设计篇6-热流道
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什么是热流道
一、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。
二、热流道的优点
常规注塑成型产品经常会出现以下问题:
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,可以实现全自动生产;
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,产品质量一致;。
热流道技术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,随着聚合物工业的发展,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。
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反复加工的浇口料,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射。
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窄的热敏性塑料,如聚氯乙烯、聚甲醛(POM)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。
热流道热流道是由热喷咀,分流板,温控器,加热圈及感温元件组成。
它借助精密的发热元件及温控单元对塑胶材料流经途径进行加热,将熔融的塑胶材料通过精密设计的流道送至模具型腔处。
射出成形之加工就是(塑化)→(流动)→(成形)→(固化结晶化)的工程。
热浇道之原理:热浇道模具是将传统式模具或三板式模具的浇道与流道经常加热,于每一成形时即不需要取出流道和浇道的一种崭新构造。
热流道(hot runner)是在注塑模具中使用的,将融化的塑料注入到模具的空腔中的加热组件集合。
热流道分类:开放式(用于微型半热流道)、针阀式(用于绝热流道)。
开放式结构简单,适用于微型半热流道,不适于绝热流道,绝热流道对材料的局限性较高,而且直接接触到产品表面,易出现拉丝和泄露,表面质量差;微型半热流道不接触产品而是接触到微小流道,所以可以使用开放式热喷嘴,近期在国外的高精密模具中应用较多。
针阀式热流道节省材料,塑件表面美观,同时内部质量紧密、强度高。
现在世界上有两大类针阀式热流道针阀式热流道(根据注射原理):气缸式和弹簧式。
热流道系统如何保养?答:a.如塑料对热敏感度高或具有腐蝕性,在每次停机时,应使用PP将驻留的材料清除。
b.清除所有水气、雾气、油渍等杂物,以防止模具生锈。
c.将模具保存在干燥通风之处。
d.如果模具的保存时间太长,湿气可能侵蚀加热器,使用前务必除湿。
e.如果使用阀针流道系统,需每季做1~2次的保养,以防止碳化腐蚀或因空气不洁而造成活动的不顺畅。
f.为保护热流道系统,须保证进入气缸的空气干净干燥,最好在进气口加装空气过滤器。
g.模具正常生产时如需临时停机(时间30分钟)以上请将热流道温度降低30%温度以防止塑胶料分解后产生碳化或变色。
1.问题:热流道系统要报价和出图时要提供哪些资料?答案:A、产品的重量,厚度和颜色.B、产品的胶料,名称和数量.C、浇口开在产品表面上还是流道上.D、模具图和注塑机的类型.E、温控箱的接线方式.2.问题:热流道系统有什么优缺点?答案:优点:A、节省原料,提高生产效率.B、减少不良问题的产生,产品品质提高.由于注塑压力可直接传达给型腔,可防止因产品缩水和接合线而导致内部应力引起的问题点的改善.C、注塑,保压,冷却和成形时间的缩短,增大成型效率.D、模具寿命延长;由于可以减少注塑压力,可以减少模具内部压力而延长模具寿命.缺点:A、模具前期单价上升一点.B、模具要定期维护和专业人员.C、模具设计要充分检验和加工尺寸要保证.3.问题:汽车模具中的低压注塑产品的热流道系统选择和设计时要注意哪些事项?答案:由于汽车产品要考虑安全性和胶件的力学平衡性,市场上的汽车产品采用热流道系统越来越多,特别是汽车的胶件贴皮或绒布的胶件将会越来越多;这些产品将会采用低压注塑成型才可以,因此这类低压注塑模具选择和设计热流道系统时就要注意以下事项,YUDO的产品对这些事项就很成熟和有实际的设计和生产的经验.A、流道的大小.B、热咀的距离.C、热流道的钢材材质.D、浇口的大小和射胶的先后顺序的设计.分流板加热器功率计算公式:P=MCΔT/60tη0P:分流板加热器的电功率(kW);M:分流板的质量(Kg);C:分流板材料的比热容[Kj/(Kg.℃);t:分流板的加热升温时间;ΔT:分流板注射工作温度与室温之差(℃);η0:分流板的效率系数;6.热损失控制:1、热流道系统的零部件的热传导:Qp=Ap(T1-T2) Qp:分流板的传导热损失(W);λ:绝热零件材料的热导率[W/(m.℃)];S:绝热零件的厚度(m);Ap:绝热零件的接触面积(m2);T1:分流板的注射击队工作温度(℃);T2:注射模具结构件的温度(℃);2、分流板的对流热损失:QK=αk Ak(Ts–Tp) QK:分流板的对流损失(W);αk:给热系数[W/(m.℃)];Ak:分流板的壁表面面积(m2);Ts:分流板壁面的温度(℃);Tp:周边环境空气的温度(℃);8.加热丝和热电偶的更换1、从模具上卸下热半模2、卸下定位环(定位环的另一个作用是固定热咀)3、为了取下热咀头部,如果需要则卸下模具定模固定板4、取下热咀,注意热电偶线和加热丝线不能被挤压5、卸下卡环。
热流道模具设计范文一、引言热流道模具是一种用于塑料注射成型的模具,它通过加热系统来保持塑料在注射成型过程中的流动状态,以提高塑件品质和生产效率。
本文将介绍一个热流道模具的设计方案,包括模具结构设计、加热系统设计、温度控制系统设计等方面。
二、模具结构设计1.型腔设计根据产品的形状和尺寸要求,设计适当的型腔结构。
型腔设计应尽量避免死角和浇口积料处的堵塞,保证塑料在注射过程中的流动性。
2.浇口设计根据塑料的流动特性和产品的结构要求,设计合理的浇口位置和形状。
浇口应尽量靠近塑件的厚壁部位,以提高塑料充填的均匀性和成型品质。
3.冷却系统设计冷却系统的设计对于热流道模具成型质量和生产效率至关重要。
合理的冷却系统设计能够提高塑件的冷却速度,缩短生产周期。
应根据产品的结构和尺寸,合理布置冷却水管道,确保冷却水能够充分冷却型腔,并保持恒定的温度。
三、加热系统设计1.热流道板材料选择热流道板材料应选择导热性能好、耐热性好、耐腐蚀性好的材料。
一般常用的材料有铜、铝、不锈钢等。
2.加热器选择加热器的选择应根据模具的型号、尺寸和工作温度来确定。
加热器应能提供稳定、均匀的加热温度,以保证塑料在注射成型过程中的流动性和稳定性。
3.温度控制系统设计温度控制系统的设计要考虑到加热器和热流道之间的传热效率、温度的均匀性等因素。
一般采用PID控制器来实现温度的控制,通过传感器实时监测热流道的温度,通过控制器调节加热器的功率来控制温度。
四、模具流动分析在设计热流道模具之前,可以利用模流分析软件对模具的充填性能进行分析。
通过模流分析,可以优化模具的型腔结构、浇口位置和冷却系统设计,以提高塑件的成型品质。
五、结论热流道模具设计是一个复杂而关键的工作,需要综合考虑产品的结构和尺寸要求、塑料的流动特性、加热系统的设计等因素。
通过合理的模具结构设计、加热系统设计和温度控制系统设计,可以提高塑件的成型品质和生产效率,降低生产成本。
模流分析软件的使用可以更好地指导热流道模具的设计过程。
YG热流道系统SAS单阀、VC口的配置与产品制作系部:精密制造工程系学生姓名:董旭专业班级:模具11C5 班学号:111031505指导教师:梁士红2013年 9月30日声明本人所呈交的热流道系统SAS单阀、VC口的配置与产品制作,是我在指导教师的指导和查阅相关著作下独立进行分析研究所取得的成果。
除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含其它个人已经发表或撰写过的研究成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中作了明确说明并表示谢意。
作者签名:日期:【摘要】本课题主要是介绍了热流道注塑成型成品的基本原理和其中部件的组成及其作用,特别是热流道中系统SAS单阀的整体结构与注塑成型成品的工作原理,初步地对模具热流道生产的产品提出了最基本的设计概念;课题中详细地介绍了热流道SAS单阀系统,内含模具分流板,热流道温控箱和热流道附件设计的过程,并对模具强度要求作了详细说明。
通过对热流道系统SAS单阀、VC口的配置与产品制作分析和比较,最终设计出一副SAS单阀热流道系统。
从生产产品结构的工艺性和模具的结构出发,对热流道的加热系统,热流道分流板及其温控箱的结构,形状的选择,热流道SAS单阀,热流道热咀的选择及有关数据的校核都详细的分析设计说明。
【关键词】:热流道系统;针阀式单咀系统;SAS单阀VC口;Solidworks软件设计目录引言 (1)一、对发热丝分布、分流板设计的工艺分析 (4)(一)分流板设计的工艺分析 (5)(二)机械强度 (5)(三)耐腐耐磨性及硬度 (5)(四)分流板尺寸大小 (6)二、单阀标准件与非标准件的设计制作....................... 错误!未定义书签。
(一)热流道单阀喷咀................................. 错误!未定义书签。
(二)单头热流道系统................................. 错误!未定义书签。
对于医疗塑料产品来说,除要求尺寸、形状精确和无生产污染外,还要求制品表面光滑,不可有凸起、凹陷等缺陷。
这无疑对热流道系统的结构设计提出了更具挑战性的要求。
与冷流道相比,热流道所具有的提升制品品质、节省原材料、提高生产效率、节省人力成本及延长系统使用寿命等优势在业内已得到公认。
然而,熟悉注塑工艺的工程人员都知道,如果热流道本身的技术不成熟,也会给成型带来诸多难题,如:产品发黄、有黑斑、浇口效果不美观及多腔模填充不均匀等等。
另外,为了不断满足市场日益变化的需求,热流道制造商也需要推陈出新,研发新技术以满足客户的需要。
作为热流道行业内的研发先锋,加拿大Mold-Masters公司拥有1600多项专利技术,专利数量占整个行业专利总数的一半以上。
Mold-Masters凭借雄厚的技术实力,推出了适合各种塑料件注塑成型的热流道解决方案,涉及领域包括:电子、汽车、家庭日用品以及医疗包装等。
在此,将着重对国内客户应用经验相对不足的医疗行业进行介绍。
图1 Master-Series喷嘴采用埋入加热丝技术,真正实现了喷嘴与加热元件的一体化医疗塑料制品生产的特殊性,决定了它们对技术细节和生产环境的要求非常苛刻,例如,针筒和吸液管要求圆角和通孔的截面精度高,培养皿、量杯则对尺寸精确度要求严格。
此外,几乎所有的医疗部件都要求制品表面光滑,不可有凸起、凹陷等问题,这无疑对热流道系统的结构设计提出了更高的要求。
为此,Mold-Masters凭借46年在热流道行业的专业研发、生产经验及对医疗行业的深入研究,专为医疗行业研发设计了一整套热流道解决方案。
Master-Series喷嘴采用了埋入加热丝技术,真正实现了喷嘴与加热元件的一体化,从而可避免因频繁更换加热丝而导致的停机问题。
所用的加热丝统一在Mold-Masters的加拿大总部生产,使用寿命长达10年,远远超出了模具的使用期限。
该技术使喷嘴温度从法兰到热尖分布得十分均衡,并且比传统加热元件降低了20%的加热功率。
热流道的原理及应用图解1. 热流道的定义热流道(Hot Runner)是一种塑料模具的加热系统,它通过将热能传输给模具中的塑料来加热塑料,使其融化成型。
相比于传统的冷流道(Cold Runner)系统,热流道系统具有更高的生产效率和更好的产品质量,被广泛应用于塑料制品的生产过程中。
2. 热流道的工作原理热流道系统由一套加热系统和流道系统组成,其工作原理如下:2.1 加热系统热流道的加热系统一般由加热器、热流道管和热流道控制器组成。
加热器通过加热元件将电能转化为热能,使热流道管内的热媒介(通常是热油)被加热。
热流道控制器可以实现对热流道的温度、流量等参数进行精确控制。
2.2 流道系统流道系统是热流道的关键组成部分,它负责将加热过的热媒介传递给模具中的塑料。
流道系统通常由主流道、分流道和喷嘴组成。
•主流道:主流道是热流道中最重要的一部分,它负责将加热过的热媒介传递给分流道和喷嘴。
主流道的尺寸和布置对于塑料的流动和充填起着重要作用。
•分流道:分流道将主流道中的热媒介分流到各个喷嘴上,使得每个喷嘴都能独立地控制塑料的温度和流量。
•喷嘴:喷嘴是塑料的最后成型部分,它负责将加热的塑料注入到模具腔中。
3. 热流道的优势和应用相比于冷流道系统,热流道系统具有以下优势:3.1 提高生产效率由于热流道系统中的热媒介可以保持在适宜的温度,使得塑料在注射过程中保持良好的流动性,从而减少了注射时间和冷却时间,提高了生产效率。
3.2 降低生产成本热流道系统减少了冷却时间和废品产生,降低了生产成本。
同时,由于去除了冷道系统,可以减少注塑机的锁模力,降低了设备的投资成本。
3.3 改善产品质量热流道系统可以精确控制塑料的温度和流量,保证了每个喷嘴注入的塑料质量一致,减少了产品的热变形和缺陷。
热流道系统在以下领域有广泛的应用:•医疗器械:热流道系统被广泛应用于制造医疗器械,如注射器、输液器等。
由于产品的精度和质量要求较高,热流道系统能够满足其生产需求。