CN109955464A - 一种连续冷却的吸塑模具 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种连续冷却的吸塑模具，设计安装在类似于圆柱形的模筒内部冷却装置，通过特殊的结构与外部相连，从这个特殊的结构中通入冷却介质，在模筒上成型后，进行快速热量交换，然后通过吸塑管道将热量带走，从而达到模筒降温及稳定模具表面温度的效果。采用这种连续冷却模具的生产工艺，可以将片材从挤出模具挤出后，直接吸塑定型并冷却，缩短了板材的中间周转及后端工序设备大量投入，对降低成本、生产难度有极大的帮助。
Description
技术领域
本发明涉及热塑性连续吸塑产品生产过程中的模具冷却系统，具体涉及一种连续冷却的吸塑模具。
背景技术
在吸塑类产品生产过程中，由于其生产工艺是将热熔成半流态的片材，放置在模具上，然后通过负压的方式使产品成型。在吸塑过程中，会带走大量热量，从而在模具表面进行冷却，然后定型，将模具上的形状复制在片材上。此时，热量会大量传递到模具上，使模具温度升高，从而使形状不能完整被复制、脱模使导致形状变形，影响产品质量及效率。
专利申请号：201410015663.0中一种吸塑装置及吸塑方法是目前吸塑工艺中使用较为广泛的，这种吸塑装置在成型装置的一侧设置了用于装配板材并通过翻转使板材转动到成型装置上的翻转托架；这种吸塑装置通过翻转托架来夹持板材并对板材内表面加热，加热完毕后驱动翻转托架将板材转到成型装置上，启动成型装置进行吸塑成型；这种装置改变了原有吸塑装置加热板材外表面的方式，避免了板材制品表面发亮的情况，改善了板材外表面的视觉效果；本发明吸塑方法，包括以下步骤：1)将板材内表面朝上夹持于翻转托架上；2)加热板材内表面；3)加热完毕后，驱动翻转托架并将板材转到成型装置上；4)启动成型装置进行吸塑成型。
但是此种方法所用的板材是生产线外单独供应，需要将板材二次加热，然后使用工装进行搬运、加热、定型、冷却，冷却介质通在冷却部分。由于动作步序较多，一张板材从上料到成品产出的时间周期较长，生产速度慢、产能提升难度大。同时，多个动作的实现需要更多的设备投入，结构相对比较复杂，成本投入也比较高。而吸塑成型工位，只能单工位进行成型，无法进行无间断连续生产。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术缺陷，提供一种连续冷却的吸塑模具，实现连续冷却，冷却效率高，安装、操作简便，能降低成本，提升产能。并且能适应多种宽幅，材料复杂，冷却温度不同的材料进行冷却。冷却效果好，产品质量高。
为达到上述目，本发明提供了一种连续冷却的吸塑模具，包括模筒，支撑模具旋转的带座轴承和固定模具端部的旋转接头，其特征在于：还具有从模筒中心穿过的套管，安装在套管上的若干组冷却组；模筒两端通过锁紧套固定套管，并保证套管与模筒的同心度，并使用迫紧螺母将套管固定拉紧，保证套管不下垂；套管内安装有多条导管，导管一端分别连接连接件，另一端分别连接模筒外部对应的冷媒接口；连接件连接冷却组；
冷却组的构造为：具有喷嘴；喷嘴排列为弧形，喷洒更大的表面积；
根据冷却所需要的流量，选择合适的喷嘴孔径；根据需要的制冷速率调整合适的喷嘴至模筒的距离以及喷嘴喷射角度。
喷嘴喷射角度为40°～100°；
喷嘴的孔径为K＝0.8-2.2mm，喷嘴至模筒的距离为H＝45-155cm，
冷媒接入管道上都分别安装有流量计、阀门，以分别控制对应冷却组的冷媒流量。模具上还设置有抽真空管路抽气口，分别与外面的抽真空风机相连接，在此管路上分别安装有阀门，用阀门开度大小控制被抽走的风量大小。
风量与冷媒量的相互配合，来达到恒定模具温度的效果。
此外，模具的轴头两端、带座轴承附近安装有齿轮或者链轮，用于外界的旋转动力输入，带动模筒转动，完成吸塑；
进一步的，套管上安装有可打开的密封板，用于方便导管连接冷却组时安装操作及检修维修，工作完成后，关上密封板；
冷却组可以根据实际需要：设计成1组、2组、3组、4组或更多。
模筒内与冷却组对应的各区域还安装有温度传感器，用于感应模具各区域的冷却温度；
阀门都采用电磁阀，并设计相应的电子管理系统，实行自动控制。
电子管理系统还包括智能终端、管理系统、中央处理器等，用户通过智能终端输入模筒内各区域需要冷却的温度，温度传感器实时反馈各区域温度至中央处理器，中央处理器经过计算，控制冷媒管道和抽真空管路的电磁阀进行调节，以达到合适的冷却温度；
智能终端具有显示屏，和输入、控制系统；智能终端可以通过无线进行控制；电子管理系统可以在无线局域网中运行。
本发明的有益效果：
提供一种连续冷却的吸塑模具，设计安装在类似于圆柱形的模筒内部冷却装置，通过特殊的结构与外部相连，从这个特殊的结构中通入冷却介质，在模筒上成型后，进行快速热量交换，然后通过吸塑管道将热量带走，从而达到模筒降温及稳定模具表面温度的效果。采用这种连续冷却模具的生产工艺，可以将片材从挤出模具挤出后，直接吸塑定型并冷却，缩短了板材的中间周转及后端工序设备大量投入，对降低成本、生产难度有极大的帮助。
使用本发明的冷却装置，实现模具降温及温度稳定控制，从而保证连续吸塑生产材料的形状稳定、顺利脱模。同时，由于模具温度稳定之后，产品质量的统一也得到了有效保证。同时，位于模具内部的冷却喷嘴有各自的分区，每个分区分别与外面的管路相连接，实现对模具不同趋于进行不同程度冷却及控温的作用。分区的区数根据模具大小、生产速度可以灵活设置。
并且本发明结构简单，成本投入低，占地面积小，安装、维护方便；充分利用旋转接头的支撑作用，将套管安装于内，对于简化系统结构有明显效果；利用套管将各区的冷却媒介分区通入，实现大宽幅模具也能达到同样的冷却效果；利用在线冷却方法，缩短了工序步骤，大大节省了设备、人工成本投入，对提高产能效果优良；本发明稳定模具温度，可以提高吸塑类产品的质量稳定性，使得材料在需要的温度下结晶，将产品的物理性能发挥至最大。并且提供了后期闭环控制的开发窗口，对提高自动化程度有促进作用。
附图说明：
图1为吸塑模具整体结构示意图。
图2为吸塑模具正视结构示意图。
图3为吸塑模具的剖面结构示意图。
图4为模筒结构示意图。
图5为模筒内部结构示意图。
图6为套管内部结构示意图。
图7为冷却组的剖面结构示意图。
图中：1.模筒、2-3.抽气口、4.套管、5.带座轴承、6.旋转接头、7.锁紧套、8.迫紧螺母、9.密封板、10.连接件、11-13.导管、14-16.冷却组、17.喷嘴。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。下面对本发明的内容进行详细的说明。
实施例1：一种连续冷却的吸塑模具，包括模筒1，支撑模具旋转的带座轴承5和固定模具端部的旋转接头6，其特征在于：还具有从模筒1中心穿过的套管4，安装在套管4上的若干组冷却组14-16；模筒1两端通过锁紧套7固定套管4，并保证套管4与模筒1的同心度，并使用迫紧螺母8将套管4固定拉紧，保证套管4不下垂；套管4内安装有多条导管11-13，导管11-13一端分别连接连接件10，另一端分别连接模筒外部对应的冷媒接口；连接件10连接冷却组14-16；
冷却组14-16的构造为：具有喷嘴17；喷嘴17排列为弧形，喷洒更大的表面积；
根据冷却所需要的流量，选择合适的喷嘴17孔径；根据需要的制冷速率调整合适的喷嘴17至模筒的距离以及喷嘴17喷射角度。
喷嘴17喷射角度为40°～100°；
喷嘴17的孔径为K＝0.8-2.2mm，喷嘴17至模筒的距离为H＝45-155cm，
冷媒接入管道上都分别安装有流量计、阀门，以分别控制对应冷却组的冷媒流量。模具上还设置有抽真空管路抽气口2-3，分别与外面的抽真空风机相连接，在此管路上分别安装有阀门，用阀门开度大小控制被抽走的风量大小。
风量与冷媒量的相互配合，来达到恒定模具温度的效果。
此外，模具的轴头两端、带座轴承5附近安装有齿轮或者链轮，用于外界的旋转动力输入，带动模筒1转动，完成吸塑；
套管4上安装有可打开的密封板9，用于方便导管11-13连接冷却组14-16时安装操作及检修维修，工作完成后，关上密封板9；
模筒1内与冷却组14-16对应的各区域还安装有温度传感器，用于感应模具各区域的冷却温度；阀门都采用电磁阀，并设计相应的电子管理系统，实行自动控制。
电子管理系统还包括智能终端、管理系统、中央处理器等，用户通过智能终端输入模筒内各区域需要冷却的温度，温度传感器实时反馈各区域温度至中央处理器，中央处理器经过计算，控制冷媒管道和抽真空管路的电磁阀进行调节，以达到合适的冷却温度；
智能终端具有显示屏，和输入、控制系统；智能终端可以通过无线进行控制；电子管理系统可以在无线局域网中运行。
在应用时只需要在智能终端输入控制数据，即可实现自动运行管理，实行连续模具冷却，生产工作。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种连续冷却的吸塑模具，包括模筒，支撑模具旋转的带座轴承和固定模具端部的旋转接头，其特征在于：还具有从模筒中心穿过的套管，安装在套管上的若干组冷却组；模筒两端通过锁紧套固定套管，并保证套管与模筒的同心度，并使用迫紧螺母将套管固定拉紧，保证套管不下垂；套管内安装有多条导管，导管一端分别连接连接件，另一端分别连接模筒外部对应的冷媒接口；连接件连接冷却组；模具上还设置有抽真空管路抽气口，与风机相连，模具的轴头两端、带座轴承附近安装有齿轮或者链轮，用于外界的旋转动力输入，带动模筒转动，完成吸塑。
2.如权利要求1所述的一种连续冷却的吸塑模具，其特征在于：冷却组具有喷嘴；喷嘴排列为弧形，喷洒更大的表面积。
3.如权利要求2所述的一种连续冷却的吸塑模具，其特征在于：冷媒接入管道上都分别安装有流量计、阀门，以分别控制对应冷却组的冷媒流量。
4.如权利要求3任一项所述的一种连续冷却的吸塑模具，其特征在于：抽真空管路上安装有阀门控制被抽走的风量大小。
5.如权利要求4所述的一种连续冷却的吸塑模具，其特征在于：套管上安装有可打开的密封板，用于方便导管连接冷却组时安装操作及检修维修。
6.如权利要求1-5任一项所述的一种连续冷却的吸塑模具，其特征在于：喷嘴的孔径为K＝0.8-2.2mm，喷嘴至模筒的距离为H＝45-155cm。
7.如权利要求6所述的一种连续冷却的吸塑模具，其特征在于：喷嘴喷射角度为40°～100°。
8.如权利要求1-5任一项所述的一种连续冷却的吸塑模具，其特征在于：模筒内与冷却组对应的各区域还安装有温度传感器，用于感应模具各区域的冷却温度；阀门都采用电磁阀，并设计相应的电子管理系统，实行自动控制。
9.如权利要求8所述的一种连续冷却的吸塑模具，其特征在于：电子管理系统还包括智能终端、管理系统、中央处理器等，用户通过智能终端输入模筒内各区域需要冷却的温度，温度传感器实时反馈各区域温度至中央处理器，中央处理器经过计算，控制冷媒管道和抽真空管路的电磁阀进行调节，以达到合适的冷却温度。
10.如权利要求9所述的一种连续冷却的吸塑模具，其特征在于：智能终端具有显示屏，和输入、控制系统；智能终端可以通过无线进行控制；电子管理系统可以在无线局域网中运行。
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