本发明涉及注射成型模具领域，具体涉及一种含随形冷却水路模具型芯镶件。
背景技术：
众所周知，注射成型是高效率的一种塑料零部件制造方法，它的高效率成型是依靠注塑模具的。注射成型过程包括合模、注射、保压和冷却四个阶段，在整个注射成型周期中，冷却占用时间最长，占用整个周期3/4左右的时间，因此，提高生产效率的关键在于如何减小这部分冷却时间，这就需要提高冷却的效率。此外，由于塑件的结构各异，不同部位冷却速度的差异会造成塑件的收缩不均。要获得较为均匀的冷却，就必须使得模具型腔各位置的温度能基本保持一致，因此，模具型腔温度分布的均匀性是控制塑件冷却的另一个关键因素，该因素主要影响塑件的性能。传统的冷却水道(喷流式、衬套式、隔板式)不能实现零部件的均匀冷却，且加工都是以钻孔或采用镶拼式的模具结构实现，钻孔只能加工直线状的冷却水道，而塑料制品往往具有复杂的曲面结构，因此直线状的冷却水道距型腔表面的距离是不等的，难于实现零件的均匀冷却。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种含随形冷却水路模具型芯镶件，不仅可以改善模具的冷却效率、缩短制品的冷却时间、进而缩短制品的成型周期，提高制品生产效率，降低注塑件热残余应力，而且还能提高注塑制品尺寸精度，提高制品的品质。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种含随形冷却水路模具型芯镶件，用于眼镜盒的注塑制备，包括型芯本体以及设置在型芯本体内部的一条或者多条随形冷却水路，所述型芯本体和随形冷却水路由选择性激光烧结增材制造一体成型制成，所述随形冷却水路包括多个平行设置的v型水路，位于首端的v型水路的一个管口设置为进水口，位于尾端的v型水路的一个管口设置为出水口，相邻两个v型水路的管口之间通过u型水路连接，所述v型水路底部的尖部设置为过渡圆角，所述u型水路的开口朝下倒置设置，所述v型水路和u型水路的管径横截面均为圆形，所述型芯本体内还设置有多个顶针孔。
进一步的，所述出水口和进水口均设置在型芯本体的顶部。
进一步的，所述型芯本体一侧边设置有锁固凸部，所述型芯本体的侧面靠近底部一侧设置有固定卡槽。
进一步的，所述型芯本体的截面为倒梯形结构。
进一步的，所述型芯本体表面沿纵向方向上设置有导向限位凸部，型芯本体表面沿横向方向上设置有限位台部，所述限位台部设置在靠近型芯本体顶部一侧的表面上。
进一步的，采用选择性激光烧结增材制造的方法包括以下步骤：
步骤1)通过流动分析软件建立随形冷却水路三维管道的中心线，建立柱体单元，选择匹配的注射成型工艺参数，而后仿真模拟注塑制品的冷却分析过程，根据分析结果对随形冷却水路离制品内表面的距离和随形冷却水路的直径进行优化设计，最终得到随形冷却水路的中心线位置并导出随形冷却水路的中心线；
步骤2)在三维cad软件中分模，建立型芯镶件的三维模型，然后导入随形冷却水路中心线，建立随形冷却水路的三维管道模型，最后进行布尔运算，得到带有随形冷却水路的型芯镶件的三维模型；
步骤3)在三维cad软件中，在需要设置顶针孔的位置打孔预留孔道，完成三维模型的建模；
步骤4)用选择性激光烧结成型技术通过三维模型制造该随形冷却水路模具型芯镶件。
本发明的有益效果：
该随形冷却水路是由v型水路和u型水路在空间相连接而成，能够跟随制品的型面变化的，并且水路之间的过渡连接都采用圆弧连接设计，使冷却水流动顺畅，避免形成流动死角，有利于提高冷却效率；一条随形冷却水路只有一个进水口和一个出水口，冷却水流动方向明确，速度快，能够快速带走热量，提高散热效果；随形冷却水路可以根据类似形状的零件的尺寸而变化，随形冷却水路的直径可以随零件变大而增加，水路的长度也可以随零件的增大而加长，为了适合零件的冷却，加长后可以将水路截断，增加进水口和出水口，形成多条随形冷却水路，保证冷却效果。
这种随形冷却水路无法用传统的钻孔加工方式进行加工，并且镶拼式结构无法保证降温效果，因此采用选择性激光烧结成型技术制造，制造后的型芯镶件不仅结构简单，无复杂的组装结构，并且流道顺畅可靠，有效改善模具的冷却效率、缩短制品的冷却时间、进而缩短制品的成型周期，提高制品生产效率，降低注塑件热残余应力，而且还能提高注塑制品尺寸精度，提高制品的品质。
在眼镜盒的制备中，采用上述型芯镶件可以缩短眼镜盒成型周期5s～8s以上，提高生产效率，降低产品制造成本，提高制品尺寸精度。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的随形冷却水路示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
参照图1与图2所示，本发明的含随形冷却水路模具型芯镶件的一实施例，用于眼镜盒的注塑制备，包括型芯本体1以及设置在型芯本体内部的一条或者多条随形冷却水路2，型芯本体和随形冷却水路由选择性激光烧结增材制造一体成型制成，该随形冷却水路需要保证较强的冷却效果，是无法用传统的钻孔加工方式进行加工的，并且镶拼式结构无法保证降温效果，因此采用选择性激光烧结成型技术制造，制造后的型芯镶件不仅结构简单，无复杂的组装结构，并且流道顺畅可靠，有效改善模具的冷却效率、缩短制品的冷却时间、进而缩短制品的成型周期，提高制品生产效率，降低注塑件热残余应力，而且还能提高注塑制品尺寸精度，提高制品的品质。
上述的随形冷却水路包括多个平行设置的v型水路3，位于首端的v型水路的一个管口设置为进水口4，位于尾端的v型水路的一个管口设置为出水口5，相邻两个v型水路的管口之间通过u型水路6连接，v型水路底部的尖部设置为过渡圆角7，u型水路的开口朝下倒置设置，v型水路和u型水路的管径横截面均为圆形，其能够跟随制品的型面变化而变化的，并且水路之间的过渡连接都采用圆弧连接设计，使冷却水流动顺畅，避免形成流动死角，有利于提高冷却效率；一条随形冷却水路只有一个进水口和一个出水口，冷却水流动方向明确，速度快，能够快速带走热量，提高散热效果；随形冷却水路可以根据类似形状的零件的尺寸而变化，随形冷却水路的直径可以随零件变大而增加，水路的长度也可以随零件的增大而加长，为了适合零件的冷却，加长后可以将水路截断，增加进水口和出水口，形成多条随形冷却水路，保证冷却效果。
型芯本体内还设置有多个顶针孔，顶针孔内用于安装顶针，顶针用于在眼镜盒成型冷却后进行顶出，达到自动脱料的效果。
通过实际生产的实验，在眼镜盒的制备中，采用上述型芯镶件可以缩短眼镜盒成型周期5s～8s以上，提高生产效率，降低产品制造成本，提高制品尺寸精度。
上述出水口和进水口均设置在型芯本体的顶部，与模具的其他结构相连，形成联通腔结构或者循环结构，顶部便于连接设置。在型芯本体一侧边设置锁固凸部9，安装后可以通过锁固加强连接效果，型芯本体的侧面靠近底部一侧设置有固定卡槽10，通过模具其他部位设置对应的卡件进行配合卡接，从而稳固型芯本体底部的位置，由于模具底部不宜操作，因此通过卡接的方式操作简单可靠。并且将型芯本体的截面为倒梯形结构，在安装时能够提高精度，避免加工精度问题造成摆放不到位，可以有效降低加工精度。
为了进一步提高安装效果，在型芯本体表面沿纵向方向上设置有导向限位凸部11，此导向限位凸部可以设置在多个表面上，在安装时，可以与模具对应位置上的凹部配合形成导向和限位的效果，因此可以降低组装难度，通过放入即可通过自重完成镶入安装的效果；而型芯本体表面沿横向方向上设置有限位台部12，限位台部设置在靠近型芯本体顶部一侧的表面上，其能够与模具上设置的台阶部配合，对型芯本体镶入安装的高度进行限制，其与导向限位凸部配合，在安装时，只需要摆放即可到位，大大降低操作难度，省力可靠，提高安装效率。
上述采用选择性激光烧结增材制造的方法包括以下步骤：
首先在流动分析软件中进行冷却水路的建设并模拟分析，先建立随形冷却水路三维管道的中心线，建立柱体单元，选择匹配的注射成型工艺参数，而后仿真模拟注塑制品的冷却分析过程，根据分析结果对随形冷却水路离制品内表面的距离和随形冷却水路的直径进行优化设计，最终得到随形冷却水路的最优中心线位置并导出随形冷却水路的中心线，便于后续使用；
而后在三维cad软件中分模，建立型芯镶件的三维模型，将上述得到的随形冷却水路中心线进行导入，建立随形冷却水路的三维管道模型，最后进行布尔运算，将型芯镶件的三维模型和随形冷却水路的三维管道模型进行组合，得到带有随形冷却水路的型芯镶件的三维模型；
在三维cad软件中，在需要设置顶针孔的位置打孔预留孔道，完成三维模型的建模；
最后用选择性激光烧结成型技术通过三维模型制造该随形冷却水路模具型芯镶件，上述制备中将顶针孔一并成型，无需后续打孔加工，制备效率高，使用效果好。
以上实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。