一种蘑菇头内型芯镶件结构的制作方法

本发明涉及模具领域，更具体地说，涉及一种蘑菇头内型芯镶件结构。

背景技术：

衡量注塑制品是否合格，最主要的体现在产品的尺寸检测功能测试。而在注塑模具中，冷却是产品质量的保证，也是提高效率的前提，因此模具的冷却结构对于产品的制冷至关重要。

在注塑制品的成型过程中，型芯被温度很高的熔体包围着，因此，必须妥善改善型芯的散热问题。而解决这个问题的最好方法是在型芯中设置冷却水道，利用冷却水的温度和流速来控制型芯的温度，达到塑料制品散热的目的，使模具保持一个合适的温度，从而有利于成型产品的制冷，提高模具成型的效率。中国发明专利cn105216205a公开了“压塑瓶盖机模具冷却结构”中，采用双层冷却水槽结构将型腔的四周外壁包围在冷却水槽中提高冷却效果，该结构能够对模具和压塑产品快速降温，使产品能够顺利的脱模并保证机器运转的连续性，解决了注塑瓶盖构成的均匀降温的问题。但是，该结构仅是对瓶盖的外壁进行降温，而内壁无冷却效果，往往导致脱模时瓶盖内壁的螺纹结构因冷却不利导致不良，从而影响产品在使用过程中导致密封失效。

对于瓶盖的注塑工艺来说，影响其质量的关键在于其螺纹的快速冷却及水路冷却经常会在型芯镶件转动结合处的漏水问题。而这两个问题都主要依赖于内型芯的冷却结构。

传统带冷却结构的内型芯一般为蘑菇头形状，可以是一个整体结构。如图1所示，由于其自身的结构特点，蘑菇头内冷却水道上的水孔进深太深，只能通过电火花加工工艺进行穿孔。但是，采用电火花穿孔就导致蘑菇头的水道直径加工受到限制，内型芯水孔头的外壁较厚，从而使冷却水与型腔的距离过大，导致内型芯冷却效果不好。

因此，为解决内型芯冷却问题，将内型芯分为内型芯基座和内型芯镶件两个部分，这两个部分之间采用螺纹+烧焊连接，或者过盈配合+销钉固定+烧焊连接的方式，两种方式均能够提高内型芯的冷却效果。但是烧焊的作业方式具有一定的弊端，即烧焊区域不均匀。因为该弊端的存在，使得内型芯外螺纹型芯在模具高速运动过程中，与内型芯产生摩擦使内型芯基座与内型芯镶件在烧焊较薄弱的地方出现裂纹导致漏水。

另一方面，由于烧焊连接的内型芯基座与内型芯镶件固定不可拆卸，且一般内型芯本体采用铜材，因此为降低摩擦系数并提高内型芯镶件的使用性能，会对内型芯表面进行工艺处理以提高内型芯镶件的表面硬度并减小摩擦系数。但是在面临客户修改产品时，会增大刀具的磨损，从而增加加工成本，而且修改过程中使内型芯镶件表面的硬度下降，使得内型芯镶件使用过程中不耐磨损，影响内型芯镶件使用寿命。如果重新对内型芯镶件进行表面硬度处理又会导致尺寸发生变化降低了内型芯的使用性能。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的提供一种蘑菇头内型芯镶件的冷却结构，至少能够同时提高生产效率、增加内型芯使用寿命、避免冷却水循环通道漏水和增强内型芯镶件的使用性能等的目的。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种蘑菇头内型芯镶件的冷却结构，所述内型芯镶件内设冷却水循环通道；所述冷却水循环通道包括循环进水通道和分别设于所述循环进水通道顶部两侧的循环冷却水槽，所述循环进水通道和所述循环冷却水槽通过数个过水道连接；所述循环进水通道的顶部、所述循环冷却水槽和所述过水道形成有效冷却区。所述有效冷却区位于产品的内壁，且能够无限地靠近产品，快速对产品进行降温。

进一步地，所述循环冷却水槽和所述循环进水通道呈同心圆环结构，底端靠近所述内型芯镶件的顶部。所述循环冷却水槽和所述循环进水通道的形状与产品(瓶盖)的形状相同，能够快速冷却产品的内壁，尤其是，所述循环冷却水槽与产品的侧壁上的螺纹接近，保证产品冷却后顺利脱模，在产品使用过程中保证其密封效果。

进一步地，还包括数个与所述循环冷却水槽连通的回水道和循环出水通道，所述回水道数量与所述过水道数量相等，所述循环出水通道与所述回水道连接。所述回水道与所述过水道水平排布，形成反向流通的管路。多个回水道和过水道快速循环流动，能够提高冷却速度，延长整个内型芯镶件的使用寿命。

进一步地，所述内型芯基座和所述内型芯镶件通过直径定位，可拆卸地密封连接。所述内型芯镶件内设有所有循环冷却水管道的形状，只需要根据生产需要更换内型芯镶件即可。另一方面，可拆卸连接便于加工所述内型芯镶件内的循环冷却通道。因为内型芯镶件的进深浅，采用电火花加工时，很容易对所述内型芯镶件内部进行加工，使循环冷却通道能够紧靠所述内型芯镶件的顶端和侧壁，从而使冷却水能够无限靠近产品，实现快速冷却。

进一步地，所述内型芯镶件设有连接端和密封端，所述连接端与所述内型芯基座连接。所述密封端的端面与所述内型芯基座开口端紧密贴合，两者之间设有密封圈。所述连接端为圆柱状，所述连接端和所述密封端之间设有定位部，所述定位部等于所述内型芯基座内壁的直径。再进一步地，密封端与限位部一体成型。密封圈设置于密封端的端面，在安装过程中不会发生犹如现有技术中固定在侧面的发生剪切等情况，从而保证密封圈的有效性。

进一步地，所述密封端外周设有限位部，所述限位部为凸出于所述连接端的凸台，所述限位部与所述内型芯基座紧密贴合，所述密封圈设于所述限位部与所述内型芯基座之间。

进一步地，所述限位部与内型芯基座贴合的端面为平面，所述密封圈为平面密封圈。

进一步地，所述连接端与所述内型芯基座内壁螺纹连接。

通过采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：

1、内型芯镶件内设冷却水循环通道，在产品内壁形成有效的冷却区，在产品内壁分布均匀，且能够无限接近产品内壁，极大地提高了产品的冷却效果，从而缩短冷却时间提高加工的效率。

2、本发明采用内型芯基座与内型芯镶件可拆卸结构，便于更换；内型芯镶件包括了产品的所有形状，如需更改产品或修改尺寸，只需要更换需要的内型芯镶件即可，降低了内型芯镶件的配合要求，使用性能高，无报废风险；同时，内型芯镶件内也包括了所有的冷却水循环通道结构，更换内型芯镶件时也无需破坏其冷却循环系统。

3、本发明在内型芯镶件内设置冷却水循环通道具有多个过水道和回水道，使循环冷却水循环速度快，冷却面积大且均匀，从而提高内型芯镶件的使用寿命。

4、本发明结构简单，采用平面密封方法，装配简单，密封方法简单效果好，避免了因过盈装配导致密封圈密封失败的风险。

5、与现有技术相比，本发明结构简单，更换安装方便，采用直径定位有效地保证了内型芯基座和内型芯镶件的同轴度，无需焊接，降低了漏水的风险，保证了产品质量。

附图说明

图1为现有技术内型芯的结构示意图。

图2为现有技术中螺纹连接的内型芯的结构示意图。

图3为现有技术中过盈装配的内型芯的结构示意图。

图4为现有技术中平面密封的内型芯的结构示意图。

图5为本发明实施例的内型芯的结构示意图。

图6为本发明实施例内型芯镶件结构示意图。

图7为本发明实施例内型芯镶件冷却水循环结构示意图。

图8为图7的放大结构示意图。

附图标记：1、内型芯基座；2、内型芯镶件；21连接端；22密封端；23、定位部；24退刀槽；25限位部；26连接部；3、烧焊区域；4、螺纹；5、销钉；6、密封圈；7冷却水循环通道；71冷却槽；7101出水孔；72过水道；73循环冷却水槽；7301进水孔；7302出水孔；74回水道；75循环进水通道；76循环出水通道；7601回水孔；10产品。

具体实施方式

本具体实施例仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

为了便于理解本发明的技术方案，下面先将现有技术的相关技术做一下说明。

参阅图2，为解决内型芯冷却效果不佳的问题，将内型芯包括为内型芯基座1和内型芯镶件2两个同轴部分，内型芯基座1为中空结构，内设循环水通道7。

内型芯基座1和内型芯镶件2通过螺纹4连接，接口处为烧焊区域3，通过烧焊固定。该结构降低了内型芯水孔头外壁的厚度，有效地提高了内型芯冷却效率。但是螺纹连接极易漏水，而烧焊的操作工序无法将烧焊区域的厚度均匀化。因而当内型芯在模具运动过程中，就很容易导致受到的摩擦力不均衡，冷却水流道受力不均匀，在相对烧焊薄弱的区域出现裂纹，进而使得内型芯漏水。因此，该改进结构虽然具有较好的冷却效果，但是却极易出现漏水情况。

参阅图3，为解决上述结构的漏水问题，在图2所示的结构基础上进行了改进，将内型芯基座1和内型芯镶件2直接过盈配合安装，再内设密封圈6进行密封防止漏水；高度方向通过销钉定位，防止内型芯镶件2移动；再通过烧焊方法将两者固定连接起来。该结构具有较佳的防漏水功能，但是，由于内型芯基座1和内型芯镶件2采用的是过盈配合安装，内型芯基座1上面的密封圈6需要从内型芯镶件2的开口部装下去，在安装过程中很容易导致内型芯镶件2的口部会剪切到密封圈，从而导致密封圈6失效。而且过盈配合的安装方式拆卸麻烦，一旦固定安装后且无法随时打开内型芯基座1和内型芯镶件2去检测密封圈6是否安装正确或密封圈是否完整，现实生产过程中只有在发现大批量产品不合格时才能发现密封圈失效问题。

由上可见，内型芯基座1与内型芯镶件2之间通过螺纹4连接，但是螺纹连接并不能有效地实现密封效果，因此连接处再配合烧焊加以密封，但是烧焊处一旦出现裂纹即会导致漏水。内型芯基座1和内型芯镶件2的之间可以通过过盈配合、销钉定位叠加使用，再配以烧焊连接，该方法密封效果佳，冷却水与产品距离近，冷却效果好。但是在连接过程中，易发生内型芯镶件2剪切密封圈6导致密封失败，但是装配完成后无法检测密封圈的密封情况。

在实际生产中，使用密封圈进行密封时往往都无法检测密封圈的失效问题，而由漏水导致的加工的产品质量问题很难发现。由于无法检测而导致大批量的注塑产品不合格，造成了巨大的经济损失。

以上三种结构，内型芯为一个整体的结构，在使用过程中，如果需要更换产品就需要将整个内型芯更换，造价高，增大生产成本。

参阅图4，内型芯采用了一种可拆卸的镶拼结构，将内型芯基座1与内型芯镶件2之间先采用直径定位，保证两者的同轴度，然后通过可拆卸的螺纹4连接方式，并平面密封冷却水防止漏水。由于没有焊接部位，在运动过程中就不会因为受力不均匀导致出现焊接部位出现薄弱点而漏水。这种平面密封的形式绝对的保证冷却水的密封效果，镶件的螺纹固定形式也直接有效，在目前的产品的应用中也相对稳定。但是，该结构的内型芯镶件的头部整体偏厚，产品距离冷却水道距离远，导致冷却效果差，从而使模具加工的周期长，生产效率低。

综合以上内型芯结构可以总结得出，提高内型芯的冷却效果，需要减小产品与冷却循环水之间的距离，也就是说，产品距离冷却循环水越近，冷却速度越快，效率越高。另一方面，为了便于加工，内型芯采用可拆卸的两部分，但是为了需要解决现有技术中可拆卸结构的漏水问题。

本发明在以上基础上进行了技术改进，下面结合具体实施例进行说明。

参阅图5和图6，内型芯包括同轴的内型芯基座1和内型芯镶件2两部分，内型芯基座1为中空、顶部开口结构。内型芯基座1与内型芯镶件2可拆卸地连接。内型芯镶件2的顶部为产品10，可以与内型芯镶件2同时跟换。内型芯镶件2中部设有循环进水通道75，循环进水通道75与内型芯基座1的中空结构相连通。内型芯镶件2内设冷却水循环通道7，能够冷却产品的内壁，且无限地靠近产品，以提高冷却效果。

内型芯镶件2为t型，呈蘑菇头状，包括连接端21和密封端22，连接端21底端位于密封段22的顶部。连接端21与内型芯基座1可拆卸地连接，密封端22与内型芯基座1的顶端紧密贴合。密封端22与内型芯基座1之间的紧密贴合面上设有密封圈6。

连接端21为圆柱状，连接端21包括连接部26和定位部23，定位部23与密封端22相连，连接部26用于与内型芯基座1连接。定位部23和连接端21之间设有退刀槽213，便于车刀退出。连接部26外径r等于内型芯基座1的内径，连接部26上设有螺纹4，内型芯基座1的中空内壁设有与螺纹4相配的连接螺纹，向下旋转定位部23与内型芯基座1内壁螺纹连接，从而保证了内型芯基座1与内型芯镶件2之间的同轴度。

密封端22外周设有限位部25，限位部25分别凸出于定位部23两侧的凸台，即，凸出于定位部23和连接端21的两侧，从而能够使内型芯基座1的中空结构穿过定位部23和连接端21与限位部25凸台的端面紧密贴合，限位部25与内型芯基座1贴合的端面为平面。限位部25与内型芯基座1之间设有密封圈6，密封圈6为平面密封圈，能够密封限位部25与内型芯基座1之间的接触面，防止漏水。优选地，限位部25与密封端22一体成型。

参阅图7和图8，内型芯镶件2内设冷却水循环通道7，包括循环进水通道75、过水道72、循环冷却水槽73、回水道74和循环出水通道76。循环进水通道75设于内型芯镶件2的中心部，顶端为冷却槽71，在冷却槽71的底部侧面设有数个出水孔7101，循环冷却水槽73设有数个进水孔7301，出水孔7101和进水孔7301连通形成数个过水道72，使冷却槽71的冷却水流入循环冷却水槽73内。循环进水通道75与循环冷却水槽73为同心圆环结构，并分别设有数个过水道72，使得两个圆环中间可以通过数个过水道72连通。循环冷却水槽73的底部和冷却槽71的底部齐平，形成有效的冷却区域，能够实现对产品(瓶盖)均匀、快速降温。

循环冷却水槽73的另一端位于密封端22凸台的端面，并设有出水孔7302，出水孔7302与回水道74通过管道连接，将冷却水回流至回水道74内，回水道74设于定位部23内。循环出水通道76上设有回水孔7601，回水孔7601与回水道74连通，使冷却水流入循环出水通道76内，循环出水通道76设于内型芯镶件2内的冷却槽71的内壁上，并与冷却水系统连接。密封圈6设于出水孔7302的外侧，有效地提高密封端22的端面与内型芯基座1的接触面之间的密封效果。且平面密封圈在安装过程中避免了内型芯基座1的剪切导致密封失效。

过水道72和回水道74水平排布，是两条双层的反向流通的管路，且两者数量相对应，优选地，分别设有6个。

冷却水循环路径：循环进水通道75与冷却水系统连接，通过内型芯镶件2内外周的数个过水管72将冷却水流入冷却水槽73内，在经过冷却水槽73流入回水道74，再从回水道74流入循环出水通道76内，最终流回冷却水系统，完成冷却循环。上述冷却循环完全设置于内型芯镶件2，内型芯镶件2中心为循环进水通道75，循环进水通道75通过过水道72与循环冷却水槽73连接并排布在内型芯镶件2内部，并靠近产品内壁。即循环进水通道75、过水管72和循环冷却水槽73在内型芯镶件2的密封段22内形成有效的冷却区域。而且，所有的冷却循环系统均集中在内型芯镶件2内，对内型芯镶件2进行高效快速降温，延长内型芯镶件2的使用寿命，在加工不同需求的产品时只需要更换内型芯镶件2即可。

冷却水流向参阅图8箭头，冷却水经循环进水通道75，通过进水管72进入循环冷却水槽73，经循环冷却水槽73进入过水道74，流入循环出水通道76回流至冷却水系统。如此冷却水完成一次循环。

本发明的内型芯镶件2内包括了冷却水循环通道的所有冷却管道，可直接更换，且过水道和回水道为多水孔循环，冷却快速均匀。

循环冷却水槽73位于内型芯镶件2顶端，采用电火花工艺加工而成。本发明采用可拆卸的结构，一方面便于根据需要更换内型芯镶件，另一方面便于加工。作为一体结构时，对于内型芯的中空结构在长度方向上具有较大的进深，给内部的冷却水循环管道的加工带来了巨大的不便。而对于可拆卸结构，内型芯基座作为通用结构，只需要更换同体积的内型芯镶件即可。同时，本发明的循环冷却水槽73通过电火花工艺的电蚀作用进行加工。

显而易见，本发明与现有技术相比，具有以下特点，1、内型芯基座1和内型芯镶件2采用螺纹连接，但接口处无需采用烧焊密封，避免了因烧焊工艺带来看的烧焊裂纹等引起漏水的风险；也无需过盈配合安装，避免因安装不当导致的密封圈失效而漏水甚至报废零件的风险。2、螺纹连接的可拆卸的连接方式以及内型芯镶件2内集中了所有成型部分的形状，对于需要更改产品尺寸等情况非常方便，仅需要更换内型芯镶件2即可完成，通用性好。3、本发明采用多水孔循环冷却系统，冷却水循环速度快，循环冷却水槽紧贴产品侧面内壁，且循环冷却水槽73、过水管72和循环进水通道75的顶部(即，冷水槽71)紧贴产品底面内壁形成有效冷却区，最大化冷却面积，使冷却水无限接近成型产品，提高冷却效果。4、将原侧面密封圈改进为平面密封圈，密封效果好，避免过盈配合安装导致的密封圈损坏失效，与螺纹连接方式配合。综上所述，本发明具有结构紧凑简单，具有通用性好、冷却效果佳等优点，而且能够为内型芯镶件2快速降温，延长内型芯镶件2的使用寿命。

以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。