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专利名称：一种注塑模具冷却系统

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202210838648.0

专利申请（专利权）人：河北领创食品包装有限公司
权利人地址：河北省唐山市玉田县鸦鸿桥镇东贤村

专利发明（设计）人：俄木罗钱

专利摘要：本发明涉及注塑模具领域，具体涉及一种注塑模具冷却系统，包括冷却装置与保温装置，所述冷却装置与保温装置连通，所述冷却装置包括集成铜块：还包括：位于集成铜块底部的温控组件，所述温控组件包括冷却管，所述冷却管设有四组，本发明通过向冷却管内通入一定温度的水蒸气，使注入模具内的溶体塑料维持一定温度进行扩散，注入完成后，通过温控流量阀向冷却管内通入冷却液，使冷却液的流速与金属模具的表面温度成正比，同时利用热管的热效应对肉厚型腔进行加速散热，以解决传统冷却系统散热效果不佳，影响塑件质量的问题。

主权利要求：
1.一种注塑模具冷却系统，包括冷却装置(100)与保温装置(200)，所述冷却装置(100)与保温装置(200)连通，其特征在于：所述冷却装置(100)包括集成铜块(120)：还包括：位于集成铜块(120)底部的温控组件(110)；
所述温控组件(110)包括冷却管(111)，所述冷却管(111)设有四组，四组所述冷却管(111)输入端连接有同一个第一六通管(112)，四组所述冷却管(111)输出端连接有同一个第二六通管(113)，所述第一六通管(112)两个输入端口分别固定安装有第一电磁阀(114)与第二电磁阀(115)，所述第二六通管(113)两个输入端口分别固定安装有第三电磁阀(116)与第四电磁阀(117)，四组所述冷却管(111)输入端均设有温控流量阀(130)；
所述温控流量阀包括阀体外壳(131)，冷却管(111)固定贯穿阀体外壳(131)上壳体，所述冷却管(111)上设有导温管(132)，所述导温管(132)中部缠绕在阀体外壳(131)下壳体上，所述阀体外壳(131)下壳体内侧壁密封滑动连接有密封受压块(133)，所述阀体外壳(131)下壳体内部与密封受压块(133)之间填充有酒精气体，所述密封受压块(133)顶部固定安装有阀芯(134)，所述阀芯(134)位于阀体外壳(131)上壳体内部，且与阀体外壳(131)上壳体内侧壁密封滑动连接，所述阀芯(134)中部开设有阀口(135)，所述冷却管(111)侧壁与阀芯(134)两侧壁密封滑动连接；当对大型注塑模具进行冷却时，冷却液在冷却管(111)内流动时，会带走溶体塑料的温度，当冷却液流到冷却管(111)末端时会通过导温管(132)，使导温管(132)将冷却液的温度传递到阀体外壳(131)下壳体内，阀体外壳(131)下壳体内的酒精气体会发生热胀冷缩效应，使阀体外壳(131)内的密封受压块(133)与阀芯(134)位置发生改变，从而改变了阀芯(134)上阀口(135)的位置，致使阀口(135)与冷却管(111)的叠合面发生改变，由于冷却液的温度越高，酒精气体的热胀冷缩效应越明显，阀芯(134)向上的位移量越大，从而使阀口(135)与冷却管(111)的叠合面越大，流入冷却管(111)内的冷却液越多，散热效应就越好；
四组所述冷却管(111)上端均设有集成铜块(120)，四组所述冷却管(111)上管外壁均与集成铜块(120)内侧壁固定连接，四组所述集成铜块(120)上端内壁均固定安装有热管(121)，所述热管(121)内管壁设有毛细壁(122)，且一侧有螺旋设置，所述热管(121)设有多组，多组所述热管(121)呈线性阵列排布，四组所述集成铜块(120)上端壁均固定安装有多组散热硅钢片(123)，多组所述热管(121)顶端固定贯穿散热硅钢片(123)侧壁；
所述保温装置(200)包括底板(210)，所述底板(210)底部与散热硅钢片(123)顶部固定连接，所述底板(210)上表面固定安装有三组支撑柱(211)，三组所述支撑柱(211)顶部固定安装有同一个基板(220)，所述基板(220)上表面固定安装有涡流线圈(230)，所述基板(220)上表面三角处均固定安装有伸缩弹簧(240)，三组所述伸缩弹簧(240)顶端固定安装有同一个受热板(250)，所述受热板(250)中部固定安装有受热金属密封壶(260)，所述受热金属密封壶(260)内部设有液体水，所述受热金属密封壶(260)顶部固定安装有气泵(270)；
所述受热金属密封壶(260)顶部两侧分别设有气体导出管(261)与气体回流管(262)，所述气体导出管(261)与气体回流管(262)位于同一水平面上，所述受热金属密封壶(260)内部的液体水液面位于气体导出管(261)下部，所述气体导出管(261)与气体回流管(262)另一端分别与第二电磁阀(115)、第四电磁阀(117)连通。 说明书 : 一种注塑模具冷却系统技术领域[0001] 本发明涉及注塑模具领域，具体涉及一种注塑模具冷却系统。背景技术[0002] 冷却系统是指模具中开设的水道系统,它与外界水源连通,根据需要在模具中组成1个或多个水回路，注塑成型的过程,是将温度较高的融熔塑料,通过高压注射进入温度较低的模具中,经过冷却固化,从而得到所需要的制品.成型周期是成型中一个重要的环节,然而成型周期中50％～～60％的时间用来对制品的冷却；[0003] 模具温度是否合理直接关系到成型塑件的尺寸精度,外观与内在质量,以及塑件的成产效率，模具温度过高,成型收缩大,脱：笏芗变形率大,而且还容易造成溢料和粘模，模具温度过低,则熔体流动性差,塑件轮廓不清楚,表面会产生明显的银丝或流纹等缺陷，当模具温度不均匀时,入子和模仁温度差过大,塑件收缩不均匀,导致塑件翘曲变形,会影响塑件的形状和尺寸精度；[0004] 由于塑料的导热效率差，其向模具金属壁传递热量的效率低，因此现有的模具冷却系统在对注塑模具进行冷却时，其耗费时间较长，冷却效率低，从而易照成模具温度高，影响塑件成型，同时当塑件肉厚不均匀时,较厚处热量较多,传统的冷却方法为水道较靠近肉厚型腔的办法来达到冷却均匀的效果，该方法由于需要计算塑件肉厚与水道距离之间的位置关系，难以实施；[0005] 当对大型塑件进行注塑时，由于需要注入的熔体量大，注入完成后，远离浇口的塑料溶体与靠近浇口的塑料溶体其温度是不同的，当对不同位置的塑料溶体进行冷却时，通入相同流速与温度的冷却液后，会照成部分区域的塑料溶体过冷却，部分区域的塑料溶体未达到脱模温度，从而影响塑件成型；[0006] 当对大型塑件进行注塑时，由于注塑时间较长，先注入的溶体塑料与金属模具壁接触时间较长，因此注入完成后，那些先注入的溶体塑料温度变低，在冷却脱模时易出现过冷却，同时熔体流动性差,塑件轮廓不清楚,表面会产生明显的银丝或流纹等缺陷；[0007] 因此，发明一种注塑模具冷却系统很有必要。发明内容[0008] 为此，本发明提供一种注塑模具冷却系统，通过向冷却管内通入一定温度的水蒸气，使注入模具内的溶体塑料维持一定温度进行扩散，注入完成后，通过温控流量阀向冷却管内通入冷却液，使冷却液的流速与金属模具的表面温度成正比，同时利用热管的热效应对肉厚型腔进行加速散热，以解决传统冷却系统散热效果不佳，影响塑件质量的问题。[0009] 为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种注塑模具冷却系统，包括冷却装置与保温装置，所述冷却装置与保温装置连通，所述冷却装置包括集成铜块：还包括：位于集成铜块底部的温控组件；[0010] 所述温控组件包括冷却管，所述冷却管设有四组，四组所述冷却管输入端连接有同一个第一六通管，四组所述冷却管输出端连接有同一个第二六通管，所述第一六通管两个输入端口分别固定安装有第一电磁阀与第二电磁阀，所述第二六通管两个输入端口分别固定安装有第三电磁阀与第四电磁阀，四组所述冷却管输入端均设有温控流量阀。[0011] 优选的，四组所述冷却管上端均设有集成铜块，四组所述冷却管上管外壁均与集成铜块内侧壁固定连接，四组所述集成铜块上端内壁均固定安装有热管，所述热管内管壁设有毛细壁，且一侧有螺旋设置，所述热管设有多组，多组所述热管呈线性阵列排布，四组所述集成铜块上端壁均固定安装有多组散热硅钢片，多组所述热管顶端固定贯穿散热硅钢片侧壁。[0012] 优选的，所述温控流量阀包括阀体外壳，所述冷却管固定贯穿阀体外壳上壳体，所述冷却管上设有导温管，所述导温管中部缠绕在阀体外壳下壳体上，所述阀体外壳下壳体内侧壁密封滑动连接有密封受压块，所述阀体外壳下壳体内部与密封受压块之间填充有酒精气体，所述密封受压块顶部固定安装有阀芯，所述阀芯位于阀体外壳上壳体内部，且与阀体外壳上壳体内侧壁密封滑动连接，所述阀芯中部开设有阀口，所述冷却管侧壁与阀芯两侧壁密封滑动连接。[0013] 优选的，所述保温装置包括底板，所述底板底部与散热硅钢片顶部固定连接，所述底板上表面固定安装有三组支撑柱，三组所述支撑柱顶部固定安装有同一个基板，所述基板上表面固定安装有涡流线圈，所述基板上表面三角处均固定安装有伸缩弹簧，三组所述伸缩弹簧顶端固定安装有同一个受热板，所述受热板中部固定安装有受热金属密封壶，所述受热金属密封壶内部设有液体水，所述受热金属密封壶顶部固定安装有气泵。[0014] 优选的，所述受热金属密封壶顶部两侧分别设有气体导出管与气体回流管，所述气体导出管与气体回流管位于同一水平面上，所述受热金属密封壶内部的液体水液面位于气体导出管下部，所述气体导出管与气体回流管另一端分别与第二电磁阀、第四电磁阀连通。[0015] 本发明的有益效果是：[0016] 1、当对大型注塑模具进行冷却时，冷却液在冷却管内流动时，会带走溶体塑料的温度，当冷却液流到冷却管末端时会通过导温管，使导温管将冷却液的温度传递到阀体外壳下壳体内，阀体外壳下壳体内的酒精气体会发生热胀冷缩效应，使阀体外壳内的密封受压块与阀芯位置发生改变，从而改变了阀芯上阀口的位置，致使阀口与冷却管的叠合面发生改变，由于冷却液的温度越高，酒精气体的热胀冷缩效应越明显，阀芯向上的位移量越大，从而使阀口与冷却管的叠合面越大，流入冷却管内的冷却液越多，散热效应就越好，因而，越靠近浇口位置的冷却管内的冷却液流速越快，其散热效应越好；[0017] 2、在对肉壁较厚处的金属模具进行散热时，其上端的冷却管全部流向集成铜块，使冷却管将温度传统给集成铜块，而集成铜块将温度传递到热管热管121内部处于真空态，在真空的状态下，液体的沸点为0度，当集成铜块受热时，其将温度传统给热管外壁，因此热管内部的液体水受热，由于其处于真空状态，液体水汽化，从而带走集成铜块的温度，热管内部的水蒸气，在流向上端时，与热管内壁接触，从而将温度传递给热管内壁，自身重新液化成液体水，重新流向热管底端，从而利用热管进行散热，使其散热效率与肉壁较薄的金属模具散热效率相同；[0018] 3、通过启动气泵，使受热金属密封壶与冷却管形成的密封区间处于高压环境，在高压环境下，受热金属密封壶与冷却管形成的密封区间内液体水的沸点超过100℃，同时给涡流线圈通入交流电，涡流线圈发出交变磁。诮惶娲懦〉淖饔孟峦ü苋劝逵胧苋冉鹗裘芊夂拇磐恳恢狈⑸浠，基于涡流效应，使位于交变磁场内部的受热板与受热金属密封壶表面产生热量，从而给受热板与受热金属密封壶内部的液体水进行加热，液体水达到沸点时会蒸发成水蒸气，带有一定热度的水蒸气通过气体导出管进入到冷却管内，从而使冷却管给金属模具升温，使金属模具的温度不断升高，随着蒸发出的水蒸气数量不断变多，受热金属密封壶内的液体水不断减少，伸缩弹簧受到的压力不断减少，受热金属密封壶不断远离涡流线圈，使穿过受热板与受热金属密封壶的磁通量变化量不断减少，从而使其升温缓慢，当金属密封壶距离涡流线圈达到阀值时，给涡流线圈断电，同时向金属模具内注入溶体塑料，随着溶体塑料的不断注入，溶体塑料的温度与金属模具之间的温度差减少，因此，在对大型模具进行注塑时，先注入的溶体塑料降温较慢，有助于溶体塑料进行覆盖模具。附图说明[0019] 图1为本发明提供的该装置的结构示意图；[0020] 图2为本发明提供的该装置的侧视图；[0021] 图3为本发明提供的冷却管的结构示意图；[0022] 图4为本发明提供的热管的安装位置图；[0023] 图5为本发明提供的保温装置的结构示意图；[0024] 图6为本发明提供的热管的结构示意图；[0025] 图7为本发明提供的热管的截面图；[0026] 图8为本发明提供的温控流量阀的结构示意图；[0027] 图9为本发明提供的温控流量阀的部分剖视图。[0028] 图中：冷却装置100、温控组件110、冷却管111、第一六通管112、第二六通管113、第一电磁阀114、第二电磁阀115、第三电磁阀116、第四电磁阀117、集成铜块120、热管121、毛细壁122、散热硅钢片123、温控流量阀130、阀体外壳131、导温管132、密封受压块133、阀芯134、阀口135、保温装置200、底板210、支撑柱211、基板220、涡流线圈230、伸缩弹簧240、受热板250、受热金属密封壶260、气体导出管261、气体回流管262、气泵270。具体实施方式[0029] 以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。[0030] 参照附图1?9，本发明提供的一种注塑模具冷却系统，包括冷却装置100与保温装置200，冷却装置100与保温装置200连通，冷却装置100包括集成铜块120：还包括：位于集成铜块120底部的温控组件110；[0031] 温控组件110包括冷却管111，冷却管111设有四组，四组冷却管111输入端连接有同一个第一六通管112，四组冷却管111输出端连接有同一个第二六通管113，第一六通管112两个输入端口分别固定安装有第一电磁阀114与第二电磁阀115，第二六通管113两个输入端口分别固定安装有第三电磁阀116与第四电磁阀117，四组冷却管111输入端均设有温控流量阀130，具体的，通过关闭第二电磁阀115与第四电磁阀117，打开第一电磁阀114与第三电磁阀116，向第一六通管112内通入冷却液，冷却液流向冷却管111内冷却管111内冷却液的流向与溶体塑料的扩散方向相同，当对大型注塑模具进行冷却时，冷却液在冷却管111内流动时，会带走溶体塑料的温度。[0032] 进一步地，四组冷却管111上端均设有集成铜块120，四组冷却管111上管外壁均与集成铜块120内侧壁固定连接，四组集成铜块120上端内壁均固定安装有热管121，热管121内管壁设有毛细壁122，且一侧有螺旋设置，热管121设有多组，多组热管121呈线性阵列排布，四组集成铜块120上端壁均固定安装有多组散热硅钢片123，多组热管121顶端固定贯穿散热硅钢片123侧壁，具体的，在热管121内，由于水的汽化不均匀，导致散热不均，此时在热管121内壁设置毛细壁122，能够有效的增加与水的接触面积，从而提高了散热效率，同时热管121一侧有螺旋设置，能够有效的延伸热管111的长度，使其可液化的面积增加，进一步提高散热效率。[0033] 进一步地，温控流量阀130包括阀体外壳131，冷却管111固定贯穿阀体外壳131上壳体，冷却管111上设有导温管132，导温管132中部缠绕在阀体外壳131下壳体上，阀体外壳131下壳体内侧壁密封滑动连接有密封受压块133，阀体外壳131下壳体内部与密封受压块133之间填充有酒精气体，密封受压块133顶部固定安装有阀芯134，阀芯134位于阀体外壳131上壳体内部，且与阀体外壳131上壳体内侧壁密封滑动连接，阀芯134中部开设有阀口135，冷却管111侧壁与阀芯134两侧壁密封滑动连接，具体的，当冷却液流到冷却管111末端时会通过导温管132，使导温管132将冷却液的温度传递到阀体外壳131下壳体内，阀体外壳131下壳体内的酒精气体会发生热胀冷缩效应，使阀体外壳131内的密封受压块133与阀芯134位置发生改变，从而改变了阀芯134上阀口135的位置，致使阀口135与冷却管111的叠合面发生改变，由于冷却液的温度越高，酒精气体的热胀冷缩效应越明显，阀芯134向上的位移量越大，从而使阀口135与冷却管111的叠合面越大，流入冷却管111内的冷却液越多，散热效应就越好，因而，越靠近浇口位置的冷却管111内的冷却液流速越快，其散热效应越好。[0034] 进一步地，保温装置200包括底板210，底板210底部与散热硅钢片123顶部固定连接，底板210上表面固定安装有三组支撑柱211，三组支撑柱211顶部固定安装有同一个基板220，基板220上表面固定安装有涡流线圈230，基板220上表面三角处均固定安装有伸缩弹簧240，三组伸缩弹簧240顶端固定安装有同一个受热板250，受热板250中部固定安装有受热金属密封壶260，受热金属密封壶260内部设有液体水，受热金属密封壶260顶部固定安装有气泵270，具体的，启动气泵270，使受热金属密封壶260与冷却管111形成的密封区间处于高压环境，在高压环境下，受热金属密封壶260与冷却管111形成的密封区间内液体水的沸点超过100℃，同时给涡流线圈230通入交流电，涡流线圈230发出交变磁。诮惶娲懦〉淖饔孟峦ü苋劝250与受热金属密封壶260的磁通量一直发生变化，基于涡流效应，使位于交变磁场内部的受热板250与受热金属密封壶260表面产生热量，从而给受热板250与受热金属密封壶260内部的液体水进行加热，液体水达到沸点时会蒸发成水蒸气，带有一定热度的水蒸气通过气体导出管261进入到冷却管111内，从而使冷却管111给金属模具升温，使金属模具的温度不断升高，随着蒸发出的水蒸气数量不断变多，受热金属密封壶260内的液体水不断减少，伸缩弹簧240受到的压力不断减少，受热金属密封壶260不断远离涡流线圈230，使穿过受热板250与受热金属密封壶260的磁通量变化量不断减少，从而使其升温缓慢，当金属密封壶260距离涡流线圈230达到阀值时，给涡流线圈230断电，同时向金属模具内注入溶体塑料，随着溶体塑料的不断注入，溶体塑料的温度与金属模具之间的温度差减少，因此，在对大型模具进行注塑时，先注入的溶体塑料降温较慢，有助于溶体塑料进行覆盖模具。[0035] 进一步地，受热金属密封壶260顶部两侧分别设有气体导出管261与气体回流管262，气体导出管261与气体回流管262位于同一水平面上，受热金属密封壶260内部的液体水液面位于气体导出管261下部，气体导出管261与气体回流管262另一端分别与第二电磁阀115、第四电磁阀117连通。[0036] 本发明的使用过程如下：本领域技术人员通过关闭第一电磁阀114与第三电磁阀116，打开第二电磁阀115与第四电磁阀117，同时启动气泵270，使受热金属密封壶260与冷却管111形成的密封区间处于高压环境，在高压环境下，受热金属密封壶260与冷却管111形成的密封区间内液体水的沸点超过100℃，同时给涡流线圈230通入交流电，涡流线圈230发出交变磁。诮惶娲懦〉淖饔孟峦ü苋劝250与受热金属密封壶260的磁通量一直发生变化，基于涡流效应，使位于交变磁场内部的受热板250与受热金属密封壶260表面产生热量，从而给受热板250与受热金属密封壶260内部的液体水进行加热，液体水达到沸点时会蒸发成水蒸气，带有一定热度的水蒸气通过气体导出管261进入到冷却管111内，从而使冷却管111给金属模具升温，使金属模具的温度不断升高，随着蒸发出的水蒸气数量不断变多，受热金属密封壶260内的液体水不断减少，伸缩弹簧240受到的压力不断减少，受热金属密封壶260不断远离涡流线圈230，使穿过受热板250与受热金属密封壶260的磁通量变化量不断减少，从而使其升温缓慢，当金属密封壶260距离涡流线圈230达到阀值时，给涡流线圈230断电，同时向金属模具内注入溶体塑料，随着溶体塑料的不断注入，溶体塑料的温度与金属模具之间的温度差减少，因此，在对大型模具进行注塑时，先注入的溶体塑料降温较慢，有助于溶体塑料进行覆盖模具，在向金属模具内注入溶体塑料时，通过气泵270向密封区间内通入气体，使其内部液体水的沸点降低，因此，当溶体塑料与金属模具接触时，冷却管111内的液体水不断升温，从而达到沸点汽化，流入到金属密封壶260内，溶体塑料注入完成后需要对金属模具内的溶体塑料进行冷却；[0037] 通过关闭第二电磁阀115与第四电磁阀117，打开第一电磁阀114与第三电磁阀116，向第一六通管112内通入冷却液，冷却液流向冷却管111内(冷却管111内冷却液的流向与溶体塑料的扩散方向相同)，当对大型注塑模具进行冷却时，冷却液在冷却管111内流动时，会带走溶体塑料的温度，当冷却液流到冷却管111末端时会通过导温管132，使导温管132将冷却液的温度传递到阀体外壳131下壳体内，阀体外壳131下壳体内的酒精气体会发生热胀冷缩效应，使阀体外壳131内的密封受压块133与阀芯134位置发生改变，从而改变了阀芯134上阀口135的位置，致使阀口135与冷却管111的叠合面发生改变，由于冷却液的温度越高，酒精气体的热胀冷缩效应越明显，阀芯134向上的位移量越大，从而使阀口135与冷却管111的叠合面越大，流入冷却管111内的冷却液越多，散热效应就越好，因而，越靠近浇口位置的冷却管111内的冷却液流速越快，其散热效应越好，同时，在对肉壁较厚处的金属模具进行散热时，其上端的冷却管111全部流向集成铜块120，使冷却管111将温度传统给集成铜块120，而集成铜块120将温度传递到热管121(热管121内部处于真空态，在真空的状态下，液体的沸点为0度，当集成铜块120受热时，其将温度传统给热管121外壁，因此热管121内部的液体水受热，由于其处于真空状态，液体水汽化，从而带走集成铜块120的温度，热管121内部的水蒸气，在流向上端时，与热管121内壁接触，从而将温度传递给热管121内壁，自身重新液化成液体水，重新流向热管121底端)，从而利用热管121进行散热，使其散热效率与肉壁较薄的金属模具散热效率相同。[0038] 以上所述，仅是本发明的较佳实施例，任何熟悉本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案对本发明加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此，依据本发明的技术方案所进行的任何简单修改或等同置换，尽属于本发明要求保护的范围。

专利地区：河北

专利申请日期：2022-07-18

专利公开日期：2024-11-29

专利公告号：CN115214097B