注塑模具的冷卻與物料乾燥裝置的製作方法

2023-05-20 08:34:56 1

專利名稱：注塑模具的冷卻與物料乾燥裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及注塑模具領域，具體地講是一種注塑模具的冷卻與物料乾燥裝置。
背景技術：
在注射成型中，模具的溫度直接影響到製品的質量和生產效率。由於各種塑料的性能和成型工藝要求不同，對模具溫度的要求也不同。一般注射到模具內塑料的溫度為 200-300°C左右，熔體固化成製品後，當模具溫度較低的時候對製品進行脫模，模具溫度的降低主要依靠在模具內通入冷卻介質，將熱量帶走，注射模的冷卻時間主要取決於冷卻系統的冷卻效果。據統計，模具的冷卻時間約佔整個注射循環周期的2/3，因此縮短注射循環周期模具的冷卻時間是提高生產效率的關鍵。當前對模具冷卻方法較多的是用循環水冷卻，當模具冷卻要求較高時常常採用冷水機進行冷卻。對於有些塑料顆粒原料製造出來後，暴露在空氣中，顆粒表面凝結了空氣中的水分，在高溫高壓成型過程中，水分在封閉的容料筒和模具中蒸發時，形成密度大小不等的空隙、顏色、密度不均勻，造成加工出來的產品質量不合格，對於這類塑料，在成型前必須加熱乾燥。當前對塑料乾燥方法較多的單獨設置一個乾燥機，利用電加熱器通過熱分來蒸發塑料溼氣，將塑料加熱乾燥。現有技術的冷卻與物料乾燥裝置主要有如下缺點(1)、模具冷卻和物料乾燥是兩套獨立系統，一套為製冷系統，另一套為加熱系統，兩套系統沒有組合優化；(2)、冷卻系統使用時間久了之後，水中的固體沉積物在模具的冷卻迴路中易結垢，降低傳熱效率，引起熱量損失；03)、冷卻模具時，水的溫度要升高，模具出入水口存在一定的溫差，容易產生溫度控制不均而導致製品質量下降J4)、冷卻用水吸收模具的大量熱量沒有得到充分使用；、在物料乾燥時，如採用開式乾燥，具有較高的溫度的溼空氣直接排出，能源沒有得到充分利用，採用不帶除溼功能的閉式循環乾燥，循環熱風始終具有較高的溼度，料鬥進出口溼度差不明顯，其乾燥效果也不理想。

實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是，提供一種集物料乾燥與模具冷卻為一體的注塑模具的冷卻與物料乾燥裝置，能夠使對注塑模具均勻冷卻，冷卻迴路不易結垢，而且非常節能。本實用新型的技術解決方案是，提供一種以下結構的注塑模具的冷卻與物料乾燥裝置，包括冷卻系統和物料乾燥系統，所述的冷卻系統包括壓縮機、第一換熱器、節流元件以及連接管路，在注塑模具上設有冷卻迴路，所述的冷卻迴路上設有兩個進出口，所述的壓縮機的排氣端連接第一換熱器，第一換熱器的另一端與節流元件連接，節流元件的另一端與第一進出口連接，壓縮機的進氣端與第二進出口連接；所述的物料乾燥系統包括料鬥、風管和風機，所述的第一換熱器、料鬥和風機經風管串聯。[0007]採用以上結構，本實用新型與現有技術相比具有以下優點採用本實用新型結構， 用於冷卻所需的冷量來自於製冷劑的蒸發潛熱，製冷劑維持在其飽和壓力對應的溫度，冷卻迴路的進出口溫度基本不變，故對模具的冷卻非常均勻，不會導致製品局部過快收縮形成缺陷，提高了製品的質量；由於製冷劑在冷卻迴路中為氣態，不會在迴路中結垢，傳熱快， 冷卻效率高；通過第一換熱器冷凝之後放出熱量，在風機的作用下，對料鬥中的塑料顆粒進行風乾，不僅將冷卻系統和物料乾燥系統集成一體，還利用了第一換熱器冷凝產生的熱量， 提高了能源利用率，非常節能。作為改進，所述的冷卻系統還包括第二換熱器，所述的第二換熱器經連接管路連接在壓縮機的進氣端和第二進出口之間，第二換熱器還經風管與第一換熱器串聯，這樣，第二換熱器與模具共同充當了蒸發器的功能，對冷卻系統來講，第二換熱器為輔助的蒸發器， 而對物料乾燥系統來講它的功能是除水，增設第二換熱器提高了乾燥效果，並提高了冷卻系統的穩定性。作為改進，所述的風管中還設有加熱器，所述的加熱器位於料鬥與風機之間的位置，在未開啟冷卻系統或第一換熱器釋放出的熱量不夠時，可以開啟加熱器對物料進行乾燥，加熱器產生的熱量在風機的作用下對物料進行加熱乾燥，提高了物料乾燥效果。作為改進，所述的冷卻與物料乾燥裝置還包括控制器，所述的控制器與壓縮機和風機電連接，通過控制器可以控制壓縮機的運轉頻率，從而改變其製冷量，控制器還可以根據需要調節風機的風力的大小，提高了本產品的可控性。 作為改進，所述的控制器還與加熱器電連接，對控制器調節加熱器的功率，可以根據不同物料，選擇不同的工況。作為改進，所述的料鬥的下側方為設有進氣口，料鬥的上方設有出氣口，所述的進氣口和出氣口處均設有過濾網，通過增設過濾網能有效防止雜質或物料進入風管中。作為改進，所述的第二換熱器的下部設有集水盤，這樣，在對熱空氣吸熱後，使熱空氣溫度降低，凝結出來的水通過集水盤收集處理，提高了乾燥效果。

附圖為本實用新型的注塑模具的冷卻與物料乾燥裝置的結構示意圖。如圖所示1、壓縮機，2、第一換熱器，3、節流元件，4、連接管路，5、注塑模具，6、冷卻迴路，7、第一進出口，8、第二進出口，9、料鬥，10、風管，11、風機，12、第二換熱器，13、加熱器，14、堵頭，15、折流板，16、過濾網，17、集水盤。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明。如圖所示，本實用新型的注塑模具的冷卻與物料乾燥裝置，包括冷卻系統和物料乾燥系統，所述的冷卻系統包括壓縮機1、第一換熱器2、節流元件3以及連接管路4，在注塑模具5上設有冷卻迴路6，所述的冷卻迴路6上設有兩個進出口，所述的壓縮機1的排氣端連接第一換熱器2，第一換熱器2的另一端與節流元件3連接，節流元件3的另一端與第一進出口 7連接，壓縮機1的進氣端與第二進出口 8連接；所述的物料乾燥系統包括料鬥9、 風管10和風機11，所述的第一換熱器2、料鬥9和風機11經風管10串聯。
4[0018]所述的冷卻系統還包括第二換熱器12，所述的第二換熱器12經連接管路4連接在壓縮機1的進氣端和第二進出口 8之間，第二換熱器12還經風管10與第一換熱器2串聯。所述的風管10中還設有加熱器13，所述的加熱器13位於料鬥9與風機11之間的位置。所述的冷卻與物料乾燥裝置還包括控制器14，所述的控制器14與壓縮機1和風機 11電連接；所述的控制器14還與加熱器13電連接。所述的第一進出口和第二進出口為注塑模具上製冷劑的進出口，在製冷的時候， 第一進出口為進口，第二進出口為出口 ；所述的冷卻迴路為封閉的，由於冷卻迴路在加工的時候，迴路的許多位置被打通，故需要採用堵頭14將其封閉，並在迴路內設有折流板15，折流板能使工質單向流動，並防止回流。所述的料鬥9的下側方為設有進氣口，料鬥的上方設有出氣口，所述的進氣口和出氣口處均設有過濾網16。所述的第二換熱器12的下部設有集水盤17。本實用新型的工作原理如下首先開啟壓縮機，製冷劑在壓縮機作用下，壓力增大，溫度升高，成為高溫高壓的氣態製冷劑進入到第一換熱器，此時第一換熱器起著製冷系統的冷凝器作用，製冷劑和流經第一換熱器內的空氣換熱，將熱量傳遞給空氣後冷卻凝結為高壓液體，通過節流元件節流後變為低溫低壓的兩相混合物，進入到模具的冷卻迴路中， 在冷卻迴路中蒸發，從模具中吸收它所需要的氣化潛熱，此時，模具相當於製冷系統的蒸發器作用；製冷劑經過冷卻迴路後，變為低溫低壓的氣體(如果換熱量不足的話也可能是低溫低壓的溼蒸氣)進入到第二換熱器中，製冷劑繼續吸收通過風管流經第二換熱器空氣的熱量，進入到壓縮機，如此往復循環，實現注塑模具的冷卻。另一方面，物料乾燥系統需要對容易吸溼的塑料顆粒進行乾燥，當空氣經過第一換熱器時，吸收熱量，溫度升高變為高溫低溼的熱風，在風機作用下經過風管從進風口進入到料鬥的下端，物料從上往下進入，熱風從下往上運行，熱風和物料充分接觸，吸收物料中的水分變為溼空氣後從料鬥的上端出去，經過過濾網後，溼空氣在料鬥中所帶走的微小顆粒被過濾掉，進入到第二換熱器中，溼空氣被第二換熱器吸收熱量，溫度降低至其露點以下，析出水分通過第二換熱器下端的集水盤帶走，空氣變為低溫低溼的空氣，又經過第一換熱器吸收熱量變為高溫低溼的空氣進入料鬥中，如此反覆循環，達到乾燥物料的目的。加熱器視情況是否工作，如果第一換熱器所提供的熱量足夠將物料進行乾燥，則加熱器不工作。如果第一換熱器所提供的熱量不足以將物料乾燥，則將加熱器工作，加熱器所需要提供的熱量多少可通過控制器來調節，以提高能源使用效率。以上僅就本實用新型較佳的實施例作了說明，但不能理解為是對權利要求的限制。本實用新型不僅局限於以上實施例，其具體結構允許有變化。總之，凡在本實用新型獨立權利要求的保護範圍內所作的各種變化均在本實用新型的保護範圍內。
權利要求1.一種注塑模具的冷卻與物料乾燥裝置，其特徵在於包括冷卻系統和物料乾燥系統，所述的冷卻系統包括壓縮機(1)、第一換熱器O)、節流元件(3)以及連接管路，在注塑模具(5)上設有冷卻迴路(6)，所述的冷卻迴路(6)上設有兩個進出口，所述的壓縮機 (1)的排氣端連接第一換熱器O)，第一換熱器O)的另一端與節流元件C3)連接，節流元件(3)的另一端與第一進出口(7)連接，壓縮機(1)的進氣端與第二進出口(8)連接；所述的物料乾燥系統包括料鬥(9)、風管(10)和風機(11)，所述的第一換熱器O)、料鬥(9)和風機(11)經風管(10)串聯。
2.根據權利要求1所述的注塑模具的冷卻與物料乾燥裝置，其特徵在於所述的冷卻系統還包括第二換熱器(12)，所述的第二換熱器(1 經連接管路(4)連接在壓縮機(1)的進氣端和第二進出口(8)之間，第二換熱器(1 還經風管(10)與第一換熱器O)串聯。
3.根據權利要求1所述的注塑模具的冷卻與物料乾燥裝置，其特徵在於所述的風管 (10)中還設有加熱器(13)，所述的加熱器(13)位於料鬥(9)與風機(11)之間的位置。
4.根據權利要求1或3所述的注塑模具的冷卻與物料乾燥裝置，其特徵在於所述的冷卻與物料乾燥裝置還包括控制器(14)，所述的控制器(14)與壓縮機⑴和風機(11)電連接。
5.根據權利要求4所述的注塑模具的冷卻與物料乾燥裝置，其特徵在於所述的控制器(14)還與加熱器(13)電連接。
6.根據權利要求1所述的注塑模具的冷卻與物料乾燥裝置，其特徵在於所述的料鬥 (9)的下側方為設有進氣口，料鬥(9)的上方設有出氣口，所述的進氣口和出氣口處均設有過濾網(16)。
7.根據權利要求1所述的注塑模具的冷卻與物料乾燥裝置，其特徵在於所述的第二換熱器(1 的下部設有集水盤(17)。
專利摘要本實用新型公開了一種注塑模具的冷卻與物料乾燥裝置，包括冷卻系統和物料乾燥系統，冷卻系統包括壓縮機(1)、第一換熱器(2)、節流元件(3)以及連接管路(4)，在注塑模具(5)上設有冷卻迴路(6)，冷卻迴路(6)上設有兩個進出口；物料乾燥系統包括料鬥(9)、風管(10)和風機(11)，第一換熱器(2)、料鬥(9)和風機(11)經風管(10)串聯。採用本實用新型，對模具的冷卻非常均勻，不會導致製品局部過快收縮形成缺陷，提高了製品的質量；同時將冷卻系統和物料乾燥系統集成一體，提高了能源利用率。
文檔編號B29C45/73GK202225402SQ20112034194
公開日2012年5月23日 申請日期2011年9月9日 優先權日2011年9月9日
發明者周玲, 饒賓期 申請人:中國計量學院