一种可快速加热和冷却的塑料模具的制作方法

本实用新型涉及塑料模具技术领域，尤其涉及一种可快速加热和冷却的塑料模具。

背景技术：

注塑成型的塑料模具工作时的成型周期一般包括合模、射胶、保压、冷却、开模、制品取出等阶段，合模后要对模具进行加热，使模具快速升温，在射胶、保压阶段也要对模具进行保温，以加大熔胶的流动性，使熔胶能填充模具型腔的各个角落，确保产品质量，还可缩短成型周期，提高生产率；在保压阶段完成后，需要快速冷却以缩短成型周期，提高生产率，还可抑制产品缺陷，降低不良品的产生，提高产品的外观品质。塑料模具常用的加热办法是在模具内开设加热油道，利用油温机加热过的循环流动的高温矿物油将热量传递给塑料模具。塑料模具常用的冷却办法是在模具内开设冷却水道，利用循环流动的冷却水带走模具的热量。

如图6所示，在加热油道内，热量的传递主要通过与加热油道内壁有直接接触的这部分矿物油（图6中的a点）将热量传导给加热油道内壁再传递给模具，由于矿物油的导热系数相当低，只有0.12w/mk(铜的导热系数为401w/mk，铁的导热系数为80w/mk)，处于加热油道横截面中间（图6中的b点）的这部分矿物油很难通过热传导的方式将热量传递给与加热油道内壁有直接接触的矿物油，只能通过对流、辐射方式进行热传递，因此，处于加热油道中间的这部分矿物油热传递效率较低，影响加热效果。

同理，在冷却水道中，由于水的导热系数也相当低，只有0.54w/mk，模具的热量也不能迅速将热量传递给处于冷却水道横截面中间的冷却水，影响冷却效果。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种可快速加热和冷却的塑料模具，在加热阶段能迅速将加热油道中热油的热量传递给塑料模具，对塑料模具进行快速加热；在冷却阶段能将塑料模具的热量迅速传递给冷却水道中的冷却水，对塑料模具进行快速冷却，从而缩短成型周期，提高生产效率。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种可快速加热和冷却的塑料模具，包括模具本体；所述模具本体内开设有加热油道和冷却水道；所述加热油道和冷却水道内设有若干由导热材料制成的扰流环，该扰流环包括环套和扰流锥；所述环套外径和加热油道或冷却水道相配合，其外壁紧贴于加热油道或冷却水道内壁；所述扰流锥为圆锥状，设于环套中间，与环套通过筋板固定连接，该扰流锥的锥尖逆向热油或冷却水的流动方向，扰流锥和环套之间形成供热油或冷却水通过的流道。

优选的，所述环套位于热油或冷却水的上游端面设有从环套内壁斜向外壁的斜面，该斜面将热油或冷却水引向环套中心流动。可减小热油或冷却水的流动阻力。

优选的，所述扰流环在加热油道和冷却水道内间隔设置。通过间隔设置若干扰流环，可使加热油道中间的热油向加热油道内壁扩散，将热量传递给塑料模具；使冷却水道中间的冷却水向冷却水道内壁扩散，使塑料模具将热量传递给冷却水。

优选的，所述扰流环由金属铜制成。铜的导热系数为401w/mk，是良好的导热材料。能使流经扰流环的热油或冷却水和塑料模具迅速进行热交换。

优选的，所述加热油道和冷却水道的两端均设有管道接头。便于与外部管道连接。

本实用新型的有益效果是：

1、采用在加热油道内设置若干由金属铜制成的扰流环，能使靠近加热油道轴线附近的热油向外扩散至靠近加热油道内壁，将热量通过加热油道内壁传递给塑料模具，使塑料模具迅速升温，从而缩短成型周期，提高生产效率。

2、采用在冷却水道内设置若干由金属铜制成的扰流环，能使靠近冷却水道轴线附近的冷却水向外扩散至靠近冷却水道内壁，使塑料模具将热量通过冷却水道内壁传递给冷却水，使塑料模具迅速冷却，从而缩短成型周期，提高生产效率。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的加热油道和冷却水道的轴向剖视图。

图3为本实用新型的加热油道和冷却水道的径向剖视图。

图4为本实用新型的扰流环的剖视图。

图5为图4的右视图。

图6为现有加热油道和冷却水道的热传递原理图。

图中：模具本体1、加热油道2、冷却水道3、管道接头4、扰流环5、环套6、扰流锥7、斜面8、筋板9、流道10。

具体实施方式

如图1-5所示，本实用新型的实施例，一种可快速加热和冷却的塑料模具，包括模具本体1，模具本体1内开设有加热油道2和冷却水道3，加热油道2和冷却水道3的两端均设有管道接头4；加热油道2和冷却水道3内设有若干由导热材料制成的扰流环5，扰流环5包括环套6和扰流锥7；环套6外径和加热油道2或冷却水道3相配合，其外壁紧贴于加热油道2或冷却水道3内壁，环套6位于热油或冷却水的上游端面设有从环套6内壁斜向外壁的斜面8，斜面8的作用是将热油或冷却水引向环套6中心流动，这样可减小热油或冷却水流经扰流环5的阻力；扰流锥7为圆锥状，设于环套6中间，与环套6通过筋板9固定连接，扰流锥7的锥尖逆向热油或冷却水的流动方向，扰流锥7和环套6之间形成供热油或冷却水通过的流道10。

本实施例中，所述扰流环5在加热油道2和冷却水道3内间隔设置。通过间隔设置若干扰流环5，可使整条加热油道2中间的热油向加热油道2内壁扩散，将热量传递给模具本体1，使整条冷却水道3中间的冷却水向冷却水道3内壁扩散，使模具本体1将热量传递给冷却水。

本实施例中，所述扰流环5由金属铜制成。铜的导热系数为401w/mk，是良好的导热材料，当热油或冷却水流经扰流环5时，可使热油或冷却水迅速通过扰流环5和模具本体1进行热交换。

工作原理是：在加热阶段，外部管道通过管道接头4向加热油道2通入热油，靠近加热油道2内壁的热油将热量通过加热油道2内壁传递给模具本体1，这部分靠近加热油道2内壁的热油温度迅速降低，但是，由于油的导热能力很低（油的导热系数为0.12w/mk），处于加热油道2中间（即靠近轴线）的热油依然保持较高的温度，难以将热量传递给模具本体1，当热油流经扰流环5时，这部分热油被扰流锥7向外扩散至靠近加热油道2内壁，使这部分热油能将热量通过加热油道2内壁传递给模具本体1，原来靠近加热油道2内壁的温度已降低的热油也和高温的热油混合在一起向前流动，这样可使整个加热油道2径向内的热油温度趋向一致，加快热油和模具本体1热交换的速度，使模具本体1迅速升温。

同理，在冷却阶段，外部管道通过管道接头4向加热油道2通入冷却水，模具本体1迅速将热量传递给靠近冷却水道3内壁的冷却水，这部分靠近冷却水道3内壁的冷却水温度迅速升高，但是，由于水的导热能力很低（水的导热系数为0.54w/mk），处于冷却水道3中间（即靠近轴线）的冷却水依然保持较低的温度，模具本体1难以将热量传递给这部分冷却水，当冷却水流经扰流环5时，这部分冷却水被扰流锥7向外扩散至靠近冷却水道3内壁，使模具本体1能将热量传递给这部分冷却水，原来靠近冷却水道3内壁温度已升高的冷却水也和低温的冷却水混合在一起向前流动，这样可使整个冷却水道3内径向的冷却水温度趋向一致，加快冷却水和模具本体1热交换的速度，使模具本体1迅速降温。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。