[发明专利]一种用于热成形模具的矩阵式冷却装置

说明书

本发明涉及一种用于热成形模具的矩阵式冷却装置，包括冷却单元、换热系统和集成控制台，所述冷却单元设置若干个，呈矩阵式分布在热成形模具的相应孔位中，所述冷却单元与换热系统相连，所述换热系统与集成控制台连接，工作过程中，所述集成控制台用于通过对换热系统进行控制来动态调节所述冷却单元的工作效率以及周围温度场，从而实现热成形模具不同位置的差异化冷却，以满足各种冷却温度场的要求。与现有技术相比，本发明在简化传统冷却水路设计制造的同时，也降低了冷却系统和成形模具的耦合度，显著提高了冷却系统资源的利用率。

技术领域

本发明涉及模具制造技术领域，尤其是涉及一种用于热成形模具的矩阵式冷却装置。

背景技术

冷却系统作为热成形模具的重要组成部分，在压铸成形、注塑成形和热冲压成形领域发挥着重要作用，对成形件的最终质量和模具寿命都有着重要影响。

然而，传统的冷却系统普遍在模内开设冷却水路，不仅制造复杂，而且冷却系统与成形模具耦合性强，模具的更换意味着冷却系统也需要重新设计和制造，造成了冷却系统资源的极大浪费。

中国专利CN110369621B公开了一种温度随形控制的镶块式热成形模具冷却系统，包括下架和上架，所述的下架上设置有下模块和镶块装置，所述的上架下方设置有与下模块及镶块装置配合的冲压装置，所述的下模块、镶块装置和冲压装置内分别有设置有模块水路、镶块水路和冲压水路，所述的模块水路、镶块水路和冲压水路的进口分别通过模块水泵、镶块水泵和冲压水泵与冷却水箱连接，且模块水路、镶块水路和冲压水路的出口连接到回收水箱，所述的回收水箱与冷却水箱之间设置有制冷器，可以通过控制三个水泵的功率，进而控制水路的流速及流量，做到温度随形控制冷却。该专利公开的一种温度随形控制的镶块式热成形模具冷却系统中，镶块、插块与方口成型压块属于成形零部件，均是为了成形出零件上的复杂异形特征，因此严格依赖成形零件的轮廓形状。其在插块、压块中开设水路仍然属于模内开设冷却水路，成形零件如果更换，相应的插块、压块都需要重新设计制造，内部水路也随之报废，没有做到冷却系统的重复利用。

发明内容

针对传统热成形模具中冷却水路制造复杂以及冷却系统与模具耦合性强的问题，本发明提出一种用于热成形模具的矩阵式冷却装置。

本发明提供的用于热成形模具的矩阵式冷却装置将冷却系统模块化为独立的冷却单元，每个单元都可实现冷却速率的独立控制。为实现热成形时冷却，只需在模具需要冷却的位置开设相应规格的安装孔位，孔位中安装标准规格的冷却单元即可。该方案在有效简化冷却水路设计制造的同时，降低了冷却系统与成形模具的耦合性，极大的提高了冷却系统资源的利用率。此外，对各冷却单元的控制统一集成至总控制台，可进一步提高工业生产控制的自动化程度。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明提供一种用于热成形模具的矩阵式冷却装置，包括冷却单元、换热系统和集成控制台，所述冷却单元设置若干个，呈矩阵式分布在热成形模具的相应孔位中，所述冷却单元与换热系统相连，所述换热系统与集成控制台连接，工作过程中，所述集成控制台用于通过对换热系统进行控制来动态调节所述冷却单元的工作效率以及周围温度场，从而实现热成形模具不同位置的差异化冷却，以满足各种冷却温度场的要求。

在本发明的一个实施方式中，所述冷却单元包括一个密封的箱体，以及位于箱体内的基体块、热管、冷却液和换热接口，所述热管一端嵌置在基体块内，另一端浸没在冷却液中，所述换热接口设置在箱体上，用于与换热系统连接，以实现换热系统对冷却液的热量交换。

其中，热管嵌置在基体块内的一端为吸热端，用于吸收热成形模具的热量，热管浸没在冷却液中的一端为散热端，用于将热成形模具的热量通过冷却液、换热接口及换热系统转移出去，以此形成换热循环。

在本发明的一个实施方式中，所述热管的一端深入基体块内靠近基体块底部的位置。这样能够更好的靠近热成形模具中的热成形件，用以更好的吸收热成形件热量。