热流道模具浇口等的设计实用教案

1、专业知识一、概述(i sh)二、绝热流道注射(zhsh)模具三、热流(rli)道注射模具四、典型塑件热流道模具结构第1页/共51页第一页，共51页。一、热流(rli)道系统供应商简介（1 1）美国硬壳（INCOEINCOE）公司成立于19581958年，是一家全球性、专业性生产的供应商，在亚洲(y zhu)(y zhu)有多家分公司，它设计制造了世界上的第一个商品化的热流道喷嘴并获得专利，从而奠定了热流道技术的原理和基础。（2 2）D-M-E(China)D-M-E(China)公司成立于19891989年，是美国D-M-ED-M-E公司与香港宝丽玛国际有限公司(yu xin n s)(yu

2、xin n s)在中国合资的分公司。D-M-ED-M-E产品包括热流道系统和配件、标准模具配件及模具传动装置。D-M-E(China)D-M-E(China)在中国香港、中山、深圳及上海设立了四个办事处及代表处。（4 4）圣万提（SynventiveSynventive）是欧洲热流道生产商Eurotool(1971)Eurotool(1971)和美国DyniscoDynisco热流道的子公司美国KonaKona公司(1978)(1978)合并而成的公司，是全球最大的为注塑工业提供热流道系统，机械喷嘴，温度控制器及浇口衬套的厂商之一。（3 3）加拿大Mold Masters公司是世界著名的热流道

3、技术供应商，已有40年的热流道开发和生产经验，在美国、巴西、日本均拥有生产基地，在全球323个国家和地区拥有办事处。马斯特模具国际贸易（上海）有限公司是它在中国的子公司。（5）新西兰的麦斯帝普（ MASTIP ）技术公司是全球热流道系统产品的供应商，并保持领先地位。在全球25个国家设有MASTIP分支机构或分销商，可面向市场提供设计、生产和售后服务工作。第2页/共51页第二页，共51页。（7 7）韩国柳道（YUDOYUDO）建立于19801980年，是国际知名的热流道系统生产厂家，主要产品(chnpn)(chnpn)有：分流板、热嘴、温控器、时间控制器等。（8）德国GUNTHER Heissk

4、analtechnik GmbH公司成立于1983年，它在全球已拥有27个销售(xioshu)代理机构或分公司。1998年巴顿菲尔香港有限公司作为GUNTHER Heisskanaltechnik GmbH公司的代理商，开始向中国出售其热流道产品。（6 6）赫斯基（HUSKYHUSKY）注塑系统有限公司是全球塑料(slio)(slio)行业最大的注塑设备和服务供应商。（9 9）韩国先锐SINOSINO模具配件（东莞）有限公司成立于20022002年9 9月，现已拥有2020多项专利技术。其产品具有良好的性价比，SINOSINO先锐品牌在国内的市场销量处于第一位，在国际市场销量位居第四。无流道模

5、分类u按流道保持不凝固方法分：绝热式和加热式两大类热流道模；u按型腔数分：单型腔和多型腔模；第3页/共51页第三页，共51页。二、绝热式热流道塑料二、绝热式热流道塑料(slio)注射模注射模具具2.1、井式喷嘴(pnzu)绝热流道模A、特点：在注射机喷嘴和模具浇口之间装有、特点：在注射机喷嘴和模具浇口之间装有一个主流道杯，杯内有容纳熔融塑料一个主流道杯，杯内有容纳熔融塑料(slio)的的“井坑井坑”，杯内塑料，杯内塑料(slio)容积应在制品重量的容积应在制品重量的1/2左右。左右。因浇口与喷嘴距离较远，仅用于成型周期短因浇口与喷嘴距离较远，仅用于成型周期短（35次次/min）和加工温度很宽的

6、塑料）和加工温度很宽的塑料(slio)（PE、PP等），对等），对PS、ABS较难，不宜用于较难，不宜用于硬硬PVC、POM等热敏性塑料等热敏性塑料(slio)。主流道杯尺寸B、主流道杯尺寸、主流道杯尺寸第4页/共51页第四页，共51页。C、井坑式喷嘴的改进：防主流杯中(bi zhn)熔体凝固过量，使浇口堵塞开模分离型延伸喷嘴加热型便于清理型第5页/共51页第五页，共51页。2.2、多型腔绝热流道模具、多型腔绝热流道模具(mj)特点：主流道和分流道为粗大的圆形截面，分流道直径1630mm；停机后流道会完全凝固，下次开机(ki j)前应清除凝料。衬套加热(ji (ji r)r)，可用于长周期件空

7、气绝热结构第6页/共51页第六页，共51页。拆开清理(qngl)(qngl)模具锁紧分型面，便于(biny)(biny)流道分型面打开2.3、点浇口型绝热流道模具、点浇口型绝热流道模具(mj)第7页/共51页第七页，共51页。半绝热式点浇口型绝热流道模具(mj)碟形弹簧(tnhung)控制加热探针上下运动；周期可达23 min探针(tn zhn)不得与浇口壁接触第8页/共51页第八页，共51页。三、加热式热流道塑料三、加热式热流道塑料(slio)注射模注射模具具特点：主流道和分浇道用加热方法使之保持熔融态，保证生产正常且不受成型周期限制。停机后，重新开机无需清理流道凝料。注射压力损失少，可降低

8、熔料温度(wnd)和注射压力，减少塑料热降解和制品的内应力。适用的塑料种类广。加热流道注射(zhsh)模关键：供热装置、温度调节系统、模具的绝热措施和防止浇口处凝固和流涎等问题。3.1、热流道系统结构喷嘴和流道板第9页/共51页第九页，共51页。、单型腔延伸式喷嘴(pnzu)模具可用于PE、PP、PS；密封承压面A面积(min j)不宜过大；绝热层厚度0.51.5mm；面积(min j)不宜过大；浇口尺寸约0.751.5mm；不适用于热敏性塑料。A、塑料、塑料(slio)绝热式绝热式喷嘴与模具间隙不宜过大 第10页/共51页第十页，共51页。特点：喷嘴与浇口衬套间，浇口衬套与模具型腔板间除必要

9、的定位面外，均留出1mm间隙，起绝热作用(zuyng)；承压面A可防止喷嘴顶坏浇口衬套；浇口尺寸0.751.5mm，长度1mm。B、空气、空气(kngq)绝热式绝热式延长(ynchng)式喷嘴合井式喷嘴的区别第11页/共51页第十一页，共51页。、多型腔热流(rli)道模具种类(zhngli)按热流道板分：外加热式和内加热式热流道模；按绝热情况分：半绝热式和全绝热式喷嘴热流道模。u热流道板用外加热器加热；u二级喷嘴用导热性优良、强度高的铍铜制造，由塑料层隔热；u二级喷嘴与型腔外壁有环形(hun xn)接触面，故称半绝热式喷嘴；u二级喷嘴与热流道板以滑动配合，可使喷嘴与浇口衬套贴合。A、外加热式

10、、外加热式第12页/共51页第十二页，共51页。铍铜二级喷嘴铍铜二级喷嘴(pnzu)(pnzu)不与型腔直接接触，两者用滑动环不与型腔直接接触，两者用滑动环1212隔开，使它全隔开，使它全部由塑料隔层绝热（全绝热式的喷嘴部由塑料隔层绝热（全绝热式的喷嘴(pnzu)(pnzu)）；图）；图b b）浇口尺寸用于小型）浇口尺寸用于小型制品生产。制品生产。第13页/共51页第十三页，共51页。绝热作用：靠熔体与模具接触而形成的冷凝层；流道热损失(snsh)小，热效率高，能适应长周期生产；流道直径尺寸较大，且用交错穿通的方法安排流道。B、内加热式流道板、内加热式流道板第14页/共51页第十四页，共51页

11、。如图所示为带有四个喷嘴的热流如图所示为带有四个喷嘴的热流(rli)道板加热器的配置情况。加热器应能道板加热器的配置情况。加热器应能在半小时到一小时的时间内，将热流在半小时到一小时的时间内，将热流(rli)道板的温度从常温升到道板的温度从常温升到200300，其功率可按下式进行计算：，其功率可按下式进行计算： TttWcP860)(21加热器孔加热器孔分流道分流道喷嘴喷嘴P加热器功率(kW)M热流倒班质量kgc模具用钢材比热，碳钢为0.115(kcal/kg）T升温时间(shjin)(h)t1热流道板温度() t2室温( )第15页/共51页第十五页，共51页。、热流道系统、热流道系统(xtn

12、g)的类型的类型热流道系统分类：按熔体(rn t)传输方式和加热方法来分类A、按熔体传输方式分：直接(zhji)浇口(主流道型)与间接浇口(流道板型)两种。大型塑件用受制品形状限制HR+CRHR+CRHR+CR第16页/共51页第十六页，共51页。大型(dxng)塑件简化模具结构HR+CRHR+CR，小型(xioxng)件或分型面有侧抽滑块价格(jig)较昂贵第17页/共51页第十七页，共51页。B、按加热方式(fngsh)分：外加热系统和内加热系统两种。外加热式系统能优化熔体流动，容易(rngy)变换塑料品种或着色的物料；热损失是系统的大问题；有时还要附加冷却管道，以便控制温度；流道板融热问

13、题：流道板温度高，接近熔体温度，空气或绝热片融热；需要对流道板的热膨胀进行补偿，还需有熔体防漏设计；与内加热式相比，成本更高，浇口堵塞的可能性更高。第18页/共51页第十八页，共51页。内加热式系统流道外壁冻结层绝热作用好，节电50%；不存在热绝缘或热膨胀问题，流道板外部温度取决于模温（图1-9），稍高于模温；冻结层塑料对系统有良好的密封作用；热流道温度实质上与模具热平衡无关；内加热式结构不便(bbin)使用开关式喷嘴。第19页/共51页第十九页，共51页。1）喷嘴(pnzu)的种类A、 开式喷嘴(pnzu)B、顶针(dngzhn)式喷嘴、喷嘴结构、喷嘴结构第20页/共51页第二十页，共51页

14、。C、侧浇口喷嘴(pnzu)（边缘喷嘴(pnzu)）第21页/共51页第二十一页，共51页。2）浇口的种类：分热力(rl)闭合与机械闭合两类A、热力(rl)闭合浇口喷嘴(pnzu)前端温度太低时凝料下次注射会进入模腔，形成缺陷第22页/共51页第二十二页，共51页。浇口温度(wnd)过高时，流涎拉丝增加浇口长度(chngd)，有一小段冷流道 PA、PP、PP/EPDM、HDPE、PET、PS、PC、ABS（偶尔）会出现浇口垂滴现象；采用顶针式浇口可减少(jinsho)垂滴的缺陷。第23页/共51页第二十三页，共51页。第24页/共51页第二十四页，共51页。B、机械(jxi)闭合浇口优点充填(

15、chn tin)型腔容易，特别对高黏度或剪切敏感的塑料；有维持较长保压时间的功能，使热流道系统可用于厚壁塑件；浇口闭合排除了浇口区域的热平衡影响，可准确控制保压状态，提高参数控制精度；有瞬时关闭浇口功能，防止型腔充满后高压熔体溢出产生结构飞边；防止浇口的流涎和拉丝；在塑件上仅留下柱销周边痕迹；可用于结构泡沫或波状模塑等特殊注射加工第25页/共51页第二十五页，共51页。3）开式喷嘴(pnzu)特点开式喷嘴(pnzu)会在塑件表面或冷流道上留下一个短的浇口凝料；浇口尺寸相对较大，通常为14mm，有较好的保压压力并减小内应力；开式喷嘴(pnzu)不适用于易产生浇口拉丝的塑料；分类：整体式直接浇口型

16、喷嘴(pnzu)；带完整或部分绝热仓式喷嘴(pnzu)。适用(shyng)于快速结晶型塑料成型适用于慢速结晶型（如PE、PP）和非结晶型塑料及热塑性弹性体成型第26页/共51页第二十六页，共51页。直接浇口型开式喷嘴不会滞留熔体，最适用于热敏性塑料和着色塑料的转换；开式喷嘴容易清洗，多用于加工(ji gng)回头料，使用时应减小压力来防止拉丝和流涎。 用铜带加热，改善(gishn)温度分布配合(pih)面小，适于快结晶料（PA、POM、PET）和高粘度的PC可换式浇口嵌件，对浇口的热量供应差些，要延长喷嘴长度，改善绝热，增设热电偶。A、直接浇口型开式喷嘴、直接浇口型开式喷嘴第27页/共51页第

17、二十七页，共51页。B、HR+CR式直接(zhji)浇口型开式喷嘴与冷流(ln li)道相接(HR+CR)要求较低，应用广此间隙使喷嘴(pnzu)与冷模板绝热结晶型料开绝缘槽，防喷嘴阻塞，使浇口早分离，也有用陶瓷环绝热的。第28页/共51页第二十八页，共51页。C、有绝热仓的开式喷嘴(pnzu)铍铜铜/钴/铍外侧空气隙、内部塑料绝热，应用(yngyng)于小制品，加工温度范围较宽的料（PS、PE），D：L=1：3用于增强塑料和熔体温度超过280的塑料绝热仓三、加热式热流道塑料注射三、加热式热流道塑料注射(zhsh)模具模具第29页/共51页第二十九页，共51页。D、可更换(gnhun)浇口嵌件

18、和顶管的开式喷嘴密封(mfng)杯用导热差的钛合金，顶管用高导热率的材料制造，二者要绝热，用于无定形和慢结晶塑料。用于无定形和慢结晶塑料，塑件为需较长冷却时间(shjin)的大制品。第30页/共51页第三十页，共51页。4）顶针(dngzhn)式喷嘴特点无定形和结晶型塑料均可用，热顶针伸至浇口，浇口温度控制更容易，可用于热敏性塑料注射成型；浇口尺寸小（0.62.5mm），浇口痕迹较小；微小制品浇口可小至0.3mm；顶针在浇口中心有助于防止浇口拉丝；对剪切敏感的塑料（包括(boku)含阻燃剂或有机染料的塑料）不太适合，因环形缝隙较小，易过热分解。第31页/共51页第三十一页，共51页。A、顶针式

19、喷嘴(pnzu)结构顶针式喷嘴有助于结晶型塑料加工和着色物料的更换，对于增强和充填(chn tin)塑料的注射不适用。鱼雷棒和顶针不能安装加热器，不适用于快速结晶(jijng)塑料不适合PS、PE、PP的小尺寸塑件第32页/共51页第三十二页，共51页。B 、有脉冲(michng)加热鱼雷棒的顶针式喷嘴鱼雷棒与前端的顶针单独加热，注射前顶针先加热3s，使凝料塞熔融；保压结束断电(dun din)使浇口迅速冻结；顶针相当于热阀，喷嘴内熔料不过热。鱼雷棒用低电压5V加热，改变加热功率使顶针温度迅速(xn s)变化，达到热阀作用。热闭合可有效防止浇口流涎，但成型周期要超过15s。第33页/共51页第

20、三十三页，共51页。C、顶针前端有流道的喷嘴(pnzu)主要用于无定型料最常用(chn yn)结构绝热室浇口嵌件绝热套杯，方便换料，适于聚烯烃和注射(zhsh)温度300以下的无定形料。浇口温度高，适于注射温度300以下的结晶型料加工ABS、热塑性弹性体和添加金属或珠光颜料的塑料可消除熔接痕，适于快结晶型和高温塑料第34页/共51页第三十四页，共51页。D、多顶针(dngzhn)喷嘴多顶针喷嘴优点(yudin)与多个喷嘴相比，缩小了注射点间的空间；解决微小制品或需多点注射高精度制品的成型问题；取消或简化了流道板；降低了每个注射点的价格。第35页/共51页第三十五页，共51页。E、多顶针(dng

21、zhn)喷嘴微电子模塑件生产，注射点空间很小，需要使用这类喷嘴；其缺点：绝缘料室的压力升高会对熔体(rn t)压力产生影响；因熔体(rn t)流动路径越短，设计的死点就越多，更换着色塑料困难；尤其注射POM，建议使用几个较小又分隔开的绝缘料室为好。滚动轴承PA外套，为防滚珠转动(zhun dng)，必须用多点注射第36页/共51页第三十六页，共51页。5）开关(kigun)式喷嘴（阀式）特点柱销机械关闭浇口，使保压时间一致，熔体计量准确，可提高塑件精度；浇口关闭时间在塑件固化之前，与开式喷嘴相比，可缩短周期 ；浇口痕迹(hnj)小（柱销端部印痕），不留残余料，塑件表面质量高；是唯一允许注射结构

22、泡沫塑料、或连续注射及注射有栅格塑件的热流道系统；浇口直径常用16mm，通常是模塑件厚度的两倍。出发点：大直径浇口设计思路和消除浇道浇口残留废料。大浇口可减少压力损失，减小剪切应力和摩擦热，可用于高黏度或含添加剂又对剪切敏感的塑料。大浇口更适合生产需很高注射速率的大型制品，与其它(qt)喷嘴相比，塑件内应力较低，保压压力也低，不存在流涎和拉丝现象。第37页/共51页第三十七页，共51页。A、阀结构(jigu)：分锥端阀针闭合与圆柱阀针闭合两种结构(jigu)锥端阀针闭合：密封性好，但过大的闭合力会损害浇口，需准确控制阀针位置(wi zhi)；通常阀针位置(wi zhi)定在保压所需位置(wi

23、zhi)再向闭合位置(wi zhi)增加0.02mm。注射含矿物填料的塑料时，阀针锁闭力不宜太大，否则填料会粘在接触表面上，这是不允许的。第38页/共51页第三十八页，共51页。圆柱阀针闭合：密封性稍差；浇口形状可为圆孔或锥孔，阀针对浇口无作用力，但浇口孔径(kngjng)会逐渐磨损扩大，浇口残留痕迹也会逐渐明显。第39页/共51页第三十九页，共51页。B、阀针驱动方式：有弹簧、气缸、液压缸三种。驱动方式选择取决于喷嘴上的空间位置大小；流道板的喷嘴：缸体和弹簧可置于流道板侧，可直接(zhji)驱动阀针；中心喷嘴：缸体通常位于喷嘴侧，经杠杆、横臂或齿轮机构驱动阀针。熔体注射(zhsh)压力作用面

24、最简单(jindn)和最廉价的驱动，靠弹力闭合喷嘴，由熔体注射压力开启浇口 阀针闭合力约160Pa，熔体压力约8MPa时开启，温度超过300时弹力会下降。 弹力开启具有突发充模性，压力下降时关闭。第40页/共51页第四十页，共51页。气动阀式喷嘴(pnzu) 气动与液压驱动可独立控制，但需要较大的安装空间。流道板的喷嘴：缸体通常设置在模具固定板上，工作温度不超过80100，高模温时需对固定板进行冷却；Mold-Masters系统：将整个(zhngg)驱动系统设置在专门的一块板上。 气动比液压驱动(q dn)简单、环保，但气缸力也小，用于低压力注射的低黏度物料和“清洁”制品的生产。标准气压为0.

25、6MPa，工作温度比液压驱动(q dn)高。液压压力为28MPa。最大5MPa，闭合力2800MPa阀针有喷嘴导向，不受流道板热膨胀影响Z形流道第41页/共51页第四十一页，共51页。中心(zhngxn)阀式喷嘴气压最小0.6MPa，闭合力2kN；液压最大3MPa，闭合力10kN；驱动力通过(tnggu)横杆传动至阀针；也可用于层叠模。铰链(jiolin)+齿轮齿条传动杠杆传动第42页/共51页第四十二页，共51页。6）边缘(binyun)式喷嘴特点浇口应位于制品角落(jiolu)或斜壁上，保证合适的模壁强度和传热；为得到良好的剪切表面，对热塑性弹性体，浇口处斜角不应超过15，也不能位于厚壁处；浇口直径一般12.5mm。第43页/共51页第四十三页，共51页。边缘喷嘴分类(fn li)边缘喷嘴有单个或多个注射点结构，多点式可用于多腔小制品生产；分有绝热仓的开式喷嘴、开式接触喷嘴和顶针式喷嘴三种。这类喷嘴对温度低于300的无定型料和慢结晶(jijng)塑料（PE、PP）有良好的使用条件，多用于短周期的包装件和频繁更换塑料的场合。间隙可改善熔体(rn t)涌流条件套环与模具接触，浇口温度更高，