一种碳酸瓶底模的随形冷却水路结构

1.本发明涉及吹瓶模具领域，具体涉及一种碳酸瓶底模的随形冷却水路结构。


背景技术：

2.目前饮料瓶的主要加工技术是拉伸吹塑成型，在拉伸吹塑前，先将瓶坯加热到一定的成型温度以上，瓶坯在高压气体的压力的作用下与模具贴合从而完成成型过程。瓶坯在脱模取出之前，需要材料的温度降低到脱模温度以下，否则会影响饮料瓶外观的完整性。在饮料瓶连续生产的过程当中，会向模具传递大量的热量，为保证散热顺利，需要在模具中设置冷却水道。
3.碳酸瓶是包装碳酸饮料的一种具有特殊底部形状的饮料瓶。与普通的饮料瓶相比，它具有五爪瓣状的瓶底结构。相应的，用来生产碳酸瓶的底模结构也更为复杂，具体表现为：有五个向模腔内凸出的凸筋结构。在散热过程中，凸筋的热量更难传递到冷却液中。
4.影响冷却水道散热性能的主要因素有：冷却水道的长度、冷却水道的宽度、冷却水道与模腔内表面的距离、冷却水道的形状结构。传统的随形冷却水道为螺旋状，排布在底模的底面上，该形状的冷却水道排列密集但是不能够提供均匀的散热，因为冷却水道距离碳酸瓶底模凸筋的距离较远，因此其散热性能有一定的下降。采用改进的随形冷却水道，能够改善散热条件，提高瓶的生产效率与制品质量。
5.在容量为2000ml以上碳酸瓶底模冷却结构中(cn201120111110.7)，设计了一种底模底面螺旋水道和底模的外圆柱面上开设的环形槽连接的组合冷却水道，加强了碳酸瓶底模侧壁的冷却性能。但是该结构冷却水道的水流从环形槽的一侧流入，从另一侧流出，且连接螺旋水道与环形槽的连接孔道不关于底模内表面对称分布。这就导致了底模各个区域的冷却速度不一致，底模各区域之间产生一定温差，从而在一定程度上影响成型瓶底的性能。本文所提出的冷却水道结构具备对称性，且减小了水道距离模腔内表面的平均距离，可以改善底模冷却的均匀性。传统的底模底面较为平整，导致冷却水道不能贴近模腔表面。


技术实现要素：

6.为了克服现有技术的不足，本发明提供一种碳酸瓶底模的随形冷却水路结构。
7.本发明至少通过如下技术方案之一实现。
8.一种碳酸瓶底模的随形冷却水路结构，包括底模、与底模连接的封水板以及位于封水板，底模底模底面设有中心入水口，入中心水口周围间隔分布有多个凹槽，每个凹槽表面均设有一级分流道、二级分流道；凹槽之间还设有汇合流道，所述一级分流道通过二级分流道与汇合流道连接，合流道内设有出水口；所述封水板上表面分布有与凹槽配合的凸起、以及入水道和出水道。
9.进一步地，每个凹槽包括两个侧面倾斜表面以及中心倾斜表面，所述中心倾斜表面的形状近似为矩形，中心倾斜表面的一条边与所述中心入水口的侧表面相切。
10.进一步地，所述中心入水口为圆柱形结构，所述中心入水口位于所述底模底面的
中心，且垂直于底面。
11.进一步地，所述一级分流道位于中心倾斜表面中，横截面为矩形；一级分流道的入口截面与所述中心入水口的侧面连接，所述一级分流道的横截面积小于或等于所述中心入水口横截面积的五分之一。
12.进一步地，所述二级分流道位于两个侧面倾斜表面中，横截面为矩形；二级分流道的起点与一级分流道形成的夹角大于90
°
，二级分流道的横截面积小于或等于一级分流道横截面积的二分之一。
13.进一步地，所述汇合流道位于底模底面上，所述汇合流道起点的位置为所述底模爪瓣最深处下方，所述汇合流道方向指向底模中轴线，横截面为矩形；所述汇合流道的横截面积不大于两侧二级分流道横截面积的二倍。
14.进一步地，汇合流道与所述二级分流道的连接转角做圆角处理。
15.进一步地，所述出水口为圆柱形，垂直于底模底面，所述出水口横截面积约等于汇合流道横截面积。
16.进一步地，所述封水板上表面设有多个连接孔，多个连接孔与出水口对应连接。
17.进一步地，所述封水板下表面设有封水板盖板。
18.与现有的技术相比，本发明的有益效果为：
19.本发明在底模上设计了向模腔内嵌的倾斜表面，减少底模底面距离凸筋的距离。在倾斜表面上建立的冷却水道，其形状结构更贴合模腔的形状，从而增加底模的散热效率。同时冷却水道关于中心阵列分布，使得整个底模的散热速度更加均匀。
20.在与传统底模冷却水道相比下，改进的随形冷却水道，能够改善散热条件，提高瓶的生产效率与制品质量。
附图说明
21.下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明：
22.图1为本发明实施例碳酸瓶底模的立体图；
23.图2为本发明实施例碳酸瓶底模的俯视图；
24.图3为本发明实施例碳酸瓶底模的剖视图；
25.图4为本发明实施例碳酸瓶底模的结构图；
26.图5为本发明实施例封水板的立体图；
27.图6为本发明实施例封水板的结构图；
28.图7为本发明实施例封水板的俯视图；
29.图8为本发明实施例封水板的剖视图；
30.图9为本发明实施例封水板盖板的结构图；
31.图10为本发明实施例封水板盖板的俯视图；
32.图11为本发明实施例一种碳酸瓶底模的随形冷却水路的结构图；
33.图12为本发明实施例装配体的结构图；
34.图中，1-底模底面，2-中心倾斜表面，3-侧倾斜表面，4-入水口，5-一级分流道，6-二级分流道，7-汇合流道，8-出水口，9-凸起，10-入水道，11-连接孔，12-c字槽，13-出水道，14-封水板盖板，15-c字凸台。
具体实施方式
35.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，以下将结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
36.如图1～图12所示，本实例的一种碳酸瓶底模的随形冷却水路结构，包括底模、与底模连接的封水板以及位于封水板底面的封水板盖板14，底模底面1中心设有中心入水口4，入水口4周围间隔分布有多个凹槽，每个凹槽表面均设有一级分流道5、二级分流道6；凹槽之间还设有汇合流道7，所述一级分流道5通过二级分流道6与汇合流道7连接，汇合流道7内设有出水口8。
37.每个凹槽包括两个倾斜表面以及中心倾斜表面2即向模腔内嵌的倾斜表面，一级分流道5位于凹槽的底面即倾斜表面2，二级分流道6位于两个侧面倾斜表面和中心倾斜表面2中；所述中心倾斜表面2、一级分流道5、两侧二级分流道6、所述汇合流道7、所述出水口8都关于底模中轴线呈圆周阵列分布，且数量等于该碳酸瓶底模所对应的碳酸瓶的瓶底凹槽数量，所述一级分流道5起点为入水口4，所述两侧二级分流道6起点为一级分流道5的末端，所述汇合流道7起点为相邻一级分流道5的两侧二级分流道6末端，所述出水口位于汇合流道7末端。本发明的底模结构相比原结构有很大的区别，通过增长冷却水路的总长度，减少冷却水路距离模腔内表面的距离，以及改进冷却水路为对称分布，本发明有助于改进碳酸瓶底模工作时的散热条件，具体表现为散热速度更快和散热更加均匀。以此减少散热时间，能够增加碳酸瓶的生产效率以及产品质量。
38.如图1至图3所示，所述中心入水口4开设在所述底模底面1的中心位置，中心入水口4的横截面为圆形，且其中轴线以及侧表面均垂直于底模底面1。
39.作为一种优选的实施例，所述中心入水口4的直径为20mm至30mm，优选为24mm。中心入水口4自底模底面1向内的深度优选为4mm。
40.如图2至图3所示，所述中心倾斜表面2的形状近似为矩形的平面，中心倾斜表面2的一条边与所述中心入水口4的侧表面相切，同时该边属于所述底模底面1。中心倾斜表面2与所述底模侧面相交为该表面的另一条边。中心倾斜表面2的另外两条边相互平行，两条边之间的距离优选为9mm，且为与所述两侧倾斜表面3相交形成的线。所述中心倾斜表面2与所述底面模腔表面的最近距离在5-10mm范围内。
41.如图3所示，中心倾斜表面2与所述底模底面1的夹角为40
°
至50
°
。中心倾斜表面2的对称轴也属于碳酸瓶模腔内的对应的凸筋的对称轴。
42.如图2所示，两侧倾斜表面3为平面，与所述中心倾斜表面2和底模底面1以及底模侧面连接，且关于所述中心倾斜表面2的对称轴对称。
43.作为一种优选的实施例，两侧倾斜表面3所形成的夹角为60
°
至80
°
范围，优选为70
°
。
44.如图1至图2所示，所述一级分流道5的入口在所述中心入水口4的侧面，位于中心倾斜表面2上，横截面为矩形，入口的高度为所述中心入水口4的深度，入口截面与所述中心入水口4的侧面相切，其横截面积不大于所述中心入水口4横截面积的五分之一。一级分流道5的主体部分为长方体凹槽，其底部表面与所述中心倾斜表面2平行且宽度相同，凹槽的
深度使得一级分流道5与入水口的边沿连接。
45.作为一种优选的实施例，一级分流道的长度为30mm。
46.如图1至图2所示，每个二级分流道6的横截面为矩形，分为起始段、中间段和终止段三段，起始段、中间段处于所述两侧倾斜表面3，终止段处于底模底面1，其底面分别与两侧倾斜表面3和底模底面1平行。两侧二级分流道6的深度与所述一级分流道5相等，其横截面积不大于一级分流道5的二分之一。两侧二级分流道6的起始段的侧表面与所述一级分流道5的顶端表面共面。在空间中，所述一级分流道5与两侧二级分流道6的起始段呈90
°
。两侧二级分流道6的中间段垂直于所述底模底面1，与起始段存在一个夹角。作为一种优选的实施例，所述一级分流道5的起始段长度为10mm。
47.如图1至图3所示，汇合流道7处于所述底模底面1，且其底面与底模底面1平行，所述汇合流道7方向指向底模中轴线，所述汇合流道7的横截面为矩形，深度等于两侧二级分流道6的深度，横截面积不大于两侧二级分流道6的二倍。汇合流道7的中轴线与所述两侧二级分流道6的终止段呈54
°
，连接转角做圆角处理，以增加汇合冷却液的流动性。
48.如图1至图3所示，出水口8处于所述汇合流道7的末端，其直径等于汇合流道7的宽度，其横截面为圆形。出水口8的侧面垂直于所述底模底面1且与所述汇合流道7的侧表面相切。
49.如图5～图8所示，所述封水板上设有入水道10和出水道13，封水板上表面分布有多个凸起9，封水板上表面设有连接孔11，封水板下表面设有c字槽12。
50.如图5所示，所述凸起9位于封水板的上表面，其形状及数量与底模的凹槽相同。
51.如图11至图12所示，凸起9在与底模的凹槽装配后，没有空隙。
52.如图8所示，所述入水道10分为两段，分别为水平段与竖直段。竖直段位于封水板中心，其深度优选为17mm，水平段位于所述凸起9下方，其轴线属于所述凸起9的对称面中，封水板的侧表面通过水平段与竖直段连接。水平段与竖直段相互贯通，两者的轴线夹角垂直，竖直段的底面与水平段的侧面相切。所述入水道10水平段与竖直段的横截面均为圆形，其直径优选为14mm。
53.如图2～图7所示，所述连接孔11的形状、数量及直径均等于所述出水口8，所述连接孔11的轴线与所述出水口8重合。
54.如图12所示，所述连接孔11在封水板与底模装配后，其轴线与所述出水口8重合。
55.如图6至图8所示，所述c字槽12关于所述入水道10水平段的轴线所在的竖直平面对称。所述c字槽12的内表面与所述连接孔11内表面相切。所述c字槽的宽度优选为14mm，其深度优选为18mm。所述c字槽12的侧表面与封水板底面垂直，其底面与封水板底面水平。所述c字槽12的内外表面平行，两端表面平行且与所述连接孔11的侧表面相切。在所述c字槽的外表面与两端表面相接处，做5mm圆角处理。
56.如图7至图8所示，所述c字槽12与所述连接孔11相互贯通，所述连接孔11的长度优选为2mm。
57.如图8所示，所述出水道13的轴线水平。所述出水道13的轴线属于所述入水道10水平段的轴线所在的竖直平面。所述出水道13与所述c字槽12相互贯通。所述出水道13的轴线与封水板下表面的距离优选为9mm。所述出水道13的横截面为圆形，其直径优选为14mm。
58.如图9至图10所示，所述封水板盖板14上设有c字凸台15。
59.如图7和图10所示，所述c字凸台15的形状与所述c字槽12相同，与c字槽12配合连接。
60.如图11至图12示，在封水板盖板14与封水板装配后，所述c字凸台15的上表面与所述出水道13的表面相切。
61.在底模、封水板和封水板盖板装配后，外部冷却液首先从入水道10流入，然后流到中心入水口4，此时水流被分为五股向一级分流道5流入，对于每一条一级分流道5中的水流，在流道的末尾又被分成两股向各自的二级分流道6流入，相邻凹槽之间的二级分流道6中的水流汇入同一条汇合流道7，汇合流道的水流流至出水口8从而离开底模，经过连接孔11以后进入c字槽12汇合，c字槽12中的水流最终由出水道13流出。
62.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

技术特征：
1.一种碳酸瓶底模的随形冷却水路结构，其特征在于：包括底模、与底模连接的封水板以及位于封水板，底模底模底面(1)设有中心入水口(4)，入中心水口(4)周围间隔分布有多个凹槽，每个凹槽表面均设有一级分流道(5)、二级分流道(6)；凹槽之间还设有汇合流道(7)，所述一级分流道(5)通过二级分流道(6)与汇合流道(7)连接，合流道(7)内设有出水口(8)；所述封水板上表面分布有与凹槽配合的凸起(9)、以及入水道(10)和出水道(13)。2.根据权利要求1所述的碳酸瓶底模的随形冷却水路结构，其特征在于：每个凹槽包括两个侧面倾斜表面以及中心倾斜表面(2)，所述中心倾斜表面(2)的形状近似为矩形，中心倾斜表面(2)的一条边与所述中心入水口(4)的侧表面相切。3.根据权利要求1所述的碳酸瓶底模的随形冷却水路结构，其特征在于：所述中心入水口(4)为圆柱形结构，所述中心入水口(4)位于所述底模底面的中心，且垂直于底面。4.根据权利要求2所述的碳酸瓶底模的随形冷却水路结构，其特征在于：所述一级分流道(5)位于中心倾斜表面(2)中，横截面为矩形；一级分流道(5)的入口截面与所述中心入水口(4)的侧面连接，所述一级分流道(5)的横截面积小于或等于所述中心入水口(4)横截面积的五分之一。5.根据权利要求2所述的碳酸瓶底模的随形冷却水路结构，其特征在于：所述二级分流道(6)位于两个侧面倾斜表面中，横截面为矩形；二级分流道(6)的起点与一级分流道(5)形成的夹角大于90
°
，二级分流道(6)的横截面积小于或等于一级分流道(5)横截面积的二分之一。6.根据权利要求1所述的碳酸瓶底模的随形冷却水路结构，其特征在于：所述汇合流道(7)位于底模底面(1)上，所述汇合流道(7)起点的位置为所述底模爪瓣最深处下方，所述汇合流道(7)方向指向底模中轴线，横截面为矩形；所述汇合流道(7)的横截面积不大于两侧二级分流道(6)横截面积的二倍。7.根据权利要求1所述的碳酸瓶底模的随形冷却水路结构，其特征在于：汇合流道(7)与所述二级分流道(6)的连接转角做圆角处理。8.根据权利要求1所述的碳酸瓶底模的随形冷却水路结构，其特征在于：所述出水口(8)为圆柱形，垂直于底模底面(1)，所述出水口(8)横截面积约等于汇合流道(7)横截面积。9.根据权利要求1所述的碳酸瓶底模的随形冷却水路结构，其特征在于：所述封水板上表面设有多个连接孔(11)，多个连接孔(11)与出水口(8)对应连接。10.根据权利要求1～9任一项所述的碳酸瓶底模的随形冷却水路结构，其特征在于：所述封水板下表面设有封水板盖板(14)。

技术总结
本发明公开了一种碳酸瓶底模的随形冷却水路结构，包括底模、与底模连接的封水板以及位于封水板，底模底模底面设有中心入水口，入中心水口周围间隔分布有多个凹槽，每个凹槽表面均设有一级分流道、二级分流道；凹槽之间还设有汇合流道，所述一级分流道通过二级分流道与汇合流道连接，合流道内设有出水口；所述封水板上表面分布有与凹槽配合的凸起、以及入水道和出水道；所述中心入水口、从中心入水口向外伸长的一级分流道、从一级分流道末端向两侧伸长的两侧二级分流道、相邻一级分流道的两侧二级分流道汇合而成的汇合流道、在汇合流道末端的出水口。本发明有助于改进碳酸瓶底模工作时的散热条件，具体表现为散热速度更快和散热更加均匀。更加均匀。更加均匀。


技术研发人员：胡青春 王桢皓
受保护的技术使用者：华南理工大学
技术研发日：2023.04.11
技术公布日：2023/8/14