CN114701133B - 一种稳定性高的生产过程中光学镶件用冷却装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种稳定性高的生产过程中光学镶件用冷却装置，属于温度调节系统技术领域，所述光学镶件用冷却装置包括公模、顶板，所述顶板上设置有若干个顶针，所述顶针插入公模内，每个所述顶针均为中空结构，顶针内均设置有镶件，每个所述镶件上均设置有导热棒，所述顶板中在对应每个顶针的位置均设置有冷却槽，所述冷却槽内设置有制冷板，所述顶针内部空间与冷却槽连通，所述导热棒的一端位于冷却槽内，所述制冷板使导热棒降温；所述冷却槽中设置有导风板，所述导风板使冷却槽内部以及顶针内部的空气流动。本申请中的镶件由铍铜材料制成，导热板将镶件的热量转移到冷却槽中，制冷板通过制冷对导热棒进行降温，从而实现对镶件的冷却。
Description
技术领域
本发明涉及温度调节系统技术领域，具体为一种稳定性高的生产过程中光学镶件用冷却装置。
背景技术
注射成型过程包括合模、注射、保压和冷却四个阶段，在整个注射成型的周期中，冷却时间所占用的时间约为整个周期3/4，因此，减少冷却时间是提高生产效率的关键所在。模具内顶针的细长，使得顶针内镶件的冷却效率受到限制，镶件因受顶针机构的影响而无法进行水冷，导致镶件散热效率低，同时，由于塑性产品的结构各异，塑性产品会受到不同部位冷却速度的差异会造成收缩不均，致使外观出现不良，要获得较为均匀的冷却，就必须使得模具型腔各位置的温度基本上保持一致。镶件因降温速度慢导致塑性产品的成型效率降低，且导致塑性产品各部位冷却不均匀，使产品外观有很大的不良。
发明内容
本发明的目的在于提供一种稳定性高的生产过程中光学镶件用冷却装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种稳定性高的生产过程中光学镶件用冷却装置，包括公模，所述光学镶件用冷却装置包括顶板，所述顶板上设置有若干个顶针，所述顶针插入公模内，每个所述顶针均为中空结构，顶针内均设置有镶件，每个所述镶件上均设置有导热棒；
所述顶板中在对应每个顶针的位置均设置有冷却槽，所述冷却槽内设置有制冷板，所述顶针内部空间与冷却槽连通，所述导热棒的一端位于冷却槽内，所述制冷板使导热棒降温；
所述冷却槽中设置有导风板，所述导风板使冷却槽内部以及顶针内部的空气流动。本申请中，将镶件的原有材料S136转变为铍铜材料，导热板将镶件的热量转移到冷却槽中，制冷板在控制系统的控制下，通过制冷对导热棒进行降温，从而实现对镶件的冷却，同时，导风板在控制系统的控制下，使顶针内部空气与冷却槽内部空气进行流动，使冷却槽中的冷空气进入到顶针内部，实现对镶件的气冷，本申请通过加气冷带走铍铜热量，镶件中放置导热棒，制冷板带走导热棒热量，保持镶件温度的稳定与平衡，气冷与制冷板相结合，提高对镶件的冷却效果，实现对镶件温度的调节，减少镶件在塑性产品生产时，对塑性产品的影响，减少了塑性产品外观的不良率。
所述镶件上开设有环形的通风槽，所述通风槽与顶针内部空间连通，所述导热棒的一端设置在镶件的中部位置，导热棒中开设有通风道，所述通风道一端与通风槽连通，通风道另一端连通冷却槽，所述导风板中设置有导风扇。导风扇在工作时，导风扇抽取顶针内的空气，使冷却槽内部的冷空气因为负压进入到通风道内，冷空气流经通风槽时，带走镶件的热量，升温后的空气被导风扇抽走，实现空气在通风槽中的流动，从而实现对镶件的气冷。
所述导风板中开设有安装槽，导风板上在安装槽的位置设置有支板，所述支板的中部位置设置有制动板，所述制动板由压电材料制成，制动板与控制系统电连接，所述导风扇位于安装槽内，所述导风扇上设置有棘轮，所述制动板上设置有丝杆，所述丝杆穿过棘轮，丝杆与棘轮转动连接；
所述导风板在安装槽的中部位置开设有限位槽，所述导风扇的每个扇叶上均设置有限制球，所述限制球位于限制槽内。安装槽为导风扇的安装提供支撑，支板为制动板的安装提供支撑，制动板由压电材料制成，制动板在控制系统的控制下进行反复的弯曲，制动板带动丝杆反复的上下运动，由于棘轮的单向转动，使导风扇始终往一个方向转动，从而实现导风扇的转动。
所述冷却槽内部在导风板的下方设置有气泡管，冷却槽内设置有冷却液，所述气泡管的一端位于冷却液内，所述导热棒的一端设置有冷却头，所述冷却头浸泡在冷却液内，导热棒上开设有气孔，气孔连通内部通风道，气孔位于冷却液的上方，所述制冷板浸泡在冷却液，制冷板位于冷却头的下方，制冷板与控制系统连接。制冷板在控制系统的控制下对冷却液进行降温，利用冷却液对冷却头进行降温，导风扇将抽取的热空气灌输到气泡管中，气泡管将热空气导入冷却液内，使空气在冷却液中进行冷却，同时，气泡在冷却液中往上流动，使冷却液翻涌，使整个冷却槽中的冷却液流动，进而使冷却头附近的冷却液流动，使其他位置的低温冷却液流动到冷却头附近，实现对冷却头的降温，从而实现对镶件的降温冷却，空气被冷却液降温后形成冷空气，并通过气孔进入到通风道内，并通过通风槽实现对镶件的再次降温，从冷却液中经过的空气含有大量的水分，可以提高对镶件的吸热、降温效果。
所述镶件的中部位置设置有反馈板，所述反馈板位于导热棒的上方，反馈板由金属板及两种半导体组合组成，两种所述半导体利用塞贝克效应对镶件的温度进行监测，两种半导体与控制系统电连接。控制系统通过反馈板反馈的温度数据，实现对每个镶件的温度监测，并通过对制冷板以及导风扇的工作进行控制，从而实现对每一个镶件温度的单独控制，从而可以适应公模内局部温度较高的情况。
所述冷却槽中设置有呈C型壳体结构的冷却壳，所述冷却壳套设在导热棒上，且冷却壳罩在冷却头上，所述冷却壳的外侧设置有隔板，所述隔板将冷却槽中的空间隔开，隔板上方的空间为空气流动空间，隔板下方的空间为冷却液储存空间，所述冷却液盛放在冷却液储存空间内，所述气泡管贯穿隔板，所述制冷板设置在隔板的中部位置，制冷板位于冷却壳的下方。隔板将冷却槽内部空间隔开，用于将空气的流动以及冷却液的盛放分离，冷却壳套在导热棒上，对热空气以及冷空气的流动空间进行限制，冷空气在冷却液降温后，集中在冷却壳中。
所述隔板下方设置有引流罩。引流罩对气泡管灌输的空气进行引流，使空气形成的气泡往冷却壳中运动。
所述制冷板为网状结构的制冷板。
所述镶件由铍铜材料制成。铍铜导热系数是195W/(M.K)，S136导热系数是80W/(M.K)，铍铜导热效果远好于S136。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本申请中，将镶件的原有材料S136转变为铍铜材料，导热板将镶件的热量转移到冷却槽中，制冷板通过制冷对导热棒进行降温，从而实现对镶件的冷却，同时，导风板使顶针内部空气与冷却槽内部空气进行流动，使冷却槽中的冷空气进入到顶针内部，实现对镶件的气冷，本申请通过加气冷带走铍铜热量，镶件中放置导热棒，制冷板带走导热棒热量，保持镶件温度的稳定与平衡，气冷与制冷板相结合，提高对镶件的冷却效果，实现对镶件的稳定性控温，减少镶件在塑性产品生产时，对塑性产品的影响，减少了塑性产品外观的不良率。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的顶针与公模的连接结构示意图；
图2是本发明的顶板俯视结构示意图；
图3是本发明的顶针内部部分半剖示意图；
图4是本发明的顶针与顶板连接结构示意图；
图5是本发明的镶件仰视结构示意图；
图6是本发明的冷却头结构示意图；
图7是本发明的制冷板俯视结构示意图；
图8是本发明的导风板俯视结构示意图；
图9是本发明的导风扇俯视结构示意图；
图10是本发明的制动板与导风扇连接结构示意图。
图中：1、公模；
2、顶板；201、冷却槽；202、冷却壳；203、导风板；204、隔板；205、气泡管；206、引流罩；207、制冷板；2031、支板；2032、导风扇；2033、制动板；2034、限制球；2035、棘轮；2036、丝杆；
3、顶针；4、镶件；5、反馈板；6、导热棒；601、冷却头。
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。
请参阅图1-图10，本发明提供技术方案：一种稳定性高的生产过程中光学镶件用冷却装置，包括公模1，光学镶件用冷却装置包括顶板2，顶板2上设置有若干个顶针3，顶针3插入公模1内，每个顶针3均为中空结构，顶针3内均设置有镶件4，镶件4由铍铜材料制成，每个镶件4上均设置有导热棒6，导热棒6的一端固定有冷却头601，冷却头601浸泡在冷却液内。
顶板2中在对应每个顶针的位置均开设有冷却槽201，冷却槽201中安装有呈C型壳体结构的冷却壳202，冷却壳202套设在导热棒6上，且冷却壳202罩在冷却头601上，冷却壳202的外侧固定有隔板204，隔板204将冷却槽201中的空间隔开，隔板204上方的空间为空气流动空间，隔板204下方的空间为冷却液储存空间，冷却液盛放在冷却液储存空间内，隔板204下方固定有引流罩206。
冷却壳202外侧在隔板204上方固定有导风板203，气泡管205位于导风板203的下方，气泡管205一端贯穿隔板204，气泡管205的一端位于冷却液内，制冷板207固定在隔板204的中部位置，制冷板207位于冷却壳202及冷却头601的下方，制冷板207浸泡在冷却液，制冷板207对冷却液进行降温，制冷板207为网状结构的制冷板，制冷板207与控制系统电连接，制冷板207由金属片和两种半导体组合组成，两种半导体利用珀尔帖效应进行吸热。
顶针3内部空间与冷却槽201连通，导热棒6的一端位于冷却槽201内，制冷板207使导热棒6降温，导风板203使冷却槽201内部以及顶针3内部的空气流动。
镶件4上开设有环形的通风槽，通风槽与顶针3内部空间连通，导热棒6的一端插入镶件4的中部位置，导热棒6中开设有通风道，通风道一端与通风槽连通，通风道另一端连通冷却槽201，导热棒6上开设有气孔，气孔连通内部通风道，气孔位于冷却液的上方。
导风板203中设置有导风扇2032，导风板203中开设有安装槽，导风板203上在安装槽的位置固定有支板2031，支板2031的中部位置设置有制动板2033，制动板2033由压电材料制成，制动板2033与控制系统电连接，导风扇2032位于安装槽内，导风扇2032上设置有棘轮2035，制动板2033上设置有丝杆2036，丝杆2036穿过棘轮2035，丝杆2036与棘轮2035转动连接；
导风板203在安装槽的中部位置开设有限位槽，导风扇2032的每个扇叶上均设置有限制球2034，限制球2034位于限制槽内。制动板由压电材料制成，制动板在控制系统的控制下进行反复的弯曲，制动板带动丝杆反复的上下运动，由于棘轮的单向转动，使导风扇始终往一个方向转动，从而实现导风扇的转动。
导风扇2032在工作时，导风扇2032抽取顶针3内的空气，使冷却壳202内部的冷空气因为负压进入到通风道内，冷空气流经通风槽时，带走镶件4的热量，升温后的空气被导风扇2032抽走并通过气泡管205被灌输到冷却液中，导风扇2032的工作实现空气在通风槽中的流动，从而实现对镶件4的气冷。
制冷板207在控制系统的控制下对冷却液进行降温，利用冷却液对冷却头601进行降温，导风扇2032将抽取的热空气灌输到气泡管205中，气泡管205将热空气导入冷却液内，使空气在冷却液中进行冷却，同时，气泡在冷却液中往上流动，使冷却液翻涌，使整个冷却槽201中的冷却液流动，进而使冷却头601附近的冷却液流动，使其他位置的低温冷却液流动到冷却头601附近，实现对冷却头601的降温，从而实现对镶件4的降温冷却，空气被冷却液降温后形成冷空气，并通过气孔进入到通风道内，并通过通风槽实现对镶件4的再次降温，从冷却液中经过的空气含有大量的水分，可以提高对镶件4的吸热、降温效果。
镶件4的中部位置固定有反馈板5，反馈板5位于导热棒6的上方，反馈板5也是由金属板及两种半导体组合组成，两种半导体利用赛贝克效应对镶件4的温度进行监测，两种半导体与控制系统电连接。控制系统通过反馈板反馈的温度数据，实现对每个镶件的温度监测，并通过对制冷板以及导风扇的工作进行控制，从而实现对每一个镶件温度的单独控制，从而可以适应公模内局部温度较高的情况。
本发明的工作原理：
生产塑性产品时，镶件4的温度受到塑性产品温度的影响而升高，当塑性产品冷却成型时，镶件4的温度使塑性产品成型的效率降低。冷却成型时，控制系统控制制动板2033进行工作，使制动板2033反复弯曲，使丝杆2036在制动板2033的带动下进行上下运动，导风扇2032在丝杆的带动下进行转动，导风扇2032抽取顶针3内的空气，使冷却壳202内部的冷空气因为负压进入到通风道内，冷空气流经通风槽时，带走镶件4的热量，升温后的空气被导风扇2032抽走并通过气泡管205被灌输到冷却液中，导风扇2032的工作实现空气在通风槽中的流动，从而实现对镶件4的气冷。
镶件4的热量传递到导热棒6上，导热棒6通过冷却头601与冷却液进行热交换，制冷板207在控制系统的控制下进行工作，对冷却液进行降温。
导风扇2032将抽取的热空气灌输到气泡管205中，气泡管205将热空气导入冷却液内，使空气在冷却液中进行冷却，同时，气泡在冷却液中往上流动，使冷却液翻涌，使整个冷却槽201中的冷却液流动，进而使冷却头601附近的冷却液流动，使其他位置的低温冷却液流动到冷却头601附近，实现对冷却头601的降温，从而实现对镶件4的降温冷却，空气被冷却液降温后形成冷空气，并通过气孔进入到通风道内，并通过通风槽实现对镶件4的再次降温，从冷却液中经过的空气含有大量的水分，可以提高对镶件4的吸热、降温效果。
镶件4的中部位置固定有反馈板5，反馈板5位于导热棒6的上方，反馈板5也是由金属板及两种半导体组合组成，两种半导体利用赛贝克效应对镶件4的温度进行监测，两种半导体与控制系统电连接。控制系统通过反馈板反馈的温度数据，实现对每个镶件的温度监测，并通过对制冷板以及导风扇的工作进行控制，从而实现对每一个镶件温度的单独控制，从而可以适应公模内局部温度较高的情况。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种稳定性高的生产过程中光学镶件用冷却装置，包括公模（1），其特征在于：所述光学镶件用冷却装置包括顶板（2），所述顶板（2）上设置有若干个顶针（3），所述顶针（3）插入公模（1）内，每个所述顶针（3）均为中空结构，顶针（3）内均设置有镶件（4），每个所述镶件（4）上均设置有导热棒（6）；
所述顶板（2）中在对应每个顶针的位置均设置有冷却槽（201），所述冷却槽（201）内设置有制冷板（207），所述顶针（3）内部空间与冷却槽（201）连通，所述导热棒（6）的一端位于冷却槽（201）内，所述制冷板（207）使导热棒（6）降温；
所述冷却槽（201）中设置有导风板（203），所述导风板（203）使冷却槽（201）内部以及顶针（3）内部的空气流动；
所述镶件（4）上开设有环形的通风槽，所述通风槽与顶针（3）内部空间连通，所述导热棒（6）的一端设置在镶件（4）的中部位置，导热棒（6）中开设有通风道，所述通风道一端与通风槽连通，通风道另一端连通冷却槽（201），所述导风板（203）中设置有导风扇（2032）；
所述冷却槽（201）内部在导风板（203）的下方设置有气泡管（205），冷却槽（201）内设置有冷却液，所述气泡管（205）的一端位于冷却液内，所述导热棒（6）的一端设置有冷却头（601），所述冷却头（601）浸泡在冷却液内，导热棒（6）上开设有气孔，气孔连通内部通风道，气孔位于冷却液的上方，所述制冷板（207）浸泡在冷却液，制冷板（207）位于冷却头（601）的下方，制冷板（207）与控制系统连接；
所述冷却槽（201）中设置有呈C型壳体结构的冷却壳（202），所述冷却壳（202）套设在导热棒（6）上，且冷却壳（202）罩在冷却头（601）上，所述冷却壳（202）的外侧设置有隔板（204），所述隔板（204）将冷却槽（201）中的空间隔开，隔板（204）上方的空间为空气流动空间，隔板（204）下方的空间为冷却液储存空间，所述冷却液盛放在冷却液储存空间内，所述气泡管（205）贯穿隔板（204），所述制冷板（207）设置在隔板（204）的中部位置，制冷板（207）位于冷却壳（202）的下方；
导风扇（2032）将抽取的热空气灌输到气泡管（205）中，气泡管（205）将热空气导入冷却液内，使空气在冷却液中进行冷却，空气被冷却液降温后形成含有大量水分的冷空气，并通过气孔进入到通风道内，并通过通风槽实现对镶件（4）的再次降温。
2.根据权利要求1所述的一种稳定性高的生产过程中光学镶件用冷却装置，其特征在于：所述导风板（203）中开设有安装槽，导风板（203）上在安装槽的位置设置有支板（2031），所述支板（2031）的中部位置设置有制动板（2033），所述制动板（2033）由压电材料制成，制动板（2033）与控制系统电连接，所述导风扇（2032）位于安装槽内，所述导风扇（2032）上设置有棘轮（2035），所述制动板（2033）上设置有丝杆（2036），所述丝杆（2036）穿过棘轮（2035），丝杆（2036）与棘轮（2035）转动连接；
所述导风板（203）在安装槽的中部位置开设有限位槽，所述导风扇（2032）的每个扇叶上均设置有限制球（2034），所述限制球（2034）位于限制槽内。
3.根据权利要求1所述的一种稳定性高的生产过程中光学镶件用冷却装置，其特征在于：所述镶件（4）的中部位置设置有反馈板（5），所述反馈板（5）位于导热棒（6）的上方，反馈板（5）由金属板及两种半导体组合组成，两种所述半导体利用塞贝克效应对镶件（4）的温度进行监测，两种半导体与控制系统电连接。
4.根据权利要求1所述的一种稳定性高的生产过程中光学镶件用冷却装置，其特征在于：所述隔板（204）下方设置有引流罩（206）。
5.根据权利要求1所述的一种稳定性高的生产过程中光学镶件用冷却装置，其特征在于：所述制冷板（207）为网状结构的制冷板。
6.根据权利要求3所述的一种稳定性高的生产过程中光学镶件用冷却装置，其特征在于：所述镶件（4）由铍铜材料制成。
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