注塑成型模具的冷却系统及注塑模具的制作方法

文档序号:17194357发布日期:2019-03-22 23:19阅读:340来源:国知局
注塑成型模具的冷却系统及注塑模具的制作方法
本发明涉及模具加工
技术领域
,具体涉及一种注塑成型模具的冷却系统及注塑模具。
背景技术
:注塑模具成型中,注塑模具冷却系统的设计直接影响着注塑模具生产效率和塑件质量。塑件的变形和内部残余热应力常常是由于冷却不均匀而产生的。因此,现有技术中通常根据塑件本身的形状及散热设计多条水路,在热量较高的地方布置更多水路,在热量较低的地方布置较少的水路,以达到均匀冷却的目。但是现有的冷却系统在设计时需要根据注塑模具的成型过程中的热量分布状况进行模拟,结构复杂,并且每条水路流入处于流出处温差较大,使得塑件在冷却定型过程中各处降温依然可能不均匀,导致塑件变形。技术实现要素:为解决上述技术问题,本发明的主要目的在于提供一种注塑成型模具的冷却系统及注塑模具,旨在解决现有技术中的模具冷却系统结构复杂,冷却时容易造成塑件各处温度不均匀的技术问题。本发明提供一种注塑成型模具的冷却系统,包括:冷却腔,以包绕模腔外周的方式设置于模具中;冷却设备,所述冷却设备包括供水端和回水端,用于为所述冷却腔循环提供冷却水;连通所述冷却设备供水端与所述冷却腔的进水水路,以及连通所述冷却设备回水端与所述冷却腔的出水水路,所述进水水路以及所述出水水路设于所述冷却腔外;设于所述冷却腔外的多个二位三通电磁阀,具有连通所述进水水路的第一端口、连通所述出水水电路的第二端口、以及连通所述冷却腔的第三端口,所述各二位三通电磁阀具有所述第一端口与所述第二端口连通的第一工作状态,和所述第一端口与所述第三端口连通的第二工作状态;多个距离传感器,设于所述模腔内壁与所述多个二位三通电磁阀相对应的位置,用于检测所述模腔内壁与塑件之间的距离;以及,控制器,电性连接所述多个距离传感器以及所述多个二位三通电磁阀,用于根据所述距离传感器的检测结果控制所述各二位三通电磁阀在第一工作状态与所述第二工作状态之间切换。优选,所述距离传感器可以是光学距离传感器、红外距离传感器、超声波距离传感器中的一种。优选,所述多个二位三通电磁阀的排布与所述模腔的深度呈对应设置。优选,所述冷却腔的进水水路以及所述各二位三通阀的第三端口处分别安装有温度传感器,所述进水水路处测量得到进水温度ta,其中一个所述二位三通阀处测量得到的阀门温度为tn,所述控制器与所述温度传感器电性连接,当所述进水温度ta与所述阀门温度tn之间的差值δta-n大于第一阈值δt时,所述控制器控制所述所述其中一个二位三通电磁阀由第一工作状态转变为第二工作状态。优选,所述第一阈值δt为0.8至2摄氏度。优选,所述第一阈值δt为1摄氏度。优选,所述二位三通阀处于第二工作状态时,所述控制器能够调节所述多个二位三通阀的开度。优选,所述冷却腔的进水水路、出水水路以及所述各二位三通阀的第三端口处分别安装有温度传感器,所述进水水路处测量得到进水温度ta,所述出水水路处测量得到出水温度tb,其中一个所述二位三通阀处测量得到的阀门温度为tn,所述控制器与所述温度传感器电性连接,设所述进水温度ta与所述阀门温度tn之间的差值为δta-n,所述进水温度ta与所述出水温度tb之间的差值为δta-b,所述控制器根据所述δta-n与δta-b之间的比值确定所述其中一个二位三通阀的开度。优选,当δta-n/δta-b≤30%时,所述二位三通阀的开度为100%;当30%<δta-n/δta-b≤70%时,所述二位三通阀的开度为60%;当δta-n/δta-b>70%时,所述二位三通阀的开度为30%。本发明还提供一种注塑成型模具,包括:冷却腔,以包绕模腔外周的方式设置于模具中;冷却设备,所述冷却设备包括供水端和回水端,用于为所述冷却腔循环提供冷却水;连通所述冷却设备供水端与所述冷却腔的进水水路,以及连通所述冷却设备回水端与所述冷却腔的出水水路,所述进水水路以及所述出水水路设于所述冷却腔外;设于所述冷却腔外的多个二位三通电磁阀,具有连通所述进水水路的第一端口、连通所述出水水电路的第二端口、以及连通所述冷却腔的第三端口,所述各二位三通电磁阀具有所述第一端口与所述第二端口连通的第一工作状态,和所述第一端口与所述第三端口连通的第二工作状态;多个距离传感器,设于所述模腔内壁与所述多个二位三通电磁阀相对应的位置,用于检测所述模腔内壁与塑件之间的距离;以及,控制器,电性连接所述多个距离传感器以及所述多个二位三通电磁阀,用于根据所述距离传感器的检测结果控制所述各二位三通电磁阀在第一工作状态与所述第二工作状态之间切换。本发明提供的注塑成型模具的冷却系统及注塑模具,通过包绕模腔外周的冷却腔进行冷却,并且所述冷却腔外部还设有连通所述冷却设备供水端的进水水路、以及连通所述冷却设备回水端的出水水路,多个二位三通电磁阀具有连通所述进水水路的第一端口、连通所述出水水电路的第二端口、以及连通所述冷却腔的第三端口,所述各二位三通电磁阀具有所述第一端口与所述第二端口连通的第一工作状态,和所述第一端口与所述第三端口连通的第二工作状态,所述二位三通电磁阀在第一工作状态与所述第二工作状态之间切换。使得塑件在冷却成型的过程中,所述二位三通电磁阀根据需要转换工作状态,调节所述模腔内部各处的温度,使得塑件各处降温均匀、不易变形,并且不需要设计复杂的水路,节约成本。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,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示出的结构获得其他的附图。图1为本发明提供的注塑模具的冷却系统的水路结构示意图;图2为图1中多个二位三通电磁阀的排布示意图;图3为图1中二位三通电磁阀的控制示意图。附图标号说明:标号名称标号名称1模腔7第一端口2冷却腔8第二端口3冷却设备9第三端口4进水水路10温度传感器5出水水路11控制器6二位三通电磁阀12距离传感器本发明目的的实现、功能特点及优异效果,下面将结合具体实施例以及附图做进一步的说明。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。需要说明,若本发明实施例中有涉及方向性指示,则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。另外,若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。本发明提供一种注塑成型模具,具有用于塑件冷却定型的模腔1,图1为本发明提供的所述注塑成型模具的冷却系统。请参阅图1,所述冷却系统包括:冷却腔2、冷却设备3、进水水路4、出水水路5、多个二位三通电磁阀6、多个距离传感器12和控制器11。所述冷却腔2以包绕模腔外周的方式设置于模具中。冷却设备3可以是循环冷却机也可以是冷却水泵,所述冷却设备3包括供水端和回水端,使得冷却水从所述供水端流出后进入所述冷却腔2,再从所述冷却腔2流出,回到所述冷却设备3进行处理。连通所述冷却设备3供水端与所述冷却腔2的进水水路4,以及连通所述冷却设备3回水端与所述冷却腔2的出水水路5,设于所述冷却腔2外。所述冷却腔2外还设有多个二位三通电磁阀6,具有连通所述进水水路4的第一端口7、连通所述出水水电路5的第二端口8、以及连通所述冷却腔2的第三端口9,所述各二位三通电磁阀6具有所述第一端口7与所述第二端口8连通的第一工作状态,和所述第一端口7与所述第三端口8连通的第二工作状态。所述多个距离传感器12,设于所述模腔1内壁与所述多个二位三通电磁阀6相对应的位置,用于检测所述模腔1内壁与塑件之间的距离。所述距离传感器12可以是光学距离传感器、红外距离传感器、超声波距离传感器中的一种。控制器11,电性连接所述多个距离传感器12以及所述多个二位三通电磁阀6,用于根据所述距离传感器12的检测结果控制所述各二位三通电磁阀6在第一工作状态与所述第二工作状态之间切换。本发明提供的注塑模具的冷却系统,在原料进入所述模腔1冷却的过程中,启动所述冷却设备3,为所述冷却腔2循环提供冷却水。所述冷却设备3包括供水端和回水端,使得冷却水从所述供水端流出后进入所述冷却腔2,再从所述冷却腔2流出,回到所述冷却设备3进行处理。所述冷却腔2外部还设有多个二位三通电磁阀6,当所述二位三通电磁阀6处于第一工作状态时,所述冷却水按原路径流经所述冷却腔2,当所述二位三通电磁阀6处于第二工作状态时,未加热的所述冷却水从所述二位三通电磁阀6的第一端口8流入所述冷却腔2,降低所述冷却腔2对应所述二位三通电磁阀6安装位置的局部温度,从而减小此处与进水水路4之间的温差,使得所述模腔1内塑件的降温更加均匀、不易变形。并且所述二位三通电磁阀6的工作状态可以根据需要进行控制,使得所述冷却系统不需要进行复杂的水路设计,结构更加简单。进一步地,塑件具有热胀冷缩的特性,在冷却定型的过程中所述塑件会逐渐与所述模腔的内壁分离,并且分离的距离越大,说明此处缩减的尺寸越多,如此,所述控制器11可以根据检测出的距离来控制所述多个二位三通电磁阀,在缩减尺寸大的地方控制所述二位三通电磁阀6的进入第一工作状态或者减少流量,在缩减尺寸小的地方控制所述二位三通电磁阀6进入第二工作状态或增大流量,从而能够实现均匀控制所述塑件冷却定型过程中各处的变形量。进一步地,请参阅图2,所述多个二位三通电磁阀6的排布与所述模腔1的深度呈对应设置。例如,在所述模腔1深度较深的地方,模腔1内塑件在定型过程中散热更多,对应此处设置更多、更密集排布的二位三通电磁阀6。而在所述模腔1深度较浅的地方,模腔1内塑件在定型过程中散热更少,对应此处设置更少、更稀疏的二位三通电磁阀6。如此,所述二位三通电磁阀6的排布与所述塑件冷却定型过程中的散热对应设置,能够更有效地满足冷却需要。进一步地,请参阅图2和3,通过所述控制器11自动控制所述二位三通电磁阀6的工作状态。所述冷却腔的进水水路4以及所述各二位三通阀6的第三端口9处分别安装有温度传感器10,所述控制器11与所述温度传感器10电性连接,所述进水水路4处测量得到进水温度ta,其中一个所述二位三通阀6处测量得到的阀门温度为tn,当所述进水温度ta与所述阀门温度tn之间的差值δta-n大于第一阈值δt时,所述控制器11控制所述所述其中一个二位三通电磁阀6由第一工作状态转变为第二工作状态。如此,能够在所述塑件冷却定型的过程中控制所述冷却腔2内冷却水的温度分布,使得所述塑件的降温更加均匀。优选,所述第一阈值δt为0.8至2摄氏度,最好所述第一阈值δt为1摄氏度。能够达到最佳的冷却效果。更进一步地,所述二位三通阀处于第二工作状态时,所述控制器11能够调节所述多个二位三通阀6的开度,以根据需要调节此处的冷却强度。所述冷却腔的进水水路7、出水水路8以及所述各二位三通阀的6第三端口9处分别安装有温度传感器10,所述控制器11与所述温度传感器10电性连接,所述进水水路4处测量得到进水温度ta,所述出水路5处测量得到出水温度tb,其中一个所述二位三通阀6处测量得到的阀门温度为tn,设所述进水温度ta与所述阀门温度tn之间的差值为δta-n,所述进水温度ta与所述出水温度tb之间的差值为δta-b,所述控制器10根据所述δta-n与δta-b之间的比值确定所述其中一个二位三通阀6的开度。优选,当δta-n/δta-b≤30%时,所述二位三通阀的开度为100%;当30%<δta-n/δta-b≤70%时,所述二位三通阀的开度为60%;当δta-n/δta-b>70%时,所述二位三通阀的开度为30%。如此,能够根据阀门处所述冷却水的实际温度分布控制所述二位三通阀6的开度,从而使得所述冷却水在所述冷却腔2内的分布更加均匀。以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构,或直接或间接运用在其他相关的
技术领域
,均同理包括在本发明的专利保护范围内。当前第1页12
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