一种环流水道与螺旋水道相结合的模腔冷却水道结构

摘要

一种环流水道与螺旋水道相结合的模腔冷却水道结构，包括模体、第一加强筋和第二加强筋，所述模体内设有用于瓶坯成型的成型腔，所述第一加强筋与所述第二加强筋呈一定间距分布在所述模体的外壁，所述第一加强筋围绕在所述模体的外壁，所述第二加强筋螺旋围绕在所述模体的外壁，所述第一加强筋与所述模体的端部呈一定间距分布形成第一环流水槽，所述第一加强筋与所述第二加强筋呈一定间距分布形成第二环流水槽，通过第一环流水槽和第二环流水槽中的冷却液体的环形流动方式，使冷却水道中水槽间的截面和流速均基本相当，解决了模腔第一道水槽和后续其他水槽中冷却液体流速的差异性，提高冷却水道沿轴向冷却均匀性以及第一道槽周向冷却的均匀性。

说明书

技术领域

本发明涉及模腔冷却水道结构技术领域，具体涉及一种环流水道与螺旋水道相结合的模腔冷却水道结构。

背景技术

目前，在用于快速多腔的PET（聚对苯二甲酸乙二酯）瓶坯模具的模腔冷却水道结构一般是螺旋形式的水道，在搭配模腔锁模环组装时，为深入冷却到瓶坯的过渡段，一般模腔水道的第一道水槽的截面宽度会相比其他水槽的截面宽度大将近一倍或以上，这便会造成冷却液体在第一道水槽中的流速相比在其他水槽中的要降低一半或以上，会造成沿轴向冷却不均匀的情况。同时由于螺旋形式水道的过渡水槽通常是倾斜螺旋槽，这便会导致在第一道水槽存在一段壁厚较厚的区域，容易造成第一道水槽区域覆盖的瓶坯外表面温度出现周向冷却不均匀的情况。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种环流水道与螺旋水道相结合的模腔冷却水道结构。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种环流水道与螺旋水道相结合的模腔冷却水道结构，包括模体、第一加强筋和第二加强筋，所述模体内设有用于瓶坯成型的成型腔，所述第一加强筋与所述第二加强筋呈一定间距分布在所述模体的外壁，所述第一加强筋围绕在所述模体的外壁，所述第二加强筋螺旋围绕在所述模体的外壁，所述第一加强筋与所述模体的端部呈一定间距分布形成第一环流水槽，所述第一加强筋与所述第二加强筋呈一定间距分布形成第二环流水槽，所述第二加强筋螺旋围绕在所述模体的外壁形成螺旋水槽，所述第一环流水槽、第二环流水槽和螺旋水槽依次连通形成连续冷却水道。

作为本发明进一步的改进，所述第一加强筋开设有用于将第一环流水槽与第二环流水槽连通的第一出水口，所述第一加强筋中设有靠向第二加强筋一侧弯曲形成的第一进水口，所述第二加强筋的首端与第一加强筋隔开设置形成第二环流水槽与螺旋水槽连通的第二进水口，所述第二加强筋的末端开设有螺旋水槽的第二出水口。

作为本发明进一步的改进，所述第一加强筋包括两段第一直段和连接在两段第一直段之间的弯曲段，两段第一直段的一端连接弯曲段，两段第一直段的另一端间隔开形成第一出水口，两段第一直段的弧长相等，两段第一直段均垂直于所述模体的中心线。

作为本发明进一步的改进，所述第二加强筋由第二直段和第一斜段连续交替构成，所述第二直段垂直于所述模体的中心线，相邻第二直段之间以及相邻第一斜段之间均呈相同的间距分布在所述模体的表面，所述第二直段与所述第一斜段成一定角度，并连接相邻两所述第二直段，使整个所述第二加强筋形成一个连续的结构体。

作为本发明进一步的改进，所述第一直段与所述模体端部之间的间距、所述第一直段与所述第二直段之间的间距以及相邻所述第二直段之间的间距均相等。

作为本发明进一步的改进，所述第一直段从所述模体表面的凸起高度比所述弯曲段从所述模体表面的凸起高度低，所述弯曲段设有凸出于所述第一直段形成模腔与模腔锁模环装配时的周向定位特征。

作为本发明进一步的改进，所述第一加强筋与冷却水道之间以及第二加强筋与冷却水道之间均采用倒圆角过渡。

作为本发明进一步的改进，所述第一进水口的中心进水点与第一出水口的中心出水点之间沿所述模体的中轴线旋转180°分布。

作为本发明进一步的改进，所述第一出水口的中心出水点与第二进水口的中心进水点之间沿所述模体的中轴线旋转180°分布。

作为本发明进一步的改进，所述第二直段与所述第一斜段之间的夹角为45°。

本发明的有益效果是：本发明通过第一环流水槽和第二环流水槽中的冷却液体的环形流动方式，使冷却水道中水槽间的截面和流速均基本相当，解决了模腔第一道水槽和后续其他水槽中冷却液体流速的差异性，提高冷却水道沿轴向冷却均匀性以及第一道槽周向冷却的均匀性。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明：

图1为本实施例模腔与模腔锁模环的装配结构示意图；

图2为本实施例模腔与模腔锁模环的分解结构示意图；

图3为本实施例模腔的主视图；

图4为本实施例模腔的左视图；

图5为本实施例模腔的后视图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例：

如图1至图5所示，本实施例公开了一种环流水道与螺旋水道相结合的模腔冷却水道结构，包括模体3、第一加强筋4和第二加强筋5，所述模体3内设有用于瓶坯成型的成型腔，所述第一加强筋4与所述第二加强筋5呈一定间距分布在所述模体3的外壁，所述第一加强筋4围绕在所述模体3的外壁，所述第二加强筋5螺旋围绕在所述模体3的外壁，所述第一加强筋4与所述模体3的端部呈一定间距分布形成第一环流水槽6，所述第一加强筋4与所述第二加强筋5呈一定间距分布形成第二环流水槽7，所述第二加强筋5螺旋围绕在所述模体3的外壁形成螺旋水槽8，所述第一环流水槽6、第二环流水槽7和螺旋水槽8依次连通形成连续冷却水道。所述第一加强筋4开设有用于将第一环流水槽6与第二环流水槽7连通的第一出水口9，所述第一加强筋4中设有靠向第二加强筋5一侧弯曲形成的第一进水口10，所述第二加强筋5的首端与第一加强筋4隔开设置形成第二环流水槽7与螺旋水槽8连通的第二进水口11，所述第二加强筋5的末端开设有螺旋水槽8的第二出水口12。冷却液体从第一进水口10进入第一环流水槽6，沿第一环流水槽6的两个半圆环水槽分流呈两股冷却液体流动，然后在第一出水口9汇流进入第二环流水槽7，冷却液体沿第二环流水槽7的两个半圆环水槽分流呈两股冷却液体流动，然后在第二进水口11汇流进入螺旋水槽8，呈一股冷却液体沿螺旋水槽8螺旋流动，最后从第二出水口12流出。

在本发明中，冷却水道的截面大小基本相等，因此冷却液体从第一环流水槽6、第二环流水槽7和螺旋水槽8中流动的流速和时间关系为：

在第一环流水槽6中，冷却液体是从第一进水口10分流到第一环流水槽6的两个半圆环水槽中进行流动的，其冷却液体的流速为v，通过时间为t；

在第二环流水槽7中，冷却液体是从第一出水口9分流到第二环流水槽7的两个半圆环水槽中进行流动的，其冷却液体的流速和通过时间均与第一环流水槽6的相同，其冷却液体的流速也为v，通过时间也为t；

在螺旋水槽8中，冷却液体是中第二进水口11汇流后进入螺旋水道流动的，而螺旋水槽8由若干截螺旋水道构成，每截螺旋水道的冷却液体的流速为2v，通过时间为t。

而第一环流水槽6和第二环流水槽7均为分流冷却，而螺旋水槽8为汇流冷却，因此第一环流水槽6、第二环流水槽7和螺旋水槽8的冷却性能是同步的，解决了模腔1第一道水槽和后续其他水槽中冷却液体流速的差异性，提高冷却水道沿轴向冷却均匀性以及第一道槽周向冷却的均匀性。

作为优选的实施方式，所述第一加强筋4包括两段第一直段13和连接在两段第一直段13之间的弯曲段14，两段第一直段13的一端连接弯曲段14，该弯曲段14靠向第二环流水槽7一侧弯曲，在第一环流水槽6一侧形成第一进水口10，两段第一直段13的另一端间隔开形成第一出水口9，两段第一直段13的弧长相等，两段第一直段13均垂直于所述模体3的中心线。从而使冷却液体从第一进水口10进入，分流到第一环流水槽6的两个半圆环水槽中进行流动，两段第一直段13对应第一环流水槽6的两个半圆环水槽。

作为优选的实施方式，所述第二加强筋5由第二直段15和第一斜段16连续交替构成，所述第二直段15垂直于所述模体3的中心线，相邻第二直段15之间以及相邻第一斜段16之间均呈相同的间距分布在所述模体3的表面，所述第二直段15与所述第一斜段16成一定角度，并连接相邻两所述第二直段15，使整个所述第二加强筋5形成一个连续的结构体。且第二加强筋5中的首条第二直段15的上表面与第一进水口10的底端平齐，第二加强筋5中首条第二直段15的下表面与弯曲段14的底端平齐，从而使冷却水道的整体冷却性能更均匀，冷却效果提升。

作为优选的实施方式，所述第一直段13与所述模体3端部之间的间距、所述第一直段13与所述第二直段15之间的间距以及相邻所述第二直段15之间的间距均相等。为了进一步提高冷却水道整体冷却的均匀性，所述第一出水口9的开口大小与第一环流水槽6的截面宽度相当。

作为优选的实施方式，所述第一直段13从所述模体3表面的凸起高度比所述弯曲段14从所述模体3表面的凸起高度低，所述弯曲段14设有凸出于所述第一直段13形成模腔1与模腔锁模环2装配时的周向定位特征17。从而使模腔1与模腔锁模环2装配在一起时，可以通过周向定位特征17实现快速装配定位。另外，为了使模腔1与模腔锁模环2装配后更具整体性，所述周向定位特征17的凸起高度与模腔锁模环2的壁厚相当，所述第一直段13从所述模体3表面的凸起高度与所述弯曲段14从所述模体3表面的凸起高度之间的高度差等于模腔锁模环2的壁厚，模腔1与模腔锁模环2装配时，模腔锁模环2从模腔1的顶部套入，直至模腔锁模环2的底端抵接在第二加强筋5的首条第二直段15上，完成轴向定位，而在模腔锁模环2上也开设一个用于与周向定位特征17配合完成周向定位的定位槽18。

作为优选的实施方式，为了使冷却水道的流阻减小并且避免冷却液体流动过程中冲击力过度集中，所述第一加强筋4与冷却水道之间以及第二加强筋5与冷却水道之间均采用倒圆角过渡。所述第一进水口10的中心进水点与第一出水口9的中心出水点之间沿所述模体3的中轴线旋转180°分布。所述第一出水口9的中心出水点与第二进水口11的中心进水点之间沿所述模体3的中轴线旋转180°分布。所述第二直段15与所述第一斜段16之间的夹角为45°，且所述第二直段15与所述第一斜段16之间采用圆角过渡。

在模腔1冷却水道的结构设计中，因为现有技术的螺旋式冷却水道的第一道水槽的截面宽度会相比其他水槽的截面宽度大将近一倍或以上，因此如何提高冷却水道轴向冷却的均匀性和第一道槽周向冷却的均匀性是最为主要的技术难题，而本发明通过巧妙设置冷却水道的结构形式，通过环流水道与螺旋水道相结合的形式来解决上述技术难题，第一道水槽和第二道水槽均为环流水槽，从第三道水槽开始直至最后一道水槽则采用了螺旋水槽8结构，这种结构形式使冷却水道的每道水槽的截面宽度都大致相等，从而使冷却水道的整体冷却均匀性提高，且冷却液体在冷却水道内的整体流动性顺畅稳定。

在本实施例中，所述弯曲段14由两段第二斜段19和一段第三直段20构成，两段第二斜段19分别关于第三直段20左右对称布置，其中一段第二斜段19的结构与第一斜段16的结构相同，采用相同的设置方式，第二斜段19与第一直段13的夹角也为45°，从而使弯曲段14对应形成的水槽截面宽度与其它冷却水槽截面宽度基本相等，从而保持了冷却水道整体的均匀性，而另一段第二斜段19与第二加强筋5中的首条第二直段15形成的第二进水口11结构，使第二进水口11结构与第二出水口12结构相同，从而确保了螺旋水槽8中的第二进水口11和第二出水口12结构的一致性，使冷却水道的流速均衡，进一步提高冷却水道整体的冷却均匀性。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，只要以基本相同手段实现本发明目的的技术方案都属于本发明的保护范围之内。