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CN102211370A - 一种模具运水结构及该模具运水结构的设计方法 - Google Patents

一种模具运水结构及该模具运水结构的设计方法 Download PDF

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CN102211370A
CN102211370A CN2011101056886A CN201110105688A CN102211370A CN 102211370 A CN102211370 A CN 102211370A CN 2011101056886 A CN2011101056886 A CN 2011101056886A CN 201110105688 A CN201110105688 A CN 201110105688A CN 102211370 A CN102211370 A CN 102211370A
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CN
China
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water
circular
petal
hole
water delivery
Prior art date
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Pending
Application number
CN2011101056886A
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English (en)
Inventor
赵玉宏
李爱农
周丹
徐斌
谢冰
李胜
鄢灿
谭智敏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
YILONG ELECTRICAL APPLIANCES CO Ltd GUANGDONG
Wuhan University of Technology WUT
Original Assignee
YILONG ELECTRICAL APPLIANCES CO Ltd GUANGDONG
Wuhan University of Technology WUT
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Publication date
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Abstract

本发明公开了一种模具运水结构，其括：一圆形运水孔；所述圆形运水孔上设有沿其圆周均布的多个U型槽以构成一花瓣形运水孔。与现有技术相比，本发明通过花瓣形运水孔结构可以维持流体在运水孔中良好的流动性，且可使液态介质的流动从层流转变为湍流，传热方式也从单一的层与层之间的热传导传热转变为热传导和热对流混合的传热方式，因而加速了模具的加热/冷却循环效率，从而改善注塑制品质量、缩短成型周期，有效的提高生产效率。

Description

一种模具运水结构及该模具运水结构的设计方法
【技术领域】
本发明主要涉及一种模具运水结构，尤指一种可加速冷热循环的花瓣形运水孔结构。
【背景技术】
众所周知，在注塑成型时，模具模腔的温度会影响塑料原料的塑化、流动和冷却过程，从而直接影响成型制品的内在性能和表观质量(如尺寸、形状和表面精度等)，进而影响到成型制品的力学性能和使用性能，因而在注塑成型时，模具温度调节至关重要。
现有模具温度调节系统分为加热系统和冷却系统，且加热系统和冷却系统均是利用在一圆形截面运水孔的结构中通入一种液态介质，该液态介质在运水管道中是以层流的方式流动，但由于这种圆形截面的运水孔结构使层与层之间仅以一种热传导方式进行传热，故在注塑成型时其冷热交换效率较低，因而直接影响到制品的质量且降低了生产效率。
故，现提出一种新型的模具运水结构，以克服上述所指出的缺陷。
【发明内容】
一种模具运水结构的设计方法，包括以下几个步骤：a.根据需求确定圆形水路运水孔的直径；b.利用同等通量的关系通过所述圆形水路的直径换算出所述花瓣形运水孔的截面内圆直径D和U型槽的直径d；c.再在所述花瓣形运水孔的内圆截面的圆周上均布多个U型槽，即可得到所述花瓣形运水孔。
其中，所述U型槽呈半圆形或者椭圆形。
其中，所述圆形运水孔上设有沿其圆周均布的至少2个U型槽。
其中，所述多个U型是沿着内圆截面的圆周而均布的。
其中，所述内圆直径D与均布的多个U型直径d的关系为：D≥2d。
与现有的圆型截面运水孔结构相比，本发明根据流体流动的特点，将模具运水截面结构设计成花瓣形运水孔，即在一圆形运水孔上设多个沿其圆周均布的U型槽，使其可以维持流体在运水孔中良好的流动性，且可使液态介质的流动从层流转变为湍流，传热方式也从单一的层与层之间的热传导传热转变为热传导和热对流混合的传热方式，因而加速了模具的加热/冷却循环效率，从而可改善注塑制品质量、缩短成型周期并有效的提高生产效率。
为便于审查员能对本发明的目的、方法、结构及其功效皆能有进一步的认识和了解，下面结合附图和具体实施例对本发明做以下详细说明。
【附图说明】
附图1是本发明中所述模具运水结构，即花瓣形运水孔结构；
附图2是本发明中实施例1得到的模腔表面温度分布图；
附图3是本发明中实施例2得到的模腔表面温度分布图；
附图4是本发明中实施例3得到的模腔表面温度分布图；
附图5是本发明中实施例4得到的模腔表面温度分布图。
【具体实施方式】
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的阐述。
请参照图1所示，本发明涉及一种模具运水结构，其包括：一圆形运水孔；所述圆形运水孔上设有沿其圆周均布的多个U型槽以构成一花瓣形运水孔。
而上述模具运水结构的设计方法，包括以下几个步骤：
a.根据需求确定圆形水路运水孔直径；
b.利用同等通量的关系通过所述圆形水路运水孔直径换算出所述花瓣形运水孔的截面内圆直径D和U型槽的直径d；
c.再在所述花瓣形运水孔的内圆截面的圆周上均布多个U型槽，即可得到所述花瓣形运水孔。
其中，所述多个U型是沿着内圆截面的圆周而均布的。
其中，所述内圆直径D与均布的多个U型直径d的关系为：D≥2d。
另，为了更充分的表明所述模具运水结构的设计方法设计出来的所述花瓣形运水孔与现有的圆形截面运水孔相比，能加速模具的加热/冷却循环效率，现特通过以下4个实施例来阐述。
请参照图2所示，在实施例1中：采用圆形截面运水设计，其中模具初始温度为20℃，通入高压热水的温度为180℃，设定加热时间为20s。运用有限元分析软件进行模拟，分析20s后模具型腔表面的温度分布。
图2是利用该软件进行温度分析的模腔表面温度分布图，加热20s时，模腔壁面的主要温度分布在88.961℃～105.819℃之间。
请参照图3所示，在实施例2中：采用花瓣形截面运水设计，其中模具初始温度为20℃，通入高压热水温度为180℃，设定加热时间为20s。运用有限元分析软件进行模拟，分析20s后模具型腔表面的温度分布。
图3是利用该软件进行温度分析的模腔表面温度分布图，加热20s时，模腔壁面的主要温度分布在90.159℃～107.299℃之间。与图2相比，模腔壁面整体加热温度提高，可见所述花瓣形截面运水结构有利于提高模腔壁面的传热效果。
请参照图4所示，在实施例3中：采用圆形截面运水设计，其中模具初始温度为200℃，冷却水温度为20℃，设定冷却时间为20s。运用有限元分析软件进行模拟，分析20s后模具型腔表面的温度分布。
图4是利用该软件进行温度分析的模腔表面温度分布图，冷却20s后，模腔壁面主要温度分布在87.044℃～105.58℃之间。
请参照图5所示，在实施例4中：采用花瓣形截面运水设计，其中模具初始温度为200℃，冷却水温度为20℃，设定冷却时间为20s。运用有限元分析软件进行模拟，分析20s后模具型腔表面的温度分布。
图5是利用该软件进行温度分析的模腔表面温度分布图，冷却20s后，模腔壁面的主要温度分布在84.166℃～102.974℃之间。与图4相比，模腔壁面整体冷却温度降低，可见所述花瓣形截面运水结构有利于改善模腔壁面的冷却效果。
综上所述，利用本发明模具运水结构设计方法设计出来的花瓣形运水结构，可以维持流体在运水孔中良好的流动性，且可使液态介质的流动从层流转变为湍流，传热方式也从单一的层与层之间的热传导传热转变为热传导和热对流混合的传热方式，因而加速了模具的加热/冷却循环效率，从而改善注塑制品质量、缩短了成型周期并有效的提高生产效率。
上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但所述实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所揭示的技术精神下所完成的同等变化或者修饰变更，均应属于本发明所涵盖的专利范围。

Claims (6)

1.一种模具运水结构，其特征在于，包括：
一圆形运水孔；
所述圆形运水孔上设有沿其圆周均布的多个U型槽以构成一花瓣形运水孔。
2.如权利要求1所述的模具运水结构，其特征在于：所述U型槽呈半圆形或者椭圆形。
3.如权利要求1所述的模具运水结构，其特征在于：所述圆形运水孔上设有沿其圆周均布的至少2个U型槽。
4.如权利要求1或2或3所述的模具运水结构，其特征在于：所述U型槽是沿着所述圆形运水孔的内圆截面的圆周均匀分布的。
5.一种如权利要求1或2或3所述的模具运水结构的设计方法，其特征在于，包括以下几个步骤：
a.根据需求确定圆形水路运水孔直径；
b.利用同等通量的关系通过所述圆形水路运水孔直径换算出所述花瓣形运水孔的截面内圆直径D和U型槽的直径d；
c.再在所述花瓣形运水孔的内圆截面的圆周上均布多个U型槽，即可得到所述花瓣形运水孔。
6.如权利要求5所述的模具运水结构的设计方法，其特征在于：所述花瓣形运水孔的截面内圆直径D与均布的多个U型槽的直径d关系为：D≥2d。
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PB01 Publication
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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