模具设计热流道教程
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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。
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;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..简要言之;热流道就是注塑机喷咀的延伸..返回三、热流道的优点为什么会有这种热流道技术出现呢热流道技术又能够带给我们哪些好处呢熟悉注塑工艺的朋友都知道;常规注塑成型经常会有以下不利因素的出现:A.充模困难B.薄壁大制件的变形C.浇道原材料的浪费D.多模腔模具的注塑件质量不一等热流道技术的出现;则给这些问题提供了比较完善的解决方案;一般来讲;采用热流道有以下的好处:1.流道内压力损耗小;塑料流动性好;温度均匀;则产品的内应力;变形就会减小;产品表面质量和力学性能就会大大提高;常见的缩水、填充不足、熔接痕、颜色不均、飞边、翘曲现象也可以减少;2.消除全部或大部分流道废料;物料的有效利用率高;不必回用旧料;3.缩短了成型周期;开模行程;提高了生产效率;4.热流道均为自动切断浇口;可以提高自动化程度;5.降低注塑压力;有利于保护模具;延长使用寿命;6.多模腔模具可保证填充均匀;质量一致;热流道的缺陷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.模具造价成本高;2.模具结构相比较复杂;要求严格控制温度;3.需要专业人士进行维护..返回四、热流道系统的组成热流道系统由四部分组成:热咀、分流板、加热原件和温控器1.热咀:将从分流板进入的塑料再送进各个模腔;充分降低注射压力..由于客户不同的需求及针对不同塑料的不同特性;热咀的规格型号有多种选择;也可以根据客户的要求定制加工..从加热方式上可分为:内加热热咀和外加热热咀;从结构上分常用的有:尖咀、通咀和针阀咀针阀式热咀技术上较先进;优点有:1.在制品上不留下进浇口残痕;进浇口处痕迹平滑;2.能使用较大直径的浇口;可使型腔填充加快;并进一步降低注射压力;减小产品变形;3.可防止开模时出现拉丝现象及流涎现象;4.当注塑机螺杆后退时;可有效地防止从模腔中反吸物料;5.能实行定时注射以减少制品熔接痕..2.分流板:连接注塑机喷嘴与热咀;将塑料恒温的从主射咀送到各个单独的热咀..在熔体传送过程中;熔体的压力减小;并不允许材料降解..常用热流道板的形式有:一字型;H型;Y型;X字型、米字型;从加热方式上分外加热热流道板和内加热热流道板两大类3.加热原件:加热元件是热流道系统的重要组成部分;其加热精度和使用寿命对于注塑工艺的控制和热流道系统的工作稳定影响非常大..一般有加热棒、加热圈、加热管等4.温控器:温控器就是对热流道系统的各个位置进行温度控制的仪器;由底端向高端分别有通断位式;积分微分比例控制式和新型智能化温控器等种类..返回五、热流道的应用热流道应用非常广阔;从日常用品到家用电器到医疗产品、汽车配件等工业产品..各种不同塑料原料都已可顺利使用热流道加工;以常用PP聚丙烯;PE聚乙稀到PC聚碳酸到玻璃纤维强尼龙和聚砜工程材料..产品大小应用可用于小到0.1克大到15公斤..特别是多型腔模具;注塑产品薄壁化和加工工艺严格的工程塑料也要求必须使用热流道系统加工..返回六、热流道安装返回返回首页。
第四节热流道浇口的类型和结构一、开放式浇口:开模时,浇口中的部分材料留在产品上,从而造成了一个难看的浇口痕迹(通常是锥形的)。
浇口残痕的大小和形状取决于浇口的形状及注塑参数(温度,压力,时间),也取决于模具的设计,同样或甚至更多地取决于模具装配。
在下一次循环时,塑料料流将模塞(上一啤浇口处冻结的料)挤入型腔,浇口又打开,料流又可以填充模具,通常情况下模塞可以熔化,与注入塑料混合;在浇口对面做一弧形缩窝,有利于模塞的隐藏,有利于填充。
适用于没有或几乎没有“拉丝”倾向的塑料,还适用于PP种PE料。
开式浇口有三种基本类型:圆形浇口,环形浇口,边缘浇口。
1.1)圆形浇口:缺点:浇口L段的断开点不确定,可能会在L方向上的任一点断,并在产品上留下一很长的突起。
优点:这种浇口较易于加工制造。
此时,将浇口形状修改成下面的形状,则断点一致,在高于产品的锥形突起部位断开,虽然,在断点上还会有一个小锥形突起,但总的突起部分或多或少可以预测。
于控制热损失的开式浇口设计1.2)环形浇口:实质是一个在其中心部加入加热探的开式浇口,以防止过早冻结。
需要注意的是浇口形状与注嘴梢部的开状密切相关。
下图是在浇口中心有一个加热探头的环形浇口,由于注嘴梢位于浇口内而形成了一个环形通道,进入模具腔的塑料就像一个挤出的管子。
塑料充满了注嘴和其周围(冷却的)模腔之间的不导体,几乎不会有什么热量穿过这层塑料隔热罩。
在成型热稳定性差的塑料时,需要成型一个或机加工一个耐高温的塑料隔热罩,现一般是用杜邦Vespel 全芳香族聚酰亚胺(PI)塑料制作。
Vespel 的特点:1. 耐热性:连续使用耐热温度可达288°C ,短时间使用更可高达480°C 。
2. 耐磨耗性:Vespel 的无润滑限界PV 值是一般工程塑料的10倍以上,对冲击磨耗和摇动磨耗都有很强的耐性。
3. 蠕变(Creep):在260°C 、186kg/cm2条件下的蠕变,1000小时只有0.6%。
关于热流道模具的设计流程及概念第一,阿诺立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(C AE)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,根据塑件重量和喷嘴个数,确定喷嘴径向尺寸的大小。
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,并在热流道板、喷嘴、喷嘴头附近设计足够的冷却水环路。
第八,完成热流道系统塑料模具的设计图绘制。
第九,成熟的热流道系统,必须考虑到热流道系统与塑料模具的配合程度,即热半模的设计。
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。
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
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。
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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。
简要言之,热流道就是注塑机喷咀的延伸。
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三、热流道的优点
为什么会有这种热流道技术出现呢?热流道技术又能够带给我们哪些好处呢?熟悉注塑工艺的朋友都知道,常规注塑成型经常会有以下不利因素的出现:
A.充模困难
B.薄壁大制件的变形
C.浇道原材料的浪费
D.多模腔模具的注塑件质量不一等
热流道技术的出现,则给这些问题提供了比较完善的解决方案,一般来讲,采用热流道有以下的好处:
1.流道内压力损耗小,塑料流动性好,温度均匀,则产品的内应力,变形就会减小,产品表面质量和力学性能就会大大提高;(常见的缩水、填充不足、熔接痕、颜色不均、
飞边、翘曲现象也可以减少);
2.消除全部或大部分流道废料,物料的有效利用率高,不必回用旧料;
3.缩短了成型周期,开模行程,提高了生产效率;
4.热流道均为自动切断浇口,可以提高自动化程度;
5.降低注塑压力,有利于保护模具,延长使用寿命;
6.多模腔模具可保证填充均匀,质量一致;
热流道的缺陷
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.模具造价成本高;
2.模具结构相比较复杂,要求严格控制温度;
3.需要专业人士进行维护。
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四、热流道系统的组成
热流道系统由四部分组成:热咀、分流板、加热原件和温控器
1.热咀:将从分流板进入的塑料再送进各个模腔,充分降低注射压力。
由于客户不同的需求及针对不同塑料的不同特性,热咀的规格型号有多种选择,也可以根据客户的要求定制加工。
从加热方式上可分为:内加热热咀和外加热热咀,从结构上分常用的有:尖咀、通咀和针阀咀
针阀式热咀技术上较先进,优点有:
1.在制品上不留下进浇口残痕,进浇口处痕迹平滑;
2.能使用较大直径的浇口,可使型腔填充加快,并进一步降低注射压力,
减小产品变形;
3.可防止开模时出现拉丝现象及流涎现象;
4.当注塑机螺杆后退时,可有效地防止从模腔中反吸物料;
5.能实行定时注射以减少制品熔接痕。
2.分流板:连接注塑机喷嘴与热咀,将塑料恒温的从主射咀送到各个单独的热咀。
在熔体传送过程中,熔体的压力减小,并不允许材料降解。
常用热流道板的形式有:一字型,H型,Y型,X字型、米字型;从加热方式上分外加热热流道板和内加热热流道板两大类
3.加热原件:加热元件是热流道系统的重要组成部分,其加热精度和使用寿命对于注塑工艺的控制和热流道系统的工作稳定影响非常大。
一般有加热棒、加热圈、加热管等
4.温控器:温控器就是对热流道系统的各个位置进行温度控制的仪器,由底端向高端分
别有通断位式,积分微分比例控制式和新型智能化温控器等种类。
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五、热流道的应用
热流道应用非常广阔,从日常用品到家用电器到医疗产品、汽车配件等工业产品。
各种不同塑料原料都已可顺利使用热流道加工,以常用PP(聚丙烯),PE(聚乙稀)到PC(聚碳酸)到玻璃纤维强尼龙和聚砜工程材料。
产品大小应用可用于小到0.1克大到15公斤。
特别是多型腔模具,注塑产品薄壁化和加工工艺严格的工程塑料也要求必须使用热流道系统加工。
返回六、热流道安装
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