热流道模具技术

1、热流道模具的优点 节省了凝料回收加工的费用。 缩短成型周期，省去了冷却粗大流道所耗费的时间。 节省浇注系统凝料。开模行程减小，能生产高度更大的制品。 充模流动阻力减小，有效补料时间延长，提高了制品质量。 热流道模具的缺点 开机时废品较多。 需要操作技能较高的专业人员。 模具结构复杂，成本高 。 易出现熔体泄漏、加热元件故障等较敏感问题 据前西德19世纪80年代后期统计，年产量达107件/年时，使用热流道模具比 三板式模具节省费用40%以上。 热流道模具的前身绝热分流道模具技术 分流道设计得特别粗大，约 1525mm，以致流道中心部位的塑料熔体来 不及凝固，保持熔融状态。 图 1 多型腔绝热流道

2、模具 1定模底板 2流道板 3浇口衬套 4定模型腔板 5型芯 6绝热层 三个需解决的问题 冷热矛盾，型腔至浇口要求迅速冻结，浇口 分流道到主流道要求熔融畅通，解决办法是 加长浇口的长度，安置加热探针。 流道要求向外散热慢，不易冻结，型腔板则 要求传热快，制品能迅速固化。解决的办法 是提高流道模板的温度，降低型腔模板的温 度。 流道内的物料会冻结，解决的办法是设计一 流道分型面，以便取出流道凝料。 例图 给料喷嘴中插入带加热棒的探 针，成型周期可长达2 3min 。 对流道板（图中A段）辅助加 热，型腔板温度较低（图中B 段）。 在流道中心开有分型面。 Newark Die公司的绝热流道模具 1

3、动模垫板 2型芯 3冷却水管 4型芯固定板 5脱模板6动模镶件 7密封环 8冷却水管 9定模板 10定模镶件 11浇口套 12流道板控温管 13流道板 14加热探针 15加热器 16定模底板 17绝热层 18蝶形弹簧 19定位环 20主流道套 A探针 dB浇口直径 dC探针端部直径 l浇口台阶长 E 探针尖角 F 流道锥角 G 浇口角 绝热流道弊端 1.浇口处易冻结而失效。 2.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，会大大降低塑件质量， 热敏性物料会因停留时间过长 而分解。 热流道模具 主流道、分流道中塑料处于高温熔融状态，将流道加工在一独立的模板内成 为热流道板，热流

4、道板必须绝热，常用四周空气间隙绝热，喷嘴头部可用空 气间隙绝热，也可用塑料本身绝热。 与绝热流道相比其优点是： 流道内温度均匀 压力传递良好 可用较低的成型温度和较低的注塑压力 直通式点浇口热流道模具 分类： 带塑料绝热层的导热喷嘴 带空气绝热层的加热式喷嘴 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 带塑料绝热层的导热喷嘴 喷嘴用导热 性能优良、 强度高的铍 铜合金，使 流道板热量 易传向喷嘴， 喷嘴前端有 塑料隔热层 。 成型周期太 长时，浇口 处仍易冻结， 发生堵塞的 问题。 多型腔针点浇口热流道模具 1定位环 2主流道衬套 3绝热垫圈 4支柱 5热流道板 6

5、热电偶孔 7喷嘴 8浇口衬套 9滑动压环 10动模板 11定模板 12加热器13压紧螺钉 14堵头 15定模底板 16支撑螺钉 图 4 生产大型制品的针点浇口喷嘴 1动模板 2型腔 3浇口衬套 4定模板 5滑动压环 6流道喷嘴 7热流道板 带塑料绝热层的喷嘴实例（Mold Masters) 空气绝热的加热式喷咀 热喷咀前端直接接触冷型腔外壁，适于加工热变形温度较高的工程塑料。 空气绝热的加热喷嘴 1带式加热器 2喷嘴 3热流道板 带热探针的喷咀 置于浇口的中心，在离制品0.20.5mm处有一高温的热探针，用以保持浇 口熔融畅通。 分类： 实心导热探针喷咀 空心导热探针多孔喷咀 加热探针喷咀 矛

6、式喷咀 带导热探针的喷咀 将热流道板的热量通过中 心探针导向浇口，可防止 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 带导热探针喷嘴实例 带导热探针多孔喷咀 塑料熔体在探 针体的内孔中 流动，温度降 低很小，浇口 处又有导热探 针尖防止浇口 凝固，效果较 好 ，探针周 围塑料起绝热 作用。 带导热探针的多孔喷嘴 1热流道板 2两孔 3淬火钢头 4密封钢件 带导热探针多孔喷嘴实例1 带导热探针多孔喷嘴(映通公司)实例2 带加热探针喷咀 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。 典型的有日本TGK 喷嘴，分流梭的夹 端呈针形，

7、延伸到 浇口中心，距型腔 约0.5mm处，可达 到稳定的连续操作。 圆锥形喷嘴头部与 型腔板之间留有 0.5mm的绝热层， 为塑料所充满。 TGK系统带加热探针的喷嘴 （a）喷嘴内加热的热流道 （b）浇口加热探针局部放大图 1定模板 2喷嘴 3鱼雷头 4鱼雷体 5加热器 6引线接头 7冷却水孔 T G K 喷 咀 下图为TGK喷嘴在一模多浇口时与流道板组合的形式。 TGK喷嘴与流道板配合 I N C O E 美国INCOE系统的带头热喷嘴，其头部没有塑料绝热 层 ，喷咀周围有空气绝热层（左图）。INCOE热流 道板以特殊合金钢制作，在流道两侧插入加热棒（右 图） 。 带头热喷嘴 1喷嘴入口 2

8、燕尾部 3螺纹 4树脂通道 5主体 6浇口 7加热棒 8分流梭 Incoe热喷嘴与流道板配合 1定位环 2底板 3热喷嘴衬套 4承压盘 5热流道板 6支柱 7加热棒 8不锈钢O型环 9冷却水孔 10承压板 11中心支柱 INCOE无头热喷咀 INCOE无头热喷嘴，其分流梭 前端无外壳，使型腔上浇口开 设的位置比较灵活，甚至可开 在制品的棱角、加强筋及形状 不规则的表面 。 无头热喷嘴 矛式喷咀（枪式喷咀） 在浇口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，注塑前矛头通电，树脂 熔融，注塑完毕，断电，浇口处冻结。特点是成型周期短，能成型 精密制品。

9、 矛式喷嘴在模内配置 1探针垫座 2不锈钢O型圈 3流道板 4分流道套5探 针6探针加热器 7型腔板 8冷水孔 9调节螺钉 10定 位销 11加热器孔 12热电偶孔 13定位孔 14中心定位销 矛式喷嘴 1加热器用导线 2外套 3矛式探针 4加热器 5探针用导线 阀式浇口热流道喷咀 优点：能避免流涎，浇口开口 尺寸大，可达12.5mm，因此 流动阻力小，磨损小，浇口痕 迹小。 D d p 关闭力:弹簧力 打开力: 弹簧针阀式喷咀 分别用弹簧力和塑料熔体压力启闭阀芯 。 优点:可避免流涎可减少拉丝减少浇口处的冻结可能性 几乎不留浇口痕迹. 多型腔弹簧阀式浇口热流道模具 1定模底板 2热流道板 3

10、锁紧盖 4压力弹簧 5阀杆 6定位环 7主流道衬套 8加热圈 9针阀 10隔热外壳 11加热圈 12喷嘴体 13喷嘴头 14型腔板 15动模板 16凸模 4/ )( 22 dDp 液压驱动阀式浇口 可以准确地控制补料时间，可以在高温高压下提早 快速封闭浇口，降低塑件的内应力，增加尺寸稳定 性。 液压杠杆阀式浇口热流道模具 1动模板 2定模板 3浇口套 4喷嘴头 5定模底板 6喷嘴体 7压板 8针阀 9杠杆 10支撑板 11锁紧螺母 12喷嘴盖 13油压缸 14活塞杆 15加热孔道 16压紧螺钉 液压驱动阀式浇口 采用预压式操作可缩短充满时间，增加流程比，例如HDPE在温度204.4， 压力10

11、5MPa下，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，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%。 流程比（L/t）从240提高到310。成型周期缩短1/3或更多。 应正确掌握针阀封闭时间，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。 操作不当的浇口痕迹 Mold Masters 液压驱动阀式喷嘴 气压驱动阀式浇口 气压驱动更安全，不会因泄漏而发生 污染等安全问题。 侧浇口热流道喷嘴 1物料入口 2加热圈 3上下移动横梁 4气缸体 5活塞 6密封环 7阀芯 8

12、喷嘴 9电源 10热电偶引线 11气 道 Mold Masters 气压驱动阀式喷咀 带冷流道浇口的热分流道模具 热流道后面带有一段冷流道，由 冷流道与制品相连 ，如图所示， 热流道后连接一段冷主流道,可以 减小冷热矛盾。 多型腔主流道型冷浇口热分流道模具 1主流道衬套 2热流道板 3定模底板 4垫块 5滑动压环 6喷嘴 7支撑螺钉 8堵头 9销钉 10压紧螺钉 11支块 12主流道浇口套 图 2 1 对扇形浇口、环形浇口、潜伏式浇口等与热 流道相连部分不用加热，成型后与制品一道 冻结脱出。下图所示的冷流道部分采用潜伏 式浇口。 多型腔潜伏式冷浇口热分流道模具 1热流道板 2热电偶 3加热圈

13、4冷潜伏式浇口 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入各个热流道喷嘴。 要求： 压力损失小； 没有停料死角； 采用平衡式布置。 分类： 外加热热流道板。 内加热热流道板。 外加热热流道板 抛光流道 5 12mm。 棒式、管式、 圈式加热器能在 0.5 1小时内 将热流道板加热 到200 300oC。 四周绝热用空 气间隙，喷咀头 部绝热用空气或 塑料绝热层。 外形：条形、 X形或H形等，用 平衡式浇口。 四型腔热流道板 其他形式热流道板 热流道板热膨胀问题 造成很大热应力：不能把两端固定死。 喷咀位置移动：留出移动空间。 热膨胀产生的偏心距 1运转时喷嘴中心线 2运转时喷嘴位置

14、 3浇口中心 4常温时喷嘴中心线 5常温时喷嘴位置 内加热式热流道板 内加热式热流道板 给料喷嘴部位带有内加 热探针 分流道用内加热管加热， 流道板的表面温度低， 仅40左右。优点：热 损失减少75%，节能， 降低了漏料危险。 缺点： 流道断面内温度高低不 均，易将冷料带入型腔， 降低制品质量。 热敏性树脂还会分解 。 沿环隙流动，流动阻力 大得多。 内加热热流道板的结构和装配 内加热式热流道模具装配形式 内加热热流道模具 1、5、9管式加热器 2分流道加热管 3流道板 4喷嘴加热管6定模底板 7定位环 8主流道衬套 10主流道加热管 11浇口板 12喷嘴 13型芯 14型腔板 热管加热热流道

15、 热管技术来自航天技术。原理如下图所示。 液体工作介质在加热区域受电加热器加热而 蒸发，并把热量以蒸汽的形式扩散到冷端， 蒸汽冷凝而放出热量 ，其导热能力可达到铜 的1000倍以上 。 热管导热机理 1管壳 2毛细吸液芯 3蒸汽腔 热管加热热流道 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，主流道套 上部加热圈放出热量通过热管将热量传到 给料喷嘴头部，温差可控制在1.52以 下。热管也可用于流道板的加热。 热管主流道套 1加热套筒 2定位圈 3空气绝热层 4流道 5热管工作液 6树脂绝热层 多头喷咀实例 用于双层模具的双头喷咀 三个需解决的问题 冷热矛盾，型腔至浇口要求迅

16、速冻结，浇口 分流道到主流道要求熔融畅通，解决办法是 加长浇口的长度，安置加热探针。 流道要求向外散热慢，不易冻结，型腔板则 要求传热快，制品能迅速固化。解决的办法 是提高流道模板的温度，降低型腔模板的温 度。 流道内的物料会冻结，解决的办法是设计一 流道分型面，以便取出流道凝料。 三个需解决的问题 冷热矛盾，型腔至浇口要求迅速冻结，浇口 分流道到主流道要求熔融畅通，解决办法是 加长浇口的长度，安置加热探针。 流道要求向外散热慢，不易冻结，型腔板则 要求传热快，制品能迅速固化。解决的办法 是提高流道模板的温度，降低型腔模板的温 度。 流道内的物料会冻结，解决的办法是设计一 流道分型面，以便取出

17、流道凝料。 带导热探针多孔喷嘴(映通公司)实例2 带加热探针喷咀 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。 典型的有日本TGK 喷嘴，分流梭的夹 端呈针形，延伸到 浇口中心，距型腔 约0.5mm处，可达 到稳定的连续操作。 圆锥形喷嘴头部与 型腔板之间留有 0.5mm的绝热层， 为塑料所充满。 TGK系统带加热探针的喷嘴 （a）喷嘴内加热的热流道 （b）浇口加热探针局部放大图 1定模板 2喷嘴 3鱼雷头 4鱼雷体 5加热器 6引线接头 7冷却水孔 INCOE无头热喷咀 INCOE无头热喷嘴，其分流梭 前端无外壳，使型腔上浇口开 设的位置比较灵活，甚至可开 在制品的棱角、加强筋及形状 不规则的表面 。 无头热喷嘴 Mold Masters 气压驱动阀式喷咀 内加热式热流道板 内加热式热流道板 给料喷嘴部位带有内加 热探针 分