具有紊流发生器的注塑装置技术领域
本发明涉及的是一种注塑装置领域的技术，具体是一种能够提高注塑件与冷却水
道之间热交换效率的具有紊流发生器的注塑装置。
背景技术
注塑模在注塑生产中，通常依靠模温控制机以循环冷却水来控制模具温度。冷却
水在模具的冷却水路中循环流动，依靠吸收模具管壁传导的热量，并流出模具外散热冷却
后再循环进入模具，以此来降低模具的温度，缩短塑料件的凝固、冷却时间，以提高生产效
率。
根据流体力学理论，液体流动时，根据流速分别处于层流状态和紊流状态。液体的
流动状态则由流动速度来决定：1)贴管壁的一极薄层液体，其流动速度为零，称为附面层；
2)不超过一定的流速，液体则平稳流动，称为层流状态；3)流速达到一定值时，液体的流动
则进入紊流状态。液体冷却介质在管道内流动时，管道截面上各不同部分的流速是不同的：
沿管壁处流速最小，管道中心处流速最大。因此，我们知道，无论流速大小如何，附着于管壁
处的液体始终流速为零，即附面层始终是存在的；而在紊流状态下的热传递是层流下的10
至20倍，因此改变冷却水的流动状态对注塑件的冷却将产生重要影响。而又由传热学理论
可以知道，当流体与管壁存在附面层时，尽管附面层的厚度非常小，但由于水是热的不良导
体，附面层的存在犹如在管壁与冷却水之间包裹了一层热的不良导体，大大降低金属模具
热量向冷却水体的传导，延长了冷却时间，即增加了生产周期；当冷却水以紊流状态在管道
中流过时，紊流的产生会破坏附面层，增加冷却水与管壁的热传导效率，从而减少冷却时
间，缩短生产周期。
目前市场上在提高注塑件冷却效率这一块上主要运用的方法有选择合理的注塑
模具材料、冷却介质和根据注塑件的形状设计合理的冷却水路通道，从而使得两者之间热
交换面积提高来缩短冷却时间，还未有在实际生产过程中从改变水流状态这一因素来提高
注塑件冷却效率的装置设备，这使得注塑件的冷却效率还不能达到理想要求，进而也会在
一定程度上减低产品的生产效率。
发明内容
本发明针对现有技术无法用于注塑模模具内部系统的整体冷却，或其采用杆式螺
旋叶片结构，紊流效果受冷却水路形状设计影响，仅适用于设置在冷却水路的入口处和直
道式冷却水路中等缺陷，提出一种具有紊流发生器的注塑装置，小型伞型螺旋桨式叶片，不
受冷却水路形状的影响，且可放置于模具冷却水路中需要重点冷却区域，从而改变冷却水
的水流状态，提高注塑件和冷却水之间的热交换效率。
本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明涉及一种具有紊流发生器的注塑装置，包括：定模部件、动模部件以及设置
于其内部的注塑件，其中：定模部件和动模部件内部均设有冷却流道，冷却流道的首端设有
紊流发生器。
所述的紊流发生器包括：用于固定的圆盘底座以及通过连接杆转动设置于圆盘底
座上的若干螺旋桨式叶片。
所述的圆盘底座的圆心四周均布四个伞型孔，四个伞型空设计在冷却水道中方便
水流通过
所述的连接杆通过螺纹与圆盘底座连接。
除了上述冷却流道的首端，所述的紊流发生器优选进一步设置于冷却流道的入口
位置或流道中热交换缓慢的区域；从而在局部或者整个冷却水路中产生紊流，使附面层减
薄，从而加快模具与冷却液之间的热交换效率。
所述的热交换效率可采用但不限于热传导检测或红外线检测的方式获取。
技术效果
与现有技术相比，本发明在不改变原有冷却水路设计的基础上对冷却水路的水流
状态进行转变，根据各种模具冷却水路的直径来设计不同尺寸紊流发生器的螺旋桨叶片的
大小，使该设计的整体大小占冷却水道直径的1/2至2/3之间，该紊流发生器装置可主要安
置于冷却水道的入口处，以及模具需要重点冷却位置附近的冷却水道中，从而使流经模具
的冷却水强制产生紊流，使附面层减薄，进而提高模具与冷却水之间的热传导效率，达到减
少冷却时间，提高生产率和减少能耗的目的。
附图说明
图1为本发明紊流发生器在注塑模中安装位置图；
图2为紊流发生器在冷却水路中安装位置的结构放大图；
图3为本发明紊流发生器结构示意图；
图中：a为侧视图；b为轴向示意图；注塑件1、定模部件2、动模部件4、冷却水3、进水
口5、紊流发生器6、圆盘底座7、连接杆8、三叶/四叶螺旋桨式叶片9、螺钉10。
具体实施方式
如图1所示，本实施例包括：注塑件1、定模部件2、动模部件4、冷却水3、进水口5以
及紊流发生器6。
如图3所示，为所述紊流发生器6结构示意图，该紊流发生器6包括：圆盘底座7、连
接杆8、三叶/四叶螺旋桨式叶片9及螺钉10。
所述的圆盘底座7的结构为圆心处有一带有内螺纹的螺纹孔，该孔用于固定连接
杆8，通过螺纹连接将连接杆8固定在圆盘底座7上，圆盘底座7螺纹孔四周均布四个伞型孔，
四个伞型空的设计应保证在冷却水道中方便水流通过，该圆盘底座7的具体形状和紊流发
生器的整体尺寸大小可根据冷却水路的流速和直径具体设计，其直径可设计在冷却流道直
径的1/2至2/3之间。
所述的连接杆8一端带有外螺纹，连接圆盘底座，另一端带有螺钉孔，用于限定螺
旋桨式叶片9。
所述的三叶/四叶螺旋桨式叶片9中心带有圆孔，螺钉10穿过该孔，螺钉10的选取
应保证足够长，在完整配合连接杆内螺纹条件下仍有多于长度，从而保证使叶片限制在连
接杆8一端可自由转动。
如图2所示，为紊流发生器安装于注塑模冷却水路入口处的安装结构举例，将紊流
发生器带螺旋桨式叶片的一端朝里安装于冷却水道，圆盘底座7正面与进水口平面贴合，底
面与进水口水嘴平面贴合，至此紊流发生器被固定在进水口处。在进水口水嘴处通以冷却
水流，水流通过圆盘底座7的四个伞型孔带动三叶/四叶螺旋桨式叶片9自由转动。根据流态
转变时雷诺数值的计算公式Re＝(ρvD)/η，其中：v、ρ、η分别为流体的流速、密度与黏性系
数，D为管径，当Re＞4000时，水流为紊流状态。通过调节进水口处的水流速度，使水流在入
水口处已部分达到紊流状态，冷却水再经过紊流发生器时已完全被强制转化为紊流状态，
从而不同程度的破坏冷却水路中附面层的厚度，进而提高了冷却水与模具之间的热交换效
率，减缓了注塑件冷却所用时间，提高了产品的生产效率。
上述具体实施可由本领域技术人员在不背离本发明原理和宗旨的前提下以不同
的方式对其进行局部调整，本发明的保护范围以权利要求书为准且不由上述具体实施所
限，在其范围内的各个实现方案均受本发明之约束。