水路313。

所述随形水路313与所述第一区段相匹配，且所述随形水路313跟随所述第一区段的型腔面3001的形状分布。具体地，所述随形水路313包围于所述第一区段的外侧。所述随形水路313包括第一表面3131、第二表面3132及端表面3133、3134。所述第一表面3131相对靠近所述型腔面3001，所述第二表面3132相对远离所述型腔面3001。

进一步地，所述第一表面3131与横截面具有第二交线，所述第二交线呈与所述第一交线共心的弧形，且所述第二交线的任意两处至所述第一交线的最小距离相同，这样，可使所述随形水路313在注塑成型产品时能够达到快速冷却的作用，从而提高加工效率；并且冷却均匀，保证产品的质量稳定、并能延长模具使用寿命。

进一步地，所述第二表面3132与横截面具有第三交线，所述第三交线的任意两处至所述第一交线的最小距离相同。也即，沿所述随形水路313的延伸方向，所述随形水路313等径延伸，以使所述随形水路313内的冷却水流量均匀，以便达到更好的均匀冷却的效果。

所述端表面3133、3134位于所述随形水路313延伸方向上的端部，并连接所述第一表面3131和所述第二表面3132。所述端表面3133、3134与横截面具有呈弧形的第四交线，所述第四交线弧形连接所述第二交线和所述第三交线。

参图8，进一步地，所述进水水路311连通至所述端表面3134，所述出水水路312连通至所述端表面3133。当通水进行冷却时，冷却水自所述进水水路311引至所述随形水路313内，由所述端表面3134沿所述随形水路313的延伸方向向所述端表面3133的方向流动，然后经过所述出水水路312流出。

进一步地，参看图6~8，所述模具300的所述温度调节水路的成形过程为：依照所述型腔30的形状及冷却需求，预先设计与所述型腔30相匹配的所述温度调节水路；提供工件3011、工件3012和工件3013，于所述工件3011上加工出所述温度调节水路的上部分，于所述工件3012上加工出所述温度调节水路的中部分，于所述工件3013上加工出所述温度调节水路的下部分；将所述工件3011、所述工件3012和所述工件3013焊接，所述上部分、所述中部分和所述下部分无缝对接，成形出所述温度调节水路。

其中，所述上部分包括部分所述进水水路311、及部分所述出水水路312，所述中部分包括另一部分所述进水水路311、另一部分所述出水水路312、及所述随形水路313的上半部分，所述下部分包括所述随形水路313的下半部分。

具体的，所述上半部分通过机加工工艺成形于所述工件3012的第一加工表面30120上，所述下半部分通过机加工工艺成形于所述工件3013的第二加工表面30130上，所述第一加工表面30120和所述第二加工表面30130无缝焊接，以使所述上半部分和所述下半部分扣合拼连成所述随形水路313，成形方式简单且可实现图案形状的多样化。

实例2

参看图9~图13，本实施例示意了一种模具400的温度调节水路41。所述模具400包括本体、型腔40和温度调节水路41。在本实例中，所述本体包括模仁401，所述型腔40为杯形型腔并用于加工杯形注塑产品。所述模仁401包括所述型腔40的型腔面4001。

所述型腔40设置于所述本体内，且包括第一区段，在本实例中，根据加工需求，于所述第一区段的熔融材料需被冷却降温，所述温度调节水路41设置为冷却水路。所述第一区段的所述型腔面4001与横截面具有第一交线，所述第一交线呈圆形。

所述温度调节水路41设置于所述模仁401内并至少用于对所述第一区段位置处进行冷却降温。参图12~14，所述温度调节水路41包括进水水路411、出水水路412、及设置于所述进水水路411和所述出水水路412之间的随形水路413。

所述随形水路413与所述第一区段相匹配，且所述随形水路413跟随所述第一区段的所述型腔面4001的形状分布。具体地，所述随形水路413包括内外相对设置的第一表面4131及第二表面4132，所述第一表面4131相对靠近所述型腔面4001，所述第二表面4132相对远离所述型腔面4001。

进一步地，所述第一表面4131与横截面具有第二交线，所述第二交线呈与所述第一交线共心的弧形，且所述第二交线的任意两处至所述第一交线的最小距离相同，这样，可使所述随形水路413在注塑成型产品时能够达到快速冷却的作用，从而提高加工效率；并且冷却均匀，保证产品的质量稳定、并能延长模具使用寿命。

进一步地，所述第二表面4132与横截面具有第三交线，所述第三交线的任意两处至所述第一交线的最小距离相同。也即，所述随形水路413于内外方向上的宽度恒定，以使所述随形水路413内的冷却水流量均匀，以便达到更好的均匀冷却的效果。

进一步地，参图12，所述型腔面4001与纵剖面具有第四交线，所述第一表面4131与纵剖面具有第五交线，所述第五交线的任意两处至所述第四交线的最小距离R1相同，这样，可使所述第一区段沿纵向上的各处冷却速率均匀。另外，所述第二表面4132与纵剖面具有第六交线，所述第六交线的任意两处至所述第四交线的最小距离R2也相同。

进一步地，所述模仁401包括分割部421，所述随形水路413包括由所述分割部421分隔形成的层叠分布的多个单元、及多个连通上下两个所述单元的连通单元414，这样，可使冷却水在所述随形水路413内形成复杂路径，以增加冷却效率。

进一步地，参看图13，所述模具400的所述温度调节水路41的成形过程为：首先，依照模具400的型腔40及冷却需求，预先设计与所述型腔40相匹配的所述温度调节水路41；提供所述工件4011和所述工件4012，于所述工件4011上加工出所述温度调节水路41的第一部分，于所述工件4012上通过机加工工艺加工出所述温度调节水路41的第二部分；然后焊接所述工件4012和所述工件4011，成形出所述温度调节水路41。

具体的，所述第一部分包括所述随形水路413的所述第一表面4131，所述第二部分包括所述随形水路413的所述第二表面4132、所述进水水路411及所述出水水路412。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：通过设置与所述型腔的形状相匹配的所述随形水路，可使在注塑成型产品时能够达到快速冷却/加热的作用，从而提高生产效率；并且温度均匀，保证产品的质量稳定、并能延长模具使用寿命；且通过所述随形水路的不同部分分别加工后焊接再成形，不仅成形方式简单，而且可成形出复杂造型。

上文所列出的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种模具的温度调节水路，所述模具包括本体、设置于所述本体内的型腔；所述型腔包括第一区段，所述第一区段的型腔面与横截面具有至少部分呈弧形的第一交线；所述温度调节水路设置于所述本体内，其特征在于，所述温度调节水路包括匹配所述第一区段的随形水路，所述随形水路包括相对靠近所述型腔面的第一表面，所述第一表面与横截面具有第二交线，所述第二交线的任意两处至所述第一交线的最小距离相同。

2.根据权利要求1所述的模具的温度调节水路，其特征在于，所述第一交线呈圆形，所述第二交线呈与所述第一交线共心的圆形或弧形。

3.根据权利要求1所述的模具的温度调节水路，其特征在于，所述随形水路包括相对远离所述型腔面的第二表面，所述第二表面与横截面具有第三交线，所述第三交线的任意两处至所述第一交线的最小距离相同。

4.根据权利要求1所述的模具的温度调节水路，其特征在于，所述型腔面与纵剖面具有第四交线，所述第一表面与纵剖面具有第五交线，所述第五交线的任意两处至所述第四交线的最小距离相同。

5.根据权利要求1所述的模具的温度调节水路，所述本体包括模仁，其特征在于，所述随形水路设置于所述模仁内。

6.根据权利要求5所述的模具的温度调节水路，所述型腔为杯形型腔，其特征在于，所述本体包括分割部，所述随形水路包括由所述分割部分隔形成的多个单元、及多个连通相邻两个所述单元的连通单元。

7.根据权利要求1所述的模具的温度调节水路，所述模具设置为浇口套，所述型腔设置为所述浇口套内的热流道，其特征在于，所述随形水路设置于所述浇口套内。

8.一种模具的温度调节水路，所述模具包括本体、设置于所述本体内的型腔；所述型腔包括第一区段；所述温度调节水路设置于所述本体内，其特征在于，所述温度调节水路包括匹配所述第一区段的随形水路，所述随形水路跟随所述第一区段的型腔面的形状分布；所述本体包括焊接连接的第一工件和第二工件，所述随形水路的一部分成形于所述第一工件上，且所述随形水路的另一部分成形于所述第二工件上。

9.一种如权利要求1~8任一项所述的模具的温度调节水路的成形方法，其特征在于，包括步骤：

预设计与模具的型腔相匹配的温度调节水路；

提供至少两个工件，于每个所述工件上分别加工出所述温度调节水路的一部分；

焊接至少两个所述工件，成形出所述温度调节水路。

10.根据权利要求9所述的模具的温度调节水路的成形方法，其特征在于，所述温度调节水路包括随形水路，所述步骤“提供至少两个工件，于每个所述工件上分别加工出所述温度调节水路的一部分”包括：

提供至少两个所述工件，于其一所述工件上加工出所述随形水路的一部分，于另一所述工件上加工出所述随形水路的另一部分。