CN117021520A - 一种注塑模具循环式冷却装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种注塑模具循环式冷却装置，涉及注塑模具技术领域；包括模具结构、循环系统和冷却结构；模具结构包括模板，模板内部安装有冷却结构，冷却结构包括开在模板内部的冷却腔，冷却腔内填充有冷却液，冷却腔内安装有多组并列的导热管，导热管两端穿出模板连接循环系统；冷却腔内两端的中部分别安装有一级循环泵，冷却腔内的两个一级循环泵的输入输出方向相反。本装置可以实现高效冷却，提升注塑设备的加工效率，同时本装置改善了散热的结构，使注塑件各部分都能够均匀的散热，避免了散热不均导致的注塑件内部结构不均匀以及表面裂纹等情况。

Description

一种注塑模具循环式冷却装置

技术领域

本发明涉及注塑模具技术领域，具体是一种注塑模具循环式冷却装置。

背景技术

注塑模具是一种应用于注塑成型的模具，在一定温度下，使用可以搅拌的加热设备将塑料原料加热至熔融状态，再挤出至模具中，在模具中冷却成型，经过脱模以及后续处理，可以获得塑料制品，这种过程就称为注塑成型，注塑模具则是在这一过程中辅助塑料原料定型，以及完成冷却成型所需的模具。

注塑模具一般由凹模组件和凸模组件组成，更高加工精度的注塑模具还会在两者之间使用脱料板进行辅助，在注塑过程中其中一个模板位置固定，另一个模板设置成可以往复移动的结构，在合模的状态下完成注塑和冷却定型，注塑结束后打开脱模。注塑模具的各个部分内都设置有贴合型芯的冷却结构，通过在内部注入水或其他冷却液，达到快速降温成型的目的。

在模具内部的设置的冷却水路主要使用钻孔的方式进行加工，受限于钻孔的难度，内部的水路一般为连通的直线路径，目前也存在可以设置蛇形回路的模具，但是这类模具普遍的存在冷却的效率较低的问题，使用固定的水路进行散热，必然存在各部分散热不均，远离水路的位置散热偏慢的情况，导致散热需要较长的时间，影响了生产的效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种注塑模具循环式冷却装置，以解决上述背景技术中提出的问题。提出一种冷却装置，可以对注塑的模具进行散热，且具有良好的散热效果，能够均匀的完成散热，整体性的提升散热的效率。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种注塑模具循环式冷却装置，包括模具结构、循环系统和冷却结构；所述模具结构包括模板，所述模板内部安装有冷却结构，所述冷却结构包括开在模板内部的冷却腔，所述冷却腔内填充有冷却液，所述冷却腔内安装有多组并列的导热管，所述导热管两端穿出模板连接循环系统；所述冷却腔内两端的中部分别安装有一级循环泵，所述冷却腔内的两个一级循环泵的输入输出方向相反；

所述循环系统用于向导热管内注入循环的低温液体；

所述循环系统上安装有散热结构，所述散热结构用于降低循环系统中的液体温度。

作为本发明进一步的方案：所述模具结构还包括固定板和模仁，所述固定板连接模板，所述模板上远离固定板的一面安装有模仁，所述模仁插入冷却腔内，所述导热管贴合模仁的表面。

作为本发明再进一步的方案：所述固定板中部位置开有通孔，所述模仁中部位置开有注塑孔，所述固定板上安装有环绕通孔的定位环，所述通孔内安装有穿过模板的浇口套，所述浇口套连通注塑孔。

作为本发明再进一步的方案：所述固定板上安装有多组位于边缘处的导柱，所述导柱从模板表面穿出。

作为本发明再进一步的方案：所述循环系统包括进水盒和出水盒，所述进水盒和出水盒分别安装在模板两侧，且连通导热管，所述进水盒通过进水管连接进水三通，所述出水盒通过出水管连接出水三通。

作为本发明再进一步的方案：所述循环系统还包括水箱，所述水箱通过软管分别连接二级循环泵和散热结构，所述二级循环泵连接进水三通，所述散热结构连接出水三通。

作为本发明再进一步的方案：所述散热结构包括散热箱，所述散热箱内安装有蛇形的散热盘管，所述散热盘管两端接入循环系统，所述散热箱内安装有多个风机。

作为本发明再进一步的方案：所述散热箱两侧分别安装有镂空的气窗。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

采用上述注塑模具循环式冷却装置，本装置不使用常规的钻孔制作冷却水路的模具结构，而是直接在模具内部开设冷却腔并在冷却腔内填充冷却液，冷却液直接接触模仁，同时也接触穿过冷却腔的多组导热管，循环系统提供的换热的液体穿过导热管，在流动的过程中带走冷却液的热量，降低冷却液的温度，而冷却液全方位的贴合模仁，带走模仁内塑料制品的热量，达到快速冷却定型的目的，设置在冷却腔内部的一级循环泵输出液体的方向相反，启动后能够带动内部的大部分冷却液参与循环的流动，使冷却液更好的与导热管充分接触，提升散热效果；

本装置不使用钻孔的方式形成冷却水路，而是直接在内部开设冷却腔，能够显著的降低模具制作的难度，减少制作过程中受到的结构的限制，同时冷却液充分贴合模仁的背面，因此可以更好更均匀的吸收热量，使塑料件的各部分均匀散热，避免出现不同部位散热不均的情况，充分保证了散热的效率，也避免了由于散热不均导致塑料件的变形甚至裂纹等问题。

附图说明

图1为注塑模具循环式冷却装置的结构示意图。

图2为注塑模具循环式冷却装置中模具结构的结构示意图。

图3为注塑模具循环式冷却装置中冷却结构的结构示意图。

图4为注塑模具循环式冷却装置中散热结构的结构示意图。

图中：1、模具结构；11、固定板；111、定位环；112、通孔；12、模板；13、模仁；14、注塑孔；15、导柱；16、浇口套；2、循环系统；21、进水盒；22、进水管；23、进水三通；24、二级循环泵；25、水箱；26、出水盒；27、出水管；28、出水三通；29、软管；3、散热结构；31、散热箱；32、气窗；33、风机；34、散热盘管；4、冷却结构；41、导热管；42、冷却液；43、一级循环泵；44、冷却腔。

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至图4，本发明实施例中，一种注塑模具循环式冷却装置，包括模具结构1、循环系统2和冷却结构4；所述模具结构1包括模板12，所述模板12内部安装有冷却结构4，所述冷却结构4包括开在模板12内部的冷却腔44，所述冷却腔44内填充有冷却液42，所述冷却腔44内安装有多组并列的导热管41，所述导热管41两端穿出模板12连接循环系统2；所述冷却腔44内两端的中部分别安装有一级循环泵43，所述冷却腔44内的两个一级循环泵43的输入输出方向相反；

所述循环系统2用于向导热管41内注入循环的低温液体；

所述循环系统2上安装有散热结构3，所述散热结构3用于降低循环系统2中的液体温度。

本装置主要内容是冷却装置，因此不对模具结构1本身做过多的限制性描述，本装置提供的冷却结构4能够应用于各种不同类型的注塑模具中。

在模具结构1的模板12内部开设冷却腔44，而不是直接钻孔设置水路，因此对模板12的加工更加简单便利，冷却腔44内部填充冷却液42，并设置大量的导热管41，冷却液42本身不对外参与循环流动，可以选择成本较高，但是沸点高，导热性能好的液体材料。冷却液42能够充分的贴合模仁13插入模板12内的一侧表面，在注塑时，对每个部分都均匀的传热，使塑料件的散热均匀且快速，规避了常规的冷却水路不够密集，各部分散热不均的情况，提升散热效果的同时，也避免了由于散热不均而导致塑料件出现裂纹或各部分质地不均匀的情况。

在冷却腔44内部设置的多组导热管41插入冷却液42中，实现热量的交换带走冷却液42的热量，导热管41可以平行设置，也可以根据模仁13的形状围绕模仁13设置，以提升导热效果为目的进行调整，本装置的附图中使用了扁管作为导热管41，通过增加表面积，可以适当的提升传热的效率。冷却腔44两端还设置了反向的一级循环泵43，一级循环泵43从一侧抽取冷却液41，再从另一侧排出，且两个一级循环泵43输入输出的方向相反，能够带动内部的冷却液42循环的流动，通过驱动冷却液42流动，导热管41处温度较低的冷却液42和模仁13处温度较高的冷却液42增加了交换的频率，可以实现更好的换热效果。

循环系统2在注塑加工的过程中，用于在注塑完毕后的冷却阶段向导热管41内输入冷水，实现与冷却液42的热交换，冷水或其他换热气体从冷却液42中带走一定的热量，自身温度升高后，经过散热结构3，能够再次降温，实现循环冷却的效果。

作为本发明的另一个实施例，请参阅图2和图3，所述模具结构1还包括固定板11和模仁13，所述固定板11连接模板12，所述模板12上远离固定板11的一面安装有模仁13，所述模仁13插入冷却腔44内，所述导热管41贴合模仁13的表面。固定板11用于安装在设备上或固定在移动结构上，模仁13的表面形状为待加工的塑料件的表面形状，通过两个不同结构的模具结构1扣合形成密封的腔室，用于注塑成型。需要说明的是，本装置中设置的模具结构1为注塑模具中母模的结构，由于本装置的冷却结构4在母模和公模中可以以相同的方式设置以及安装，且对于各种不同类型不同结构的注塑模具，本装置的设计均能够得到利用，因此本装置没有重复的对公模做出结构限定，模具结构1自身的结构也不属于限制性的结构，而仅仅是一种辅助展示冷却结构4所需的主结构。

请参阅图3，所述固定板11中部位置开有通孔112，所述模仁13中部位置开有注塑孔14，所述固定板11上安装有环绕通孔112的定位环111，所述通孔112内安装有穿过模板12的浇口套16，所述浇口套16连通注塑孔14。定位环111用于定位并连接注塑设备，通孔112内的浇口套16贯穿模板12并连接模仁13上的注塑孔14，在注塑时塑料液体从注塑孔14注入。浇口套16穿过模板12，并与模板12密封连接，因此并不会造成模板12内的冷却液42泄露。

请参阅图3，所述固定板11上安装有多组位于边缘处的导柱15，所述导柱15从模板12表面穿出。导柱15凸出模板12表面，在注塑成型的过程中，插入公模上的导套内，限制模具结构1配合的位置，确保对位准确。母模并不限制于导柱15的安装，也可以将导柱15安装在公模上，而在母模上安装对应的导套，不影响使用的效果。

请参阅图1和图2，所述循环系统2包括进水盒21和出水盒26，所述进水盒21和出水盒26分别安装在模板12两侧，且连通导热管41，所述进水盒21通过进水管22连接进水三通23，所述出水盒26通过出水管27连接出水三通28。进水盒21连接进水管22和进水三通23，用于向导热管41内输出冷水，注塑系统中大部分选择水冷的方式进行快速冷却，因此本装置直接以水作为传热液体，部分高温凝固的注塑材料也会选择使用油类液体传热冷却。进水盒21同步的向各个导热管41输出冷水，出水盒26则输出吸热后的热水，设置进水三通23和出水三通28是为了使循环系统2同时连接公模和母模，并实现同步冷却。

请参阅图1，所述循环系统2还包括水箱25，所述水箱25通过软管29分别连接二级循环泵24和散热结构3，所述二级循环泵24连接进水三通23，所述散热结构3连接出水三通28。水箱25供应大量的水，水在二级循环泵24的驱动下进入模具结构1内完成散热，散热完毕后，经过散热结构3降低温度后重新回到水箱25内。

请参阅图4，所述散热结构3包括散热箱31，所述散热箱31内安装有蛇形的散热盘管34，所述散热盘管34两端接入循环系统2，所述散热箱31内安装有多个风机33。散热箱31使用风机33产生气流，利用气流带走散热盘管34表面的热量，用于对水降温。散热结构3的具体结构不局限于上述的结构描述，使用带有翅片的散热管道直接在室温状态下散热，或使用其他不同类型的换热器进行散热均可，对于大型的注塑设备，如果存在较多的热水排放，还可以接入冷却塔完成散热。

请参阅图1和图4，所述散热箱31两侧分别安装有镂空的气窗32。气窗32位于散热箱31两面，使内外的气体流通，同时气窗32具有一定的过滤效果，避免在散热盘管34处产生积尘。

本发明的工作原理是：

本装置的模具结构1包括模板12，模板12内开有冷却腔44，冷却腔44内填充有冷却液42，同时冷却腔44内安装有多组贯穿模板12的导热管41，且冷却腔44内安装的一级循环泵43能够使冷却液42被带动循环移动；导热管41内的液体由外部的循环系统2供应，用于带走冷却液42的热量，在注塑过程中，冷却液42直接与隔着模仁13的塑料件发生全方位的贴合，对各个部分均匀散热，再利用导热管41内的水带走自身的热量，能够快速的完成散热，且由于全方位的贴合，能够保证各个部分散热效率保持一致，避免塑料件上各部分由于与水路距离不同而出现散热效率不一致的情况，也能够使塑料件的冷却收缩更加均匀，避免出现收缩不均甚至局部裂纹的情形。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同条件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (8)

1.一种注塑模具循环式冷却装置，包括模具结构、循环系统和冷却结构；其特征在于，所述模具结构包括模板，所述模板内部安装有冷却结构，所述冷却结构包括开在模板内部的冷却腔，所述冷却腔内填充有冷却液，所述冷却腔内安装有多组并列的导热管，所述导热管两端穿出模板连接循环系统；所述冷却腔内两端的中部分别安装有一级循环泵，所述冷却腔内的两个一级循环泵的输入输出方向相反；

所述循环系统用于向导热管内注入循环的低温液体；

所述循环系统上安装有散热结构，所述散热结构用于降低循环系统中的液体温度。

2.根据权利要求1所述的注塑模具循环式冷却装置，其特征在于，所述模具结构还包括固定板和模仁，所述固定板连接模板，所述模板上远离固定板的一面安装有模仁，所述模仁插入冷却腔内，所述导热管贴合模仁的表面。

3.根据权利要求2所述的注塑模具循环式冷却装置，其特征在于，所述固定板中部位置开有通孔，所述模仁中部位置开有注塑孔，所述固定板上安装有环绕通孔的定位环，所述通孔内安装有穿过模板的浇口套，所述浇口套连通注塑孔。

4.根据权利要求3所述的注塑模具循环式冷却装置，其特征在于，所述固定板上安装有多组位于边缘处的导柱，所述导柱从模板表面穿出。

5.根据权利要求1所述的注塑模具循环式冷却装置，其特征在于，所述循环系统包括进水盒和出水盒，所述进水盒和出水盒分别安装在模板两侧，且连通导热管，所述进水盒通过进水管连接进水三通，所述出水盒通过出水管连接出水三通。

6.根据权利要求5所述的注塑模具循环式冷却装置，其特征在于，所述循环系统还包括水箱，所述水箱通过软管分别连接二级循环泵和散热结构，所述二级循环泵连接进水三通，所述散热结构连接出水三通。

7.根据权利要求1所述的注塑模具循环式冷却装置，其特征在于，所述散热结构包括散热箱，所述散热箱内安装有蛇形的散热盘管，所述散热盘管两端接入循环系统，所述散热箱内安装有多个风机。

8.根据权利要求7所述的注塑模具循环式冷却装置，其特征在于，所述散热箱两侧分别安装有镂空的气窗。