专利名称：注塑模具的冷却与加热装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及注塑模具领域，具体地讲是一种注塑模具的冷却与加热装置。
背景技术：
在注射成型中，模具的温度直接影响到制品的质量和生产效率。由于各种塑料的性能和成型工艺要求不同，对模具温度的要求也不同。一般注射到模具内塑料的温度为 200-300°C，熔体固化成制品后，从温度较低的模具中脱模。模具温度的降低主要依靠在模具内通入冷却介质，将热量带走，注塑模具的冷却时间主要取决于冷却系统的冷却效果，据统计，模具的冷却时间约占整个注射循环周期的2/3，因此缩短注射循环周期的冷却时间是提高生产效率的关键；而对于要求较高模温(80-120°C )的塑料，若模具较大，散热面积广， 有时单靠注入高温塑料来加热模具是不够的，需要设置加热装置，加热装置的作用是补偿注塑模具在注塑的时候的热量损失，防止模具内的熔融的塑料过早固化。但是，现有技术的注塑模具冷却较多的是可用循环水冷却，当对模具冷却要求较高时常常采用冷水机进行冷却；对注塑模具的加热一般采用电阻、热油或热水传导加热。 其存在的主要问题如下(1)、冷却系统和加热系统为完全不同的装置，如模具需要冷却时， 使用冷却系统，模具需要加热时，使用加热系统，两个系统独立运行，没有得到优化；(2)、冷却系统使用一段时间之后，水中的固体沉积物在模具的冷却回路中易结垢、降低传热效率；、冷却模具时，水的温度要升高，模具出入水口存在一定的温差，容易产生温度控制不均而导致产品质量下降。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是，提供一种冷却均勻、不会在冷却通道内产生污垢的注塑模具的冷却与加热装置，该装置的冷却部分和加热部分是一体的，使对模具的冷却和加热在一套装置中实现。本实用新型的技术解决方案是，提供一种以下结构的注塑模具的冷却与加热装置，包括压缩机、换热器、节流元件、四个换向阀以及连接管路，在注塑模具上设有冷却与加热回路，所述的冷却与加热回路上设有两个进出口，所述的压缩机的排气端连接换向阀I， 压缩机的进气端连接换向阀II，所述的换向阀I和换向阀II的另外两个连接端分别与换热器的一端和第一进出口连接，所述的换热器的另一端与换向阀III和换向阀IV连接，所述的换向阀III和换向阀IV之间串联有节流元件，换向阀III和换向阀IV还与第二进出口连接。采用以上结构，本实用新型与现有技术相比具有以下优点采用本实用新型结构， 利用空调热泵系统对注塑模具进行冷却和加热，本实用新型又区别于一般的空调热泵系统，四个三通换向阀的设计能够较好地控制工质(如制冷剂)在连接管路中的流向，并使冷却与加热两个工况下工质流向不同的连接管路，方便制冷、制热的切换，本实用新型冷却与加热的温度可控性好，能使得模具冷却均勻、不会在冷却通道内产生污垢，而且该装置的冷却部分和加热部分是一体的，使对模具的冷却和加热在一套装置中实现。作为改进，所述的换向阀为三通换向阀，该设计能更好控制工质的流向。作为改进，所述的冷却与加热装置还包括控制器，所述的控制器与压缩机和四个换向阀电连接，这样，通过控制器控制压缩机和换向阀工作，能够控制压缩机运转的频率， 及时调节换向阀的开闭方向，进而调节工质流量的大小及流向。作为改进，所述的节流元件为毛细管或膨胀阀，可以根据注塑模具的大小来选择合适的节流元件，当模具较小时可以采用毛细管，当模具较大时则采用膨胀阀，即可以根据制冷(热)量的大小选择合适节流元件。
附图为本实用新型的注塑模具的冷却与加热装置的结构示意图。如图所示1、压缩机，2、换热器，3、节流元件，4、连接管路，5、注塑模具，6、冷却与加热回路，7、换向阀1，8、换向阀11，9、第一进出口，10、换向阀III，11、换向阀IV，12、第二进出口，13、堵头，14、折流板。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。如图所示，本实用新型的注塑模具的冷却与加热装置，包括压缩机1、换热器2、节流元件3、四个换向阀以及连接管路4，在注塑模具5上设有冷却与加热回路6，所述的冷却与加热回路6上设有两个进出口，所述的压缩机1的排气端连接换向阀I 7，压缩机1的进气端连接换向阀II 8，所述的换向阀I 7和换向阀II 8的另外两个连接端分别与换热器 2的一端和第一进出口 9连接，所述的换热器2的另一端与换向阀IIIlO和换向阀IVll连接，所述的换向阀10和换向阀IVl 1之间串联有节流元件3，换向阀II110和换向阀IVl 1还与第二进出口 12连接。所述的换向阀为三通换向阀，当然也不限于三通换向阀，也可以采用四通换向阀， 若采用四通换向阀的话，由于比三通阀多了一个连接端，可以对该多出的连接端进行另行设计。所述的冷却与加热装置还包括控制器，所述的控制器与压缩机和四个换向阀电连接。所述的节流元件3为毛细管或膨胀阀。所述的第一进出口和第二进出口为注塑模具上工质的进出口，在制冷的时候，第一进出口为出口，第二进出口为进口，在制热的时候，第一进出口为进口，第二进出口为出口 ；所述的冷却与加热回路为封闭的，由于冷却与加热回路在加工的时候，回路的许多位置被打通，故需要采用堵头13将其封闭，并在回路内设有折流板14，折流板能使工质单向流动，并防止回流。本实用新型的工作原理1、当需要对模具进行冷却时。空调热泵系统起着空调冷却系统的作用，开启压缩机，工质在压缩机的作用下，压力增大，温度升高，成为高温高压的气态工质进入到换热器内，此时换热器起着空调冷却系统的冷凝器作用，工质和外界的空气换热，将热量传递给空气后冷却凝结为高压液体，通过节流元件节流后变为低温低压的两相混合物，进入到模具的冷却回路中，在冷却回路中蒸发，从模具中吸收它所需要的气化潜热，此时，模具相当于制冷空调系统的蒸发器作用。工质经过冷却回路变为低温气态的工质后进入到压缩机，如此往复循环。工质制冷所需要的热量主要是依靠其自身的气化潜热，其温度基本上没变化。 如果是用水制冷的话，吸收模具的热量主要是依靠水的显热，模具温度降低，水的温度升
尚ο在整个循环过程中，工质在冷却回路中吸收模具的热量，从而达到制冷的目的，换热器是输出热量的设备，从模具中吸取的热量连同压缩机消耗的功所转化的热量在换热器 9中被外界空气带走。根据热力学第二定律，压缩机所消耗的功(电能)起了补偿作用，使工质不断的从模具中吸热，并向空气放热，从而实现对模具进行冷却。2、当需要对模具进行加热时，通过控制器及换向器改变空调热泵系统中工质的流动方向，此时，空调热泵系统起着热泵的作用。工质在压缩机作用下，变为高温高压的气态工质进入到冷却回路中，对模具进行加热，此时模具起着冷凝器的作用，工质被模具吸热后冷却凝结为高压液体，通过节流元件节流后变为低温低压的两相混合物，进入到换热器内， 工质在换热器蒸发，从流经换热器中外界的空气中吸收热量变为低温低压的干蒸气，进入到压缩机中，此时，换热器起着蒸发器的作用，如此往复循环。控制器通过改压缩机变驱动电源的频率，可以根据需要在较大范围内调节压缩机的转速，使得系统制冷量和制热量在较大范围内得以变化，控制器还可控制工质的压力来调节冷却温度和加热温度。以上仅就本实用新型较佳的实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本实用新型不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化。总之，凡在本实用新型独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本实用新型的保护范围内。
权利要求1.一种注塑模具的冷却与加热装置，包括压缩机(1)、换热器O)、节流元件(3)、四个换向阀以及连接管路，其特征在于在注塑模具( 上设有冷却与加热回路(6)，所述的冷却与加热回路(6)上设有两个进出口，所述的压缩机(1)的排气端连接换向阀I (7)，压缩机(1)的进气端连接换向阀II (8)，所述的换向阀1(7)和换向阀11(8)的另外两个连接端分别与换热器O)的一端和第一进出口(9)连接，所述的换热器O)的另一端与换向阀 III(IO)和换向阀IV(Il)连接，所述的换向阀(10)和换向阀IV(Il)之间串联有节流元件 (3)，换向阀III(IO)和换向阀IV(Il)还与第二进出口 (12)连接。
2.根据权利要求1所述的注塑模具的冷却与加热装置，其特征在于所述的换向阀为三通换向阀。
3.根据权利要求1所述的注塑模具的冷却与加热装置，其特征在于所述的冷却及加热装置还包括控制器，所述的控制器与压缩机和四个换向阀电连接。
4.根据权利要求1所述的注塑模具的冷却与加热装置，其特征在于所述的节流元件 (3)为毛细管或膨胀阀。
专利摘要本实用新型公开了一种注塑模具的冷却与加热装置，包括压缩机(1)、换热器(2)、节流元件(3)、四个换向阀以及连接管路(4)，在注塑模具(5)上设有冷却与加热回路(6)，冷却与加热回路(6)上设有两个进出口，压缩机的排气端连接换向阀I，压缩机的进气端连接换向阀II，换向阀I和换向阀II的另外两个连接端分别与换热器的一端和第一进出口连接，换热器的另一端与换向阀III和换向阀IV连接，换向阀和换向阀IV之间串联有节流元件，换向阀III和换向阀IV还与第二进出口连接。采用本实用新型，能使得模具冷却均匀、不会在冷却通道内产生污垢，而且该装置的冷却部分和加热部分是一体的，使对模具的冷却和加热在一套装置中实现。
文档编号B29C45/73GK202241873SQ201120341938
公开日2012年5月30日 申请日期2011年9月9日 优先权日2011年9月9日
发明者周玲, 饶宾期 申请人:中国计量学院