具有伞状冷却水路的注塑模具的制作方法

1.本发明涉及模具领域，尤其涉及一种带有镶件的具有伞状冷却水路的注塑模具。


背景技术：

2.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。水路对成型制品的品质影响主要表现在产品成型时，用来控制模具温度的，而模具温度的变化对制品的收缩率变形、尺寸稳定性、机械强度、应力开裂和表面质量等均有影响。现有的技术方案中，模具的水路在工作时对成品的冷却不够均匀，或者为了达到均匀降温的目的将水路设计的过于复杂。
3.例如，在中国专利文献上公开的“具有倾斜交替式水路结构的模具镶件及其制造方法”，其公告号为cn102909841b，包括镶件，镶件具有圆形底面的锥形段，其外壁为锥形面，内部设有多组倾斜交替式水路结构，每组倾斜交替式水路结构包括左倾斜水路和右倾斜水路，水路分别从镶件的圆形底面穿入并向上直线延伸相交于镶件内，左倾斜水路的轴线与所述圆形底面的夹角等于右倾斜水路的轴线与所述圆形底面的夹角，多组倾斜交替式水路结构沿同一圆周的周向均匀分布地设置于所述镶件内，所述模具镶件用于生产圆筒杯状的透明塑胶产品时，产品的上下部分冷却效果可以做到较为均衡，然而其管路设置复杂，冷却水道相互连通使得水路后段的冷却效果相比前段更差，在冷却效果的平衡上仍然有缺陷。
4.此类模具在冷却时，不同部位对于冷却的需求不同，在进胶口附近往往需要最好的冷却效果，整个冷却水道往往需要采用利于散热的材料，如铍铜，因此，导致成本大大增加。
5.例如，在中国专利文献上公开的“含有新型水路结构的金属模具镶件”，其公告号为cn211074367u，包括镶件，所述镶件内设置至少一个空腔，所述空腔内架设镶件模腔，镶件模腔的外壁与空腔的内壁呈间隔设置，镶件模腔与空腔之间的环空构成冷却水道腔体，克服现有技术中存在的冷却面接触面积小、冷却效果不均匀、冷却效率低的问题，并采用金属制作模具镶件，进一步提高冷却效果，但是由于整个模具镶件均采用金属制作，提高了制造成本。


技术实现要素：

6.为解决上述背景技术中提出的问题，本发明提供了一种可分离的冷却水路，通过设计冷却水路通道与镶件，使得水路结构更加合理，同时冷却效果更加平衡。
7.本发明是通过以下技术方案实现的：一种具有伞状冷却水路的注塑模具，包括模具主体、模具基座和镶件，模具主体设置在模具基座上方的正中央，所述镶件包括：镶件；导水槽，所述导水槽位于镶件的正中间；二分支管，所述二分支管设有彼此相同的多个，以所述导水槽为中心沿圆周方向均匀分布，每个二分支管设置一个朝向导水槽的进口和两个背向导水槽的出口；第一支路，第一支路与二分支管的进口一一对应，所述第一支路的一端连
接导水槽，另一端连接对应的二分支管的进口；第二支路，第二支路与二分支管的出口一一对应，所述第二支路的一端与所述二分支管对应的出口相连，另一端向外延伸至所述的镶件外部；所述模具主体还包括：镶件凹槽，所述镶件凹槽设置在模具主体的上部，用以安装镶件，导水槽槽口向下延伸形成镶件的进水口；冷却水道，所述冷却水道一端位于镶件凹槽的槽壁上，与所述第二支路相连，另一端在模具主体内向下延伸至基座，每个所述第二支路对应一条冷却水道，每条冷却水道均沿以模具主体的中心为圆心的圆周均匀分布。
8.使用时，外部冷水与进水口相连，冷水从进水口沿竖直方向进入后经过半球面形状的导水槽，可将冷水均匀的分流到每个第一支路；由第二支路均沿同一圆周的径向均匀分布可知，二分支管的出口对称设置，冷水通过第一支路进入二分支管后被均匀的分成两部分沿第二支管排到镶件外，进入冷却水道继续对模具的其他部位进行冷却。由于半球面形状的导水槽以及对称设置的二分支管，可将从进水口进入的冷水均匀分成多个冷却水道，每个冷却水道沿同一圆周均匀分布，可使冷却效果真正达到平衡，并且可以降低导水槽周围第一支路的密度，提高结构强度，降低了生产难度；镶件位于进胶口附近，与模具可分离，因此可单独采用导热性能高的材料，由此相比将整个模具用导热性能高的材料制作节省了成本。
9.作为优选，所述导水槽为向上凸起的半球形，导水槽内设置有球形的控水球，控水球的顶部与导水槽的内壁顶部通过连接线相连接，控水球的四周均匀分布有若干温感组件，温感组件连接控水球与导水槽的槽壁。在未工作时，温控器通过连接线保持在导水槽内，工作状态时，温感组件随周围温度变化产生明显的伸缩，当某个温感组件对应的方位温度高于其他方位时，温感组件长度增大，推动控水球远离该温感组件，因此通往此方位的冷水通道将会大于其他方位，即有更多冷水流向该温感组件方向附近的第一支路，以保持每个流向的温度平衡。
10.作为优选，所述温感组件包括温感包和弹簧，温感包一端连接所述控水球，另一端通过弹簧连接导水槽的槽壁，当温感包周围温度升高时，温感包内部的热敏材料受热产生固液相变而膨胀，推动顶杆产生动力和行程，从而推动控水球，而弹簧的设置可使得低温侧的温感组件更容易被压缩。
11.作为优选，所述导水槽为向上凸起的半球形，当水从进水口进入导水槽后可更均匀地导向每个方向，并减少冷水的动力损失。
12.作为优选，所述每个第一支路均沿同一圆周的径向均匀分布，所述每个第一支路均沿同一圆周的径向均匀分布，使得在四周温度平衡的情况下冷水均匀的流向镶件外部。
13.作为优选，所述冷却水道沿周向均匀分布，这样可保证冷却水道均匀冷却模具主体。
14.作为优选，所述二分支管的形状为圆心为导水槽中心的扇形，可以引导冷水流向二分支管两边的出口，减少冷水流转过程中的动能损失。
15.作为优选，所述的具有伞状冷却水路的注塑模具在第二支路的间隙中设置有若干的竖直贯通整个镶件的圆柱形气门，可通过向内吹气辅助脱模。
16.作为优选，所述的具有伞状冷却水路的注塑模具在第二支路的间隙中设置有若干孔口朝下的螺丝孔，用于配合螺丝将镶件安装到模具中。
17.作为优选，所述的具有伞状冷却水路的注塑模具在设置有进水口的一侧表面的面
积小于另一侧，方便将镶件安装到镶件凹槽中。
18.因此，本发明具有如下有益效果：（1）通过伞状的水路设计，使得冷却水道沿着圆周方向均匀的分布，可使冷却效果真正达到平衡；（2）通过二分支管的设置降低了导水槽周围第一支路的密度，提高了结构强度，降低了生产难度。
附图说明
19.图1是本发明实施例一的正面示意图；图2是本发明实施例一带有水路结构的示意图；图3是实施例一的立体示意图；图4是实施例一的侧面示意图；图5是实施例二的镶件正面示意图；图6是实施例三的镶件正面示意图；图7是图6中的镶件的b-b方向所作剖面图；图8是图7的c处放大的示意图；图9是实施例一镶件未安装时的示意图；图10是实施例一镶件安装时的示意图；图11是实施例一沿图1的a-a方向所作剖面图。
20.图中：1模具主体、1.1镶件凹槽、1.2冷却水道、2模具基座、3镶件、3.1导水槽、3.11半球形面、3.12进水口、3.2二分支管、3.21进口、3.22出口、3.3第一支路、3.4第二支路、3.5气门、3.6螺丝孔、3.7控水球、3.8感温组件、3.81感温包、3.82弹簧。
具体实施方式
21.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
22.在本发明的描述中，需要说明的是，术语
ꢀ“
上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“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。
23.实施例一，如图1和图2所示，一种具有伞状冷却水路的注塑模具，包括模具主体1、模具基座2和镶件3，镶件3采用铍铜材料制作，模具主体为上小下大的圆台形状，设置在模具基座上方的正中央，镶件为圆饼状，中间设置有导水槽3.1，导水槽为向上凸起的半圆形；二分支管3.2，所述二分支管设有彼此相同的六个，以所述导水槽3.1为中心沿圆周方向均匀分布，每个二分支管2设置一个朝向导水槽3.1的进口3.21和两个背向导水槽的出口3.22；第一支路3两端分别连接导水槽3.1和二分支管的进口3.21，共六个，均沿同一圆周的径向均匀分布；第二支路3.4设置彼此相同的十二个，第二支路3.4的一端与所述二分支管3.2的出口3.22相连，另一端向外延伸至所述的镶件外部，与冷却水道相连，每个第二支路
均沿同一圆周的径向均匀分布；如图9、图10和图11所示，模具主体上部设有镶件凹槽1.1，用以安装镶件，导水槽槽口向下延伸形成镶件的进水口3.12，模具主体的四周设置冷却水道1.2，冷却水道一端位于镶件凹槽的槽壁上，与所述第二支路相连，另一端在模具主体内向下延伸至模具基座2，每个所述第二支路3.4对应一条冷却水道1.2，每条冷却水道均沿以模具主体的中心为圆心的圆周均匀分布。
24.使用时，外部冷水与进水口相连，冷水从进水口沿竖直方向进入后经过半球面形状的导水槽，可将冷水均匀的分流至六个第一支路；由第二支路均沿同一圆周的径向均匀分布可知，二分支管的出口对称设置，冷水通过第一支路进入二分支管后被均匀的分成两部分沿第二支管排到镶件外，进入冷却水道继续对模具进行冷却。由于半球面形状的导水槽以及对称设置的二分支管3.2，可将从进水口进入的冷水均匀分成十二个冷却水道，每个冷却水道沿同一圆周均匀分布，可使冷却效果真正达到平衡，并且可以使得导水槽周围的第一支路数量减少一半，降低了制造难度，提高结构稳定性；镶件位于进胶口附近，与模具可分离，因此可单独采用导热性能高的材料，相比将整个模具采用导热性能高的材料制作节省了成本，降低了加工难度。所述的导水槽3.1以及二分支管的上部开放，安装进模具后与模具配合形成封闭的管路。
25.第一支路3.3的截面积是第二支路截面积的两倍，这样可保证冷水流通时流速更加稳定。
26.二分支管3.2的形状为以导水槽中心为圆心的扇形，出口3.22参照第一支路为轴对称分布，可以引导冷水均匀流向二分支管两边的出口，减少冷水流转过程中的动能损失。
27.具有伞状冷却水路的注塑模具在第二支路的间隙中设置有若干竖直贯通整个镶件的圆柱形气门3.5，可通过向内吹气辅助脱模。
28.具有伞状冷却水路的注塑模具在第二支路的间隙中设置有若干孔口朝下的螺丝孔3.6，用于配合螺丝将镶件安装到模具中。
29.如图3和图4所示，具有伞状冷却水路的注塑模具在设置有进水口的一侧表面的面积小于另一侧，方便将镶件安装到镶件凹槽中。
30.实施例二，如图5所示，所述镶件沿圆周均匀设置有八个二分支管3.2、八个第一支路和十六个第二支路，其他设置与实施例一相同，增加的第二支路可使冷却水道分布更密，提高冷却效率。
31.实施例三，如图6所示，在实施例一的基础上，镶件表面在导水槽的另一侧中间设置有进胶口，导水槽内设置球形的控水球3.7，控水球的顶部与导水槽1的内壁顶部通过连接线相连接，控水球的四周均匀分布有六个温感组件，温感组件连接控水球与导水槽的槽壁，在未工作时，温控器通过连接线保持在导水槽内，工作状态时，温感组件随周围温度变化产生明显的伸缩，当由于进胶时原料流向每个流道的速度或者流量不均衡或者其他因素，导致进胶口以及模具主体每个方向的热量不均衡，某个温感组件3.8对应的方位温度高于其他方位时，温感组件长度增大，推动控水球远离该温感组件，因此通往此方位的冷水通道将会大于其他方位，即有更多冷水流向该温感组件方向附近的第一支路，以保持每个流向的温度平衡。
32.温感组件包括温感包3.81和弹簧3.82，如图7和图8所示，温感包3.81一端连接3.7控水球，另一端通过弹簧3.82连接导水槽的槽壁，当温感包周围温度升高时，温感包内部的
热敏材料（如热敏蜡）受热产生固液相变而膨胀，推动顶杆产生动力和行程，从而推动控水球，而弹簧的设置可使得低温侧的温感组件更容易被压缩。

技术特征：
1.一种具有伞状冷却水路的注塑模具，包括模具主体、模具基座和镶件，模具主体设置在模具基座上方的正中央，所述镶件包括：导水槽，所述导水槽位于镶件的正中间；二分支管，所述二分支管设有彼此相同的多个，以所述导水槽为中心沿圆周方向均匀分布，每个二分支管设置一个朝向导水槽的进口和两个背向导水槽的出口；第一支路，第一支路与二分支管的进口一一对应，所述第一支路的一端连接导水槽，另一端连接对应的二分支管的进口；第二支路，第二支路与二分支管的出口一一对应，所述第二支路的一端与所述二分支管对应的出口相连，另一端向外延伸至所述的镶件外部；所述模具主体包括：镶件凹槽，所述镶件凹槽设置在模具主体的上部，用以安装镶件，导水槽槽口向下延伸形成镶件的进水口；冷却水道，所述冷却水道一端位于镶件凹槽的槽壁上，与所述第二支路相连，另一端在模具主体内向下延伸至基座，每个所述第二支路对应一条冷却水道。2.根据权利要求1所述的具有伞状冷却水路的注塑模具，其特征在于：所述导水槽为向上凸起的半球形，导水槽内设置有球形的控水球，控水球的顶部与导水槽的内壁顶部通过连接线相连接，控水球的四周均匀分布有若干温感组件，温感组件连接控水球与导水槽的槽壁。3.根据权利要求2所述的具有伞状冷却水路的注塑模具，其特征在于：所述温感组件包括温感包和弹簧，温感包一端连接所述控水球，另一端通过弹簧连接导水槽的槽壁。4.根据权利要求1所述的具有伞状冷却水路的注塑模具，其特征在于：所述导水槽为向上凸起的半球形。5.根据权利要求1或2所述的具有伞状冷却水路的注塑模具，其特征在于：所述每个第一支路均沿同一圆周的径向均匀分布，所述每个第二支路均沿同一圆周的径向均匀分布。6.根据权利要求1所述的具有伞状冷却水路的注塑模具，其特征在于：所述冷却水道沿周向均匀分布。7.根据权利要求1或2所述的具有伞状冷却水路的注塑模具，其特征在于：所述二分支管的形状为以导水槽中心为圆心的扇形。8.根据权利要求1或2所述的具有伞状冷却水路的注塑模具，在第二支路的间隙中设置有若干竖直贯通整个镶件的圆柱形气门。9.根据权利要求1或2所述的具有伞状冷却水路的注塑模具，在第二支路的间隙中设置有若干孔口朝下的螺丝孔。10.根据权利要求1或2所述的具有伞状冷却水路的注塑模具，在设置有进水口的一侧表面的面积小于另一侧。

技术总结
本发明公开了一种具有伞状冷却水路的注塑模具，包括模具主体、模具基座和镶件，模具主体设置在模具基座上方的正中央，所述镶件包括：镶件；导水槽，位于正中间；二分支管，沿圆周方向均匀分布，并设置一个朝向内的进口和两个朝外的出口；第一支路，两端分别连接导水槽和二分支管的进口，每个第一支路均沿同一圆周的径向均匀分布；第二支路，一端与所述二分支管的出口相连，另一端向外延伸至所述的镶件外部，均沿同一圆周的径向均匀分布；所述模具主体内设有与镶件对应的镶件凹槽和冷却水道。本发明通过伞状的水路设计，使得冷却水道沿着圆周方向均匀的分布，可使冷却效果真正达到平衡的同时，由于镶件与模具可分离，使得镶件和模具可采用不同导热性能的材料，节省了成本。节省了成本。节省了成本。


技术研发人员：李君 章金宇 林政 林娅丹
受保护的技术使用者：台州市黄岩西诺模具有限公司
技术研发日：2021.08.25
技术公布日：2022/5/25