CN114030132A - 一种镶块结构及模具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种镶块结构及模具，镶块结构包括内镶块和外镶块，部分内镶块嵌入外镶块内，内镶块材质的硬度小于外镶块材质的硬度，内镶块材质的热传导率大于外镶块材质的热传导率。通过将硬度较小、且热传导率较大的内镶块嵌入硬度较大、且热传导率较小的外镶块内，使得该镶块结构集成了硬度大、且热传导率大的两大优点，既保证了镶块结构具有较大的硬度，又保证了镶块结构具有较大的热传导率。

Description

一种镶块结构及模具

技术领域

本发明属于注塑模具技术领域，具体地说，涉及一种模具，尤其涉及一种设于模具的壁厚过渡区的镶块结构。

背景技术

现有的模具中具有较多的壁厚过渡区，壁厚过渡区形成在模具的壁厚厚区与壁厚薄区之间，其中，有的模具的壁厚厚区局部温度过高，而有的模具的壁厚薄区局部温度相对较低，使得壁厚厚区和壁厚薄区之间存在较大的温度差，导致壁厚过渡区成为了热量集中不好冷却的热点区域。

目前，通过在壁厚过渡区设置镶块，在镶块内设冷却流道实现对壁厚过渡区域的冷却，使得模具在注塑完成后其温度能够快速冷却达到技术要求的温度。

现有镶块的材质一般采用钢材或铜合金中的一种，由于镶块的材质只采用一种，因此，一般采用一体成型的加工方式加工镶块，使得镶块为一体成型的结构；若该一体成型的镶块的材质采用钢材，虽然钢材的硬度较大，能够在其上设较长且较复杂的冷却水道，但是钢材的热传导率较低，不能高效地传导热量；若该一体成型的镶块的材质采用铜合金，虽然铜合金的热传导率相对钢材较高，能够比较高效地传导热量，但是铜合金的硬度相对钢材较低，只能在其上设较短且较简单的冷却水道，甚至不能在其上设冷却水道。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的不足，提供一种镶块结构及模具，以达到镶块结构具有较大的硬度的同时，具有较大的热传导率的目的。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

本发明提供一种镶块结构，包括内镶块和外镶块，部分内镶块嵌入外镶块内，内镶块材质的硬度小于外镶块材质的硬度，内镶块材质的热传导率大于外镶块材质的热传导率。

进一步地，外镶块沿轴向设有通道，内镶块轴向嵌入通道内，外镶块的部分内周壁与内镶块的部分外周壁相抵接。

进一步地，外镶块的内周壁设有一圈沿径向凸伸的第一凸台，内镶块的外周壁设有一圈沿径向凸伸的第二凸台，第一凸台的内周壁围成允许内镶块穿过的通孔，第一凸台与第二凸台相抵接；

优选地，外镶块轴向方向的第一端的内周壁设封堵通道的端口的堵块，第二端的内周壁设有一圈沿径向凸伸的第一凸台，内镶块轴向方向的一端与堵块相抵接。

进一步地，外镶块轴向方向的第二端设第一接触部，第一接触部封盖通道的部分端口与通道之间形成间隙，内镶块经间隙穿出外镶块，且抵接于第一接触部上；

优选地，第一接触部设于外镶块轴向方向的另一端的中部；

进一步优选地，外镶块轴向方向的第二端还设有若干第二接触部，若干第二接触部围绕第一接触部设置，第一接触部的轴向尺寸与至少一个第二接触部的轴向尺寸相等。

进一步地，内镶块在第二凸台处分叉形成两个间隔的子镶块，第一接触部与通道之间形成两个间隔的子间隙，各子镶块经对应的子间隙穿出外镶块、且插接于第一接触部上；

优选地，第一接触部上设沿轴向方向沿伸的两个插接槽，两个插接槽间隔设置，插接槽轴向方向的一端与对应的子间隙连通，子镶块插入对应的插接槽内，且与插接槽轴向方向的另一端抵接。

进一步地，镶块结构上内嵌有若干盛放冷却液的冷却流道。

进一步地，若干冷却流道包括第一冷却流道和若干第二冷却流道，内镶块的外周壁和位于第一凸台和堵块之间的外镶块的内周壁围成第一冷却流道；若干第二冷却流道嵌设于外镶块上。

进一步地，若干第二冷却流道包括第一流道、第二流道和若干第三流道；第一流道的进水口外露于外镶块，其出水口与各第三流道的进水口连通；各第三流道的出水口与第一冷却流道的进水口连通，第一冷却流道的出水口与第二流道的进水口与连通，第二流道的出水口外露于外镶块。

进一步地，第三流道沿外镶块的轴向沿伸，第三流道轴向方向的两端分别设出水口和进水口，若干第三流道沿外镶块的周向排布、且围绕内镶块；

优选地，第二接触部内设有空腔，第二接触部的空腔内嵌入有至少一个第三流道；

进一步优选地，一个第三流道的进水口与相邻的一个第三流道的进水口连通，一个第三流道的出水口与相邻的另一个第三流道的出水口连通形成蛇形流道，蛇形流道的进水口与第一流道的出水口连通，蛇形流道的出水口与第二流道的进水口连通。

本发明还提供一种模具，模具上设有壁厚过渡区，壁厚过渡区上设有上述技术方案提供的镶块结构。

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果。

通过将硬度较小、且热传导率较大的内镶块嵌入硬度较大、且热传导率较小的外镶块内，使得该镶块结构集成了硬度大、且热传导率大的两大优点，既保证了镶块结构具有一定的硬度，又保证了镶块结构具有一定的热传导效率。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

附图作为本发明的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1是本发明实施例提供的镶块结构的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的镶块结构的剖面图；

图3是本发明实施例提供的镶块结构的分解图；

图4是本发明实施例提供的镶块结构中内镶块的结构示意图；

图5是图1的主视图。

图中：1-内镶块；11-第二凸台；12-通孔；121-子通孔；13-子镶块；2-外镶块；21-第一接触部；22-第二接触部；3-冷却流道；31-第一冷却流道；32-第二冷却流道；321-第一流道；322-第二流道；323-第三流道；4-通道；41-第一凸台。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”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。

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”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，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。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。

如图1、图2和图3所示，本发明提供一种镶块结构，包括内镶块1和外镶块2，部分内镶块1嵌入外镶块2内，内镶块1材质的硬度小于外镶块2材质的硬度，内镶块1材质的热传导率大于外镶块2材质的热传导率。

本发明的实施例中，内镶块1和/或外镶块2的底部与模具的壁厚过渡区接触，外镶块2和内镶块1均可将壁厚过渡区的热量进行传导，传导至冷却流道，经换热，实现壁厚过渡区的散热；

内镶块1采用硬度较小，且热传导率较大的材质，外镶块2采用硬度较大，且热传导率较小的材质，通过将内镶块1嵌入外镶块2内，使得该镶块结构集成了硬度大、且热传导率大的两大优点，既保证了镶块结构具有一定的硬度，又保证了镶块结构具有一定的热传导效率，能够高效地传导能量；

需要说明的是，内镶块1和外镶块2均为具有一定沿伸长度的柱状；内镶块1嵌入外镶块2内，内镶块1可任意角度嵌入外镶块2内，具有一定硬度的外镶块2对内镶块1具有一定的支撑作用；内镶块1的材质采用铜或铜合金，外镶块2的材质采用钢材；由于外镶块2具有一定的硬度，因此，冷却流道设于外镶块2上；将内镶块1和外镶块2与壁厚过渡区接触的部位作为内镶块1的底部和外镶块2的底部；

内镶块1嵌入外镶块2内，内镶块1外露于外镶块2，或者，内镶块1隐藏于外镶块2内，使得内镶块1的底部和/或外镶块2的底部与壁厚过渡区接触。

如图2所示，本发明的实施例中，外镶块2沿轴向设有通道，内镶块1轴向嵌入通道4内，通道4的部分内周壁与内镶块1的部分外周壁相抵接。

本发明的实施例中，外镶块2的轴向方向具有第一端和第二端，外镶块2的第二端为与模具壁厚过渡区接触的部位；内镶块1沿轴向经通道4嵌入外镶块2内，通道4的两端均开口；内镶块1设于通道内，具体地，内镶块1的部分外周壁与通道4的部分内周壁之间沿周向呈一圈连接，连接部位将通道4的轴向方向的一端封堵，使得外镶块2的内周壁和内镶块1的外周壁之间形成围成盛放冷却液的冷却流道，内镶块1在冷却流道内，能够实现对外镶块2和部分内镶块1进行接触冷却，由于盛放有冷却液的冷却流道与外镶块2和内镶块1之间均是接触冷却，因此，加快了外镶块2和内镶块1的热量传导，提高了冷却流道对模具的冷却效率。

如图2所示，本发明的实施例中，外镶块2的内周壁设有一圈沿径向凸伸的第一凸台41，内镶块1的外周壁设有一圈沿径向凸伸的第二凸台11，第一凸台41的内周壁围成允许内镶块1穿过的通孔12，第一凸台41与第二凸台11相抵接。

本发明的实施例中，通过外镶块2内周壁设有的第一凸台41与内镶块1的外周壁设有第二凸台11相抵接实现通道的内周壁与内镶块1的外周壁的相抵接；

内镶块1、外镶块2和通道均呈圆柱状，第一凸台41和第二凸台11均呈圆环状，第一凸台41径向沿伸的尺寸和第二凸台11径向沿伸的尺寸之和大于通道的径向尺寸，为了确保第一通道的密封性，第一凸台41和第二凸台11紧密相抵，避免冷却液从第一凸台41和第二凸台11之间的间隙内外泄；

内镶块1经通孔12贯穿第一凸台41，内镶块1的外周壁与通孔12的内周壁紧密贴合，或者，内镶块1的外周壁与通孔12的内周壁之间设有密封圈，避免冷却液从第一凸台41和第二凸台11之间的间隙内外泄；

具体地，第一凸台41设于外镶块2轴向方向的第二端，内镶块1经过第一凸台41的内周壁围成的通孔12后穿出通道；由于通道4的两端开口，为了实现对盛放冷却液的冷却流道密封，因此，在外镶块1轴向方向的第一端的内周壁设堵块，堵块封堵通道的端口，堵块与外镶块可拆卸连接。

如图1和图2所示，本发明的实施例中，外镶块2的底部设有沿轴向凸伸的第一接触部21和若干第二接触部22，至少一个第二接触部22的底部与第一接触部21的底部持平，第一接触部21封盖通道4的部分端口与通道之间形成间隙，内镶块1经间隙穿出外镶块、且抵接于第一接触部21上。

本发明的实施例中，第一接触部21和第二接触部22采用的材质与外镶块2相同，外镶块2通过若干第二接触部22与壁厚过渡区接触，内镶块1通过第一接触部21与壁厚过渡区接触；至少一个第二接触部22的底部与第一接触部21的底部持平，能够实现第一接触部21和第二接触部22能够同时接触壁厚过渡区；

第一接触部21对应通孔12设置，且封盖通道4的部分端口，内镶块1穿出通道4抵接在第一接触部21上，使得内镶块1靠近壁厚过渡区，由于第一接触部21采用的材质与外镶块2相同，第一接触部21具有一定的硬度，因此，第一接触部21对内镶块1具有一定的支撑作用，避免内镶块1因承受一定的重量易出现变形的情况，在提高热传导效率的基础上，提高内镶块1的使用寿命；内镶块1的两端分别抵在堵块和第一接触部上21上，使得内镶块能够承受较大的力，不易出现变形；

第一接触部21、若干第二接触部22间隔设置，使得每个接触部之间设有间距，能够加快热量的传导和散失；

具体地，第一接触部21和第二接触部22均沿轴向延伸，若干第二接触部22沿周向分布于外镶块2的底部、且环绕第一接触部21，第一接触部21位于外镶块2的中部，使得外镶块2各部分都能传导热量，热量传导比较均衡，其中，外镶块2的中部传导效率比较高；

进一步具体地，由于壁厚过渡区具有一定的高度差，因此，第一接触部21、若干第二接触部22沿轴向沿伸的长度不同，第一接触部21和若干第二接触部22从外镶块2的一侧向一侧的方向，若干第二接触部22和第一接触部21沿轴向沿伸的长度逐渐减小，使得外镶块2的底部具有一定的坡度。

如图2、图4和图5所示，本发明的实施例中，内镶块在第二凸台处分叉形成两个间隔设置的子镶块13，第一接触部21与通道4之间形成两个间隔的子间隙，第二凸台11的内周壁围成允许两个子镶块13的穿过的子通孔121，两个子镶块13经子间隙穿出外镶块2、且插接于第一接触部21上，两个子镶块13的底部均与第一接触部21的底部相抵。

本发明的实施例中，内镶块1的外周壁上设有第二凸台11，第二凸台11将内镶块1分为上下两个部分，内镶块1包括位于第二凸台11上部的部分内镶块1和位于第二凸台11下部的两个子镶块13，两个子镶块13分隔设置，部分内镶块1呈圆柱状，第二凸台相对于部分内镶块1和两个子镶块13均径向凸伸，子镶块13的轴向截面呈扇形；其中，部分内镶块1位于上通道41内，盛放冷却液的上通道41与部分内镶块1直接接触，对部分内镶块1接触冷却；具体地，子镶块13的侧壁设有间隔设置的凹槽，插接槽的槽底设有径向沿伸的凸起，凸起插设于凹槽内。

两个子镶块13分隔设置，一方面增加内镶块1与第一接触部21之间的连接强度，另一方面增加内镶块1热量的传导和散失；

两个子镶块13的底部均与第一接触部21的底部相抵，第一接触部21的底部对子镶块13支撑，子镶块13的底部与壁厚过渡区不接触，避免子镶块13的底部产生变形。

本发明的实施例中，第一接触部21相对的两侧设有沿轴向延伸的两个插接槽，两个子镶块13分部插设于对应的插接槽内。

本发明的实施例中，子镶块13经插接槽插设在第一接触部21上，具体地，两个插接槽设于第一接触部21相对的两侧，插接槽沿轴向沿伸，插接槽的槽口背向第一接触部21，插接槽的上侧开口与子间隙连通，下侧封闭，子镶块13经开口进入插接在插接槽内，子镶块13的底部抵在插接槽的封闭端；子镶块13经插接槽与第一接触部21插设连接，实现子镶块13与外镶块2之间的可拆卸。

本发明的实施例中，镶块结构上内嵌有若干盛放冷却液的冷却流道3。

具体地，若干冷却流道3包括第一冷却流道31和若干第二冷却流道32，内镶块1的外周壁和位于第一凸台41和堵块之间的外镶块2的内周壁围成第一冷却流道31；若干第二冷却流道32嵌设于外镶块2上；第一冷却流道31和第二冷却流道32内盛放有冷却液，第一冷却流道31对内镶块1和外镶块2接触冷却，第二冷却流道32设于外镶块2上，对外镶块2接触冷却，对内镶块1非接触冷却。

如图2和图3所示，进一步具体地，若干第二冷却流道32包括第一流道321、第二流道322和若干第三流道323；第一流道321的进水口外露于外镶块2，其出水口与各第三流道323的进水口连通；各第三流道323的出水口与第一冷却流道31的进水口连通，第一冷却流道31的出水口与第二流道322的进水口连通，第二流道322的出水口外露于外镶块2。

若干第二冷却流道32分为三种形式的冷却流道，第一流道321具有进水口，作为进水流道，从第一流道321内流入的冷却液可进入各第三流道323、第一冷却流道31和第二流道322，第二流道322具有出水口，作为出水流道，第一流道321、第三流道323、第一冷却流道31和第二流道322内的冷却液从出水口流出至外镶块2外，增大了冷却液的冷却面积。

进一步具体地，若干第三流道323沿外镶块2的周向排布、且环绕内镶块1；其中，第一流道321包括径向沿伸的径向流道和轴向沿伸的轴向流道，轴向流道沿伸至第二凸台11以下，轴向流道在第二凸台11以下与第三流道连通，第三流道轴向沿伸插入空腔内；第二流道322沿径向沿伸与第一冷却流道31连通，若干第三流道323周向排布，使得外镶块2的各区域都能够被冷却，且，若干第三流道323环绕内镶块1设置，能够与内镶块1的各部分实现热量传导，从而加快冷却。

第二接触部22内设有空腔，第二接触部22的空腔内嵌入有至少一个第三流道323，至少一个第三流道323插入空腔内，使得第三流道323接近壁厚过渡区，加快冷却；并且，第三流道323与第一冷却流道31连通，增大冷却液的冷却面积。

如图3所示，进一步具体地，第三流道323沿外镶块2的轴向沿伸，第三流道323轴向方向的两端分别设出水口和进水口，一个第三流道323的进水口与相邻的一个第三流道323的进水口连通，一个第三流道323的出水口与相邻的另一个第三流道323的出水口连通形成蛇形流道，蛇形流道的进水口与第一流道321的出水口连通，蛇形流道的出水口与第二流道321的进水口连通，呈蛇形设置的冷却流道增大了冷却液的冷却面积，加快了冷却；

每两个第三流道323插入空腔内，作为一组冷却流道，相邻两组冷却流道之间设有径向沿伸的径向流道，径向流道具有一定的沿伸长度，增大了呈蛇形的冷却流道的长度，从而增大了冷却液的冷却面积。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。

Claims (10)

1.一种镶块结构，其特征在于，包括内镶块和外镶块，部分内镶块嵌入外镶块内，内镶块材质的硬度小于外镶块材质的硬度，内镶块材质的热传导率大于外镶块材质的热传导率。

2.根据权利要求1所述的镶块结构，其特征在于，外镶块沿轴向设有通道，内镶块轴向嵌入通道内，外镶块的部分内周壁与内镶块的部分外周壁相抵接。

3.根据权利要求2所述的镶块结构，其特征在于，外镶块的内周壁设有一圈沿径向凸伸的第一凸台，内镶块的外周壁设有一圈沿径向凸伸的第二凸台，第一凸台的内周壁围成允许内镶块穿过的通孔，第一凸台与第二凸台相抵接；

优选地，外镶块轴向方向的第一端的内周壁设封堵通道的端口的堵块，第二端的内周壁设有一圈沿径向凸伸的第一凸台，内镶块轴向方向的一端与堵块相抵接。

4.根据权利要求3所述的镶块结构，其特征在于，外镶块轴向方向的第二端设第一接触部，第一接触部封盖通道的部分端口与通道之间形成间隙，内镶块经间隙穿出外镶块，且抵接于第一接触部上；

优选地，外镶块轴向方向的第二端还设有若干第二接触部，若干第二接触部围绕第一接触部设置，第一接触部的轴向尺寸与至少一个第二接触部的轴向尺寸相等。

5.根据权利要求4所述的镶块结构，其特征在于，内镶块在第二凸台处分叉形成两个间隔的子镶块，第一接触部与通道之间形成两个间隔的子间隙，各子镶块经对应的子间隙穿出外镶块、且插接于第一接触部上；

优选地，第一接触部上设沿轴向方向沿伸的两个插接槽，两个插接槽间隔设置，插接槽轴向方向的一端与对应的子间隙连通，子镶块插入对应的插接槽内，且与插接槽轴向方向的另一端抵接。

6.根据权利要求1-5任一项所述的镶块结构，其特征在于，镶块结构上内嵌有若干盛放冷却液的冷却流道。

7.根据权利要求6所述的镶块结构，其特征在于，若干冷却流道包括第一冷却流道和若干第二冷却流道，内镶块的外周壁和位于第一凸台和堵块之间的外镶块的内周壁围成第一冷却流道；若干第二冷却流道嵌设于外镶块上。

8.根据权利要求7所述的镶块结构，其特征在于，若干第二冷却流道包括第一流道、第二流道和若干第三流道；第一流道的进水口外露于外镶块，其出水口与各第三流道的进水口连通；各第三流道的出水口与第一冷却流道的进水口连通，第一冷却流道的出水口与第二流道的进水口与连通，第二流道的出水口外露于外镶块。

9.根据权利要求8所述的镶块结构，其特征在于，第三流道沿外镶块的轴向沿伸，第三流道轴向方向的两端分别设出水口和进水口，若干第三流道沿外镶块的周向排布、且围绕内镶块；

优选地，第二接触部内设有空腔，第二接触部的空腔内嵌入有至少一个第三流道；

进一步优选地，一个第三流道的进水口与相邻的一个第三流道的进水口连通，一个第三流道的出水口与相邻的另一个第三流道的出水口连通形成蛇形流道，蛇形流道的进水口与第一流道的出水口连通，蛇形流道的出水口与第二流道的进水口连通。

10.一种模具，模具上设有壁厚过渡区，其特征在于，壁厚过渡区上设有权利要求1-9任一项所述的镶块结构。

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