[發明專利]內螺紋式可變循環流道的模具水冷裝置

有效

• 申請號: 201410146747.8
• 申請日: 2014-04-14
• 公開（公告）號: CN103935024A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 伊國棟;段俊杰;張樹有
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B29C49/64
• 分類號: B29C49/64;B29C49/48
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林超

技術領域

本發明涉及一種模具水冷裝置，尤其是涉及一種內螺紋式可變循環流道的模具水冷裝置。

背景技術

循環流道的模具水冷裝置是擠出吹塑制品冷卻過程中的關鍵部分，與其他類型模具相比，其優點主要有：a）適用于箱型型腔表面冷卻：由于循環流道橫平豎直，可直接通過鉆通孔實現，加工制造流程簡單方便；b）冷卻效率較高：在模具型腔壁內的冷卻通道，通過入口引入大流量的冷卻流體，循環流道通過改變冷卻流體的流向來形成湍流狀態，以提高冷卻效率；c）管道容易清洗：由于循環流道是通過鉆通孔制造，經長時間使用后，若管道內出現雜質，可進行方便有效的清洗；d）檢驗滲水位置精確：循環流道在經過長時間運行后，部分位置會出現滲水現象，可以通過拆卸堵頭、阻擋件的方式精確檢驗出滲水部位；e）對于吹塑模具可分段冷卻：部分吹塑制品的壁厚是不同的，若冷卻不均勻，制品會出現性能缺陷，循環流道可通過設置不同溫度進行分段冷卻，從而使制品冷卻均勻；由于其具有上述多項優點，被廣泛應用于箱型型腔表面冷卻。

目前企業中已經廣泛使用的循環流道的模具水冷裝置中，循環流道結構依舊采用傳統的光孔結構，且流道水流形式單一，采用傳統循環流道的模具水冷裝置具有一定的缺點，主要體現在：

（1）循環流道傳統光孔結構中，在流道中，流體流動速度過快，流道內流體的湍流效果不明顯，流體熱邊界層不能被充分破壞，流體熱量得不到很好的交換。

（2）在采用傳統循環流道的光孔結構中，作為承擔熱量交換的關鍵部分，流體水與模具接觸部分熱量的傳遞交換是在光孔流道內表面的導熱作用下進行，這種方式的換熱效果僅依賴于光孔流道的內表面面積。

（3）循環流道結構設計過程中，通常假定流體在流道內的溫度均勻分布，事實上，由于循環流道各個流道內流體的流動速度、流量的差異性，流道內流體的溫度分布必然出現差距，因此假設各個流道內流體溫度均勻分布是不合理的。

（4）循環流道水流形式單一，傳統循環流道的模具水冷裝置一般由阻擋件、堵頭改變流道水流方向，且水流方向只有一種，形式單一，無法通過改變水流形式滿足冷卻工藝指標。

發明內容

本發明的目的在于提供一種內螺紋式可變循環流道的模具水冷裝置，克服現有循環流道結構中流體流動過程熱量不能得到充分交換，流道內流體之間湍流換熱效果不好，流道水流形式單一的問題。

本發明采用的技術方案是：

本發明包括模具本體和安裝在模具本體兩端的封蓋，模具本體內設有至少兩組平行且結構相同的運水流道，封蓋內設有用于連接各組運水流道和連接單組運水流道內對應流道之間的連通槽，連通槽根據運水流道內的流體流向而設置，運水流道采用內螺紋式可變循環流道，冷卻水從一側封蓋的流體入口進入，經模具本體內的內螺紋式可變循環流道后從另一側封蓋的流體出口流出。

所述的內螺紋式可變循環流道的內壁螺紋為三角形螺紋。

所述的單組運水流道內所有流道的流體流向均相同。

所述的單組運水流道內相鄰兩個流道的流體流向相反。

所述的單組運水流道內由兩個流道組成運水單元，相鄰兩個運水單元之間的流體流向相反。

本發明具有的有益效果是：

1）內螺紋式可變循環流道的模具水冷裝置結構，解決循環水冷裝置不同流道內流體溫度不均勻性問題；

2）增大流道內表面換熱面積、增加流道內流體的湍流強度、使流道內流體在流道邊界旋轉以產生與徑向不同的二次流，達到提升冷卻效率的效果；

3）模具水冷裝置內螺紋式循環流道結構，破壞流體的熱邊界層，增強流道的傳熱效果。

4）模具水冷裝置可變循環流道結構，可根據冷卻工藝需求更改封蓋類型，從而改變流道水流形式，達到所需冷卻工藝指標的要求。

本發明可用于吹塑制品、注塑制品箱型型腔表面的冷卻系統中，強化導熱效果。

附圖說明

圖1是本發明的剖視示意圖。

圖2是傳統現有技術中的流道結構圖。

圖3是本發明的第一種流體流向方式的剖視示意圖。

圖4是本發明的第二種流體流向方式的剖視示意圖。

圖5是本發明的第三種流體流向方式的剖視示意圖。

圖6是流體在本發明的流道邊界旋轉流動示意圖。

圖7是選擇螺紋時各種螺紋牙型示意圖。

圖中：1、封蓋，2、模具本體，3、運水流道，4、內螺紋式流道，5、流體導入口，6、流體導出口，7、螺旋隔板。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的說明。