热流道模具技术
申开智，等：热流道模具技术４１热流道模具技术
中开智郭建明。
（四川大学高分子科学与工程学院、高分子材料工程国家重点实验室，成都６１∞６５）
热流道不能箅是一项新的技术，３０多年前就已经出现，但在过去很长一段时间里其应用一直受到很大阻力，甚至许多企业在采用了热流道技术后又完全返回到普通冷流道系统。十多年前在美国热流道模具在注射模具总量中还只占百分之几，而今天已达到３０％以上，许多热流道模具厂商的产量成倍增长，并且还不断扩大。我国过去曾大力宣传推广热流道模具，但并不奏效。一直到近年来随着热流道技术的进步，效率提高，合理的成本及实际工作效率逐渐被用户认可，许多大批量的、大型的、要求高的塑料件在设计模具时都首选热流道模具。近年来除国内自己建立了热流道生产厂外，国际许多知名厂家也相继在国内设厂，为用户提供热流道系统。因此，我们今天要重新认识、评价和推广应用热流道技术。热流道模具的优点有：
①节省了普通浇注系统流道凝料回收加工的费用。
②缩短成型周期。省去脱浇注系统的时闻及为了冷却粗大的浇注系统所多耗费的时间。
③能更有效地完全利用注塑机的注塑能力生产出较大的产品，节省每次注塑时耗于浇注系统的料。与三板式模相比，由于无需脱浇注系统，所需开模行程大大减小，能生产高度更大的制品。
④浇注系统粗大且保持最佳的熔融状态，因此充模流动阻力减小，有效补料时间延长，有利于提高制品质量。同时由于不需在新料中大量掺人回收的浇口料，也有益于提高制品质量。
其缺点是：
①开机时要较长时间才能达到稳定操作，因此开机时废品较多。
②需要操作技能较高的专业人员。
③模具结构复杂，成本高，需要增添外接温控仪等辅助设备。
④易出现熔体泄漏、加热元件故障等较敏感问题，需精心维护，否则可能产生热降解等不良现象。
就经济性而言应作具体分析，热流道模具制造费用高，需要增加附加装置，但由于省去了浇注系统回头料的粉碎回收，～人可操作更多的机台，能更有效地利用小型机器的能力。当生产批量较大时使用热流道模具较合理，反之宜采用三板式模具。据前西德１９世纪８０年代后期统计，年产量达１０７件／ａ时，使用热流道模具比三板式模具节省费用４０％以上。
１热流道模具的前身——绝热分流道模舆技术在普通注塑成型时，主流道中的塑料熔体往往是最后冷却固化的，只有流道全部固化才能取出产品，在焦急等待中产生了一种想法“何不只取产品而不取尚未固化的浇注系统”，于是便产生了绝热流道技术。这时将模具的主流道、分流道设计得特别粗大，约０２０一０３０ｍｍ，以致流道中心部位的塑料熔体在周期较短的快速循环中，来不及凝固，而始终保持熔融状态，从而在后续的各次注射时塑料熔体能通过它顺利进入型腔，如图１所示。
１一定模底板；２一流道板；３一浇口衬套；
４～定模型腔板；５－－型蕊；６一绝热层
图】多型腔绝热流道模具
这类的模具有三个问题需在设计时解决：
（１）制品要求在浇口处冻结即降温到熔点以下，以便脱模。流道要求在浇口处熔融，保持通畅。解决办法是加长浇口长度，以缓和冷热矛盾，或在浇口靠流道一侧置加热探针，使浇口处熔融通畅。
（２）要求流道向外散热慢，不易冻结。型腔板则要求向外传热快，制品能迅速固化，缩短成型周期。解决的办法是提高流道所在模板的温度，降低型腔所在模板的温度。
４２２００２年中国工程塑料加工应用技术研讨会论文集
（３）停车时流道内的物料会冻结，无法重新熔融流动，解决的办法是设计一流道分型面，开车前可以打开，取出流道凝料。
图２为一实用例子，在给料喷嘴中插入带加热棒的探针，探针有三个三角翼，用来保持其对中性，使浇口不易冻结，成型周期可长达２—３ｒａｉｎ。对流道板（图中Ａ段）辅助加热，温度保持７０—８０气，而型腔板温度较低（图中Ｂ段）。绝热流道中心开有分型面，以备在停车后取出流道凝料。
ｌ一动模垫板；２一型芯；３一冷却水管；
４一型芯固定板；５一脱模板；６一动模镶件；
７一密封环；８一冷却水管；９一定模板；
１０一定模镶件；ｌｌ一浇口套；１２一流道板控温管；
１３一浇遭板；１４一加热探针；１５一加热器；
１６～定模底板；１７一绝热层；１８一蠊形弹簧；
１９一定位环：２０一主流道套；Ａ一探针；
如一浇日直径；畦—探针端部直径；
￡～浇口台阶长；卜撵针尖角；卜流道锥角；仁浇口角
图２№ｗⅢｔＤｉｅ公司的绝热流道模具
绝热流道模具还存在一个弊端，那就是流道横断面上各处物料温度不同，在高速注射时流道边缘的低温料会带入型腔，造成进料温度不均，会大大降低塑料件质量，因此高质量的制件应采用热流道。
２热流道模具技术
热流道模具是采用加热的办法使主流道、分流道均处于高温下，流道中的塑料保持熔融状态，将流道加工在一独立的模板内成为热流道板。为了避免热流道板上的热量大量传向模具的其它部分，热流道板与模具的其它模板间必须绝热，常用的绝热方式是空气间隙绝热，喷嘴头部可用空气间隙绝热，也可用塑料本身绝热。热流道模具停车后再开车时不需打开流道取凝料，只需加热流道板，达到塑料熔融温度即可重新流动。热流道系统流道内温度均匀，易调节控制，压力传递良好，可用较低的成型温度和较低的注塑压力，这样既可减少塑料的热降解，又能降低制品内应力。热流道模具按喷嘴结构形式不同有多种形式，类型均大同小异，但各个厂家加工工艺和实施办法却有很大区别，这决定了热流道系统的质量和价格的差异。‘２．１直通式点浇口热流道模具
直接向型腔进料的热流道点浇口能完全消除流道凝料，这时浇口的温度必须控制十分严格，热流道点浇口是最常用的浇口形式，其结构形式很多，可分为以下几类：即带塑料绝热层的导热喷嘴、空气绝热的加热喷嘴、带导热探针的喷嘴、带加热探针的喷嘴、弹簧针阀式喷嘴、外力启闭阀式喷嘴等。现分述如下：
（１）带塑料绝热层的导热喷嘴这是一种比较古老的形式。典型结构如图３所示。流道板部分用电热棒或电热管加热。喷嘴用导热性能优良、强度高的铍铜合金（也可用性能类似的其它铜合金）制造，以利热量传递。喷嘴前端有塑料隔热层，铍铜喷嘴不与型腔板直接接触，两者通过导热性较差的滑动压环９隔离，且浇口衬套８与定模板间有空气绝热间隙。图３（ｂ）为喷嘴局部放大图，浇口直径为０．７ｍｍ，用于生产小型制品。图４所示的喷嘴，浇口直径为１．５ｍｍ，用于生产质量为１．３ｋｇ的大型制品。滑动压环与浇口衬套的接触平面应加工良好，并维持适当的接触压力。
ｌ一定位环；２一主流道衬套；３一绝热垫圈；４一支柱；
５～热流道板；６一热电偶孔；７～喷嘴；８一浇口衬套；
９一滑动压环；ｌｏ一动模板；１１一定模板；１２一加热器：
１３一压紧螺钉；１４一堵头；１５一定模底板；１６－－支撑螺钉ａ—带塑料绝热层的导热喷嘴．ｂ一喷嘴局部放大图
图３多型腔针点浇口热流道模具
申开智，等：热流道模具技术４３
１一动模板；２一型腔；３－－浇１２１衬套；４一定模板；
５一滑动压环；６－－流道喷嘴；７－－热流道板
图４生产大型制品的针点浇口喷嘴
多型腔热流道模具其热流道板和型腔部分在工作时因温度不同而产生不同的横向热膨胀，但由于喷嘴和型腔之间有绝热间隙，两者即使有少量的相对位移亦不致于发生干涉，设计时应事先预留好温度变动引起的偏心距，如图５所示。热流道板上各喷嘴间的中心距愈大，热膨胀值愈大，当定模和动模间温差较大时（定模边受高温热流道板影响），也会引起热膨胀的不一致。
励，黝
１一运转时聩嘴中心线；２－－－运转时喷瞩位置；
３一浇口中心；４一常温时喷嘴中心线；
５一常温时喷嘴位置
圈５热膨胀产生的偏心距
（２）空气绝热的加热式喷嘴当喷嘴较长时就需对喷嘴加热，加热功率约２０一３０ｗ。这种喷嘴能分别将各自的温度控制在最佳值，适宜于生产精密的工程塑料件，如图６所示。其缺点是模具型腔与喷嘴接触区域的温度升高，但加工热变形温度较高的工程塑料制件是可行的。
一带式加热器；２一喷嘴；３一热流道板
图６空气绝热的加热喷璜２．２带热探针的喷嘴
这种喷嘴在离制品０．２～０．５ｍｍ处的浇Ｉ：１中心有一高温的热探针，用以保持浇Ｅｌ畅通。
（１）带导热探针的喷嘴如图７所示，导热探针可将热流道板的热量通过中心探针导向浇口，可防止物料在浇口处凝固，并使流道中心的塑料熔体保持高温。带导热探针的喷嘴由于探针为塑料熔体所包围，处于平衡状态，受弯曲力不大，当生产工程塑料或其它纯塑料制品时可用导热性极强的纯电解铜来制造，但当生产玻纤增强的魍料制品时，为避免浇口处剧烈磨损，可局部镶上耐磨的钢件或其它金属件。
一热流道板；２一两孔；３一淬火钢头；４一密封钢件
图８带导热探针的多孔喷嘴
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（３）带加热探针的喷嘴这类喷嘴商品化的结构非常多，较有名的有日本的ＴＧＫ喷嘴和美国的Ｉｎｃｏｅ热喷嘴。由于在探针的芯棒（分流梭）内安装有小型棒状加热器，可保证该流道和浇口处的树脂不冻结。图９为ＴＧＫ喷嘴，分流梭的窄端呈针形，延伸到浇口中心，距型腔约０．５ｈｉｍ处，可实现稳定的连续操作。圆锥形喷嘴头部与型腔板之间留有０．５／／ｌｍ的绝热层，为塑料所充满。图９ｂ所示为浇口处局部放大图，中心棒式加热器的体积较小（够６．２５一卿．４２ｍｉｌｌ），而功率较大（１５０—６００Ｗ）。
１－－定楼板；２一喷嘴；３－－鱼雷头；４一鱼雷体；
５一加热器；６一引线接头；７－－冷却水孔
ａ一喷嘴内加热的热巍道；ｂ一浇口加热探针局部放大匿
图９ＴＧＫ系统带加热探针的喷膏
该喷嘴有大小不同的尺寸系列，浇口直径０．８—２．４ｍｉｌｌ，根据注塑量大小不同选用。可采用淬火镀铜制造的分流梭，它使温度控制更均匀。图１０为ＴＧＫ喷嘴在一模多浇口时与流道板组合的形式。铡ｌ１润＼＼／＼／＼臌Ｎ、７旷／＿＿≮‘＼
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图１０Ｔｔ；Ｋ顷瞩与藏道板配合
美国ＩＮＣＯＥ系统的热喷嘴是一种广泛采用的热喷嘴，与ＴＧＫ不同的是，其头部设有塑料绝热层．如图１１所示。在分流梭中置有加热棒，同时还有进行温度控制的热电偶，使用比例调节方式严密地控制塑料熔体的温度，浇口容易拉断而又不产生流涎。安装时喷嘴前端面进入型腔构成型腔～部分，并有一个短的配合段，其余部分留出空气间隙与型腔板绝热。在该喷嘴中靠近喷嘴外圈的靼料温度较低，可能形成冻结层，但靠近分流梭表面的塑料处于良好的流动状态，塑料在压力下沿加热探针尖端一直进入型腔。
】一喷嘴Ａ口；２一燕尾部；３一螺纹；４一树脂通道；
５一主体；６－－浇口；７一加热棒；８—分流梭
图１１带头热喷嘴
ＩＮＣＯＥ热流道板以特殊合金钢制作，在流道两侧插入加热棒，流道内经磨光处理，它与热喷嘴和注塑机喷嘴配合使用的情况如图１２所示。另外还有一种ＩＮＣＯＥ热喷嘴，其分流梭前端无外壳，使型腔上浇口开设的位置比较灵活，甚至可在制品的棱角、加强筋及形状不规则的表面开设浇口，如图１３所示，这种浇口周围的模壁较厚，耐压比前者高。
檀醑耐
ｌ一定位环；２一底板；３—热喷嘴衬套；４一承压盘；
５—热流道板；６一支柱；７一加热棒；８一不锈锕Ｏ型环；
９一冷却水孔；１０－－承压板；１ｌ一中心支柱
圈１２ＩＮＣＯＥ热喷嚏与流道板配合
２．３矛式喷嘴（枪式喷嘴）
矛式系统是日本产特殊热喷嘴，亦称枪式喷嘴，我国有引进，其流道部分采用热流道方式，但在浇口
申开智，等：热藏道横具技术４５
田１３龙头热喷嘴
部分有一伸入浇口颈中的矛头，它是一温度随操作周期变化的加热探针，是由特殊合金制成的发热体。矛头尖端离型腔表面约０．２ｍｉｌｌ，在注塑前瞬间（约３ｓ）矛头通电，浇口部位树脂受热熔融，洼塑完毕，矛头断电，树脂冷却，浇口处冻结。矛式系统在模具中配置情况如图１４所示，按其使用状况有多种尺寸系列，其典型结构如图１５所示。探针和矛体分别由不同加热系统加热，矛式加热系统的矛头除了非通即断这种形式外还有一种在浇口封闭时通以小电流，将树脂预热，注射时再通以大电流使浇口熔化畅通的形式，矛式浇口几乎适于所有的塑料品种。如ＰＶＣ，尼龙类等。其成型周期短，制件误差小，能成型精密制品。
１一撵针垫座；２一不锈钢Ｏ型舅；３一流道板；
４一分漉道套；５－－探针；６—探针加鼎器；７一型腔板；
８一冷水孔；９一调节螺钉；ｌＯ一定位销；１１一加热器孔
１２－－热电偶孔；１３－－定位孔；１４一中心定位销
图１４矛式赜嘴在模内配置
加热器用导线；２一外套；３一矛式探针
４一加热器；５—探针用导线
图１５矛式喷噍２．４阀式浇口热流道喷嘴
对熔体粘度很低的塑料来说，为避免流涎现象，热流道模具可采用特殊的阀式浇口，在注射和保压阶段将阀芯开启，保压结束后即将阀芯关闭，在脱出制品后不再发生流涎和拉丝现象。此外阀式浇口开口尺寸大，可达０１２．５ｍｍ，流动阻力小，磨损小。
（１）弹簧针闽式喷嘴这种喷嘴分别用弹簧力和塑料熔体压力启闭阀芯，图１６为国内自行设计的一种阀式浇口，可用于多型腔，也可用于单型腔，其加热原件装在喷嘴周围和主流道周围，用环氧玻璃钢压制成的罩壳进行绝热。
ｌ一定模底板；２一热流道板；３—锁紧盖；４一压力弹簧；
５一阀杆；６一定位环；７一主流道衬套；８一加热圈；
９一针阀；１０一隔热外壳；１１－－加热圈；１２一喷嘴体ｉ
１３一喷嘴头；１４一型腔板；ｉ５一动模板；１６一凸模
图１６多型腔弹簧阀式浇口热流道模具
图１７所示的阀式浇口的启闭由模具所附加的液压机构来完成，液压缸通过杠杆带动针形阀的阀芯作往复运动，完成浇口启闭动作。阀式浇口的优点是当树脂的熔融粘度很低时可避免流涎，温度偏高时可减少拉丝现象。由于针阀往复运动又能减少浇口处的冻结，如将针阀的前端作成一小平面伸人浇口与型腔齐平，这时在制品上几乎不会留有浇口痕迹。
ｌ～动模板；２一定模板；３一浇口套；４一喷嘴头；
５一定模底板；６一喷嘴体；７一压板；８一针阀；９一杠杆
１０一支撑板；１ｌ一锁紧螺母；１２～喷嘴盖；１３一油压缸
１４～活塞杆ｉ１５一加热孔道；１６一压紧螺钉
图１７液压杠杆阀式浇口热流道模具
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（２）液压驱动阀式浇口该浇口的一大优点是
可以准确地控制补料时间，特别是靠专门的机械或
液压机构驱动的阀式浇口可以在高温高压下提早快
速封闭浇口，这样可降低塑料件的内应力，减小应力
开裂和翘曲变形，增加尺寸稳定性。
机械或液压驱动的阀式浇口在阀芯开启前可以
在注塑机料筒内施以预压，使塑料产生预压缩，当浇
口开启的一瞬间，塑料预先压缩的体积迅速膨胀，能
大大缩短充满型腔的时间，还能增加塑料最大流程
比，例如ＨＤＰＥ在温度２０４．４０Ｃ、压力１０５ＭＰａ下ｊ
体积压缩比为８．５％。假设料筒内塑料容积为模具
型腔容积的５倍，则在针阀开启的同时由于膨胀使
充模时间能够缩短８．５％×５＝４２．５％。实验表明，对于ＬＤＰＥ流程比（Ｌ／ｔ）能从常规的２４０提高到３１０。由于快速进料和快速封闭使成型总周期大为缩短，特别是薄壁制品有时可使成型周期缩短１／３或更多，在操作时要掌握针阀封闭的时间，如浇口处已冻结再关闭针阀，则不但使针阀失去了意义，还会使浇口内的树脂被挤向塑料件而在浇口周围产生皱折，或使没有挤平的树脂成为突起状，如图１８。阀式浇口针形阀的滑动面容易产生树脂泄漏，应设计适当的流道将泄漏的树脂导出模外，而不致进入弹簧或导线等要害部位。
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Ⅲ■Ｒ口■Ⅱ
图１８操作不当的浇口痕迹
在热流道模具里，机械或液压驱动的阀式浇口的阀芯内还可钻孔插入内加热器，使阀芯起内加热分流梭的作用。阀式浇口的缺点是模具结构复杂，精度要求高，增加了模具制造成本。
（３）气压驱动阀式浇口除弹簧驱动和液压驱动阀式浇口外，当前还大量采用和发展着气压驱动（通过气缸）的阀式浇口，气压驱动更安全，不会因泄漏而发生污染等问题，如图１９。
２．５带冷流道浇口的热分流道模具
它是指热流道后面带有一段冷流道，由冷流道与制品相连，最常见的是带一段冷主流道型浇口如图２０，图２１为冷凝潜伏式浇口，前者喷嘴短，不需加热，后者喷嘴很长，浇口部分设外加热器。热流道模具的一个重要问题是流道板加热之后要发生明显
１一物料人口；２一加热圈；３－－上下移动横梁；
４一气缸体；５－－活塞；６－－密封环；７－－阀芯；８－－喷嘴；
９一电源；１０一热电偶引线；１１－－气道
图１９侧浇口热流道喷嘴
的热膨胀，在模具设计时必须考虑，留出膨胀间隙，否则膨胀产生的力会使模具变形，发生破坏或其它问题。在图２０所示结构中，流道板的热膨胀通过端面接触的喷嘴和滑动支承环的滑动来补偿，为了不发生堵塞，喷嘴口直径小于主流道小端直径，喷嘴靠流道板传热来保持温度，也可在喷嘴上设加热圈辅助加热。间接进料方式的冷流道部分可采用潜伏式浇口，如图２ｌ，此结构通过喷嘴细颈（Ａ）将高低温分开，喷嘴热膨胀由间隙ｃ弥补，流道板热膨胀可在喷嘴上方滑移，此结构可实现自动操作。
１一主流遭村套；２—热流适板；３一足模膳板；４一垫块；
５一滑动压环；６一喷嘴；７一支撑螺钉；８一堵头；９一销钉；
１０一压紧螺钉；１Ｉ一支块；１２一主流道浇口套
图２０多型腔主流道型冷浇口热分流道模具
３热流道板
热流道板的作用是将塑料熔体恒温地经分流道送人各个热流道喷嘴，熔体在热流道板内流动时压力损失要小，没有停料死角，在分流道布置上应尽可
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ｌＺＩ
卜一热流道板；２—热电偶；３一加热圈；
４一冷潜伏式浇口
图２ｌ多型腔潜伏式冷浇ｒａ热分流遭模具
能地采用平衡式布置，均匀地分配物料，热流道板的结构有外加热热流道板和内加热热流道板两大类。３．１外加热热流道板
外加热热流道板常采用热作工具钢制作，钻出约０５—０１２ｍｍ的圆形流道，用棒式加热器、管式加热器或加热圈加热，流道板和模具定模板及型腔板之间用空气间隙或其它绝热材料绝热。图２２为采用棒式加热器的四型腔热流道板，热电偶测温部位最好安装于与流道等效地受加热器加热的位置。流道板与各个喷嘴应分别进行温度控制，流道内壁需铰削或抛光，以免滞料分解，转角处要平滑过渡。主流道衬套一般直接用螺纹连接在流道板上，且不与定模底板接触，留出绝热间隙。还有在主流道衬套中加入过滤器的设计，它能滤去料中杂质，防止喷嘴孔（浇口）处堵塞。流道板的加热功率应能在０．５～１ｈ将流道板的温度从常温升高到２００～３００℃。３．２内加热式热流道板
这种流道板适用于给料喷嘴部位带有内加热探针的热流道模具，分流道本身也采用内加热管加热，如图２３（ａ），这时流道板表面温度ｔＬ＃ｆ－ＪＪｔｌ热流道板表面温度低得多，仅４０℃左右，而外加热流道板温度在２００～６００℃范围内，因此其热损失比后者小７５％，能节省大量的能源，其流道外壁附近的树脂处于冻结状态．因此大大降低了漏料的可能性，流道内仅中心处于流动状态，类似于绝热流道。塑料沿管的外围空间流动，当流道垂直相通时，为了使其中心的加热器互不干扰，垂直流道间采取交错穿通的办法，如图２３（ｂ）所示。采用这种热流道板装置的模具如图２４。这种热流道板的缺点是流道断面内物料温度高低不均，在高速注射时易将冷料带入型腔，降低制品质量，热敏性树脂还会分艇，且沿环隙流动
图２２四型腔热流道板
１、５、９一暂式加热器；２一分流道加热臂；３一流遭板；
４一喷嘴加热管；６一定模底板；７一定位环；８一主流道衬套；
ｌｏ一主流道加热管；１１一浇口板；１２一喷嘴；１３一型芯；１４一型腔板
图２４内加热热流道模具
阻力比外加热管和流道阻力大得多。
３．３热管加热热流道
热流道模具的核心问题之一是控制主流道、分流道直到给料喷嘴头部的温度均匀稳定。由于与给
２００２年中国工程塑料加工应用技术研讨会论文集
料喷嘴相邻的型腔温度较低，虽然采用了各种隔热措施，但仍有不少热量从喷嘴头部散失，使得流道两端温差增大。在普通热流道中，为了缩小给料喷嘴头部和流道之闽的温度差，采用铍铜等导热性优良的材料来制造给料喷嘴，但仍不能达到理想的程度。国外采用热管作为流道到给料喷嘴之间的导热元件，其导热能力可达到铜的１０００倍以上，其原理如图２５所示，Ａ为蒸发段，Ｂ为冷却段。液体工作介质在加热区域受电加热器加热而蒸发，并把热量以蒸气的形式扩散到冷端，在此处蒸气冷凝而放出热景。冷凝液通过毛细管再返回加热区，由于蒸气输送热量，可保持热管各部位之间温差极小。
１一臂咒；２－－毛绷吸被芯；３－－蒸气腔
圈２５热管导热机理
图２６为热管用于模具主流道套的情况。热管制作成夹套形式围绕在主流道周围，塑料沿中心流道流动，主流道套上部电加热圈放出热量通过热管将热量传到给料喷嘴头部，从主流道始端到给料喷嘴头部的流道各个部位，其温差均可控制在１．５—２６Ｃ，保持极其理想的加工温度，在给料喷嘴头部到型腔浇口之间有一塑料绝热层，用来减小热传递。国外这种用于主流道衬套的热管已规格化、商品化，它具有塑料熔体流动阻力小、不会产生局部过热分解、更换塑料品种时易清洗、使用寿命长等优点。热管浇口套只在定位环处和衬套尖端部与模具型腔板直接接触，其它部位有空气隔热间隙。显然热管也可用于流道板的加热恒温。
１一加热套筒；２一定位田；３一空气绝热层
４一流道；５一热管工作液；６一树脂绝热层
图２６热管主流道套
热流道模具技术
作者：申开智， 高分子材料工程国家重点实验室(成都)， 郭建明， 高分子材料工程国家重点实验室(成都)作者单位：四川大学高分子科学与工程学院
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本文链接：https://www.360docs.net/doc/8112184809.html,/Conference_4110646.aspx
热流道模具常见问题的解决措施和注意事项
1、交口处光圈 原因：浇口周围温度过高 解决方案：改变喷嘴温度及/或者改变浇口冷却水路的温度，从而达到最佳的温度，对PC而言，浇口区域温度在110--130度之间为佳，对PMMA而言90—110度为佳； 试模过程中的检测：测量浇口周围的实际温度，适时调整，保证生产稳定； 2、产品表面有明显的浇口痕迹 原因：阀针过短、浇口温度过低、保压压力过大或者时间过长、过长的注塑时间； 解决方案：检测阀针长度，与喇叭口的配合情况；检测喷嘴嘴芯与模具之间的距离；升高喷嘴温度，同时（或者）优化冷却水路温度；在保证产品外观无缩水，尺寸合格的基础下，减少保压的压力值和时间； 试模过程中的检测：当试模过程中如上情况发生时，第一步应该检测阀针是否完全突出模具；要求阀针封闭后，突出模具定模型腔面0.2～0.3mm，并且前端带有0.1mm的弧度； 如果阀针的位置正确，问题有可能归因于保压（压力过大，或者时间过长）或者气缸的压力太小。 如果阀针在浇口后面，有可能是机械问题（阀针过短）或者感温不准，浇口温度过低，浇口锥形部分附着一层冷料薄膜，阀针无法到达底部，在这种情况下，浇口必需用火加热并且手动开关阀针。 如果阀针在正确的位置运动表明阀针长度合适，不然需要调整阀针长度。重新开始试模时，在正确的温度条件下。 如果生产几模后又出现同样的问题，表明浇口的锥形部分的尺寸和阀针不匹配（阀针口部锥面和胶口锥度配合有问题），形成冷料薄膜引起飞边。由于飞边的存在，阀针无法到达正确的位置。在这种情况下，需要拆模并且严格配模。用热风式加热枪清除浇口冷料薄膜后，肉眼就可以核实该问题。 如果浇口区域温度过低：这种情况只要升高喷嘴或模具的温度就可以解决
热流道模具喷嘴头设计
热流道模具的喷嘴头结构设计 叶红芬1、金维新2、茅媛媛3 （1浙江杭州湾上虞工业园区质量技术监督所；2上虞市思纳克热流道有限公司；3绍兴市 上虞区产品质量监督检验所） 摘要：喷嘴是热流道模具中的主要部件，现有的喷嘴主要包括一个具有轴向中空料腔的喷嘴体，料腔的上端为进料口，料腔的底端具有一个喷嘴头，该喷嘴头的出料口部位呈一个圆锥状，若干个喷嘴口分布在圆锥状出料口部位的锥面上，喷嘴口下方部分的出料口部位为导向锥，当与呈凹球面状的型腔注料口接触时，出料口部位与型腔注料口之间有较大的空隙，当浇注时，从喷嘴口出来的注塑料首先注满出料口部位与型腔注料口之间的空隙，然后才会注入型腔注料口内，位于空隙处的注塑料由于没有流动，浇注完成后会凝结，需进行及时清理。并且有部分注塑料还会沿空隙的上方回流，对磨具也需经常清理。因此需要设计一种出料口部位与型腔注料口之间间隙较小，防止注塑料回流的热流道模具的喷嘴头，本文主要通过对现有喷嘴头结构存在的问题分析，然后提出喷嘴头结构的设计方案。 关键词：注塑料、热流道、模具、喷嘴头 热流道技术应用与塑料注塑膜浇注热流道系统的一种先进技术，是塑料注塑成型工艺发展的热门方向。热流道是通过加热方法来保证流道和浇口的塑料保持熔融状态，由于流道附近和中心设有加热棒和加热圈，从注塑机喷嘴出口到浇口的整个流道都处于高温状态，使流道中的塑料保持熔融状态不凝固，而使其不产生浇注凝料，成型产品后不必清理浇口的关键就在于热流道模具的喷嘴头结构。 一、引言 在热流道中，最苛刻的元件就是喷嘴，人们在长时间内所发展的喷嘴种类繁多，技术要求复杂，要使注射成型中浇注系统内的塑料真正做到完全不会凝固，不会随塑件脱模的关键也在于喷嘴。本文通过对热流道模具在进行塑料注塑工艺中出现的凝结等问题进行研究，从而发现喷嘴头的关键所在，进而对其喷嘴头结构进行研究设计，从而解决塑料注塑工艺中出现的问题。 二、现有热流道模具喷嘴头存在的问题分析 与传统的冷流道模具相比，热流道模具具有节约原料、提高生产效率等优点而被广泛采用，喷嘴是热流道模具中的主要部件。现有的喷嘴主要包括一个具有轴向中空料腔的喷嘴体，料腔的上端为进料口，料腔的底端具有一个喷嘴头，现有的喷嘴头的出料口部位呈一个圆锥状，若干个喷嘴口分布在圆锥状出料口部位的锥面上，喷嘴口下方部分的出料口部位为导向锥，由于整个出料口部位呈圆锥状，当与呈凹球面状的型腔注料口接触时，出料口部位与型腔注料口之间有较大的空隙，当浇注时，从喷嘴口出来的注塑料首先注满出料口部位与型腔注料口之间的空隙，然后才会注入型腔注料口内，位于空隙处的注塑料由于没有流动，浇注完成后会凝结，需进行及时清理。并且，有部分注塑料还会沿空隙的上方回流，对磨具也需经常清理，因为需要设计一种出料口部位与型腔注料口之间间隙较小，防止注塑料回流的热流道模具的喷嘴头。 三、热流道模具喷嘴头设计方案 1、热流道模具喷嘴头结构 本文设计的热流道模具的喷嘴头，包括一个喷嘴头体，该喷嘴头体的轴心上具有一个上下贯通的喷嘴头腔，喷嘴头腔的上端为进料口，喷嘴头体的下端为一个呈球面状的喷头，该
模具设计热流道教程
热流道教程 一、热流道的过去现在和未来 二、热流道的原理及概念 三、热流道的优点 四、热流道组成 五、热流道的应用 六、热流道安装 本资料由贝斯特(MoldBest)热流道公司协助制作 https://www.360docs.net/doc/8112184809.html, 一、热流道的历史、现在、未来 作为一项先进的注塑加工技术—热流道技术,在欧美国家的普及使用可以追溯到上个世纪的中期甚至更早，早在1940年12月，E.R.Knowles就取得了热流道技术的专利权。由于热流道具有许多优点，因此，在国外发展比较快，许多塑胶模具厂所生产的模具
50%以上采用了热流道技术，部分模具厂甚至达到80%以上，而在中国，这一技术在近几年才真正得推广和应用。随着模具行业的不断发展，热流道在塑胶模具中运用的比例也逐步提高。但总体不足10%,这个差距相当巨大。 近年来，热流道技术在中国的逐渐推广，这很大程度上是由于我国模具向欧美公司的出口量快速发展带来的。在欧美国家，注塑生产已经依赖于热流道技术。可以这样说，没有使用热流道技术的模具现在已经很难出口，这也造成了很多模具厂家对于热流道技术意识上的转变。 由于很多外国进口的热流道系统价格比较贵，国内很大一部分厂家接受不了，所以就出现了一些国产热流道系统元件。这对于热流道技术在中国的推广有很大的好处。虽然热流道技术已经开始推广,但有的公司使用率达20%以上,一般采用简单的尖咀、通咀。少数公司采用具有世界先进水平的高难度针阀式热咀，但总体上热流道的采用率达不到10%,与国外的50～80%相差太远。 返回 二、热流道的原理 冷流道是指模具入口与产品浇口之间的部分。塑料在流道内靠注塑压力和其本身的热量保持流动状态，流道作为成型物料的一部分，但并不属于产品。所以在我们设计模具的时候既要考虑填充效果，又要考虑怎样通过缩短、缩小流道来节省材料，理想情况是这样，但实际应用中则很难达到两全其美。 热流道又称无流道 是指在每次注射完毕后流道中的塑料不凝固，塑胶产品脱模时就不必将流道中的水口脱出。由于流道中的塑料没有凝固，所以在下一次注射的时候流道仍然畅通。
拉环瓶盖热流道注射模设计
拉环瓶盖热流道注射模设计 热恒：热恒热流道 介绍拉环瓶盖热流道注射模的浇注系统，并采用针阀控制系统控制模具的注射过程的热流道结构形式，该模具采用热恒热流道公司设计的1模32腔。 热流道注射模在当今世界各工业发达国家和地区均已得到极为广泛的应用。不仅是因为热流道注射模缩短了塑件的成型周期、节约了塑料原料、实现了自动化生产过程，更是因为在热流道模具的成型过程中，塑料熔体的温度在流道系统里能得到准确地控制，尤其在一模多腔的注射模中，流道内的熔体温度能基本保持与注塑机喷嘴的温度大致相同或相近，因而流道内的压力损耗小，熔融塑料以极其均匀的状态流入各个模腔，从而获得品质良好的塑件。热流道注射成型的塑件浇口质量好、脱模后残余应力低、零件变形小。因此，对质量要求高的、生产批量大的塑件均可采用热流道注射模生产。 2塑件结构工艺性塑件结构如图1所示，该塑件是装食用油的瓶子上的下盖，其材料为PE材料，塑件上的M37mm的尺寸与上盖螺纹连接，?39mm尺寸及其倒扣与瓶口装配时，有紧箍环留在瓶颈上起有密封作用，?35mm处有倒扣与上瓶盖实现密封配合。对于这种拉环盖塑件结构采用注射成型工艺时，其分型面
必须选择塑件口部的最大投影面位置，即?42mm处。其浇口位置有两种选择，其一是从塑件顶部的中心进料；其二是从分型面上开设侧浇口进料。对于前者，在注射成型的过程中，熔体能均匀地从塑件顶部中心沿径向和侧壁填充到型腔的其他地方，并将型腔中的气体从分型面上所开设的排气槽和型芯的配合间隙中排出，填充过程均匀一致，易保证塑料成型后的质量；而后者从塑件的一侧进料，填充过程中熔体的流动不均匀，还可能先将分型面上的排气槽堵塞，使塑件顶部产生困气，造成气泡、缺料等缺陷。 3模具结构设计及其工作过程 3.1模具结构 对于从塑件中心顶部进料的形式而言，如采用1模1腔，模具可用直接浇口进料，模架可选用大水口系列，模具结构将会非常简单。但塑件成型后，浇口处需进行二次加工，并对外观质量造成一定的影响，降低生产效率。从效率方面考虑模具采用点浇口结构，这种结构不仅使塑件浇口处的痕迹较小，而且还可实现自动化生产控制过程，再加上塑件批量的要求，模具采用1模32腔的结构形式。模具结构如图2所示。 3.2模具工作过程动、定模合模，熔融塑料经塑化、计量后通过注塑机注入
热流道塑料模具设计步骤(精)
热流道塑料模具设计步骤第一，根据塑件结构和使用要求，确定进料口位置。只要塑件结构允许，在定模镶块内热喷嘴和喷嘴头不与成型结构干涉，热流道系统的进料口可放置在塑件的任何位置上。常规塑件注射成形的进料口位置通常根据经验选择。对于大而复杂的异型塑件，注射成形的进料口位置可运用计算机辅助分析(CAE模拟熔融状塑料在型腔内的流动情况，分析模具各部位的冷却效果，确定比较理想的进料口位置。第二，确定热流道系统的喷嘴头形式。塑件材料和产品的使用特性是选择喷嘴头形式的关键因素，塑件的生产批量和模具的制造成本也是选择喷嘴头形式的重要因素。第三，根据塑件的生产批量和注射设备的吨位大小，确定每模的腔数。第四，由已确定的进料口位置和每模的腔数确定热喷嘴的个数。如果成形某一产品，选择一模一件一个进料口，则只要一个热喷嘴，即选用单头热流道系统；如果成形某一产品，选择一模多腔或一模一腔二个以上进料口，则就要多个热喷嘴，即选用多头热流道系统，但对有横流道的模具结构除外。第五，根据塑件重量和热喷嘴个数，确定热喷嘴径向尺寸的大小。目前相同形式的喷嘴有多个尺寸系列，分别满足不同重量范围内的塑件成形要求。第六，根据塑件结构确定模具结构尺寸，再根据定模镶块和定模板的厚度尺寸选择热喷嘴标准长度系列尺寸，最后修整定模板的厚度尺寸及其他与热流道系统相关的尺寸。第七，根据热流道分流板的形状确定热流道固定板的形状，在其板上布置电源线引线槽，并在热流道分流板、热喷嘴、喷嘴头附近设计足够的冷却水环路。现代热流道技术本文摘自德国Kunststoffe Plast Europe杂志作者为德国勒弗库森的Andreas Lang 随着大量制造的塑料零件变得越来越复杂，热流道系统的使用也变得越来越有必要了。这既可应用于医学技术中重量仅为0.02g的微小零件，也可应用于汽车和建筑部门的重达15kg的大型零件，运输部门甚至还用于可重达30kg更大的的零件。 热流道是注射成型模具中独特的结构元件。简单地说，它可被看成是注射成型机械的延伸。热流道系统的功能是绝热地将热塑性熔体送到成型模具附近或直接送入模具。只要可能，热流道最好能独立地加热，在模具中热绝缘，为的是补偿由于与"冷"模具接触而造成的热量损耗。不同的设计热流道系统基本上按使用的加热系统类型进行分类。有内加热系统、外加热系统和两者组合的系统(图1。在外加热系统中，流道由外部的加热器加热并保持在加工温度。这样，可利
注塑模具热流道技术知识
此文来源于中国注塑财富网： https://www.360docs.net/doc/8112184809.html, 标题：注塑模具热流道技术知识 热流道浇注系统可理解为注射成型机械的延伸。热流道系统的功能是绝热地将热塑性熔体送到成型模具附近或直接送入模具。热流道能够独立地加热，而在注塑模具中热绝缘，这样能够单独补偿因为与“冷”模具接触而造成的热量损耗。热流道模具已被成功地用于加工各种塑料材料，可以用冷流道模具加工的塑料材料几乎都可以用热流道模具加工。其零件最小的在0.1克以下，最大的在30公斤以上。热流道模具在电子、汽车、医疗、日用品、玩具、包装、建筑、办公设备等领域都有着到广泛的应用。 一个成功的热流道模具应用项目需要多个环节予以保障。其中最重要的有两个技术因素：一是塑料温度的控制;二是塑料流动的控制。一个典型的热流道系统由如下几部分组成： 1)热流道板(MANIFOLD); 2) 喷嘴(NOZZLE); 3) 温度控制器; 4)辅助零件。 热流道模具的优点： )缩短制件成型周期; 2)节省塑料原料; 3)减少废品，提高产品质量; 4)消除后续工序，有利于生产自动化; 5)扩大注塑成型工艺应用笵围。 同时也存在模具成本上升、制作工艺设备要求高、操作维修复杂等缺点。 在工业较为发达的国家和地区热流道模具生产极为活跃，热流道模具生产比例不断攀升，甚至有些10人以下的小模具厂都进行热流道模具的生产。但在我国热流道技术的研究才刚刚开始，应用范围局限在规模企业，设计能力相对空白，因而对该技术应用的研究具有极其重要的意义。 1 热流道系统的种类与应用 在应用热流道技术时，浇口型式的正确选择至关重要。浇口型式直接决定热流道系统元
分类垃圾桶底座热流道注射成型工艺及模具设计Word
分类垃圾桶底座热流道注射成型工艺 及模具设计
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： -指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学
校可以公布论文的部分或全部内容。
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学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日
热流道模具简要概述
热流道模具概述 1．热流道模具概述? (1)1次主流道部、分流道部?用加热器加热流道部从而使流道里的树脂处于熔融状态进行成型。该流道部一般称为歧管。岐管块（由岐管构成的部分)与其他模具部分的接触面极小，以避免热量从岐管传到模具。? (2)２次主流道部?通常称为热喷嘴，大致分为内部加热型和外部加热型两种。? （3)浇口 1. 开式浇口：浇口部始终受到加热，没有浇口封闭。一般多用于半热流道中。 2. 热开闭浇口：通电时浇口熔融并开启，冷却时固化并关闭。 3. 机械开闭浇口：浇口部始终受到加热，以机械方式开闭浇口。大致分为弹簧式、液压活塞 式、气压活塞式。 ２. 热流道系统的优点和长处 相对于冷流道，热流道有下列优点:??（1)由于主流道和分流道没有成型,因此无需回收利用它们。?(2)有时可进行短周期成型。 (3）有时可减少多腔成型时的尺寸偏差。
(1）主流道和分流道的回收利用问题?采用冷流道方式的主流道和分流道只要不发生劣化就可以回收利用，因此从材料损失方面来看可以说没有什么不利之处。?但流道的回收利用存在以下几个问题。热流道不存在这些问题，因此可以说这也正是热流道的一个优点。? 1-1）回收材料的使用增加了受热历史，因此也增加了热分解、水解以及变色的可能性。特别是当相对流道与产品的比例偏大时,回收比例也会增大,因此更容易发生这些问题。? 1-2) 在主流道和分流道的保管和粉碎的过程中有可能混入异物。 混入的异物会造成成形品外观不良，有时甚至会破坏成型品。? 1-3) 如果粉碎材料粒度分布偏大，则可能会因塑化不均而导致成形品不良。 均化粒度或再次挤出又会增加成本并延长受热历史，从而导致劣化。此外，混合使用新料和粉碎材料时,如果粒度大小不同,则在料斗或料仓中可能会发生分离。此时应在混合的同时一点一点地加料。 （2)成型周期 2－1) 虽然冷流道被设计得尽可能地短而细，但相对于成形品的厚度来说，主流道和分流道通常还是偏粗。此处的冷却和固化有时会成为短周期成型的决定因素，这是因为固化时间与厚度的平方成正比。 在一般成形中,螺杆塑化必须在冷却时间内结束,因此当主流道和分流道部分的塑化时间需要延长时，成形周期将会变长。(不过,对于可进行复合动作(模具开合期间也能进行螺杆塑化）的成形机，这个问题的影响将会减轻。这种方式的成形机有利于薄壁产品的短周期成形。） 2-２) 模具的打开量?热流道无需主流道和分流道的脱模过程,因此可缩短开模行程，进而缩短成型周期。 (３）多个模腔的尺寸精度 模腔数增多,尺寸和品质偏差就会增大,因此精密成形时，模腔数不宜太多(１-4个即可)。?3－1）可通过1-4腔的模具和小型成形机的组合来增加成型机的台数或②形成多个模腔（16~32个）来进行成型。在后一种情况下，如果流道平衡不良，尺寸和品质偏差就会增大。在这种情况下,如果将冷流道和热流道组合成半热流道模具，有时便可按冷流道部分的尺寸偏差（＝整体的尺寸偏差）来成型。 ?例如，32腔模具（在等长的冷流道板块上制作8个模腔，并在4个板块上分别装有热喷嘴）的尺寸偏差如下:
矿泉水瓶热流道注射模具设计
成都理工大学工程技术学院毕业论文 矿泉水瓶坯热流道注射模具的设计 姓名：XXX 专业：XXX 指导老师：XXX
摘要 这篇论文是对大批量生产的饮料瓶坯进行了热流道注射模具的设计，瓶坯材料为PETP，其熔点较高（260℃左右）。注射成型温度范围较窄，如果一模多腔采用普通的浇注系统，PET熔料的流动性大大下降，甚至凝固。所以只有通过热流道注射成型才可以实现。采用一模两腔加工。对流道直径的设计主要参考了苏娟华的一篇相关论文，对直径进行了优化设计，并利用最小二乘法，对PET塑料的表观粘度和剪切速率关系进行公式化拟合。优化设计的结果与实际应用的热流道之间的最佳经验值接近。根据塑件的特点，模具的侧向分型采用了两跟斜导柱。 关键词：热流道优化设计PET瓶坯侧向分型
Abstract This paper deals with the injection mould with hot runner to inject PET bottles, which leads to higher productivity. The material of bottles is PETP which with a higher melting point, about 260℃around, so it has a narrow range of mounding temperature .If we adopt ordinary mounding System to produce bottles which have more moulds in a cavity. The fluidity of the melting material of PET will greatly decline; indeed freeze, so we adopt injection mould with hot runner to complete the production. The design to the diameter of hot runner and hot gate was consult a paper from Su Juanhua. It deals with the optimal diameter design in injection mould. The computational results of the optimal programming are found to be in good agreement with the experiential data. The work performed in this paper will make a contribution to the application of the hot runner in injection mould. The mould adopts two oblique pillars to detach the mould based the characteristic of the bottles. Key words:hot runners, Optimization, PET bottles, lateral detach the mould
热流道设计
热流道系统设计 1.热流道模具的组成 典型热流道系统的几大组成部分 （1）喷嘴 （2）热流道板 （3）温度控制器 （4）辅助零件（过滤器、传感器） 热流道元件介绍 热流道系统设计，主要是针对每个塑件的具体情况，选用标准元器件系列中的某个规格，组合完成热流道系统。
热流道喷嘴设计内容： 喷嘴流变学平衡设计，计算流道截面尺寸，流动阻力，剪切速率； 喷嘴加热系统设计，计算热功率；电热元件选择； 喷嘴加结构设计 热流道分流板设计内容： 流道系统流变学平衡设计，计算流道截面尺寸，流动阻力，剪切速率；流道板加热系统设计，计算热功率；电热元件选择； 流道板加结构设计（平衡与非平衡）
辅助零件（过滤器、传感器） 热流道模具必须准确的对喷嘴及浇口区域的温度进行控制，即使仅变化几度，都可能造成塑件的报废。 完整的热流道温控系统应包括:温度控制器,传感器及接插元件；热流道温控系统已实现微电脑控制,采用PIDD连续调节,其精度可达±℃,
2. 热流道设计与选型 塑件基本情况分析 详细了解塑件材料，流动性属于高、中、低流动性中的哪一种，成型温度及对剪切的敏感性如何。了解塑件的重量、形状、壁厚、质量要求，对浇口位置及痕迹的要求、批量等情况。 2热流道基本元器件 热流道喷嘴 图所示为内热式喷嘴，加热棒放在喷嘴内的鱼雷体中，热量损耗少，省电，鱼雷体尖端可以伸到注射孔中，热量可传到顶部。因此，注射孔可以做得很小(价，可以采用针点式浇口注射。 （1）浇口尺寸的选择可参考图；依据注射量选择 （2）浇口规格的选择可参考图； 外热式直流喷嘴，因加热器套在外面，所以热损耗大，有30%的热量传人模具，模具须冷却。浇口直径的选择可参考图；常用规格如表所示。
04 注射成型模具设计——习题答案
第四章注射成型模具设计——习题答案 一、填空题 1．根据模具总体结构特征，塑料注射模可分为：（1）_单分型面注射模_；（2）_双分型面注射模_；（3）_斜销侧向分型抽芯机构_；（4）_带有活动镶件的注射模_；（5）_自动卸螺纹的注射模_；（6）_定模设置推出机构的注射模_；（7）_哈夫模_等类型。 2．注射成型机合模部分的基本参数有_锁模力__、_模具最大尺寸_、_顶出行程_和_顶出力__等。 3．通常注射机的实际注射量最好在注射机的最大注射量的___80％___以内。 4．注射机的锁模力必须大于型腔内熔体压力与塑料及浇注系统在_分型面上的投影面积之和_的乘积。 5．设计的注射模闭合厚度应满足下列关系：_Hmin≦Hm≦Hmax_。若模具厚度小于注射机允许的模具最小厚度时，则可采用_增加垫块高度或另外加垫板的方法来调整，使模具闭合。 6．注射机顶出装置大致有_中心顶杆机械顶出_、_两侧双顶杆机械顶出_、_中心顶杆液压顶出与两侧双顶杆机械顶出联合作用_、_中心顶杆液压顶出与其他开模辅助油缸联合作用_等类型。 7．注射模的浇注系统由__浇口__、__主流道_、__分流道__、__冷料穴_等组成。 8．主流道—般位于模具_中心位置_，它与注射机的_喷嘴轴心线_重合。 9．注射模分流道设计时，从传热面积考虑，热固性塑料宜用_梯形截面和半圆形截面_分流道；热塑性塑料宜用_圆形_分流道。从压力损失考虑，_圆形截面_分流道最好，从加工方便考虑用__梯形__、_U型或矩形_分流道。 10．在多型腔模具中，型腔和分流道的排列有_平衡式_和_非平衡式_两种。 11．当型腔数较多，受模具尺寸限制时，通常采用非平衡式布置，由于各分流道长度不同，可采用_将浇口设计成不同的截面尺寸_来实现均衡进料，这种方法需经_多次试模和整修_才能实现。 12．注射模型腔与分流道布置时，最好使塑件和分流道在分型面上总投影面积的几何中心和_锁模力_的中心相重合。
模具热流道技术
模具热流道技术 我国的模具产品水平已达到国际20世纪90年代中期水平，汽车模具等生产也将进入自主开发时代，但是对于热流道系统，我国目前却还停留在初期阶段。 热流道技术是应用于塑料注塑模浇注流道系统的一种先进技术，是塑料注塑成型工艺发展的一个热点方向。它于20世纪50年代问世，经历了一段较长时间地推广以后，其市场占有率逐年上升。80年代中期，美国的热流道模具占注射模具总数的15%~17% ，欧洲为12%~15% ，日本约为10% 。但到了90年代，美国生产的塑料注射模具中热流道模具已占40%以上，在大型制品的注射模具中则占90%以上。 1什么是热流道？ 热流道是通过加热的办法来保证流道和浇口的塑料保持熔融状态。由于在流道附近或中心设有加热棒和加热圈，从注塑机喷嘴出口到浇口的整个流道都处于高温状态，使流道中的塑料保持熔融，停机后一般不需要打开流道取出凝料，再开机时只需加热流道到所需温度即可。因此，热流道工艺有时称为热集流管系统，或者称为无流道模塑。 热流道技术的优、缺点 热流道技术与常规的冷流道相比有以下的好处： 1、节约原材料，降低成。 2、缩短成型周期，提高机器效率 3、改善制品表面质量和力学性能。 4、不必用三板式模具即可以使用点浇口。 5、可经济地以侧浇口成型单个制品。 6、提高自动化程度。 7、可用针阀式浇口控制浇口封冻。 8、多模腔模具的注塑件质量一致。 9、提高注塑制品表面美观度。 但是，每一项技术都会有自身的缺点存在，热流道技术也不例外： 1、模具结构复杂，造价高，维护费用高。 2、开机需要一段时间工艺才会稳定，造成开价废品较多。 3、出现熔体泄露、加热元件故障时，对产品质量和生产进度影响较大。 上面第三项缺点，通过采购质量上等的加热元件、热流道板以及喷嘴并且使用时精心维护，可以减少这些不利情况的出现。 2热流道系统的结构 热流道系统一般由热喷嘴、分流板、温控箱和附件等几部分组成。热喷嘴一般包括两种：开放式热喷嘴和针阀式热喷嘴。由于热喷嘴形式直接决定热流道系统选用和模具的制造，因而常相应的将热流道系统分成开放式热流道系统和针阀式热流道系统。分流板在一模多腔或者多点进料、单点进料但料位偏置时采用。材料通常采用P20或H13。分流板一般分为标准和非标准两大类，其结构形式主要由型腔在模具上的分布情况、喷嘴排列及浇口位置来决定。温控箱包括主机、电缆、连接器和接线公母插座等。热流道附件通常包括：加热器和热电偶、流道密封圈、接插件及接线盒等。 热流道系统的分类 一般说来，热流道系统分为单头热流道系统、多头热流道系统以及阀浇口热流道系统。单头热流道系统主要由单个喷嘴、喷嘴头、喷嘴连接板、温控系统等组成。 单头热流道系统塑料模具结构较简单。将熔融状态塑料由注塑机注入喷嘴连接板，经喷嘴到达喷嘴头后，注入型腔。需要控制尺寸d、D、L和通过调整喷嘴连接板的厚度尺寸，使定模固定板压紧喷嘴连接板的端面，控制喷嘴的轴向位移，或者直接利用注塑机喷嘴顶住喷嘴连接板的端面，也可达到同样目的。在定模固定板的合适位置设置一条引线槽，让电源线从模具内引出与安装在模具上的接线座连接。
热流道复杂抽芯斜顶出双色注塑模具设计
热流道复杂抽芯斜顶出双色注塑模具设计 刘庆东广州工程技术职业学院机电工程系 摘要：分析了某双色注塑件的成型工艺性，该产品尺寸小，外观要求高，结构复杂，并针对塑件在模具中必须倾斜放置导致顶出方向和受力面不垂直造成顶出困难，设计了斜顶出机构；针对产品尺寸小，抽芯部位多且前、后模都要抽芯导致抽芯机构设计困难，设计了Ｔ型块、斜导柱、顶针板等抽芯机构；针对二次注射不能在塑件表面进胶且塑件周围满滑块导致浇注系统设计困难，设计了热流道转冷流道的浇注系统。检验结果表明，所设计的双色模具结构合理，动作可靠，可以满足生产要求。 关键词：双色注塑模具；热流道；复杂抽芯机构；斜顶出 前言 相对于传统的单色注射成型，双色注射成型可以使塑件在外观和功能方面得到极大改善，近年来得到越来越广泛的应用。受到生产成本以及生产条件的制约，双色注射成型的塑件在塑料制品中所占比例还较小。双色注射成型具有其独有的成型特点，双色注塑模具与单色注塑模具在结构上的要求不同，国内对于双色注塑模具结构的研究还较少。本文以某塑件的双色注塑模具为例，对双色注塑模具的结构，特别是前、后模的抽芯机构做了较深入的分析。 １塑件工艺性分析 某双色注射成型塑件为形状复杂的壳体，图１为该塑件的外观图，图２为该塑件一次注射成型部分。该塑件的结构特点是：尺寸小，外形尺寸仅为３０ｍｍ×１９ｍｍ×１８ｍｍ；结构复杂，塑件四面皆有侧凸或侧凹。塑件的材料为聚碳酸酯（ＰＣ）／丙烯腈－丁二烯－苯乙烯共聚物（ＡＢＳ），一次注
射的材料为ＰＣ，二次注射的材料为ＡＢＳ。ＡＢＳ的收缩率为０．５％，ＰＣ的收缩率为0.5 ％。双色模的收缩率取决于一次注射成型的塑料，二次注射成型的塑料取和一次注射成型的塑料相同的收缩率，因此收缩率取０.5％；塑件的外观品质要求高，外表面不允许有浇口或夹水线的痕迹。 塑件在模具中的摆放位置是一次注射的塑料位于下方，二次注射的塑料位于上方，这样二次注射的塑料就可以完全覆盖在一次注射的塑料之上。分型面取在塑件的最大轮廓处，即一次注射与二次注射的分界处。由图１（ａ）和图１（ｂ）可见，分型面以下四周皆有侧凸或侧凹需要抽芯，分型面以上前后方向有侧孔需要抽芯。另外，如图１（ｃ）所示，在分型面以上，二次注射的斜面上有许多凸起结构，如果塑件在模具中分型面沿水平放置，则此部位必须在前模一侧设计倾斜的抽芯滑块才能脱模，这样做滑块会在塑件表面留下夹水线而影响外观；要保证塑件外观品质就必须将塑件的分型面在模具中倾斜放置，由此带来的问题就是顶出方向和顶出作用面不垂直，受力不好。 ２模具结构设计
托盘框架热流道模具设计
19.2 托盘框架热流道模具设计 19.2.1 塑件工艺性分析 本设计实例为托盘框架，如图19-2所示。塑件尺寸比较大，周边的边角处全部圆角处理。塑件的质量要求是不允许有裂纹和变形缺陷，拼接线必须尽可能浅，外观不允许出现任何的浇口痕迹；塑件材料PP；产品大批量生产，塑件公差按模具设计要求进行转换。 a) c) d) 图19-2 产品分析图 1.外形尺寸 该塑件外形尺寸为222×140×7.6mm,壁厚3mm。 2.成型工艺性分析 PP属于半结晶性塑料，机械强度不高，成型收缩率1.2%。 该塑件内部结构比较简单，边上分布五处搭扣，但不存在倒扣（如图19-2c、图19-2d所示）。但是由于塑件周围遍布圆角，因此给模具的制造带来难度，特别是分型面处的制造精度必须要提高，否则会导致分型线的对碰出现错位，影响产品的外观。另外产品外观上不允许出现浇口的痕迹，因此设计浇注系统必须要注意这一点。由于产品尺寸比较大，产量也比较大，因此可以考虑使用热流道系统来提高生产效率。 19.2.2 拟定模具的结构形式 1.分型面位置的确定 通过对塑件结构形式的分析，由于没有特殊的抽芯结构，因此分型面可以考虑设计在产品的最大轮廓
线处，其主分型面设计如图19-3所示。 图19-3 分型面设计 2.型腔数量和排列方式的确定 （1）型腔数量的确定 该塑件属于大型托盘组件，生产批量大，塑件外形尺寸比较大，但考虑到制造费用和各种成本费等因素，所以定为一模四腔的结构形式。 （2）模具结构形式的确定 从上面的分析可知，本模具设计为一模四腔。产品内部比较平坦，但是框架内的空间比较狭窄，因此该中框件采用顶针顶出比较合适。 由于该塑件尺寸较大，又设计为一模四腔。如果设计为侧浇口，则必须在分型面加工分流道，并且侧浇口的冷料必须要经过后处理，不仅影响外观，而且会影响生产效率，所以不适合用侧浇口进浇。如果在产品的顶部设计点浇口，也会影响产品的外观，所以最终确定为潜伏式进浇，并利用顶杆位置设置进料通道。 模架方面，由上综合分析可确定为单分型面（二板模）模架,但由于模具尺寸比较大，又采用热流道结构，因此可以自行定制模架比较适合。 3.注射机型号的确定 （1）注射量的计算 通过三维软件建模设计分析计算得 塑件体积：3 3 120.41.304cm cm V =×=塑 塑件质量：g g V m 122.802.1120.4=×==塑塑ρ 式中，ρ参考相关资料可取1.02g/cm 3。 （2）浇注系统凝料体积的初步估算 浇注系统的凝料在设计之前是不能确定准确的数值，但是可以根据经验按照塑件体积的0.2～1倍来计算。由于本次采用的是热流道潜伏式浇口进浇，不需要计算主流道长度，但需要考虑分流道的长度，因此浇注系统的凝料按塑件体积的0.4倍来估算，估算一次注入模具型腔塑料的总体积（即浇注系统的凝料+塑件体积之和）为： 33171.94.1122.8)4.01(cm cm V V =×=+=塑总 分型面
易塑热流道告诉你 什么是双色模具热流道
易塑模具热流道 热流道技术是应用于塑料注塑模浇注流道系统的一种先进技术，是塑料注塑成型工艺发展的热点方向，在欧美国家的普及使用可以追溯到上个世纪中期甚至更早。而在中国，这一技术的真正推广应用不过是近几年的事。 热流道是通过加热办法来保证流道和浇口的塑料保持熔融状态。由于在流道附近或中心设有加热棒和加热圈，从注塑机喷嘴出口到浇口的整个流道都处于高温状态，使流道中的塑料保持熔融，停机后一般不需要打开流道取出凝料，再开机时只需加热流道到所需温度即可。因此，热流道工艺有时称为热集流管系统，或者称为无流道模塑。 随着热流道技术的日渐推广应用，热流道模具在塑料模具中所占比重将逐步提升。在国外，许多塑料模具厂生产的模具50%以上采用热流道技术，有的甚至达80%以上，效果十分明显。热流道在国内也已用于生产，但目前总体不足10%，这个差距相当巨大，但也意味着这个行业在国内有着相当大的发展空间。近年来，热流道技术在中国的逐渐推广，在很大程度上是由于国产模具向欧美公司的快速出口带来的。在欧美国家，注塑生产已经相当依赖于热流道技术。可以这样说，基本不使用热流道技术的模具现在已经很难出口。但由于很多进口热流道模具价格较贵，国内很大一部分厂家接受不了，所以就出现了一些国产的商品化热流道模具。这对于热流道技术在中国的推广有很大的好处。热流道技术在我国渐行渐热的同时，其元件呈现出几个主要发展趋势。一是元件小型化。元件小型化，可以实现小型制品一模多腔和大型制品多浇口充模。通过缩小喷嘴空间，可在模具上配置更多型腔，提高制品产量和注射机利用率，这对于`时间即是金钱`的现代塑料加工业来说非常重要。国际知名模具企业MoldMaters公司针对小型制件开发出的喷嘴，含整体加热器、针尖和熔体通道，体积直径小于9毫米，浇口距仅10毫米，可成型质量为1～30克的制品。二是元件标准化。目前，用户要求模具设计和制造周期越来越短，将热流道元件标准化，不仅有利于减少设计工作的重复和降低模具造价，并且便于对易损零部件更换和维修。Husky、Presto和MoldMaters等公司的喷嘴、阀杆和分流板都是标准型，便于快速更换和交付模具。现在国外只需四周即可交付模具。三是设计可靠化。如今国内外各大模具公司对热流道板的设计和热喷嘴联接部分的压力分布、温度分布、密封等问题的研发极为重视。叠层热流道注射模的开发和利用也是热点。叠式模具可有效增加型腔数量，而对注射机合模力的要求只需增加10%～15%。叠式热流道模具在国外一些发达国家已实现工业化。四是温控系统精确化。在热流道模具模塑中，开发更精密的温控装置，控制热流道板和浇口中熔融树脂的温度，是防止树脂过热降解和产品性能降低的有效措施。 可以这样说，热流道技术的广泛应用是塑料模具的一大变革。在注塑成型方面，其拥有相当多无可比拟的优势。随着技术进一步成熟和制造成本降低，热流道技术将越来越显现巨大的优势。最近几年，世界著名热流道技术供应商接二连三以各种方式进驻中国市场，可见中国热流道模具市场巨大的发展潜力。同时，这个潮流对中国模具行业技术快速提升也正在起到巨大的推动作用。国内大量新兴民营企业也认识到这一领域的无限商机，纷纷建立热流道生产企业，这对于降低热流道技术的使用成本，加速推广应用，都具有十分重要的意义。但总体看，我国本土企业目前能够提供的技术大多仍较初级，选择空间小，质量不稳定，维护周期短，往往影响到下游企业对其产品的信任。因此，制定热流道元器件的国家标准，积极生产价廉高质量的元器件，做好热流道技术的宣传推广，是发展国产热流道模具的关键。
注塑模具的热流道技术
注塑模具的热流道技术 发布日期:2007-3-24 热流道模具与普通流道模具相比，具有注塑效率高、成型塑件质量好和节约原料等优点，随着塑料工业的发展，热流道技术正不断地发展完善，其应用范围也越来越广泛。 热流道是通过加热的办法来保证流道和浇口的塑料保持熔融状态。由于在流道附近或中心设有加热棒和加热圈，从注塑机喷嘴出口到浇口的整个流道都处于高温状态，使流道中的塑料保持熔融，停机后一 般不需要打开流道取出凝料，再开机时只需加热流道到所需温度即可。 热流道注射成型法于20世纪50年代问世，经历了一段较长时间的推广以后，其应用普及率逐年上升。80年代中期，美国的热流道模具占注射模具总数的15%～17%，欧洲为12%～15%，日本约为10%。但到了90年代，美国生产的塑料注射模具中热流道模具已占40%以上，在大型制品的注射模具中则占90%以上。 热流道系统的优势 节约原料、降低制品成本是热流道模具最显著的特点。普通浇注系统中要产生大量的料柄，在生产小制品时，浇注系统凝料的重量可能超过制品的重量。由于塑料在热流道模具内一直处于熔融状态，制品 不需修剪浇口，基本上是无废料加工，因此可节约大量原材料。由于不需废料的回收、挑选、粉碎、染 色等工序，故省工、省时、节能降耗。注射料中因不再掺入经过回收加工的浇口料，故产品质量可以得 到显著地提高，同时由于浇注系统塑料保持熔融，流动时压力损失小，因而容易实现多浇口、多型腔模 具及大型制品的低压注塑。热浇口利于压力传递，在一定程度上能克服塑件由于补料不足而形成的凹陷、缩孔、变形等缺陷。 适用树脂范围广、成型条件设定方便。由于热流道温控系统技术的完善及发展，现在热流道不仅可以用于熔融温度较宽的聚乙烯、聚丙烯，也能用于加工温度范围较窄的热敏型塑料，如聚氯乙烯、聚甲醛等。对易产生流涎的聚酰胺（PA）,通过选用阀式热喷嘴也能实现热流道成型。 另外，操作简化、缩短成型周期也是热流道模具的一个重要特点。与普通流道相比，缩短了开合模行程，不仅制件的脱模和成型周期缩短，而且有利于实现自动化生产。据统计，与普通流道相比，改用热 流道后的成型周期一般可以缩短30%左右。 热流道系统的结构 热流道系统一般由热喷嘴、分流板、温控箱和附件等几部分组成。热喷嘴一般分两种：开放式热喷嘴和针阀式热喷嘴。由于热喷嘴形式直接决定热流道系统选用和模具的设计制造，因而常相应的将热流道 系统分为开放式热流道系统和针阀式热流道系统。 分流板在一模多腔或者多点进料、单点进料但料口偏置时采用。材质通常采用P20或H13。分流板一般分为标准和非标准两大类，其结构形式主要由型腔在模具上的分布情况、喷嘴排列及浇口位置来决定。 温控箱包括主机、电缆、连接器和接线插座等。 热流道附件通常包括：加热器和热电偶、流道密封圈、接插件及接线盒等。 热流道系统的分类 一般说来，热流道系统分为单头热流道系统、多头热流道系统以及阀浇口热流道系统。 单头热流道系统主要由单个喷嘴、喷嘴头、喷嘴连接板、温控系统等组成。单头热流道系统塑料模具结构较简单，将熔融状态的塑料由注射机注入喷嘴连接板，经喷嘴到达喷嘴头后，注入型腔。 多头热流道系统塑料模具结构较复杂，熔融状塑料由注射机注入喷嘴连接板，经热流道板流向喷嘴后到达喷嘴头，然后注入型腔。热流道系统的喷嘴与定模板有径向尺寸配合要求和轴向尺寸限位要求。 阀浇口热流道系统塑料模具结构最复杂。它与普通多头热流道系统塑料模具有相同的结构，另外还多了一套阀针传动装置控制阀针的开、闭运动。该传动装置相当于一只液压油缸，利用注射机的液压装置 与模具连接，形成液压回路，实现针阀的开闭运动，控制熔融状态塑料注入型腔。
热流道模具技术
申开智，等：热流道模具技术４１热流道模具技术 中开智郭建明。 （四川大学高分子科学与工程学院、高分子材料工程国家重点实验室，成都６１∞６５） 热流道不能箅是一项新的技术，３０多年前就已经出现，但在过去很长一段时间里其应用一直受到很大阻力，甚至许多企业在采用了热流道技术后又完全返回到普通冷流道系统。十多年前在美国热流道模具在注射模具总量中还只占百分之几，而今天已达到３０％以上，许多热流道模具厂商的产量成倍增长，并且还不断扩大。我国过去曾大力宣传推广热流道模具，但并不奏效。一直到近年来随着热流道技术的进步，效率提高，合理的成本及实际工作效率逐渐被用户认可，许多大批量的、大型的、要求高的塑料件在设计模具时都首选热流道模具。近年来除国内自己建立了热流道生产厂外，国际许多知名厂家也相继在国内设厂，为用户提供热流道系统。因此，我们今天要重新认识、评价和推广应用热流道技术。热流道模具的优点有： ①节省了普通浇注系统流道凝料回收加工的费用。 ②缩短成型周期。省去脱浇注系统的时闻及为了冷却粗大的浇注系统所多耗费的时间。 ③能更有效地完全利用注塑机的注塑能力生产出较大的产品，节省每次注塑时耗于浇注系统的料。与三板式模相比，由于无需脱浇注系统，所需开模行程大大减小，能生产高度更大的制品。 ④浇注系统粗大且保持最佳的熔融状态，因此充模流动阻力减小，有效补料时间延长，有利于提高制品质量。同时由于不需在新料中大量掺人回收的浇口料，也有益于提高制品质量。 其缺点是： ①开机时要较长时间才能达到稳定操作，因此开机时废品较多。 ②需要操作技能较高的专业人员。 ③模具结构复杂，成本高，需要增添外接温控仪等辅助设备。 ④易出现熔体泄漏、加热元件故障等较敏感问题，需精心维护，否则可能产生热降解等不良现象。 就经济性而言应作具体分析，热流道模具制造费用高，需要增加附加装置，但由于省去了浇注系统回头料的粉碎回收，～人可操作更多的机台，能更有效地利用小型机器的能力。当生产批量较大时使用热流道模具较合理，反之宜采用三板式模具。据前西德１９世纪８０年代后期统计，年产量达１０７件／ａ时，使用热流道模具比三板式模具节省费用４０％以上。 １热流道模具的前身——绝热分流道模舆技术在普通注塑成型时，主流道中的塑料熔体往往是最后冷却固化的，只有流道全部固化才能取出产品，在焦急等待中产生了一种想法“何不只取产品而不取尚未固化的浇注系统”，于是便产生了绝热流道技术。这时将模具的主流道、分流道设计得特别粗大，约０２０一０３０ｍｍ，以致流道中心部位的塑料熔体在周期较短的快速循环中，来不及凝固，而始终保持熔融状态，从而在后续的各次注射时塑料熔体能通过它顺利进入型腔，如图１所示。 １一定模底板；２一流道板；３一浇口衬套； ４～定模型腔板；５－－型蕊；６一绝热层 图】多型腔绝热流道模具 这类的模具有三个问题需在设计时解决： （１）制品要求在浇口处冻结即降温到熔点以下，以便脱模。流道要求在浇口处熔融，保持通畅。解决办法是加长浇口长度，以缓和冷热矛盾，或在浇口靠流道一侧置加热探针，使浇口处熔融通畅。 （２）要求流道向外散热慢，不易冻结。型腔板则要求向外传热快，制品能迅速固化，缩短成型周期。解决的办法是提高流道所在模板的温度，降低型腔所在模板的温度。