技术领域
[0001] 本
发明涉及
汽车零部件领域，尤其涉及一种汽车零部件注塑模具。
背景技术
[0002] 注塑是一种工业
工件生产造型的方法，通常使用
橡胶注塑或塑料注塑。采用注射成型机将热塑性塑料或热固性料利用塑料成型模具制成各种形状的塑料制品，主要用于制造各种结构复杂或者体积较小的工件。目前的模具一般包括可相互分离的动模和定模，动模和定模之间为型腔，注塑时需要将动模和定模相贴，使用注射成型机将熔融态的原料挤入型腔内，然后再对模具进行冷却，熔融态原料随之冷却，并逐渐
凝固，最终形成与相同的工件。
[0003] 目前的注塑模具一般采用水冷，在模具外周设置供冷水通过的管道，需要冷却时，向管道中通入冷水，模具内的热量依次通过模具、管道
侧壁进入水中，模具的
温度降低，模具内的原料温度降低并逐渐凝固成型。从管道中排出的热水需要送入另外的储存装置中进行降温，所以生产车间内需要铺设与每台机床连通的进水管和出水管，车间内的管道繁多，占用车间空间的同时也会增加管道故障的
风险。其次，管道一般为圆柱形，圆柱形管道与模具的
接触面积较小，模具上的热量传递到管道内的水中的速度较慢，也会使冷却速度降低。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于提供一种减少车间与外界进水管连通的管道数量的水冷注塑模具。
[0005] 为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种水冷注塑模具，包括
机架、多根L形的冷却管、从上而下设置的水箱、模具体和
散热机构，水箱上固定有出水端与水箱连通的水
泵，模具体和水箱均固定在机架上，冷却管包括竖直段和水平段，竖直段固定在模具体外壁上，多根冷却管连通，水箱与最上方的冷却管连通；散
热机构包括顶部开口的
气缸、可沿气缸内壁滑动的
活塞和位于气缸外周的水槽，气缸固定在机架上，且冷却管沿竖直方向的投影完全落在气缸上，气缸侧壁上设有可被活塞封闭的至少一个出水口，出水口总的出水量大于冷却管总的进水量，气缸下部固定有进气端与外界连通的进气单向
阀，气缸内设有两端分别固定在气缸内壁和活塞上的
弹簧，活塞和气缸底部均固定有相互吸引的磁
铁；活塞位于进气
单向阀上方，且活塞上设有出气组件，出气组件包括固定在活塞上的出气管和出气单向阀，出气单向阀的进气端与气缸连通，出气单向阀的出气端与出气管连通，出气端上部弯曲成拱
门形；水槽与水泵的进水端连通。
[0006] 注塑前，缓慢将水加入气缸内，气缸的活塞在水的重
力作用下向下滑动，最后活塞上表面低于出水口，气缸内的水从出水口流入水槽中。注塑过程中需要对模具进行冷却时，打开水泵，水泵将水槽内的水抽入水箱中，进入水箱中的水在自身重力作用下流入最上方的冷却管中，再沿着冷却管向下流动。水在冷却管中流动的过程中，模具中的热量逐渐传递到水中，最后热水从最下方的冷却管流出，流入气缸内并落到活塞上方。进入气缸的热水使活塞向下滑动，最后气缸中的气体从出气单向阀进入出气管中，然后从出气管远离活塞一端吹出，在水淹没出气管远离活塞一端时，吹出的气体在水中形成气泡。与此同时，由于气缸的活塞和气缸底部之间的距离减小，活塞和气缸底部的
磁铁相互吸引，活塞在磁力作用下快速滑到气缸底部，而活塞上表面低于出水口，由于出水口总的出水量大于冷却管总的进水量，所以气缸中的水迅速从出水口中排入水槽中，活塞受到的水的重力减小，磁铁的磁力不足以使活塞落到气缸下部，活塞在弹簧的作用下向上滑动，重新封闭出水口；活塞向上滑动时，外界的空气从进气单向阀进入气缸内。在活塞上重新积蓄有足量水时，活塞再次向下滑动。
[0007] 活塞不断往复运动，不断有气体从出气管中排出，水未淹没出气管上端时，吹出的气体吹在水面上；在水淹没出气管上端时，气体在水中形成气泡，水泡增加气体与水的接触面积，促进热水
蒸发。蒸发的形成的水
蒸汽向上运动时与冷却管接触，而上方的冷却管由于与水箱的距离较近，该处冷却管内的水温远低于下方的冷却管内的水温，所以水蒸汽与上方的冷却管接触时发生冷凝，水蒸汽重新
凝结成水，最后重新滴落回气缸中。
[0008] 本方案的有益效果为：
[0009] (一)水流到气缸内后使活塞向下滑动，活塞下部的空气从出气管吹出，水未淹没出气管时，吹出的气体增加水面上方空气的流动，促进水的蒸发；水淹没出气管上端时，吹出的气体在水中形成气泡，增加空气与水的接触面积，使水中的热量更快的传递到空气中，气泡同时搅拌水，促进水蒸发，而水蒸发吸收热量，所以可以使水快速冷却，水可以循环使用，不需要与另外的水管连接，可以减少管道的使用，减小占用空间的同时减小管道故障的概率。
[0010] (二)冷却管呈L形，单位长度内的冷却管与空气的接触面积更大，水沿着冷却管流动的过程中，水中热量逐渐传递到空气中，所以可以进一步加快冷却管中的水的散热速度。
[0011] (三)上方的冷却管中的水温低于下方的水温，蒸发的水蒸汽与上方的冷却管接触时发生冷凝，水蒸汽重新凝结为水珠，最后滴入气缸中，可以回收部分水，节约水资源。
[0012] (四)出气管上端呈拱门形，活塞向下滑动后，弹簧开始被压缩初期，对活塞的弹力较小，而两
块磁铁的磁力增大，所以活塞在磁力作用下迅速向下滑动，且出水口总的出水量大于冷却管总的进水量，所以在活塞低于出水口后，活塞上的水可以快速从出水口排出，活塞上不会有过多的水堆积，可以避免水淹没出气管上端后，气缸下部的气体在水对出气管内气体的压力小于气缸下部气体的压力，使气体能够从出气管排出，对在活塞上的水中形成气泡。
[0013] 优选方案一，作为对
基础方案的进一步改进，水箱下部设有可封闭的出水管，出水管上设有可封闭出水管的
开关，出水管远离水箱一端与最上方的冷却管连通。在冷却模具体前，即打开水泵，水泵将水送入水箱中进行储存，对模具体冷却时只需打开开关，水箱中的水即可进入冷却管中，可以减少水泵将水抽入水箱的时间，可以立刻对模具体进行冷却，缩短冷却时间，提高冷却效率。
[0014] 优选方案二，作为对优选方案一的进一步改进，水槽内设有
内圈高于
外圈的冷凝环，冷凝环内圈固定在气缸外壁上，且冷凝环与气缸的连接处高于出水口。进入水槽的水继续蒸发，蒸发产生的水蒸汽与冷凝环接触时，由于冷凝环的温度低于水蒸汽的温度，水蒸汽在冷凝环上凝结为水珠，再沿着冷凝环滑动，并在滑动过程中逐渐凝聚为体积更大的水珠，最后滴入水槽中。
[0015] 优选方案三，作为对优选方案二的进一步改进，冷却管的水平段底部固定有导流板，导流板呈靠近模具体一端高于另一端的倾斜设置。气缸上部的水蒸发形成的水蒸汽与导流板接触时，由于上部的冷却管中的水的温度较低，所以水蒸汽发生冷凝，在导流板和冷却管上形成水珠，然后沿着倾斜的导流板滑动，并在滑动过程中逐渐凝聚为体积更大的水珠滴入气缸内，进一步增加回收水的速度。
[0016] 优选方案四，作为对优选方案三的进一步改进，模具体底部固定有防水层。热水蒸发形成的水蒸汽会与模具体底部接触，此时防水层起到防水作用，避免模具体锈蚀，延长模具体的使用寿命。
[0017] 优选方案五，作为对优选方案四的进一步改进，出水管上设有波纹段。在使用过程中误拉到出水管时，出水管的波纹段可以伸长，避免出水管被断裂。
[0018] 优选方案六，作为对优选方案五的进一步改进，气缸内壁沿竖直方向设有滑槽，活塞侧壁固定有可沿滑槽滑动的滑块。滑块和滑槽起到导向作用，避免活塞在滑动过程中发生转动，继而避免活塞转动时弹簧发生扭转。
附图说明
[0019] 图1为本发明一种水冷注塑模具
实施例的结构示意图；
[0020] 图2为图1中A处的剖视图。
具体实施方式
[0021] 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
[0022] 附图标记为：水箱1、水泵11、出水管12、开关13、模具体2、冷却管3、导流板31、气缸4、滑槽41、出水口42、冷凝环43、进气单向阀44、出气单向阀45、活塞5、出气管51、水槽6、进气管61。
[0023] 如图1所示，一种水冷注塑模具，包括机架、若干根L形的冷却管3、从上而下设置的水箱1、模具体2和散热机构。模具体2固定在机架上，模具体2底部刷有
聚合物水泥砂浆，聚合物水泥砂浆凝固后形成防水层。水箱1上通过
螺栓固定有水泵11，水泵11的出水端通过管道与水箱1连通，水箱1底部
焊接在机架上，水箱1下部设有出水管12，出水管12左端贯穿水箱1侧壁并与水箱1侧壁胶接，出水管12左部设有开关13，开关13可封闭出水管12。出水管12右部设有塑料质的波纹段。如图2所示，冷却管3包括竖直段和水平段，竖直段焊接在模具体2外壁上，上一冷却管3的水平段与下一冷却管3的竖直段上端连通，出水管12右端与最上方的冷却管3连通。水平段底部焊接有导流板31，导流板31呈靠近模具体2一端高于另一端的倾斜设置。
[0024] 散热机构包括气缸4、活塞5和水槽6，气缸4和水槽6均焊接在机架上，气缸4顶部开口，且冷却管3沿竖直方向的投影可以完全落在气缸4内，气缸4侧壁设有若干出水口42，单位时间内，出水口42总的流量大于出水管12的流量。气缸4底部胶接有进气单向阀44，气缸4底部胶接有进气管61，进气管61一端与进气单向阀44的进气端连通、另一端贯穿水槽6侧壁并与水槽6侧壁胶接。气缸4侧壁沿竖直方向设有滑槽41，活塞5侧壁上一体成型有滑块，滑块可沿滑槽41上下滑动。活塞5上表面位于出水口42上方并可以封闭出水口42，气缸4内设有弹簧，弹簧上下两端分别焊接在活塞5和气缸4底部，活塞5内和气缸4底部嵌有磁铁。活塞5上设有两个出气组件，出气组件包括出气管51和出气单向阀45，出气单向阀45和出气管51下端均胶接在活塞5上，出气单向阀45的进气端与气缸4下部连通，出气管51上部弯曲呈拱门形。水槽6位于气缸4外周，水槽6下部通过管道与水泵11的进水端连通。水槽6内设有冷凝环43，冷凝环43呈内圈高于外圈的倾斜设置，冷凝环43内圈焊接在气缸4外壁上，且冷凝环
43的内圈与气缸4的连接处高于出水口42。
[0025] 注塑前，缓慢将水加入气缸4内，气缸4的活塞5在水的重力作用下向下滑动，最后气缸4内的水从出水口42流入水槽6中；然后打开水泵11、关闭开关13，水泵11将水槽6内的水抽入水箱1中。注塑过程中需要对模具进行冷却时，打开开关13，水箱1中的水在自身重力作用下流入最上方的冷却管3中，再沿着冷却管3向下流动。水对模具体2进行降温，最后热水从最下方的冷却管3流出，流入气缸4内并落到活塞5上方。活塞5开始向下滑动，气缸4下部的气体从出气单向阀45进入出气管51中，然后从出气管51上端吹出，在水淹没出气管51上端时，吹出的气体在水中形成气泡。与此同时，由于气缸4的活塞5和气缸4底部之间的距离减小，活塞5和气缸4底部的磁铁相互吸引，活塞5在磁力作用下快速滑到气缸底部，而活塞5上表面低于出水口42时，气缸4中的水迅速从出水口42排入水槽6中，活塞5在弹簧作用下向上滑动，重新封闭出水口42；活塞5向上滑动时，外界的空气从进气单向阀44进入气缸4内。在活塞5上重新积蓄有足量水时，活塞5再次向下滑动。
[0026] 活塞5不断往复运动，不断有气体从出气管51中排出，水未淹没出气管51上端时，吹出的气体吹在水面上；在水淹没出气管51上端时，气体在水中形成气泡，促进热水蒸发。蒸发的形成的水蒸汽向上运动时与冷却管3和导流板31接触，而上方的冷却管3由于与水箱
1的距离较近，该处冷却管3内的水温远低于下方的冷却管3内的水温，所以水蒸汽与上方的冷却管3接触时发生冷凝，水蒸汽重新凝结成水，最后重新滴落回气缸4中，对水进行回收。
水槽6中的水蒸发形成水蒸汽，水蒸汽从冷凝环43与水槽6之间的缝隙漏出，水蒸汽与冷凝环43接触时发生冷凝，对水进行回收。
[0027] 以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干
变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和
专利的实用性。本发明所省略描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。
