CN209794469U - 一种降低翘曲变形的模具冷却结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种降低翘曲变形的模具冷却结构，包括凸模、凹模、水槽和安装架，凸模与凹模相互卡合后形成模仁腔；模仁腔的左、右两侧分别设置有散热腔I和散热腔II，凸模中设置有主管道I、四个回水管道I和若干个支管道I，若干个所述支管道I的一端管口均与散热腔I连通。不同于常规技术手段中多根水管在模具中遍布的冷却方式，这里采用的是散热腔I冷却散热的方式，凸模中的注水方式是通过多个支管道I正对散热腔I进行注水，使冷水进入散热腔I的速度同步，不同于常规技术手段模具中管道吸热的冷却方式，通过均匀注水的方式可以降低模仁的翘曲变形可能性。

Description

一种降低翘曲变形的模具冷却结构

技术领域

本实用新型涉及注塑模具的技术领域，尤其涉及一种降低翘曲变形的模具冷却结构。

背景技术

目前，注塑成型模具的水路设计通常为直通式U型循环水，形式比较单一，温控效果差，在注塑模具中，冷却系统是其核心部分，对模具的寿命、注塑制品的生产效率和质量都具有重要的影响。注塑冷却水路设计是改善注塑制品质量、提高注塑成型效率的关键。水路对成型制品的品质影响主要表现在产品成型时，水路是用来控制模具温度的，而模具温度的变化对制品的收缩变形、尺寸稳定性、机械强度、应力开裂和表面质量等均有影响，主要表现在影响产品的光洁度、残余应力、结晶度和热弯曲。水路系统对生产周期的影响主要表现在水路冷却和保压时间占整个周期的80％，缩短冷却时间就是提高成型效率。注塑模具的冷却水路一般通过机加工的方法开设于模仁、镶件和滑块内，而通常的冷却水路多采用水井式结构，其是围绕在模仁、镶件或者滑块内沿成型腔的外侧周围开设横向、纵向或竖向或横竖向垂直联通的直线水路，该水路结构存在冷却效果不均匀、带走的热量少、保压时间较长等问题；为了解决上述问题，目前也出现了镶拼式的螺旋水路结构，但是其存在水路易漏水的问题，从而影响模具冷却效果并且模具使用寿命短。

现有技术中模具冷却多采用冷却管的方式，然而冷却管中的水在进入冷却管对模具进行冷却的时候，温度会不断升高，导致模具不通的位置散热速率不同，散热速率的差异使模具冷却后残余应力的不同，最终容易导致模具翘曲变形；因此，本实用新型主要解决模具各位置冷却速率不同导致模具成型后翘曲变形的问题。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供一种降低翘曲变形的模具冷却结构，主要解决模具各位置冷却速率不同导致模具成型后翘曲变形的问题。

本实用新型通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

一种降低翘曲变形的模具冷却结构，包括凸模、凹模、水槽和安装架，所述凸模与凹模左、右正相对安装，所述凸模的一侧与凹模的一侧相互卡合，所述凸模的另一侧与安装架之间设置有螺旋轴，所述凸模与凹模相互卡合后形成模仁腔；

所述安装架中安装有电机，所述电机的驱动端与螺旋轴的一端传动配合，所述螺旋轴的另一端与凸模的左侧中央旋转连接，所述安装架还设置有四个管槽，四个所述管槽以螺旋轴为轴心环螺旋轴均匀设置，所述凸模正对四个管槽的位置均设置有圆管状的滑槽，四个所述滑槽与相对应的管槽之间均设置有活塞；

所述滑槽位于凸模内部并与模仁腔连通，所述滑槽与模仁腔的连通处设置有圆柱状的顶块，所述顶块的侧壁与滑槽的内壁滑动配合，所述顶块与管槽之间设置有滑杆，所述滑杆的一端延伸至管槽中并与管槽内壁滑动配合，所述滑杆的另一端与滑块固接，所述滑杆穿过凸模的部分与凸模滑动配合；

所述模仁腔的左、右两侧分别设置有散热腔I和散热腔II，所述散热腔I设置于凸模内侧，所述散热腔I与模仁腔之间设置有凸模壁隔开，所述凸模壁与凸模一体连接，所述散热腔II设置于凹模内侧，所述散热腔II与模仁腔之间设置有凹模壁隔开，所述凹模壁与凹模之间一体连接；

所述凸模中设置有主管道I、四个回水管道I和若干个支管道I，若干个所述支管道I的一端管口均与散热腔I连通，若干个所述支管道I与散热腔I连通的管口与凸模壁正相对且均匀分布，若干个所述支管道I的另一端均与主管道I连通，四个所述回水管道I的一端与散热腔I连通，四个所述回水管道I与散热腔I的连通处分别位于散热腔I的上、下、前、后侧壁上，四个所述回水管道I的另一端与水槽之间均设置有橡胶软管I，所述主管道I与水槽之间设置有橡胶软管II；

所述凹模中设置有主管道II、回水管道II和若干个支管道II，若干个所述支管道II的一端管口均与散热腔II连通，若干个所述支管道II与散热腔II连通的管口与凹模壁正相对且均匀分布，若干个所述支管道II的另一端均与主管道II连通，所述回水管道II的一端与散热腔II连通，所述回水管道II与散热腔II的连通处位于散热腔II的下侧壁，所述回水管道II的另一端与水槽之间均设置有橡胶软管III，所述主管道II与水槽之间设置有橡胶软管IV。

优选的，所述活塞包括圆筒状的壳体，所述壳体内部设置有活塞腔，所述活塞腔中设置有圆饼状的活塞片和弹簧，所述活塞片的外侧壁与壳体的内侧壁滑动配合，所述壳体的右侧壁与凸模的左侧壁一体连接，所述弹簧安装于活塞片与凸模左侧壁之间，所述滑杆穿过壳体左侧壁并与壳体左侧壁的中央滑动配合，所述滑杆穿过活塞片的中央并与活塞片的中央固接。

优选的，所述活塞片设置有透水孔，所述透水孔的位置设置有封堵透水孔的挡片，所述挡片位于活塞片的左侧，所述挡片与活塞片旋转连接，所述活塞片的外侧壁设置有硅胶层。

优选的，四个所述活塞分别位于四个回水管道I和四个橡胶软管I之间，四个所述回水管道I和四个橡胶软管I分别与相对应的四个活塞腔连通，所述橡胶软管I与活塞腔的连通处位于活塞腔左侧，所述回水管道I与活塞腔的连通处位于活塞腔的右侧。

优选的，所述凸模壁的左侧和凹模壁的右侧均设置有散热翅片。

优选的，所述支管道I和支管道II中均设置有发散装置，所述发散装置包括转轴、叶轮和扇叶，所述支管道I中设置的转轴与支管道I轴向重合并延伸至凸模壁并与凸模壁旋转配合，所述支管道II中设置的转轴与支管道II轴向重合并延伸至凹模壁并与凹模壁旋转配合，所述转轴位于支管道I和支管道II的部分均设置有叶轮，所述转轴位于散热腔I和散热腔II的部分均设置有扇叶。

优选的，所述橡胶软管III设置有气压水泵。

优选的，所述凹模的右侧设置有挤料筒，所述挤料筒的轴向设置有螺旋推送杆。

本实用新型的优点在于：本实用新型最主要的是对模仁的均匀散热功能，实现这一功能的是凸模和凹模中的冷却管，不同于常规技术手段中多根水管在模具中遍布的冷却方式，这里采用的是散热腔I冷却散热的方式，散热腔I与模仁腔之间设置有凸模壁隔开，通过对散热腔I中注入循环水进行与模仁腔的热交换，散热更加均匀，同时本凸模中的注水方式是通过多个支管道I正对散热腔I进行注水，使冷水进入散热腔I的速度同步，也是不同于常规技术手段模具中管道吸热的冷却方式，会造成的结果是水管中水在冷却过程中会升温，导致模仁不同位置的冷却散热的速率不同而使模仁翘曲，本实用新型均匀注水的方式可以降低模仁的翘曲可能性。

附图说明

图1：为本实用新型结构示意图。

图2：为本实用新型活塞结构示意图。

图3：为本实用新型发散装置结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本文中的上、下、左、右、前、后，均相对于图1所示为标准。

实施例：

如图1所示：一种降低翘曲变形的模具冷却结构，包括凸模1、凹模2、水槽3和安装架4，所述凸模1与凹模2左、右正相对安装，所述凸模1的一侧与凹模2的一侧相互卡合，所述凸模1的另一侧与安装架4之间设置有螺旋轴41，所述凸模1与凹模2相互卡合后形成模仁腔5；

所述安装架4中安装有电机42，所述电机42的驱动端与螺旋轴41的一端传动配合，所述螺旋轴41的另一端与凸模1的左侧中央旋转连接，所述安装架4还设置有四个管槽43，四个所述管槽43以螺旋轴41为轴心环螺旋轴41均匀设置，所述凸模1正对四个管槽43的位置均设置有圆管状的滑槽11，四个所述滑槽11与相对应的管槽43之间均设置有活塞6；

所述滑槽11位于凸模1内部并与模仁腔5连通，所述滑槽11与模仁腔5的连通处设置有圆柱状的顶块51，所述顶块51的侧壁与滑槽11的内壁滑动配合，所述顶块51与管槽43之间设置有滑杆44，所述滑杆44的一端延伸至管槽43中并与管槽43内壁滑动配合，所述滑杆44的另一端与滑块51固接，所述滑杆44穿过凸模1的部分与凸模1滑动配合；

所述模仁腔5的左、右两侧分别设置有散热腔I 12和散热腔II 22，所述散热腔I12设置于凸模1内侧，所述散热腔I 12与模仁腔5之间设置有凸模壁13隔开，所述凸模壁13与凸模1一体连接，所述散热腔II 22设置于凹模2内侧，所述散热腔II 22与模仁腔5之间设置有凹模壁23隔开，所述凹模壁23与凹模2之间一体连接；

所述凸模1中设置有主管道I 14、四个回水管道I 15和若干个支管道I16，若干个所述支管道I 16的一端管口均与散热腔I 12连通，若干个所述支管道I 16与散热腔I 12连通的管口与凸模壁13正相对且均匀分布，若干个所述支管道I 16的另一端均与主管道I 14连通，四个所述回水管道I 15的一端与散热腔I 12连通，四个所述回水管道I 15与散热腔I12的连通处分别位于散热腔I 12的上、下、前、后侧壁上，四个所述回水管道I 15的另一端与水槽3之间均设置有橡胶软管I 31，所述主管道I 14与水槽3之间设置有橡胶软管II 32；

所述凹模2中设置有主管道II 24、回水管道II 25和若干个支管道II 26，若干个所述支管道II 26的一端管口均与散热腔II 22连通，若干个所述支管道II 26与散热腔II22连通的管口与凹模壁23正相对且均匀分布，若干个所述支管道II 26的另一端均与主管道II 24连通，所述回水管道II 25的一端与散热腔II 22连通，所述回水管道II 25与散热腔II 22的连通处位于散热腔II 22的下侧壁，所述回水管道II 25的另一端与水槽3之间均设置有橡胶软管III 33，所述主管道II 24与水槽3之间设置有橡胶软管IV 34。

本实用新型采用的模具由凸模1和凹模2相互卡合形成模仁腔5制成，通过往模仁腔5中注入熔融的塑料凝固制成成品，其中，安装架4用于安放电机42和凸模1，凸模1在电机42通过螺旋轴41的带动下可以左、右移动，为了提高凸模1移动的稳定性，在凸模1与安装架4之间设置有管槽43，同时管槽43对应的凸模1中设置有滑槽11，滑槽11与管槽43之间通过滑杆44相对滑动并起到支撑凸模1的作用，在滑槽11与模仁腔5之间设置有顶块51，凹模2始终处于稳定不动的状态，通过移动凸模1与凹模2卡合，当凸模1与凹模2完全卡合的时候，顶块51也可以正好处于滑槽11与模仁腔5的连通处，同时顶块51受到来自滑杆44的支撑力作用，而滑杆44的支撑作用来自活塞6。当模仁腔5注塑并冷却完成后，移动凸模1向左移动，模仁粘接在凸模1上，当凸模1移动到一端距离后，触发活塞6的作用，这时位于管槽43中的滑杆44与管槽43底部接触，滑杆44静止不动，在活塞6的作用下，顶块51不动而凸模1继续向左移动，顶块51就可以将完成的模仁顶下来，完成自动化操作。

本实用新型最主要的是对模仁的均匀散热功能，实现这一功能的是凸模1和凹模2中的冷却管，这里凸模1的冷却方式与凹模2的冷却方式相同，这里单介绍凸模1，凸模1中设置的主管道I 14、支管道I 16和散热腔I 12，可以用于对凸模1接触的模仁进行散热，不同于常规技术手段中多根水管在模具中遍布的冷却方式，这里采用的是散热腔I 12冷却散热的方式，散热腔I 12与模仁腔5之间设置有凸模壁13隔开，通过对散热腔I 12中注入循环水进行与模仁腔5的热交换，散热更加均匀，同时本凸模1中的注水方式是通过多个支管道I16正对散热腔I 12进行注水，使冷水进入散热腔I 12的速度同步，也是不同于常规技术手段模具中管道吸热的冷却方式，会造成的结果是水管中水在冷却过程中会升温，导致模仁不同位置的冷却散热的速率不同而使模仁翘曲，本实用新型均匀注水的方式可以降低模仁的翘曲可能性。

如图2所示：所述活塞6包括圆筒状的壳体61，所述壳体61内部设置有活塞腔62，所述活塞腔62中设置有圆饼状的活塞片63和弹簧64，所述活塞片63的外侧壁与壳体61的内侧壁滑动配合，所述壳体61的右侧壁与凸模1的左侧壁一体连接，所述弹簧64安装于活塞片63与凸模1左侧壁之间，所述滑杆44穿过壳体61左侧壁并与壳体61左侧壁的中央滑动配合，所述滑杆44穿过活塞片63的中央并与活塞片63的中央固接。

活塞6的作用主要是配合顶块51，当凸模1凹模2相互卡合的时候，顶块51正好位于滑槽11和模仁腔5之间，这时活塞片63正好抵触在壳体61左侧壁上，使顶块51稳定，不会受到塑料浆料的压力而移动，当凸模1向左移动的时候，滑杆44与管槽43底部预留的空间使顶块51与凸模1短暂的保持同步移动，这时模仁成型后粘接在凸模1上，当滑杆44与管槽43的底部接触时，滑杆44稳定不动而凸模1在电机42的带动下继续移动一端距离，顶块51就会将模仁顶下来。

所述活塞片63设置有透水孔65，所述透水孔65的位置设置有封堵透水孔65的挡片66，所述挡片66位于活塞片63的左侧，所述挡片66与活塞片63旋转连接，所述活塞片63的外侧壁设置有硅胶层67。

四个所述活塞6分别位于四个回水管道I 15和四个橡胶软管I 31之间，四个所述回水管道I 15和四个橡胶软管I 31分别与相对应的四个活塞腔62连通，所述橡胶软管I 31与活塞腔62的连通处位于活塞腔62左侧，所述回水管道I 15与活塞腔62的连通处位于活塞腔62的右侧。

这里的活塞6还有个作用是吸水和排水，在活塞片63上设置有透水孔65，透水孔65的左侧设置有挡片66，当凸模1向右移动预与凹模2接触的移动时，活塞片66相对壳体61向左移动，活塞片63向左挤压，这时在压力的作用下，挡片66挡住透水孔65，将活塞片63左侧的水通过橡胶软管I 31挤压至水槽3中，不仅如此壳体61左侧连通的回水管道I 15会对散热腔I 12中的水进行吸，促进散热腔I 12中的水进行循环；当凸模1凹模2分离时，活塞片63相对壳体61向右移动，活塞片63挤压刚刚吸入的水顶开挡片66进入活塞片63的另一侧，使活塞片63与壳体61左侧壁重新充满水，如此往复，实现了对凸模1中的水进行循环，橡胶软管II 32可以对凸模1中进行补充冷水，而橡胶软管I 31可以将吸热后的热水排出，而一整个过程不需要水泵的参与，同时实现对散热腔I 12中水进行循环，这种凸模1移动与凸模1中水循环同步的效果达到凸模1需要散热的时候散热，而凸模1停止移动怎水循环停止，节约能源消耗；

所述凸模壁13的左侧和凹模壁23的右侧均设置有散热翅片21。

散热翅片21的作用可以提高凸模壁13和凹模壁23的与冷却水的接触面积，提高热传递效率。

如图3所示：所述支管道I 16和支管道II 26中均设置有发散装置7，所述发散装置7包括转轴71、叶轮72和扇叶73，所述支管道I 16中设置的转轴71与支管道I 16轴向重合并延伸至凸模壁13并与凸模壁13旋转配合，所述支管道II 26中设置的转轴71与支管道II 26轴向重合并延伸至凹模壁23并与凹模壁23旋转配合，所述转轴71位于支管道I 16和支管道II26的部分均设置有叶轮72，所述转轴71位于散热腔I 12和散热腔II 22的部分均设置有扇叶73。

本实用新型中的发散装置7分别安装在支管道I 16和支管道II 26中，主要用于将支管道I 16或支管道II 26中的水进行发散，以凸模1为例，当水通过支管道I 16进入散热腔I 12的时候，水正面撞击凸模壁13，然后呈不规则的湍流状态发散，导致水的流速不同，吸热的效率不均匀，使凸模壁13吸热不均匀，最后使模仁翘曲变形，而发散装置7的叶轮72安装在支管道I 16中，当水流冲击的时候，一方面降低水流动能，另一方面带动叶轮72旋转，叶轮72通过转轴71带动扇叶73同步转动，扇叶73转动将进入散热腔I 12的水向四周发散，将湍流变成层流，水的流速更加稳定。

所述橡胶软管III 33设置有气压水泵35。凹模始终处于静止不动的状态，因此采用的是气压水泵35对散热腔II 22中的水进行循环。

所述凹模2的右侧设置有挤料筒8，所述挤料筒8的轴向设置有螺旋推送杆81。

需要说明的是，在本文中，如若存在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。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种降低翘曲变形的模具冷却结构，其特征在于：包括凸模、凹模、水槽和安装架，所述凸模与凹模左、右正相对安装，所述凸模的一侧与凹模的一侧相互卡合，所述凸模的另一侧与安装架之间设置有螺旋轴，所述凸模与凹模相互卡合后形成模仁腔；

所述安装架中安装有电机，所述电机的驱动端与螺旋轴的一端传动配合，所述螺旋轴的另一端与凸模的左侧中央旋转连接，所述安装架还设置有四个管槽，四个所述管槽以螺旋轴为轴心环螺旋轴均匀设置，所述凸模正对四个管槽的位置均设置有圆管状的滑槽，四个所述滑槽与相对应的管槽之间均设置有活塞；

所述滑槽位于凸模内部并与模仁腔连通，所述滑槽与模仁腔的连通处设置有圆柱状的顶块，所述顶块的侧壁与滑槽的内壁滑动配合，所述顶块与管槽之间设置有滑杆，所述滑杆的一端延伸至管槽中并与管槽内壁滑动配合，所述滑杆的另一端与滑块固接，所述滑杆穿过凸模的部分与凸模滑动配合；

所述模仁腔的左、右两侧分别设置有散热腔I和散热腔II，所述散热腔I设置于凸模内侧，所述散热腔I与模仁腔之间设置有凸模壁隔开，所述凸模壁与凸模一体连接，所述散热腔II设置于凹模内侧，所述散热腔II与模仁腔之间设置有凹模壁隔开，所述凹模壁与凹模之间一体连接；

所述凸模中设置有主管道I、四个回水管道I和若干个支管道I，若干个所述支管道I的一端管口均与散热腔I连通，若干个所述支管道I与散热腔I连通的管口与凸模壁正相对且均匀分布，若干个所述支管道I的另一端均与主管道I连通，四个所述回水管道I的一端与散热腔I连通，四个所述回水管道I与散热腔I的连通处分别位于散热腔I的上、下、前、后侧壁上，四个所述回水管道I的另一端与水槽之间均设置有橡胶软管I，所述主管道I与水槽之间设置有橡胶软管II；

所述凹模中设置有主管道II、回水管道II和若干个支管道II，若干个所述支管道II的一端管口均与散热腔II连通，若干个所述支管道II与散热腔II连通的管口与凹模壁正相对且均匀分布，若干个所述支管道II的另一端均与主管道II连通，所述回水管道II的一端与散热腔II连通，所述回水管道II与散热腔II的连通处位于散热腔II的下侧壁，所述回水管道II的另一端与水槽之间均设置有橡胶软管III，所述主管道II与水槽之间设置有橡胶软管IV。

2.根据权利要求1所述一种降低翘曲变形的模具冷却结构，其特征在于：所述活塞包括圆筒状的壳体，所述壳体内部设置有活塞腔，所述活塞腔中设置有圆饼状的活塞片和弹簧，所述活塞片的外侧壁与壳体的内侧壁滑动配合，所述壳体的右侧壁与凸模的左侧壁一体连接，所述弹簧安装于活塞片与凸模左侧壁之间，所述滑杆穿过壳体左侧壁并与壳体左侧壁的中央滑动配合，所述滑杆穿过活塞片的中央并与活塞片的中央固接。

3.根据权利要求2所述一种降低翘曲变形的模具冷却结构，其特征在于：所述活塞片设置有透水孔，所述透水孔的位置设置有封堵透水孔的挡片，所述挡片位于活塞片的左侧，所述挡片与活塞片旋转连接，所述活塞片的外侧壁设置有硅胶层。

4.根据权利要求2所述一种降低翘曲变形的模具冷却结构，其特征在于：四个所述活塞分别位于四个回水管道I和四个橡胶软管I之间，四个所述回水管道I和四个橡胶软管I分别与相对应的四个活塞腔连通，所述橡胶软管I与活塞腔的连通处位于活塞腔左侧，所述回水管道I与活塞腔的连通处位于活塞腔的右侧。

5.根据权利要求1所述一种降低翘曲变形的模具冷却结构，其特征在于：所述凸模壁的左侧和凹模壁的右侧均设置有散热翅片。

6.根据权利要求1所述一种降低翘曲变形的模具冷却结构，其特征在于：所述支管道I和支管道II中均设置有发散装置，所述发散装置包括转轴、叶轮和扇叶，所述支管道I中设置的转轴与支管道I轴向重合并延伸至凸模壁并与凸模壁旋转配合，所述支管道II中设置的转轴与支管道II轴向重合并延伸至凹模壁并与凹模壁旋转配合，所述转轴位于支管道I和支管道II的部分均设置有叶轮，所述转轴位于散热腔I和散热腔II的部分均设置有扇叶。

7.根据权利要求1所述一种降低翘曲变形的模具冷却结构，其特征在于：所述橡胶软管III设置有气压水泵。

8.根据权利要求1所述一种降低翘曲变形的模具冷却结构，其特征在于：所述凹模的右侧设置有挤料筒，所述挤料筒的轴向设置有螺旋推送杆。