圓形盒體注塑模具的冷卻水路結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了圓形盒體注塑模具的冷卻水路結(jié)構(gòu)，其能解決傳統(tǒng)水井式冷卻水路結(jié)構(gòu)存在的冷卻效果不均、保壓時(shí)間長的問題，并能解決現(xiàn)有鑲拼式螺旋水路結(jié)構(gòu)存在的易漏水的問題，保證冷卻效果以及模具的使用壽命。其包括第一后模鑲件和第二后模鑲件，裝配時(shí)第二后模鑲件的頂出桿貫穿第一后模鑲件并且第二后模鑲件的頂出塊套裝于第一后模鑲件的頂部空腔內(nèi)，其特征在于：第一后模鑲件圍繞成型腔面外周側(cè)開有沿成型腔面高度延伸的螺旋形水道，第一后模鑲件采用增材制造的方法一體成形所述螺旋形水道。
【專利說明】圓形盒體注塑模具的冷卻水路結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及注塑模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，具體為圓形盒體注塑模具的冷卻水路結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]在注塑模具中，冷卻系統(tǒng)是其核心部分，對模具的壽命、注塑制品的生產(chǎn)效率和質(zhì)量都具有重要的影響。注塑冷卻水路設(shè)計(jì)是改善注塑制品質(zhì)量、提高注塑成型效率的關(guān)鍵。水路對成型制品的品質(zhì)影響主要表現(xiàn)在產(chǎn)品成型時(shí)，水路是用來控制模具溫度的，而模具溫度的變化對制品的收縮率變形、尺寸穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度、應(yīng)力開裂和表面質(zhì)量等均有影響，主要表現(xiàn)在影響產(chǎn)品的光潔度、殘余應(yīng)力、結(jié)晶度和熱彎曲。水路系統(tǒng)對生產(chǎn)周期的影響主要表現(xiàn)在水路冷卻和保壓時(shí)間占整個(gè)周期的80%，縮短冷卻時(shí)間就是提高成型效率。注塑模具的冷卻水路一般通過機(jī)加工的方法開設(shè)于模仁、鑲件和滑塊內(nèi)，而通常的冷卻水路多采用水井式結(jié)構(gòu)，其是圍繞在模仁、鑲件或者滑塊內(nèi)沿成型腔的外側(cè)周圍開設(shè)橫向、縱向或豎向或橫豎向垂直聯(lián)通的直線水路，該水路結(jié)構(gòu)存在冷卻效果不均勻、帶走的熱量少、保壓時(shí)間較長等問題；為了解決上述問題，目前也出現(xiàn)了鑲拼式的螺旋水路結(jié)構(gòu)，但是其存在水路易漏水的問題，從而影響模具冷卻效果并且模具使用壽命短。加工一種圓形盒體(見附圖1 )，其注塑模具包括用于注塑成形的第一后模鑲件30和第二后模鑲件40，見圖2、圖3、圖4和圖5，其裝配時(shí)第二后模鑲件40的頂出桿41貫穿第一后模鑲件30并且第二后模鑲件40的頂出塊42套裝于第一后模鑲件30的頂部空腔34內(nèi)，其中第一后模鑲件30和第二后模鑲件40分別開有獨(dú)立的冷卻水路結(jié)構(gòu)，第一后模鑲件30由螺旋水套31和后模圓形鑲件32套合而成，螺旋水套31的外周面機(jī)加工開有螺旋形的水道33，螺旋水套31套裝于后模圓形鑲件32內(nèi)后螺旋形水道33被后模圓形鑲件的內(nèi)周面封閉從而形成螺旋形的水路，其雖然能夠解決傳統(tǒng)水井式冷卻水路冷卻效果不均、保壓時(shí)間較長的問題，但是其同時(shí)也存在螺旋水套與后模圓形鑲件之間不密封而引起的漏水問題，并且由于漏水現(xiàn)象的存在一方面導(dǎo)致了螺旋水套、后模圓形鑲件易銹蝕、使用壽命短的問題，另一方面也導(dǎo)致了冷卻時(shí)間長、冷卻效果差的問題；而第二后模鑲件40采用的傳統(tǒng)的水井式結(jié)構(gòu)，其僅僅在頂出桿42內(nèi)設(shè)置了直線型的水道43，而在頂出塊41內(nèi)未設(shè)置冷卻水路，這將使成型產(chǎn)品底部外側(cè)得不到有效冷卻，導(dǎo)致冷卻效果不佳，冷卻時(shí)間較長，進(jìn)而影響成型產(chǎn)品質(zhì)量，影響產(chǎn)品成型周期。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對上述問題，本發(fā)明提供了圓形盒體注塑模具的冷卻水路結(jié)構(gòu)，其能解決傳統(tǒng)水井式冷卻水路結(jié)構(gòu)存在的冷卻效果不均、保壓時(shí)間長的問題，并能解決現(xiàn)有鑲拼式螺旋水路結(jié)構(gòu)存在的易漏水的問題，保證冷卻效果以及模具的使用壽命。
[0004]其技術(shù)方案是這樣的，其包括第一后模鑲件和第二后模鑲件，裝配時(shí)所述第二后模鑲件的頂出桿貫穿第一后模鑲件并且第二后模鑲件的頂出塊套裝于第一后模鑲件的頂部空腔內(nèi)，其特征在于:所述第一后模鑲件圍繞成型腔面外周側(cè)開有沿所述成型腔面高度延伸的螺旋形水道，所述第一后模鑲件采用增材制造的方法一體成形所述螺旋形水道。
[0005]其進(jìn)一步特征在于:
所述第一后模鑲件的下部基座部分開有直線水道，所述直線水道與所述螺旋形水道聯(lián)通；
所述螺旋形水道為雙螺旋水道，所述雙螺旋水道包括第一螺旋水道、第二螺旋水道和頂部環(huán)形水道，所述第一螺旋水道、第二螺旋水道沿所述第一后模鑲件的成型腔面的形狀、高度方向呈雙螺旋上升排布，所述環(huán)形水道位于所述第一后模鑲件的頂部空腔的下部的外環(huán)側(cè)，所述第一螺旋水道、第二螺旋水道的頂部分別與所述第一環(huán)形水道聯(lián)通，所述第一螺旋水道、第二螺旋水道的底部水道口分別為進(jìn)/出水口。
[0006]其進(jìn)一步特征還在于:
所述第二后模鑲件的頂出塊內(nèi)開設(shè)有環(huán)形水道，所述環(huán)形水道環(huán)繞所述頂出塊的成形腔外周設(shè)置，所述第二后模鑲件的頂出桿內(nèi)設(shè)置有兩條直線水道，所述環(huán)形水道的兩個(gè)進(jìn)/出水口與所述第二后模鑲件的頂出桿內(nèi)設(shè)置的兩條直線水道分別聯(lián)通；
所述第二后模鑲件的頂出桿內(nèi)的直線水道由機(jī)加工形成，所述第二后模鑲件的頂出塊及其環(huán)形水道采用增材制造的方式一體加工而成。
[0007]本發(fā)明的有益效果在于:其通過增材制造的方法整體成形第一后模鑲件以及其螺旋形水道結(jié)構(gòu)，其螺旋形水道與第一后模鑲件自然一體，因此其避免了以往鑲拼式螺旋水道在注塑產(chǎn)品時(shí)鑲件冷卻水道漏水，有效保證冷卻效率、提高冷卻效果，并且避免了以往鑲拼式冷卻水路結(jié)構(gòu)因第一后模鑲件漏水而引起的銹蝕、模具使用壽命低等問題，從而延長了模具的使用壽命；另外，其第二后模鑲件的頂出塊內(nèi)開設(shè)有環(huán)繞頂出塊成形腔面的環(huán)形水道，并且該環(huán)形水道與頂出桿內(nèi)的直線水道聯(lián)通，環(huán)形水道能對產(chǎn)品底部成型外側(cè)進(jìn)行有效均勻的冷卻，并且其環(huán)形水道亦是通過采用增材制造的方法與頂出塊一體成形，因而其具有無焊接點(diǎn)、無機(jī)加工接觸點(diǎn)的特點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為注塑加工的圓形盒體的示意圖；
圖2為傳統(tǒng)加工圓形盒體的設(shè)置有冷卻水路結(jié)構(gòu)的注塑模具的示意圖；
圖3為圖2中采用鑲拼式螺旋水路結(jié)構(gòu)的第一后模鑲件的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為圖3中螺旋形水套31的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為圖2中采用水井直線式水路結(jié)構(gòu)的第二后模鑲件的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6為本發(fā)明的加工圓形盒體的設(shè)置有冷卻水路結(jié)構(gòu)的注塑模具的示意圖；
圖7為圖6中第一后模鑲件的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖8為圖7中第一后模鑲件內(nèi)的螺旋形水道示意圖；
圖9為圖6中第二后模鑲件的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖10為圖9中第二后模鑲件的水路結(jié)構(gòu)示意圖；
圖11為采用增材制造方法加工本發(fā)明水路結(jié)構(gòu)的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0009]見圖6、圖7和圖9，本發(fā)明一體式注塑模具的螺旋水路結(jié)構(gòu)其包括第一后模鑲件10和第二后模鑲件20，裝配時(shí)第二后模鑲件20的頂出桿22貫穿第一后模鑲件10并且第二后模鑲件20的頂出塊21套裝于第一后模鑲件的頂部空腔15內(nèi)，第一后模鑲件10圍繞成型腔面外周側(cè)開有沿成型腔面高度延伸的螺旋形水道11，第一后模鑲件10采用增材制造的方法一體成形螺旋形水道11 ;第一后模鑲件10的下部基座部分14開有直線水道12，直線水道12與螺旋形水道11聯(lián)通；其中螺旋形水道11為雙螺旋水道，見圖7和圖8，雙螺旋水道包括第一螺旋水道111和第二螺旋水道112和頂部環(huán)形水道16，第一螺旋水道111、第二螺旋水道112沿第一后模鑲件10的成型腔面的形狀、高度方向呈雙螺旋上升排布，環(huán)形水道16于第一后模鑲件10的頂部空腔15的下部的外環(huán)側(cè)，第一螺旋水道111、第二螺旋水道112的頂部分別與16第一環(huán)形水道16聯(lián)通，第一螺旋水道111、第二螺旋水道112的底部水道口分別為進(jìn)/出水口 131、132，直線水道12開設(shè)有兩條，分別為直線水道121、直線水道122，進(jìn)/出水口 131與直線水道121聯(lián)通，進(jìn)/出水口 132與直線水道122聯(lián)通；冷卻液從直線水道121經(jīng)由進(jìn)/出水口 131進(jìn)入第一螺旋水道111，然后沿著第一螺旋水道111向上流動(dòng)，當(dāng)冷卻液到達(dá)頂部后順著第二螺旋水道112方向向下流動(dòng)，再經(jīng)第二螺旋水道底部的進(jìn)/出水口 132進(jìn)入直線水道122后流出，從而對注塑產(chǎn)品周側(cè)進(jìn)行均勻冷卻；冷卻液也可以反向流動(dòng)，即冷卻液首先從直線水道122經(jīng)由進(jìn)/出水口 132進(jìn)入第二螺旋水道112，然后沿著第二螺旋水道112向上流動(dòng)，當(dāng)冷卻液到達(dá)頂部后順著第一螺旋水道111方向向下流動(dòng)，再經(jīng)第一螺旋水道底部的進(jìn)/出水口 131進(jìn)入直線水道121后流出，同樣能對注塑產(chǎn)品周側(cè)進(jìn)行均勻冷卻。
[0010]見圖9和圖10，第二后模鑲件20的頂出塊21內(nèi)開設(shè)有環(huán)形水道23，環(huán)形水道23環(huán)繞頂出塊21的成形腔外周設(shè)置，第二后模鑲件20的頂出桿22內(nèi)設(shè)置有兩條直線水道241、242，環(huán)形水道23的兩個(gè)進(jìn)/出水口與第二后模鑲件20的頂出桿22內(nèi)設(shè)置的兩條直線水道241、242分別聯(lián)通；第二后模鑲件20的頂出桿22內(nèi)的兩條直線水道241、242由機(jī)加工形成，第二后模鑲件20的頂出塊21及其環(huán)形水道23采用增材制造的方式并以第二后模鑲件20的頂出桿22為基體一體加工而成。
[0011]下面具體描述一下本發(fā)明的加工過程，第一后模鑲件下部基座部分中開設(shè)的與螺旋形水路10聯(lián)通的直線水道12，以及第二后模鑲件頂出桿22內(nèi)的冷卻水路結(jié)構(gòu)為直線型，加工工藝簡單，采用傳統(tǒng)的機(jī)加工方式便可實(shí)現(xiàn)；注塑模具內(nèi)第一后模鑲件內(nèi)的螺旋形水道11和第二后模鑲件的頂出塊21內(nèi)的環(huán)形水道23均采用增材制造技術(shù)進(jìn)行加工，下面以第一后模鑲件10為例，具體說明其加工過程:見圖8，將已經(jīng)機(jī)加工好的帶有直線水道12的第一后模鑲件的下部基座14放置在加工基板50上，通過電腦精確控制高能激光束或電子束局部熔化粉末金屬材料、并逐層堆積，或通過電腦精確控制壓電打印頭沉積抑制劑成型3D零件，再將其高溫熔化，最終根據(jù)三維復(fù)雜電腦模型在下部基座14上直接生生成致密的幾何形狀的包含有螺旋形水道11的第一后模鑲件10。該技術(shù)不受加工結(jié)構(gòu)的限制，極大地彌補(bǔ)了傳統(tǒng)機(jī)加工工藝缺陷，解決了復(fù)雜模具結(jié)構(gòu)加工。其中，增材制造技術(shù)包括選擇性激光燒結(jié)技術(shù)(SLS)、選擇性抑制燒結(jié)(SIS)、直接金屬粉末燒結(jié)(DMLS)、電子束熔融(EBM)、激光近凈成型(LEMS)、熔融堆積技術(shù)(FDM)及3D打印技術(shù)(3DP)中的任何一種。
[0012]本發(fā)明的注塑模具的冷卻水路結(jié)構(gòu)，能應(yīng)用于所有具有一定高度的筒狀、盒狀部件的注塑模具內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.圓形盒體注塑模具的冷卻水路結(jié)構(gòu)，其包括第一后模鑲件和第二后模鑲件，裝配時(shí)所述第二后模鑲件的頂出桿貫穿第一后模鑲件并且第二后模鑲件的頂出塊套裝于第一后模鑲件的型腔內(nèi)，其特征在于:所述第一后模鑲件圍繞成型腔面外周側(cè)開有沿所述成型腔面高度延伸的螺旋形水道，所述第一后模鑲件采用增材制造的方法一體成形所述螺旋形水道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓形盒體注塑模具的冷卻水路結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述第一后模鑲件的下部基座部分開有直線水道，所述直線水道與所述螺旋形水道聯(lián)通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的圓形盒體注塑模具的冷卻水路結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述螺旋形水道為雙螺旋水道，所述雙螺旋水道包括第一螺旋水道、第二螺旋水道和頂部環(huán)形水道，所述第一螺旋水道、第二螺旋水道沿所述第一后模鑲件的成型腔面的形狀、高度方向呈雙螺旋上升排布，所述環(huán)形水道位于所述第一后模鑲件的頂部空腔的下部的外環(huán)側(cè)，所述第一螺旋水道、第二螺旋水道的頂部分別與所述第一環(huán)形水道聯(lián)通，所述第一螺旋水道、第二螺旋水道的底部水道口分別為進(jìn)/出水口。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圓形盒體注塑模具的冷卻水路結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述第二后模鑲件的頂出塊內(nèi)開設(shè)有環(huán)形水道，所述環(huán)形水道環(huán)繞所述頂出塊的成形腔外周設(shè)置，所述第二后模鑲件的頂出桿內(nèi)設(shè)置有兩條直線水道，所述環(huán)形水道的兩個(gè)進(jìn)/出水口與所述第二后模鑲件的頂出桿內(nèi)設(shè)置的兩條直線水道分別聯(lián)通。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圓形盒體注塑模具的冷卻水路結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述第二后模鑲件的頂出桿內(nèi)的直線水道由機(jī)加工形成，所述第二后模鑲件的頂出塊及其環(huán)形水道采用增材制造的方式一體加工而成。
【文檔編號】B29C45/73GK104441518SQ201410712037
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月2日
【發(fā)明者】安學(xué)輝 申請人:無錫銀邦精密制造科技有限公司