專利名稱：一種模具運(yùn)水結(jié)構(gòu)及該模具運(yùn)水結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法
一種模具運(yùn)水結(jié)構(gòu)及該模具運(yùn)水結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及一種模具運(yùn)水結(jié)構(gòu)，尤指一種可加速冷熱循環(huán)的花瓣形運(yùn)水孔結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
眾所周知，在注塑成型時(shí)，模具模腔的溫度會(huì)影響塑料原料的塑化、流動(dòng)和冷卻過程，從而直接影響成型制品的內(nèi)在性能和表觀質(zhì)量(如尺寸、形狀和表面精度等)，進(jìn)而影響到成型制品的力學(xué)性能和使用性能，因而在注塑成型時(shí)，模具溫度調(diào)節(jié)至關(guān)重要?，F(xiàn)有模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)分為加熱系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)，且加熱系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)均是利用在一圓形截面運(yùn)水孔的結(jié)構(gòu)中通入一種液態(tài)介質(zhì)，該液態(tài)介質(zhì)在運(yùn)水管道中是以層流的方式流動(dòng)，但由于這種圓形截面的運(yùn)水孔結(jié)構(gòu)使層與層之間僅以一種熱傳導(dǎo)方式進(jìn)行傳熱，故在注塑成型時(shí)其冷熱交換效率較低，因而直接影響到制品的質(zhì)量且降低了生產(chǎn)效率。故，現(xiàn)提出一種新型的模具運(yùn)水結(jié)構(gòu)，以克服上述所指出的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容一種模具運(yùn)水結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法，包括以下幾個(gè)步驟a.根據(jù)需求確定圓形水路運(yùn)水孔的直徑；b.利用同等通量的關(guān)系通過所述圓形水路的直徑換算出所述花瓣形運(yùn)水孔的截面內(nèi)圓直徑D和U型槽的直徑d ；c.再在所述花瓣形運(yùn)水孔的內(nèi)圓截面的圓周上均布多個(gè)U型槽，即可得到所述花瓣形運(yùn)水孔。其中，所述U型槽呈半圓形或者橢圓形。其中，所述圓形運(yùn)水孔上設(shè)有沿其圓周均布的至少2個(gè)U型槽。其中，所述多個(gè)U型是沿著內(nèi)圓截面的圓周而均布的。其中，所述內(nèi)圓直徑D與均布的多個(gè)U型直徑d的關(guān)系為D ^ 2d。與現(xiàn)有的圓型截面運(yùn)水孔結(jié)構(gòu)相比，本發(fā)明根據(jù)流體流動(dòng)的特點(diǎn)，將模具運(yùn)水截面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成花瓣形運(yùn)水孔，即在一圓形運(yùn)水孔上設(shè)多個(gè)沿其圓周均布的U型槽，使其可以維持流體在運(yùn)水孔中良好的流動(dòng)性，且可使液態(tài)介質(zhì)的流動(dòng)從層流轉(zhuǎn)變?yōu)橥牧鳎瑐鳠岱绞揭矎膯我坏膶优c層之間的熱傳導(dǎo)傳熱轉(zhuǎn)變?yōu)闊醾鲗?dǎo)和熱對流混合的傳熱方式，因而加速了模具的加熱/冷卻循環(huán)效率，從而可改善注塑制品質(zhì)量、縮短成型周期并有效的提高生產(chǎn)效率。為便于審查員能對本發(fā)明的目的、方法、結(jié)構(gòu)及其功效皆能有進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)和了解，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明做以下詳細(xì)說明。

附圖1是本發(fā)明中所述模具運(yùn)水結(jié)構(gòu)，即花瓣形運(yùn)水孔結(jié)構(gòu)；附圖2是本發(fā)明中實(shí)施例1得到的模腔表面溫度分布圖；附圖3是本發(fā)明中實(shí)施例2得到的模腔表面溫度分布3
附圖4是本發(fā)明中實(shí)施例3得到的模腔表面溫度分布圖；附圖5是本發(fā)明中實(shí)施例4得到的模腔表面溫度分布圖。
具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述。請參照圖1所示，本發(fā)明涉及一種模具運(yùn)水結(jié)構(gòu)，其包括一圓形運(yùn)水孔；所述圓形運(yùn)水孔上設(shè)有沿其圓周均布的多個(gè)U型槽以構(gòu)成一花瓣形運(yùn)水孔。而上述模具運(yùn)水結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法，包括以下幾個(gè)步驟a.根據(jù)需求確定圓形水路運(yùn)水孔直徑；b.利用同等通量的關(guān)系通過所述圓形水路運(yùn)水孔直徑換算出所述花瓣形運(yùn)水孔的截面內(nèi)圓直徑D和U型槽的直徑d ；c.再在所述花瓣形運(yùn)水孔的內(nèi)圓截面的圓周上均布多個(gè)U型槽，即可得到所述花瓣形運(yùn)水孔。其中，所述多個(gè)U型是沿著內(nèi)圓截面的圓周而均布的。其中，所述內(nèi)圓直徑D與均布的多個(gè)U型直徑d的關(guān)系為D>2d。另，為了更充分的表明所述模具運(yùn)水結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)出來的所述花瓣形運(yùn)水孔與現(xiàn)有的圓形截面運(yùn)水孔相比，能加速模具的加熱/冷卻循環(huán)效率，現(xiàn)特通過以下4個(gè)實(shí)施例來闡述。請參照圖2所示，在實(shí)施例1中采用圓形截面運(yùn)水設(shè)計(jì)，其中模具初始溫度為 20°C，通入高壓熱水的溫度為180°C，設(shè)定加熱時(shí)間為20s。運(yùn)用有限元分析軟件進(jìn)行模擬， 分析20s后模具型腔表面的溫度分布。圖2是利用該軟件進(jìn)行溫度分析的模腔表面溫度分布圖，加熱20s時(shí)，模腔壁面的主要溫度分布在88. 961°C 105. 819°C之間。請參照圖3所示，在實(shí)施例2中采用花瓣形截面運(yùn)水設(shè)計(jì)，其中模具初始溫度為 20°C，通入高壓熱水溫度為180°C，設(shè)定加熱時(shí)間為20s。運(yùn)用有限元分析軟件進(jìn)行模擬，分析20s后模具型腔表面的溫度分布。圖3是利用該軟件進(jìn)行溫度分析的模腔表面溫度分布圖，加熱20s時(shí)，模腔壁面的主要溫度分布在90. 159°C 107. 299°C之間。與圖2相比，模腔壁面整體加熱溫度提高，可見所述花瓣形截面運(yùn)水結(jié)構(gòu)有利于提高模腔壁面的傳熱效果。請參照圖4所示，在實(shí)施例3中采用圓形截面運(yùn)水設(shè)計(jì)，其中模具初始溫度為 200°C，冷卻水溫度為20°C，設(shè)定冷卻時(shí)間為20s。運(yùn)用有限元分析軟件進(jìn)行模擬，分析20s 后模具型腔表面的溫度分布。 圖4是利用該軟件進(jìn)行溫度分析的模腔表面溫度分布圖，冷卻20s后，模腔壁面主要溫度分布在87. 044°C 105. 58°C之間。請參照圖5所示，在實(shí)施例4中采用花瓣形截面運(yùn)水設(shè)計(jì)，其中模具初始溫度為 200°C，冷卻水溫度為20°C，設(shè)定冷卻時(shí)間為20s。運(yùn)用有限元分析軟件進(jìn)行模擬，分析20s 后模具型腔表面的溫度分布。圖5是利用該軟件進(jìn)行溫度分析的模腔表面溫度分布圖，冷卻20s后，模腔壁面的主要溫度分布在84. 166°C 102. 974°C之間。與圖4相比，模腔壁面整體冷卻溫度降低，可見所述花瓣形截面運(yùn)水結(jié)構(gòu)有利于改善模腔壁面的冷卻效果。綜上所述，利用本發(fā)明模具運(yùn)水結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)出來的花瓣形運(yùn)水結(jié)構(gòu)，可以維持流體在運(yùn)水孔中良好的流動(dòng)性，且可使液態(tài)介質(zhì)的流動(dòng)從層流轉(zhuǎn)變?yōu)橥牧?，傳熱方式也從單一的層與層之間的熱傳導(dǎo)傳熱轉(zhuǎn)變?yōu)闊醾鲗?dǎo)和熱對流混合的傳熱方式，因而加速了模具的加熱/冷卻循環(huán)效率，從而改善注塑制品質(zhì)量、縮短了成型周期并有效的提高生產(chǎn)效率。上述說明是針對本發(fā)明較佳可行實(shí)施例的詳細(xì)說明，但所述實(shí)施例并非用以限定本發(fā)明的專利申請范圍，凡本發(fā)明所揭示的技術(shù)精神下所完成的同等變化或者修飾變更， 均應(yīng)屬于本發(fā)明所涵蓋的專利范圍。
權(quán)利要求
1.一種模具運(yùn)水結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括一圓形運(yùn)水孔；所述圓形運(yùn)水孔上設(shè)有沿其圓周均布的多個(gè)U型槽以構(gòu)成一花瓣形運(yùn)水孔。
2.如權(quán)利要求1所述的模具運(yùn)水結(jié)構(gòu)，其特征在于所述U型槽呈半圓形或者橢圓形。
3.如權(quán)利要求1所述的模具運(yùn)水結(jié)構(gòu)，其特征在于所述圓形運(yùn)水孔上設(shè)有沿其圓周均布的至少2個(gè)U型槽。
4.如權(quán)利要求1或2或3所述的模具運(yùn)水結(jié)構(gòu)，其特征在于所述U型槽是沿著所述圓形運(yùn)水孔的內(nèi)圓截面的圓周均勻分布的。
5.一種如權(quán)利要求1或2或3所述的模具運(yùn)水結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，包括以下幾個(gè)步驟a.根據(jù)需求確定圓形水路運(yùn)水孔直徑；b.利用同等通量的關(guān)系通過所述圓形水路運(yùn)水孔直徑換算出所述花瓣形運(yùn)水孔的截面內(nèi)圓直徑D和U型槽的直徑d ；c.再在所述花瓣形運(yùn)水孔的內(nèi)圓截面的圓周上均布多個(gè)U型槽，即可得到所述花瓣形運(yùn)水孑L。
6.如權(quán)利要求5所述的模具運(yùn)水結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法，其特征在于所述花瓣形運(yùn)水孔的截面內(nèi)圓直徑D與均布的多個(gè)U型槽的直徑d關(guān)系為D ^ 2d。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種模具運(yùn)水結(jié)構(gòu)，其括一圓形運(yùn)水孔；所述圓形運(yùn)水孔上設(shè)有沿其圓周均布的多個(gè)U型槽以構(gòu)成一花瓣形運(yùn)水孔。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過花瓣形運(yùn)水孔結(jié)構(gòu)可以維持流體在運(yùn)水孔中良好的流動(dòng)性，且可使液態(tài)介質(zhì)的流動(dòng)從層流轉(zhuǎn)變?yōu)橥牧?，傳熱方式也從單一的層與層之間的熱傳導(dǎo)傳熱轉(zhuǎn)變?yōu)闊醾鲗?dǎo)和熱對流混合的傳熱方式，因而加速了模具的加熱/冷卻循環(huán)效率，從而改善注塑制品質(zhì)量、縮短成型周期，有效的提高生產(chǎn)效率。
文檔編號(hào)B29C45/73GK102211370SQ201110105688
公開日2011年10月12日 申請日期2011年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月25日
發(fā)明者周丹, 徐斌, 李愛農(nóng), 李勝, 謝冰, 譚智敏, 趙玉宏, 鄢燦 申請人:廣東億龍電器股份有限公司, 武漢理工大學(xué)