CN110920002A - 一种塑料模具的冷却系统及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种塑料模具的冷却系统及其工作方法，属于塑料模具冷却系统领域，一种塑料模具的冷却系统及其工作方法，本方案模仿动物的心脏，其中活动槽和心脏的心房和心室作用相同，通过自身的空间的压缩和回复实现活动槽内的冷却液的吸入和挤出，在不影响注塑模具正常工作的前提下，使得冷却系统内的冷却液实现如同生物体内血液循环一样的冷却液循环，而由于在热量循环的过程中，存在与活动槽内的冷却液随工作时间的在增加，其内部会逐渐积累热量，而通过增压水泵向冷却系统内冲入足量的冷却液可以有效的缓解活动槽内热量积累的问题，不易影响注塑模具的整体生产效率，大幅增加注塑模具的工作效率和泛用性。

Description

一种塑料模具的冷却系统及其工作方法

技术领域

本发明涉及塑料模具冷却系统领域，更具体地说，涉及一种塑料模具的冷却系统及其工作方法。

背景技术

塑料模具，是塑料加工工业中和塑料成型机配套，赋予塑料制品以完整构型和精确尺寸的工具，由于塑料品种和加工方法繁多，塑料成型机和塑料制品的结构又繁简不一，所以，塑料模具的种类和结构也是多种多样的，按照成型方法的不同，可以划分出对应不同工艺要求的塑料加工模具类型，主要有注射成型模具、挤出成型模具、吸塑成型模具、高发泡聚苯乙烯成型模具等。

其中注塑模具主要是热塑性塑料件产品生产中应用最为普遍的一种成型模具，塑料注射模具对应的加工设备是塑料注射成型机，塑料首先在注射机底加热料筒内受热熔融，然后在注射机的螺杆或柱塞推动下，经注射机喷嘴和模具的浇注系统进入模具型腔，塑料冷却硬化成型，脱模得到制品。

在注射成型的过程中，通常会利用对应的冷却系统为成型产品进行冷却，加速成型产品的定型速度，提高注塑成型模具的生产效率，现有的注塑模具的冷却系统主要有外置和内置两大类，外置的冷却系统方便设计人员进行设计布线，同时也便于冷却系统用的冷却液建立循环系统，但是相较于内置的冷却系统，外置的冷却系统多为间接散热，散热效率较低，易影响注塑模具的冷却速率，影响注塑模具的生产效率，而内置内却系统虽然冷却效率较高，但也存在不方便对冷却水进行循环制冷控制的缺点，随着注塑模具工作时长增加，冷却系统对注塑模具的冷却效果会逐渐降低，易影响注塑模具的整体生产效率。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种塑料模具的冷却系统及其工作方法，它可以实现方便控制内置冷却系统的冷却液，随着注塑模具工作时长增加，不易出现冷却系统对注塑模具的冷却效果会逐渐降低的现象，不易影响注塑模具的整体生产效率，同时较为简单的冷却结构方便设计人员对注塑模具进行合理的设计和改进，大幅增加注塑模具的工作效率和泛用性。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种塑料模具的冷却系统，包括注塑模具，所述注塑模具包括一对相互匹配的阴模主体和阳模主体，所述阳模主体上插接有与散热片，所述散热片包括接塑模面和多个散热翅片，且塑模面位于阴模主体与阳模主体之间，多个所述散热翅片均与塑模面固定连接，且散热翅片远离塑模面的一段贯穿阳模主体，所述阳模主体远离阴模主体的一段设有水冷箱，且水冷箱靠近阳模主体的一端开凿有与阳模主体相匹配的活动槽，所述阳模主体的侧壁上固定连接有一对限位侧耳块，所述活动槽槽口处固定连接有与阳模主体相匹配的封盖，其中封盖与限位侧耳块之间相互配合使阳模主体不易从活动槽内完全滑出，所述活动槽槽底板上开凿有多个与散热翅片相互匹配的水冷槽，所述阳模主体远离阴模主体的一段固定连接有一对限位柱，所述活动槽的槽底板上开凿有一对于限位柱相互匹配的限位槽，且限位柱的一端插入限位槽内，所述活动槽的槽底板与阳模主体之间连接有压缩弹簧，且压缩弹簧套接在限位柱的外侧，所述水冷箱的两端分别插接有进水管和出水管，所述活动槽通过进水管和出水管与外界相连通，所述进水管与出水管内分别连接有第一单向阀和第二单向阀，可以实现方便控制内置冷却系统的冷却液，随着注塑模具工作时长增加，不易出现冷却系统对注塑模具的冷却效果会逐渐降低的现象，不易影响注塑模具的整体生产效率，同时较为简单的冷却结构方便设计人员对注塑模具进行合理的设计和改进，大幅增加注塑模具的工作效率和泛用性。

进一步的，所述出水管内固定连接有温度传感器，且温度传感器位于第二单向阀远离阳模主体的一侧，温度传感器可以测得由活动槽排出的冷却废液的温度，对冷却系统实现实时监控。

进一步的，所述注塑模具的冷却系统内设有温度传感器，所述温度传感器固定连接在出水管内所述注塑模具的冷却系统连接有耐磨环，且出水管与耐磨环与处理终端信号连接，所述出水管信号连接有移动终端，其中处理终端用于控制注塑模具工作，而移动终端则可以帮助技术人员远程监视注塑模具的工作状态。

进一步的，一种塑料模具的冷却系统的工作方法，在注塑模具正常工作的过程中，在注塑模具正是工作前，需进行预热工作，利用增压水泵向注塑模具的冷却系统内持续冲入冷却液，预热活动持续10分钟，保证冷却系统内有足量的冷却液，在进行压制的时候，阳模主体会朝着活动槽的槽底运动，此时会将阳模主体内填充的冷却液挤出，由于进水管和出水管内分别设有第一单向阀和第二单向阀，故冷却液只能从出水管沿图1中箭头所示的方向流出，在完成压制后，散热片与熔融的注塑材料接触，并将熔融状态的注塑材料的热量快速传导致散热翅片，再通过散热翅片与水冷槽内的冷却液进行热交换，完成对熔融状态的注塑材料的快速冷却，之后再脱模过过程中，阳模主体和水冷箱朝远离阴模主体的方向运动，此时在处于压缩状态的压缩弹簧的作用下，阳模主体朝远离活动槽槽底板的方向此时活动槽内形成负压，会从冷却系统中吸入冷却液，而由于进水管和出水管内分别设有第一单向阀和第二单向阀，冷却液只能沿图1箭头所示的方向从进水管注入活动槽内，进入活动槽内的冷却液会与原本存在的冷却液快速混合，使活动槽内冷却液的温度快速下降，重复上述工序可以进行连续注塑成型，在注塑模具长时间工作后，活动槽内残存的冷却液会积累较多的热量，此时温度传感器会检测到冷却废液会在长时间内处在较高的温度，当处理终端接收到的温度传感器测量温度到达一定值后，处理终端会启动增压水泵，开启紧急冷却模式，在注塑材料完成脱模后，处理终端控制注塑模具停机，增压水泵会像注塑模具的冷却系统内注入足量的冷却液，冷却液沿图1箭头所示的方向运动，将活动槽内的冲刷出来，对冷却液实现快速降温，在增压水泵工作一段时间后，处理终端控制增压水泵停机，并控制注塑模具重新工作，重复上述的注塑工作。

进一步的，所述限位侧耳块的下端固定连接有与自身相匹配的缓冲垫，缓冲垫可以减小限位侧耳块与封盖之间撞击产生的振动，不易造成水冷箱与封盖之间的连接出现松动，不易影响活动槽内的密封性。

进一步的，所述封盖与阳模主体之间连接有密封框，且密封框与封盖固定连接，密封框可以增加阳模主体与封盖之间的密封性。

进一步的，所述密封框与阳模主体紧密接触，且阳模主体与密封框的接触面均为抛光面，减小阳模主体与密封框之间的磨损，不易影响活动槽整体的密封性。

进一步的，所述定位槽与限位柱支架内连接有耐磨环，且压缩弹簧与耐磨环固定连接，耐磨环可以有效减小限位柱与定位槽之间磨损，是限位柱与定位槽之间的连接不易出现晃动。

进一步的，所述散热片的散热翅片上开凿有多组扰流孔，扰流孔在脱模过程，活动槽内吸入冷却液时对冷却液起到扰流的作用，增加冷却液之间的热交换速率，加快冷却液的混合。

进一步的，所述水冷箱与封盖之间通过螺钉等可拆卸的零件固定连接，方便技术人员后续对阳模主体进行更滑，便于安装不同种类的模具。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

本方案模仿动物的心脏，其中活动槽和心脏的心房和心室作用相同，通过自身的空间的压缩和回复实现活动槽内的冷却液的吸入和挤出，在不影响注塑模具正常工作的前提下，使得冷却系统内的冷却液实现如同生物体内血液循环一样的冷却液循环，不同的是血液循环实现的是氧气和二氧化碳的循环，而冷却液循环则是实现热量的循环，而由于在热量循环的过程中，存在与活动槽内的冷却液随工作时间的在增加，其内部会逐渐积累热量，而通过增压水泵向冷却系统内冲入足量的冷却液可以有效的缓解活动槽内热量积累的问题，不易影响注塑模具的整体生产效率，大幅增加注塑模具的工作效率和泛用性。

附图说明

图1为本发明的塑料模具的正面剖视图；

图2为图1中A处的结构示意图；

图3为图1中B处的结构示意图；

图4为图1中C处的结构示意图；

图5为本发明的阳模的结构示意图；

图6为本发明的塑料模具的冷却系统的主要结构示意图。

图中标号说明：

1阴模主体、2阳模主体、3散热片、4扰流孔、5水冷箱、6封盖、7水冷槽、8限位侧耳、9缓冲垫、10密封框、11限位柱、12耐磨环、13压缩弹簧、14进水管、15第一单向阀、16出水管、17第二单向阀、18温度传感器、19处理终端、20移动终端、21增压水泵。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1-4，一种塑料模具的冷却系统，包括注塑模具，注塑模具包括一对相互匹配的阴模主体1和阳模主体2，阳模主体2上插接有与散热片3，散热片3包括接塑模面和多个散热翅片，且塑模面位于阴模主体1与阳模主体2之间，多个散热翅片均与塑模面固定连接，且散热翅片远离塑模面的一段贯穿阳模主体2，阳模主体2远离阴模主体1的一段设有水冷箱5，且水冷箱5靠近阳模主体2的一端开凿有与阳模主体2相匹配的活动槽，阳模主体2的侧壁上固定连接有一对限位侧耳块8，活动槽槽口处固定连接有与阳模主体2相匹配的封盖6，其中封盖6与限位侧耳块8之间相互配合使阳模主体2不易从活动槽内完全滑出，活动槽槽底板上开凿有多个与散热翅片相互匹配的水冷槽7，阳模主体2远离阴模主体1的一段固定连接有一对限位柱11，活动槽的槽底板上开凿有一对于限位柱11相互匹配的限位槽，且限位柱11的一端插入限位槽内，活动槽的槽底板与阳模主体2之间连接有压缩弹簧13，且压缩弹簧13套接在限位柱11的外侧，水冷箱5的两端分别插接有进水管14和出水管16，活动槽通过进水管14和出水管16与外界相连通，进水管14与出水管16内分别连接有第一单向阀15和第二单向阀17，出水管16内固定连接有温度传感器18，且温度传感器18位于第二单向阀17远离阳模主体2的一侧，温度传感器18可以测得由活动槽排出的冷却废液的温度，对冷却系统实现实时监控。

特别的，图1仅为本发明的结构示意图，并非是最终设计图，其中散热片3靠近阴模主体1的一端为塑模面，在实际生产工作中，应设计为与成型模具相匹配的形状，而非水平面，而进水管14与出水管16则与冷却系统的供水装置相连通，且由于第一单向阀15和出水管16的存在，进水管14与出水管16内液体的流向只能与图1中箭头所示的方向一致，至于冷却系统外置部分可供技术人员自行设计，复合工作地点环境即可。

请参阅图6，一种塑料模具的冷却系统，包括注塑模具，注塑模具的冷却系统内设有温度传感器18，温度传感器18固定连接在出水管16内注塑模具的冷却系统连接有耐磨环12，且出水管16与耐磨环12与处理终端19信号连接，出水管16信号连接有移动终端20，其中处理终端19用于控制注塑模具工作，而移动终端20则可以帮助技术人员远程监视注塑模具的工作状态。

一种塑料模具的冷却系统的工作方法，在注塑模具正常工作的过程中，在注塑模具正是工作前，需进行预热工作，利用增压水泵21向注塑模具的冷却系统内持续冲入冷却液，预热活动持续10分钟，保证冷却系统内有足量的冷却液，在进行压制的时候，阳模主体2会朝着活动槽的槽底运动，此时会将阳模主体2内填充的冷却液挤出，由于进水管14和出水管16内分别设有第一单向阀15和第二单向阀17，故冷却液只能从出水管16沿图1中箭头所示的方向流出，在完成压制后，散热片3与熔融的注塑材料接触，并将熔融状态的注塑材料的热量快速传导致散热翅片，再通过散热翅片与水冷槽7内的冷却液进行热交换，完成对熔融状态的注塑材料的快速冷却，之后再脱模过过程中，阳模主体2和水冷箱5朝远离阴模主体1的方向运动，此时在处于压缩状态的压缩弹簧13的作用下，阳模主体2朝远离活动槽槽底板的方向此时活动槽内形成负压，会从冷却系统中吸入冷却液，而由于进水管14和出水管16内分别设有第一单向阀15和第二单向阀17，冷却液只能沿图1箭头所示的方向从进水管14注入活动槽内，进入活动槽内的冷却液会与原本存在的冷却液快速混合，使活动槽内冷却液的温度快速下降，重复上述工序可以进行连续注塑成型，在注塑模具长时间工作后，活动槽内残存的冷却液会积累较多的热量，此时温度传感器18会检测到冷却废液会在长时间内处在较高的温度，当处理终端19接收到的温度传感器18测量温度到达一定值后，处理终端19会启动增压水泵21，开启紧急冷却模式，在注塑材料完成脱模后，处理终端19控制注塑模具停机，增压水泵21会像注塑模具的冷却系统内注入足量的冷却液，冷却液沿图1箭头所示的方向运动，将活动槽内的冲刷出来，对冷却液实现快速降温，在增压水泵21工作一段时间后，处理终端19控制增压水泵21停机，并控制注塑模具重新工作，重复上述的注塑工作。

请参阅图1-4，限位侧耳块8的下端固定连接有与自身相匹配的缓冲垫9，缓冲垫9可以减小限位侧耳块8与封盖6之间撞击产生的振动，不易造成水冷箱5与封盖6之间的连接出现松动，不易影响活动槽内的密封性，封盖6与阳模主体2之间连接有密封框10，且密封框10与封盖6固定连接，密封框10可以增加阳模主体2与封盖6之间的密封性，密封框10与阳模主体2紧密接触，且阳模主体2与密封框10的接触面均为抛光面，减小阳模主体2与密封框10之间的磨损，不易影响活动槽整体的密封性，定位槽与限位柱11支架内连接有耐磨环12，且压缩弹簧13与耐磨环12固定连接，耐磨环12可以有效减小限位柱11与定位槽之间磨损，是限位柱11与定位槽之间的连接不易出现晃动，散热片3的散热翅片上开凿有多组扰流孔4，扰流孔4在脱模过程，活动槽内吸入冷却液时对冷却液起到扰流的作用，增加冷却液之间的热交换速率，加快冷却液的混合，水冷箱5与封盖6之间通过螺钉等可拆卸的零件固定连接，方便技术人员后续对阳模主体2进行更滑，便于安装不同种类的模具。

本发明模仿动物的心脏，其中活动槽和心脏的心房和心室作用相同，通过自身的空间的压缩和回复实现活动槽内的冷却液的吸入和挤出，在不影响注塑模具正常工作的前提下，使得冷却系统内的冷却液实现如同生物体内血液循环一样的冷却液循环，不同的是血液循环实现的是氧气和二氧化碳的循环，而冷却液循环则是实现热量的循环，而由于在热量循环的过程中，存在与活动槽内的冷却液随工作时间的在增加，其内部会逐渐积累热量，而通过增压水泵21向冷却系统内冲入足量的冷却液可以有效的缓解活动槽内热量积累的问题，不易影响注塑模具的整体生产效率，大幅增加注塑模具的工作效率和泛用性。

以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种塑料模具的冷却系统，包括注塑模具，其特征在于：所述注塑模具包括一对相互匹配的阴模主体(1)和阳模主体(2)，所述阳模主体(2)上插接有与散热片(3)，所述散热片(3)包括接塑模面和多个散热翅片，且塑模面位于阴模主体(1)与阳模主体(2)之间，多个所述散热翅片均与塑模面固定连接，且散热翅片远离塑模面的一段贯穿阳模主体(2)，所述阳模主体(2)远离阴模主体(1)的一段设有水冷箱(5)，且水冷箱(5)靠近阳模主体(2)的一端开凿有与阳模主体(2)相匹配的活动槽，所述阳模主体(2)的侧壁上固定连接有一对限位侧耳块(8)，所述活动槽槽口处固定连接有与阳模主体(2)相匹配的封盖(6)，其中封盖(6)与限位侧耳块(8)之间相互配合使阳模主体(2)不易从活动槽内完全滑出，所述活动槽槽底板上开凿有多个与散热翅片相互匹配的水冷槽(7)，所述阳模主体(2)远离阴模主体(1)的一段固定连接有一对限位柱(11)，所述活动槽的槽底板上开凿有一对于限位柱(11)相互匹配的限位槽，且限位柱(11)的一端插入限位槽内，所述活动槽的槽底板与阳模主体(2)之间连接有压缩弹簧(13)，且压缩弹簧(13)套接在限位柱(11)的外侧，所述水冷箱(5)的两端分别插接有进水管(14)和出水管(16)，所述活动槽通过进水管(14)和出水管(16)与外界相连通，所述进水管(14)与出水管(16)内分别连接有第一单向阀(15)和第二单向阀(17)。

2.根据权利要求1所述的一种塑料模具的冷却系统，其特征在于：所述出水管(16)内固定连接有温度传感器(18)，且温度传感器(18)位于第二单向阀(17)远离阳模主体(2)的一侧。

3.根据权利要求1所述的一种塑料模具的冷却系统，其特征在于：所述注塑模具的冷却系统内设有温度传感器(18)，所述温度传感器(18)固定连接在出水管(16)内所述注塑模具的冷却系统连接有耐磨环(12)，且出水管(16)与耐磨环(12)与处理终端(19)信号连接，所述出水管(16)信号连接有移动终端(20)。

4.根据权利要求1所述的一种塑料模具的冷却系统的工作方法，其特征在于：在注塑模具正常工作的过程中，在注塑模具正是工作前，需进行预热工作，利用增压水泵(21)向注塑模具的冷却系统内持续冲入冷却液，预热活动持续10分钟，保证冷却系统内有足量的冷却液，在进行压制的时候，阳模主体(2)会朝着活动槽的槽底运动，此时会将阳模主体(2)内填充的冷却液挤出，由于进水管(14)和出水管(16)内分别设有第一单向阀(15)和第二单向阀(17)，故冷却液只能从出水管(16)沿图1中箭头所示的方向流出，在完成压制后，散热片(3)与熔融的注塑材料接触，并将熔融状态的注塑材料的热量快速传导致散热翅片，再通过散热翅片与水冷槽(7)内的冷却液进行热交换，完成对熔融状态的注塑材料的快速冷却，之后再脱模过过程中，阳模主体(2)和水冷箱(5)朝远离阴模主体(1)的方向运动，此时在处于压缩状态的压缩弹簧(13)的作用下，阳模主体(2)朝远离活动槽槽底板的方向此时活动槽内形成负压，会从冷却系统中吸入冷却液，而由于进水管(14)和出水管(16)内分别设有第一单向阀(15)和第二单向阀(17)，冷却液只能沿图1箭头所示的方向从进水管(14)注入活动槽内，进入活动槽内的冷却液会与原本存在的冷却液快速混合，使活动槽内冷却液的温度快速下降，重复上述工序可以进行连续注塑成型，在注塑模具长时间工作后，活动槽内残存的冷却液会积累较多的热量，此时温度传感器(18)会检测到冷却废液会在长时间内处在较高的温度，当处理终端(19)接收到的温度传感器(18)测量温度到达一定值后，处理终端(19)会启动增压水泵(21)，开启紧急冷却模式，在注塑材料完成脱模后，处理终端(19)控制注塑模具停机，增压水泵(21)会像注塑模具的冷却系统内注入足量的冷却液，冷却液沿图1箭头所示的方向运动，将活动槽内的冲刷出来，对冷却液实现快速降温，在增压水泵(21)工作一段时间后，处理终端(19)控制增压水泵(21)停机，并控制注塑模具重新工作，重复上述的注塑工作。

5.根据权利要求1所述的一种塑料模具的冷却系统，其特征在于：所述限位侧耳块(8)的下端固定连接有与自身相匹配的缓冲垫(9)。

6.根据权利要求1所述的一种塑料模具的冷却系统，其特征在于：所述封盖(6)与阳模主体(2)之间连接有密封框(10)，且密封框(10)与封盖(6)固定连接。

7.根据权利要求6所述的一种塑料模具的冷却系统，其特征在于：所述密封框(10)与阳模主体(2)紧密接触，且阳模主体(2)与密封框(10)的接触面均为抛光面。

8.根据权利要求1所述的一种塑料模具的冷却系统，其特征在于：所述定位槽与限位柱(11)支架内连接有耐磨环(12)，且压缩弹簧(13)与耐磨环(12)固定连接。

9.根据权利要求1所述的一种塑料模具的冷却系统，其特征在于：所述散热片(3)的散热翅片上开凿有多组扰流孔(4)。

10.根据权利要求1所述的一种塑料模具的冷却系统，其特征在于：所述水冷箱(5)与封盖(6)之间通过螺钉等可拆卸的零件固定连接。

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