[实用新型]模具冷却调节装置

说明书

技术领域

本实用新型属于模具技术领域，具体涉及一种模具冷却装置。

背景技术

注塑件在模具内成型后需要冷却定型才能出模，冷却时间一般需占模塑周期的80%；由于注塑时每模成型塑件所用的时间佷短，通过辐射和模具的传导散失的热量只有不到10%，因此塑料熔体超过90%的热量都要靠冷却水带走，在工程计算中从安全性方面考虑，应将塑料熔体带给模具的热量视为全部由冷却水带走，因此要提高模塑的生产效率，必须有充足的冷却措施，这里存在巨大的提高产量的潜力；在工程实践中，有一个很重要的条件往往为设计和生产人员所忽略：因为冷却水的冷却原理主要在于模具体通过流道壁面对冷却水进行热交换，如果冷却水的流态处于层流状态，则附在壁面的流体始终顺着壁面流动，并滞后于中心部位水流速度，那么处于流道中心的流体将快速从流道中心流过，很少有可能与壁面直接接触进行热交换，造成流量的极大浪费，整体的热交换效果就相当差，而如果采用湍流冷却水流就能大幅度地提高传热效率，这对于大型注塑模具尤为重要，处理等当可以成倍甚至数倍地提高塑件产出量。可惜的是相当多的模具设计师往往未能从冷却的内在机理上深入分析从而设计出高质量的模具冷却系统，例如中国专利号ZL99231720.7，名称为“模具冷却器”的实用新型专利，公开一种模具冷却器,包括冷却水管,与冷却水管一端连接的双头接头,以及套在冷却水管另一端的密封套。冷却水管为双通道管结构,使用时,在模具待冷却的部位上开一冷却孔,将此双通道管插入冷却孔中,再使双头接头的进、出水孔分别与进、出水管连接,通过水循环达到使模具局部冷却的目的。这种冷却器用一段双通道管结构插入一冷却孔达到使模具局部冷却的目的，这只是治标不治本的方案，其效果甚为有限。

为了使冷却水流处于湍流状态，工程中一般用雷诺数作为判定水流状态的参数，根据理论分析和实践证实，在塑料模冷却系统中，雷诺数取Re=4000～10000为宜，校核公式可用Re=d v/n≧4000～10000，其中，d为流道直径或流道当量直径（m）、v为水流速度（m/s）、n为水流运动粘度（m²/s），可见加大流道直径，或提高水流速度，或减低水流运动粘度，都能有效地提高雷诺数，而控制水流速度，相对比较主动。

发明内容

本实用新型需要解决的技术问题是，克服现有技术模具冷却效率低的缺陷，提供一种利用改变冷却水流态以大幅提高冷却水传热系数的模具冷却调节装置。

本实用新型的目的是通过下述技术方案予以实现的：一种模具冷却调节装置，包括冷却水流道，在模具冷却水流道的进口端和出口端各串联一部水泵，两部水泵流向相同；在模具上设有调节控制装置，所述调节控制装置包括水温检测装置、压力检测装置、流量计、调节阀、微处理器及电气控制装置，水温检测装置安装在所述进口端和出口端两处，压力检测装置并接在所述进口端和出口端两处，流量计及调节阀串接在所述进口端；水温检测装置、流量计、压力检测装置的检测输出端及电气控制装置输入端分别与微处理器的相应端口连接，调节阀控制端接电气控制装置输出端。在冷却水流道的进口和出口都连接水泵，可以对冷却系统中的冷却水前压后抽，大大加快流道中的水流速度，在流道直径确定的前提下，对水温进行检测并折算得出水流运动粘度，例如当测得水温为30℃时，折算得知水的运动粘度为0.8m²/s；将这些检测得知的数据输送至微处理器，进而通过调节阀自动控制流道中水流速度以控制流体的流态，使之符合Re=4000～10000的要求。例如当水温为23℃、流道直径为11mm时，若水流速度在0.3m/s以下，则水流为层流状态，当提高水流速度，水流状态逐渐由层流经过不稳定的过渡流状态演变为稳定的湍流状态，湍流态水的传热系数相当高，可以达到层流态水的传热系数的3～5倍。出口处采用抽吸流体以减低流道中流水的压力、提高流速和增加扰动，有利于湍流的形成；通过检测冷却水的水温、水压和流量，可由微处理器自动换算得出冷却水的流速和流态，继而通过调节阀调节冷却水流速。

作为优选，所述调节阀为电动调节阀。电动调节阀由电气控制装置控制，简单灵敏，电气控制装置由微处理器控制，微处理器根据流量计等反馈的数据，作出判断发出指令，同时能对针对湍流状态下的流量计量误差作出修正补偿。

作为优选，所述连接在出口端的水泵的额定功率大于或等于进口端的水泵的额定功率。出口端的水泵的额定功率大可以使冷却水流道中的水压保持负压。