CN220198406U - 一种热循环的注塑工装 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种热循环的注塑工装，包括混料模块以及与所述混料模块的输出端连通的注塑成型模块，所述混料模块还通过热循环组件与所述注塑成型模块用于模腔冷却的散热管槽相连通，所述热循环组件包括连通插入所述混料模块的混料腔室中的热转移翅片以及连接所述热转移翅片与所述散热管槽的输液管路，所述热转移翅片的开口端插设有与所述输液管路连通的热转移管路，从而所述热转移翅片、输液管路、热转移管路和散热管槽形成闭环的循环回路。本实用新型能够对注塑生产过程中产生热量进行二次回收利用以降低能源浪费，解决了现有技术存在能源浪费和损害环境的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及注塑设备技术领域，尤其涉及一种热循环的注塑工装。
背景技术
注塑机也叫注射成型机，主要用于将热塑性塑料或固性塑料利用注塑模具制成各种形状的成型设备。注塑模具是一种赋予塑胶制品完整结构和精确尺寸的工具。注塑成型又称注射模塑成型，它是一种注射兼模塑的成型方法。注塑成型方法的优点是生产速度快、效率高，操作可实现自动化，花色品种多，形状可以由简到繁，尺寸可以由大到小，而且制品尺寸精确，产品易更新换代，能成形状复杂的制件，注塑成型适用于大量生产与形状复杂产品等成型加工领域。在实际生产过程中，注塑模具完成注塑后需要进行冷却脱模，以固化注塑产品的形状。
虽然，现有的注塑设备通过增加冷却管路来对模腔及模腔内的成型产品进行冷却，但是，冷却过滤需要耗费大量的低温冷却水。因此，现有技术通过外设储液容器来实现冷却水的循环，以降低对冷却水的耗费，增设的水冷装置能够有效地实现冷却水的循环利用。在上述现有技术中仍然存在着能源的浪费，虽然冷却水的循环降低了水资源的浪费，但是外部增设的水冷装置是需要耗费大量的能量来降低冷却水的温度，以保证循环二次冷却处理的冷却水具有充分的冷却效果。但是该热转移过程是将热量直接外排，导致环境温度急速上升，造成了热量的浪费。该种循环结构的设计，无法有效地对热量进行回收，导致装置生产过程中的能耗显著上升，致使生产成本较高。
此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于实用新型人做出本实用新型时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本实用新型不具备这些现有技术的特征，相反本实用新型已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。
实用新型内容
本实用新型目的在于提供一种能够对注塑生产过程中产生热量进行二次回收利用以降低能源浪费的热循环注塑工装，以解决现有技术虽然通过循环结构来降低冷却水的耗费，但是冷却水的降温增大了设备生产过程中对能源的消耗量，并且直接外释的热量造成了环境温度的上升，存在能源浪费和损害环境的问题。
本实用新型所采用的技术方案为：一种热循环的注塑工装，包括混料模块以及与所述混料模块的输出端连通的注塑成型模块，所述混料模块还通过热循环组件与所述注塑成型模块用于模腔冷却的散热管槽相连通，所述热循环组件包括连通插入所述混料模块的混料腔室中的热转移翅片以及连接所述热转移翅片与所述散热管槽的输液管路，所述热转移翅片的开口端插设有与所述输液管路连通的热转移管路，从而所述热转移翅片、输液管路、热转移管路和散热管槽形成闭环的循环回路。
根据一种优选的实施方式，所述混料模块包括混料内壳和混料外壳，所述混料内壳与混料外壳之间所限定的间隙腔室中布设有能够定向输送冷却液流的所述输液管路，所述热转移翅片按照阵列排布的方式插设在所述混料内壳的侧壁上；所述热转移翅片按照构建中空内腔的方式与所述热转移管路相连通，所述热转移翅片的中空内腔通过筒状隔板分隔为中心腔室和外层环腔；所述热转移翅片的中空内腔的内壁上贴覆有能够进行热转移的换热单元。
根据一种优选的实施方式，所述中心腔室的开口端与所述热转移管路的输出管路连通；所述外层环腔的开口端通过所述热转移管路的输入管路连通；所述筒状隔板远离开口端的一侧设置有能够连通所述中心腔室与外层环腔的通孔，以使得在所述外层环腔中完成换热冷却后的冷却液能够经所述通孔回流至所述中心腔室中。
根据一种优选的实施方式，所述热转移管路的输出管路远离所述中心腔室的一端与所述输液管路的回液管连通，所述热转移管路的输入管路远离所述外层环腔的一端与所述输液管路的出液管连通；所述回液管和出液管分别与所述散热管槽的输入端和输出端连通，从而形成闭环回路。
根据一种优选的实施方式，所述混料模块还包括搅拌机构、加热机构和驱动单元，其中，所述搅拌机构包括插设在所述混料内壳中的搅拌轴和连接在所述搅拌轴上的搅拌叶，所述搅拌轴的轴向上端与所述驱动单元传动连接，并且所述搅拌轴上还布设有若干跟随其进行转动的所述加热机构。
根据一种优选的实施方式，所述加热机构的加热杆是与所述热转移翅片在所述混料内壳的轴向上错位布设的，并且所述搅拌轴的同一横截面上周向间隔布设有多个加热杆，多组周向间隔布设的所述加热杆与所述搅拌叶在所述搅拌轴上间隔布设；所述加热杆通过导线与外接电源连接，从而与所述驱动单元同步工作。
根据一种优选的实施方式，共轴线套接的所述混料内壳和混料外壳的轴向下端通过贯穿管连接，并且所述贯穿管内设置有能够定向输送热熔物料的叶轮，所述叶轮与所述搅拌轴的轴向下端连接，从而使其能够跟随搅拌轴进行旋转。
根据一种优选的实施方式，所述注塑成型模块包括上静模具、下动模具以及支撑座，其中，上静模具通过第一支撑杆支撑在所述支撑座的台座上，并且所述下动模具通过第二伸缩杆悬置在所述上静模具的正下方，从而所述下动模具能够在所述第二伸缩杆的升降调节下可控地与所述上静模具对接，以形成注塑模腔。
根据一种优选的实施方式，在所述上静模具的模体内按照环绕其所限定的模腔空间的方式开设所述散热管槽，以使得在所述散热管槽中定向流动的冷却液能够带动所述模腔空间内的热量，所述模体上还开设有连通模腔空间与所述贯穿管的注塑管孔。
根据一种优选的实施方式，所述混料内壳的内壁上还铺设有超声震动单元，并且所述混料内壳和混料外壳的轴向上端贯穿式地开设有加料管口。
本实用新型的有益效果是：
本申请通过设置循环回路来实现对注塑模腔进行冷却的冷却液的循环利用，降低了水资源的浪费，并且本申请将注塑物料的吸热融化和注塑成型产品的放热固化进行热回路连接，从而放热固化所升温的冷却液能够将其所存储的热量通过换热元器件的辅助而转移至注塑物料，以促进注塑物料的升温和热熔。本申请在冷却水的循环回路中对热量进行了二次转移利用，使得结构不需要增设额外的水冷装置以对冷却水进行散热，减少了额外配件设备的安装及成本，降低了热能直接外排所产生的能源损耗和浪费，避免了热能对周边环境的影响，为了二次回收利用的效率，本申请所设置的热循环组件的换热单元所形成的制冷散热结构能够有效地完成热量的转移，从而促使冷却水能够被有效降温，并且换热单元所转移的热量能够直接传递至注塑物料中，降低了物料加热熔化所需要的热量。
本申请所设置的搅拌机构、加热机构能够在驱动单元发生旋转而搅动腔室中的注塑物料的受热状态和分布情况。加热机构的若干加热杆是与搅拌机构发生同步旋转的，以使得加热杆能够以持续运动的状态对注塑物料进行加热，从而有效地避免物料受热不均的问题。
本申请以不同倾斜角度设置的搅拌叶能够上翻和下压注塑物料，从而更好地翻动注塑物料，使得其受热更加均匀，热熔化更加彻底有效。
本申请所设置的换热单元能够快速地吸收冷却水中的热量并传递至热转移翅片的外部，从而实现对热转移翅片的外部所接触到的注塑物料的加热。由于半导体制冷片为强制性热转移结构，其能够根据需求将冷却水的温度调节到设定输出，并且其所转移的热量仅从其热端扩散至腔室中，从而有效地完成冷却水的降温和注塑物料的加热。
附图说明
图1是本实用新型所提出的一种优选的热循环的注塑工装的结构示意图；
图2是本实用新型所提出的一种优选的热循环的注塑工装的A部分的结构示意图；
图3是本实用新型所提出的一种优选的热循环的注塑工装的B部位的结构示意图。
附图标记列表
1：混料模块；2：注塑成型模块；3：热循环组件；11：混料内壳；12：混料外壳；13：搅拌机构；14：加热机构；15：驱动单元；16：贯穿管；17：叶轮；18：超声震动单元；19：加料管口；21：散热管槽；22：上静模具；23：下动模具；24：支撑座；31：热转移翅片；32：输液管路；33：热转移管路；34：换热单元；131：搅拌轴；132：搅拌叶；141：加热杆；142：旋转导电连接件；221：模体；222：模腔空间；223：注塑管孔；241：第一支撑杆；242：第二伸缩杆；243：台座；311：筒状隔板；312：中心腔室；313：外层环腔；314：通孔；321：回液管；322：出液管；331：输出管路；332：输入管路。
具体实施方式
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图和实施例或现有技术的描述对本实用新型作简单地介绍，显而易见地，下面关于附图结构的描述仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。
以下将参照附图，通过实施例方式详细地描述本实用新型提供的技术方案。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。在一些例子中，由于一些实施方式属于现有或常规技术，因此并没有描述或没有详细的描述。
此外，本文中记载的技术特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，还可以在一个或多个实施例中以任意合适的方式组合。对于本领域的技术人员来说，易于理解与本文提供的实施例有关的方法的步骤或操作顺序还可以改变。附图和实施例中的任何顺序仅仅用于说明用途，并不暗示要求按照一定的顺序，除非明确说明要求按照某一顺序。
本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，在合理情况下(不构成自相矛盾的情况下)，均包括直接和间接连接(联接)。
下面结合附图进行详细说明。
实施例1
本申请提供一种热循环的注塑工装，其包括混料模块1、注塑成型模块2和热循环组件3。
根据图1-3示出的一种具体的实施方式，混料模块1的输出端与注塑成型模块2连通。混料模块1还通过热循环组件3与注塑成型模块2用于模腔冷却的散热管槽21相连通。热循环组件3包括连通插入混料模块1的混料腔室中的热转移翅片31以及连接热转移翅片31与散热管槽21的输液管路32。热转移翅片31的开口端插设有与输液管路32连通的热转移管路33，从而热转移翅片31、输液管路32、热转移管路33和散热管槽21形成闭环的循环回路。本申请通过设置循环回路来实现对注塑模腔进行冷却的冷却液的循环利用，降低了水资源的浪费，并且本申请将注塑物料的吸热融化和注塑成型产品的放热固化进行热回路连接，从而放热固化所升温的冷却液能够将其所存储的热量通过换热元器件的辅助而转移至注塑物料，以促进注塑物料的升温和热熔。本申请在冷却水的循环回路中对热量进行了二次转移利用，使得结构不需要增设额外的水冷装置以对冷却水进行散热，减少了额外配件设备的安装及成本，降低了热能直接外排所产生的能源损耗和浪费，避免了热能对周边环境的影响，为了二次回收利用的效率，本申请所设置的热循环组件的换热单元所形成的制冷散热结构能够有效地完成热量的转移，从而促使冷却水能够被有效降温，并且换热单元所转移的热量能够直接传递至注塑物料中，降低了物料加热熔化所需要的热量。
优选地，混料模块1包括混料内壳11、混料外壳12、搅拌机构13、加热机构14和驱动单元15。优选地，搅拌机构13包括插设在混料内壳11中的搅拌轴131和连接在搅拌轴131上的搅拌叶132。进一步优选地，搅拌轴131的轴向上端与驱动单元15传动连接。优选地，驱动单元15为驱动电机，其能够向搅拌机构13和加热机构14传递旋转力。优选地，搅拌轴131上还布设有若干跟随其进行转动的加热机构14。优选地，共轴线套接的混料内壳11和混料外壳12的轴向下端通过贯穿管16连接。进一步优选地，贯穿管16内设置有能够定向输送热熔物料的叶轮17。具体地，叶轮17与搅拌轴131的轴向下端连接，从而使其能够跟随搅拌轴131进行旋转，从而产生下压的吸料压力，迫使热熔物料从贯穿管16排出后注入注塑成型模块2中。优选地，叶轮17采用常用的吸水叶轮，使得其能够在旋转的过程中迫使物料定向输送。优选地，混料内壳11的内壁上还铺设有超声震动单元18。超声震动单元18为常规的板体式超声波震动元件，能够向腔室中的物料传递震动力，以加速物料颗粒的运动，从而促使物料颗粒能够更好且更均匀地受热，保证物料在腔室中熔融化的质量和效率。此外，超声震动单元18还能够有效地防止融化的物料粘附在腔壁上，从而保持腔壁的洁净度，以保证物料能够更好地排出腔室，实现充分利用，降低残余物料的量，提高单周期物料的利用率。优选地，并且混料内壳11和混料外壳12的轴向上端贯穿式地开设有加料管口19。本申请所设置的搅拌机构13、加热机构14能够在驱动单元15发生旋转而搅动腔室中的注塑物料的受热状态和分布情况。加热机构14的若干加热杆141是与搅拌机构13发生同步旋转的，以使得加热杆141能够以持续运动的状态对注塑物料进行加热，从而有效地避免物料受热不均的问题。
优选地，加热机构14的加热杆141是与热转移翅片31在混料内壳11的轴向上错位布设的。进一步优选地，搅拌轴131的同一横截面上周向间隔布设有多个加热杆141。具体地，多组周向间隔布设的加热杆141与搅拌叶132在搅拌轴131上间隔布设。本申请以不同倾斜角度设置的搅拌叶132能够上翻和下压注塑物料，从而更好地翻动注塑物料，使得其受热更加均匀，热熔化更加彻底有效。优选地，加热杆141通过导线与外接电源连接，从而加热杆141与驱动单元15在外接电源的驱动下同步工作。优选地，加热杆141通过穿设在搅拌轴131中的导线与设于搅拌轴131的轴向上端的旋转导电连接件142与外接电源连接。
优选地，注塑成型模块2包括上静模具22、下动模具23以及支撑座24。优选地，上静模具22通过第一支撑杆241支撑在支撑座24的台座243上。进一步优选地，下动模具23通过第二伸缩杆242悬置在上静模具22的正下方，从而下动模具23能够在第二伸缩杆242的升降调节下可控地与上静模具22对接，以形成注塑模腔。优选地，在上静模具22的模体221内按照环绕其所限定的模腔空间222的方式开设散热管槽21，以使得在散热管槽21中定向流动的冷却液能够带动模腔空间222内的热量。进一步优选地，在模体221上还开设有连通模腔空间222与贯穿管16的注塑管孔223。
优选地，热循环组件3包括热转移翅片31、输液管路32、热转移管路33和换热单元34。优选地，混料内壳11与混料外壳12之间所限定的间隙腔室中布设有能够定向输送冷却液流的输液管路32。优选地，热转移翅片31按照阵列排布的方式插设在混料内壳11的侧壁上。进一步优选地，热转移翅片31按照构建中空内腔的方式与热转移管路33相连通，其片体为薄壁型导热板材。优选地，热转移翅片31的中空内腔通过筒状隔板311分隔为中心腔室312和外层环腔313。进一步优选地，热转移翅片31的中空内腔的内壁上贴覆有能够进行热转移的换热单元34。优选地，换热单元34为半导体制冷散热结构。半导体制冷散热结构的热端为贴附于热转移翅片31的片体上。优选地，换热单元34所对应的半导体制冷散热结构直接采用现有的半导体制冷片，其利用帕尔贴效应制冷，并且其通过导线与外接电源电连接。本申请所设置的换热单元34能够快速地吸收冷却水中的热量并传递至热转移翅片31的外部，从而实现对热转移翅片31的外部所接触到的注塑物料的加热。由于半导体制冷片为强制性热转移结构，其能够根据需求将冷却水的温度调节到设定输出，并且其所转移的热量仅从其热端扩散至腔室中，从而有效地完成冷却水的降温和注塑物料的加热。优选地，中心腔室312的开口端与热转移管路33的输出管路331连通。外层环腔313的开口端通过热转移管路33的输入管路332连通。进一步优选地，筒状隔板311远离开口端的一侧设置有能够连通中心腔室312与外层环腔313的通孔314，以使得在外层环腔313中完成换热冷却后的冷却液能够经通孔314回流至中心腔室312中。优选地，热转移管路33的输出管路331远离中心腔室312的一端与输液管路32的回液管321连通；热转移管路33的输入管路332远离外层环腔313的一端与输液管路32的出液管322连通；回液管321和出液管322分别与散热管槽21的输入端和输出端连通，从而形成闭环回路。
本实用新型不局限于上述可选实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本实用新型权利要求界定范围内的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本实用新型说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本实用新型的保护范围由权利要求及其等同物限定。在全文中，“优选地”所引导的特征仅为一种可选方式，不应理解为必须设置，故此申请人保留随时放弃或删除相关优选特征之权利。
Claims (10)
1.一种热循环的注塑工装，包括混料模块(1)以及与所述混料模块(1)的输出端连通的注塑成型模块(2)，其特征在于，
所述混料模块(1)还通过热循环组件(3)与所述注塑成型模块(2)用于模腔冷却的散热管槽(21)相连通，
所述热循环组件(3)包括连通插入所述混料模块(1)的混料腔室中的热转移翅片(31)以及连接所述热转移翅片(31)与所述散热管槽(21)的输液管路(32)，
所述热转移翅片(31)的开口端插设有与所述输液管路(32)连通的热转移管路(33)，从而所述热转移翅片(31)、输液管路(32)、热转移管路(33)和散热管槽(21)形成闭环的循环回路。
2.如权利要求1所述的热循环的注塑工装，其特征在于，所述混料模块(1)包括混料内壳(11)和混料外壳(12)，所述混料内壳(11)与混料外壳(12)之间所限定的间隙腔室中布设有能够定向输送冷却液流的所述输液管路(32)，
所述热转移翅片(31)按照阵列排布的方式插设在所述混料内壳(11)的侧壁上；
所述热转移翅片(31)按照构建中空内腔的方式与所述热转移管路(33)相连通，所述热转移翅片(31)的中空内腔通过筒状隔板(311)分隔为中心腔室(312)和外层环腔(313)；
所述热转移翅片(31)的中空内腔的内壁上贴覆有能够进行热转移的换热单元(34)。
3.如权利要求2所述的热循环的注塑工装，其特征在于，所述中心腔室(312)的开口端与所述热转移管路(33)的输出管路(331)连通；
所述外层环腔(313)的开口端通过所述热转移管路(33)的输入管路(332)
连通；
所述筒状隔板(311)远离开口端的一侧设置有能够连通所述中心腔室(312)与外层环腔(313)的通孔(314)，以使得在所述外层环腔(313)中完成换热冷却后的冷却液能够经所述通孔(314)回流至所述中心腔室(312)中。
4.如权利要求3所述的热循环的注塑工装，其特征在于，所述热转移管路(33)的输出管路(331)远离所述中心腔室(312)的一端与所述输液管路(32)的回液管(321)连通，所述热转移管路(33)的输入管路(332)远离所述外层环腔(313)的一端与所述输液管路(32)的出液管(322)连通；
所述回液管(321)和出液管(322)分别与所述散热管槽(21)的输入端和输出端连通，从而形成闭环回路。
5.如权利要求4所述的热循环的注塑工装，其特征在于，所述混料模块(1)还包括搅拌机构(13)、加热机构(14)和驱动单元(15)，其中，
所述搅拌机构(13)包括插设在所述混料内壳(11)中的搅拌轴(131)和连接在所述搅拌轴(131)上的搅拌叶(132)，所述搅拌轴(131)的轴向上端与所述驱动单元(15)传动连接，并且所述搅拌轴(131)上还布设有若干跟随其进行转动的所述加热机构(14)。
6.如权利要求5所述的热循环的注塑工装，其特征在于，所述加热机构(14)的加热杆(141)是与所述热转移翅片(31)在所述混料内壳(11)的轴向上错位布设的，并且所述搅拌轴(131)的同一横截面上周向间隔布设有多个加热杆(141)，多组周向间隔布设的所述加热杆(141)与所述搅拌叶(132)在所述搅拌轴(131)上间隔布设；
所述加热杆(141)通过导线与外接电源连接，从而其与所述驱动单元(15)同步工作。
7.如权利要求6所述的热循环的注塑工装，其特征在于，共轴线套接的所述混料内壳(11)和混料外壳(12)的轴向下端通过贯穿管(16)连接，并且所述贯穿管(16)内设置有能够定向输送热熔物料的叶轮(17)，所述叶轮(17)与所述搅拌轴(131)的轴向下端连接，从而使其能够跟随搅拌轴(131)进行旋转。
8.如权利要求7所述的热循环的注塑工装，其特征在于，所述注塑成型模块(2)包括上静模具(22)、下动模具(23)以及支撑座(24)，其中，
上静模具(22)通过第一支撑杆(241)支撑在所述支撑座(24)的台座(243)上，并且所述下动模具(23)通过第二伸缩杆(242)悬置在所述上静模具(22)的正下方，从而所述下动模具(23)能够在所述第二伸缩杆(242)的升降调节下可控地与所述上静模具(22)对接，以形成注塑模腔。
9.如权利要求8所述的热循环的注塑工装，其特征在于，在所述上静模具(22)的模体(221)内按照环绕其所限定的模腔空间(222)的方式开设所述散热管槽(21)，以使得在所述散热管槽(21)中定向流动的冷却液能够带动所述模腔空间(222)内的热量，
所述模体(221)上还开设有连通模腔空间(222)与所述贯穿管(16)的注塑管孔(223)。
10.如权利要求9所述的热循环的注塑工装，其特征在于，所述混料内壳(11)的内壁上还铺设有超声震动单元(18)，并且所述混料内壳(11)和混料外壳(12)的轴向上端贯穿式地开设有加料管口(19)。
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