热流道系统的设计
- 格式:ppt
- 大小:25.60 MB
- 文档页数:75
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。
锌压铸热流道的设计及应用铸件流道的损耗对压铸有所认识的都会知道,流道或余料是铸件的一部分,虽然没有利润价值,但在生产过程中是无法避免。
这部分的成本一般只计算为铸件成本的固定比率。
同时,鉴于锌合金的可回收性,本地最常见的处理方法是实时投回机炉翻熔,由于需要控制质量问题,用中央熔炉回收流道或废品亦渐为业界所接受(图1)。
至于炉渣,规模较大的压铸厂可能会自行回收,一般会把这些余料售回原料供货商,换回新料。
本地的锌料回收价一般为新料的五至七成。
若没有良好的环保条件,处理炉渣易造成空气污染。
以一台160吨热室压铸机为例,每次生产至少150克流道(不包括溢流井),假设以三班生产,生产周期为20秒,机器使用率有80%,年产浇口流道便达190吨。
另一例子:以一台80吨机计算,每次生产100克流道,同样的假设但生产周期改为12秒,年产流道更超过210吨。
由此可见,流道设计影响成本的重要性。
各种回收方式在回收方法当中,直接把流道投回机炉为最简单和节省成本的方法。
翻熔刚生产的流道无须预热,而且减少存放的空间,但很难法得知;更重要的是,它依赖操作员工的工艺,如投入新料的比例,观察炉水的变化,而员工把溢流井、飞边投入机炉,不但会令情况更差,这种把废品直接翻熔的方法亦隐藏了高次品率、模具设计及压铸参数不稳定的问题,令管理人员无法有效地作出改善。
此方法不适宜生产表面质量要求较高之铸件,且难以正确计算流道损耗成本。
中央熔炉回收水口及次品开始流行于产量大的压铸厂,它的好处非常明显,就是集中处理回收料可以提高熔炉效率,控制合金质量。
如果以金属液从中央炉直接加入机炉,压铸机料温可保持稳定,少炉渣,如配以自动加料控制,液面高度变化可减至最低。
目前流行的中央熔炉分为数类:有较大容量的铸铁坩埚炉,不锈钢坩埚炉,及连续熔化型非坩埚炉。
锌液运输亦分为数类:有天车式液料运输,有地面推车式(无轨或有轨)保温炉(附有送料装置)运输及保温槽式重力输送装置,将机炉与中央炉相连。
热流道侧进胶结构热流道侧进胶结构是一种注塑模具设计中比较常见的结构形式,它可以让塑料材料在模具充填过程中减少流动阻力,提高填充速度,从而保证产品的品质和生产效率。
下面本文章将详细介绍热流道侧进胶结构的原理、优点和应用。
一、原理热流道侧进胶结构是一种由热流道系统和胶针组成的注塑模具结构。
热流道系统通过在模具中设置加热管,使得注塑过程中的塑料在流动过程中能够保持高温状态,从而减少了流动阻力,提高了填充速度。
胶针则通过模具中已设置的侧进胶模块,直接将塑料材料注射到产品模具的侧边,从而使塑料材料在流动过程中能够更加均匀,避免了气泡和异物的产生。
二、优点与传统的注塑模具相比,热流道侧进胶结构具有以下优点:1、提高产品品质由于热流道侧进胶结构能够在设计过程中充分考虑塑料材料的流动方向和填充时间,在塑料材料流动的过程中避免了温差的影响,从而避免了产品的收缩、翘曲和变形等现象的发生。
同时,由于胶针直接将塑料材料注射到侧边,使得产品表面光洁度更好,质量更加稳定可靠。
2、提高生产效率由于热流道侧进胶结构所需的压力和速度相对较低,可以减少模具的磨损和损伤,同时能够在短的时间内生产出大批量的产品,从而提高了生产效率和降低了生产成本。
3、降低能耗热流道侧进胶结构需要通过加热系统来维持注塑过程中的高温状态,但是由于其采用了先进的加热技术,在加热过程中能够减少能耗和热量损失,并且在工作结束后也能够减少冷却时间和能量消耗。
三、应用热流道侧进胶结构广泛应用于各种高精度和高品质要求的注塑产品的生产中,如手机壳、汽车零部件、电子设备外壳、医疗器械零件等。
其中,由于手机市场的持续增长和消费者对产品品质要求不断提高,热流道侧进胶结构得到了广泛应用。
同时,在汽车零部件、电子设备外壳、医疗器械零件等领域,热流道侧进胶结构也得到了越来越多的应用。
总之,热流道侧进胶结构作为一种先进的注塑模具设计方案,能够提高产品品质和生产效率,降低生产成本和能耗,广泛应用于各种高精度和高要求的注塑产品生产中。
叠层模具热流道系统及同步开合模机构设计李萍【摘要】目前在包装、家电及汽车模具领域,叠层模具的应用比较多.叠层模具可以实现立体成型、可以提升近一倍的注射生产效率,因其以上特点叠层模具在塑件结构相对简单、塑件需求数量大的模具开发领域应用空间非常大.【期刊名称】《模具制造》【年(卷),期】2013(013)004【总页数】3页(P48-50)【关键词】叠层模具;同步开模机构;热流道【作者】李萍【作者单位】东江模具(深圳)有限公司,广东深圳518000【正文语种】中文【中图分类】TQ320.661 引言叠层模具是在实践中不断进步的模具制造和注射生产的前沿技术,简单讲叠层模是类似将模具叠放在一起安装在一台注塑机上进行生产,等于两副模具同时工作,区别于常规模具的结构要点在于注射系统(热流道系统)、双向顶出系统、同步开合模机构、导向限位机构等。
2 模具基本结构本文以已投入生产的一副内置式同步开合模机构的两层叠模具为例,分析该模具与普通单层模具的区别,以及结构设计时应注意的事项。
2.1 塑件特点及浇注系统方案塑件基本信息如表1所示。
表1 塑件基本信息mm模具尺寸:X=950;Y=1,000;Z=1,178.2定板厚:153;动板厚:170模腔数:1×2塑件尺寸:直径591.5×62塑件类型:家电塑件平均壁厚:1.5胶料:PP缩水率:1.016此塑件属于家电塑件的通用结构件,产量要求大,以往采用多副相同模具实现高产量要求。
此塑件结构简单,塑件直径虽然达ϕ591.5mm,但塑件高度只有62mm,且塑件为环状结构。
根据该塑件特点及量产要求分析,模具比较适宜设计开发成叠层模具。
如成功开发叠层模具,则此塑件需要的模具数量会降低一半以上,在注塑机吨位不变、注射成型周期基本不变的情况下,叠层模具注射成型产能将提升80%,塑件注射成本也会明显降低。
这副叠层模具浇注系统设计阶段径充分论证,方案确定为4点针阀式热流道近胶,两层设计共8个进胶点,CAE分析结果如图1所示,塑件填充时间为1.89s。
Incoe 热流道系统介绍尽管热流道在注塑行业有多年应用历史,但仍有一些设计者、工模制造者、生产者对热流道技术仍存在疑问。
他们常问诸如:热流道专业术语,不同热流道的差别,用热流道可望带来的利益及局限等等。
最近随着塑胶.劳动力成本的提高,促使生产者重新评价其多年所用注塑方法.生产程序。
为求得更高利润,一些公司开始考虑试用热流道系统。
我们为对热流道注塑的优点,对产品及与之相关的专业术语有一定认识是很重要的。
Incoe是全球最大热流道系统生产供应商之一。
我们拥有更丰富的经验和比别厂家更多的标准热流道系统产品,因此,我们是适合于回答有关热流道系统问题权威。
看完此册之后,也许你会有一些我们选册没有包含的问题,不要犹豫,请与我们联系。
1.与传统注塑模相比,热流道系统带来的利益。
2.传统---与直接浇口热流道模口区别。
3.模具成本的分析比较。
4.绝热流道与热流道模具的差别。
5.热流道板模与插发热管板模具比较之差异。
6.Bushigs与Probes差别。
7.热流道系统的改进。
8.从何处得到设计有关热流道系统的信息与帮助。
9.是否所有热流道系统都适合有填充材料?热流道系统对填充材料方面的应用情况。
10.热流道系统对剪切敏感工程塑胶材料的应用情况。
11.温度控制的重要性。
12.热流道系统有用哪些类型的温度控器。
13.哪种类型的温度控器最好。
14.在热流道系统中热量传递.辐射(能)会影响型腔及别的系统的功能吗?15.热流道系统转色的难度易程度。
16.热流道模需流动平衡吗?17.浇口(入水)尺寸之重要性。
18.为什么一些工厂用热流道没问题,而有些工厂用后却麻烦不断。
19.为什么越来越多的生产商采用热流道注塑生产?一.利益利润●优势很多,效益显著.(1)产品质量的改善,生产周期缩短。
(2)节省塑料、不需水口、减少塑胶消耗。
(3)节省劳动力,常常生产自动化,一个操作者可以控制多台机械。
(4)后续加工减少,热流道系统模具无水口,无水口枝需要修剪,产品可直接用手包装或组装,劳动力明显节省。
模具热流道结构原理热流道技术是现代模具加工技术的一项重要成果,其原理是通过在模具中设置加热通道和热流道,使塑料熔融前进通道的各部分温度基本相同,以保证模具所注射的每一个塑料制件都能够具有相同的品质和尺寸,从而满足工业制造对于高精度的需求。
本文将介绍热流道结构原理的具体内容。
第一部分:热流道结构的分类根据所有元器件的放置位置和熔塑物的流动情况,可以将热流道结构分为三种类型:点式、线式和面式。
点式热流道的主要特点是在模具中设置单个的加热节点,它们通过塑料内部传递热能以实现加热的目的。
这种结构不仅适用于各种大小尺寸的模具,而且具有精度高和低成本的优点,是热流道系统中使用最广泛的一种类型。
与点式热流道类似,线式热流道的结构是通过在模具中设置多个线性的加热通道,更加适合于大型模具。
线式结构能够将热能更加准确地传递至需要加热的部分,避免发生温度分布不均匀的现象。
线式结构需要更多的热元器件、更复杂的控制系统和维护,并且可能会在熔塑物中留下接缝痕迹。
通过在模具中设置一个平面式的加热板,这种结构可以实现塑料从同一个平面上准确流动,并且不会产生接缝或热点。
由于它的制造难度和成本较高,目前应用不是非常广泛。
热流道的工作原理是由控制器中的电子温控模块控制。
在注塑机的加压下,熔塑物被压入模具中。
加热通道中的热器会将热量传输到熔塑物中,使其保持一定的温度。
这样,热力流动能够准确快速地移动到需要热加工的模具内部各个位置,以实现高精度注塑的目的。
热流道系统的控制属于高科技,该系统可以调节模具内的温度控制。
在该过程中,重要的技术参数包括熔塑物的注入速度、时间和热力流动的流动速度。
通过具体的温度检测和控制触发信号,控制器可以及时地响应热能流动的需求,从而更好地控制热流道的温度分布和保持出色的注塑效果。
1. 塑料熔点的特性:不同种类塑料的熔点温度不同,这需要在热流道设计时充分考虑塑料的种类和熔点。
2. 注塑过程的温度和压力:注塑过程的温度和压力必须能够精确地控制,以确保热能能够精确地流动到所需的位置,并达到高精度注塑的目的。
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。
基于公理化和知识单元的热流道概念设计研究摘要本文从知识单元的基本概念出发,将公理化设计与知识单元有机结合在一起,以注塑模热流道系统设计为载体,提出了基于公理化设计和知识单元的概念产品信息建模方法,并建立相应的模型。
关键词公理化;知识单元;热流道;概念设计中图分类号tk1 文献标识码a 文章编号 1674-6708(2011)38-0076-020 引言在传统的cad系统中,普遍采用的特征建模技术为参数化,设计人员构思好自己的设计,通过cad系统完成二维和三维图纸,这种模式的产品设计效果较高,但这主要面向的是产品设计的详细设计阶段,怎么样将参数化设计拓展到概念设计方面一直没有强有力的支持。
概念设计是新产品开发过程的早期关键活动之一,是新产品开发的关键因素。
概念设计包含了从产品需求分析到进行详细设计之前的设计过程,包括功能设计、原理设计、布局设计和初步的结构设计;概念设计不仅与需求分析、详细设计紧密相连,其内部的各个环节也相互依赖,互为驱动,因而概念设计是一个相当复杂的产品创新设计过程[1]。
要使cad系统能支持概念设计过程,需要实现从概念设计到结构设计间的信息传递,要对概念设计产品信息建模。
在概念设计阶段产品信息是模糊和不确定的,这使得以精确尺寸为特征的传统cad 建模技术无能为力,因此,要支持计算机辅助概念设计,就必须要建立面向概念设计的产品信息建模技术。
本文在研究前人的成果基础上,以注塑模热流道系统设计为载体,提出了基于公理化设计和知识单元的概念产品信息建模方法,并建立相应的数学模型,使得计算机能更好的支持概念信息。
1 知识单元知识单元(knowledge unit,ku)是描述某一对象或事物的知识子集,反映对象或事物的内容与结构特征、问题描述、推理规则及方法等。
知识单元表达概念信息,是产品设计知识系统的基本元素,知识单元在结构层面属于不可细分的知识,可有效地对产品信息单元结构化。
知识单元的表达可以用下面的公式:ku = {n,m,h,x}1)其中n为知识单元的标识属性,id号是的标识符号。
热流道知识热流道分类:绝热流道、冷流道、热流道。
绝热流道的设计复杂,但效果和维护成本非常低,不会耽误工时。
冷流道和热流道斑竹基本上谈到了特点。
我再具体补充一些自己的看法。
热流道分类:开放式、针阀式。
开放式结构简单、对材料的局限性较高,易出现拉丝和泄露,表面质量差,在国外的高精密模具中应用较少,同一副模具可和不同厂家的针阀式混用。
很多公司能自己制造。
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(根据注射原理):气缸式和弹簧式。
气缸式依* 控制器和时序控制器控制气缸推动针阀的关闭,结构较复杂,但本身设计简单。
主要有DME(美国)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。
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。
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。
关于热流道系统导言为了使塑料的成形加工过程更加合理,应设法减少废品率和材料在流道中的损失率等.为了降低人工成本并提高人均产量(附加价值),应设法实现自动化,缩短成形周期,提高工作效率等.这方面的一个具体途经便是热流道系统的利用.一.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.二.热流道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.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.回收塑胶原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.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.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.成型周期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.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.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:·1个模腔的尺寸偏差:0.035~0.040%·1个板块(8个模腔)的尺寸偏差:0.10~0.12%·全部32个模腔的尺寸偏差:0.12%(但表示为3σ/×100%)三.热流道的缺点和问题缺点1.如果模具价格高而生产数量少,则可能体现不出其价格优势.2.树脂滞留在歧管和热喷嘴内时容易劣化.3.改换树脂或改换颜色时一般比较费时.注意事项1.变色树脂温度、滞留时间与成形品变色之间的关系跟在注射成形机的机筒内滞留时一样,树脂温度高的时候必须缩短滞留时间.根据热喷嘴种类的不同,有时必须设定较高的温度,此时就要特别注意变色问题.此外,变色会因树脂和等级而异,因此就所使用的材料而言,建议在把握好这些关系的基础上来选择热流道系统.2.异物在有些形状的歧管中,树脂有时会滞留在死角并发生劣化.此外,在热喷嘴的固化层内有时也会产生异物.经过改性(如阻燃性等)的高机能性材料是比较容易产生异物的,此时也要像处理变色问题那样切记把握好树脂特性.3.银纹银纹是由粒料中的水分、热分解时所产生的挥发成分以及成形过程中卷入的空气等而产生的.树脂温度高时必须降低吸湿度,因此应比采用冷流道时更加注意加强预干燥.此外,来自热喷嘴内的分解层的挥发成分也会产生银纹,因此有时需要经常清除该分解层.这也会降低作为热流道的优点之一的生产效率.4.压力损失有些类型的热喷嘴会出现很大的压力损失.在内部加热型热喷嘴中,如果流动层偏薄,压力损失就会增大,从而不得不通过提高树脂温度来成形,此时应特别注意变色和分解情况等.5.摩损对于基于强化材料和填充材料(其中含有玻璃纤维和硅石之类的容易引起钢材摩损的材料)的复合材料等级,建议也像冷流道的模具设计那样采用耐摩损的热流道系统.6.改换颜色、改换树脂如果歧管等部件中有死角(树脂不流动的部分)或像内部加热式的热喷嘴那样有固化层,则在改换颜色和改换树脂时将花费更多时间.换言之,对于热喷嘴形式,外部加热型比内部加热型更为有利.四.热流道的种类4-1.歧管虽然也有热流道内装有加热器的内部加热型,但几乎所有的歧管都是外部加热型.加热时一般使用加热筒.温度分布会因加热器和温度传感器的个数、位置等而发生变化,因此设计时应注意这一点.为了使温度分布尽可能均匀,有时要使用与热喷嘴位置相符的不规则形状的护套加热器.歧管的流道从功能上来说会发生流向变化,因此模具加工时容易形成死角.此外,树脂会发生碳化,因此有时必须清理歧管.在完成上述维护并重新组装时,如果接合部分出现间隙或阶差,也会出现树脂不流动的死角.因此在结构设计时必须事先考虑到这一点.4-2.热喷嘴1.内部加热型热喷嘴内的鱼雷形筒中装有加热器.多用于通过热平衡来开合浇口的模具中.热喷嘴外筒虽受到空气隔热层的隔热,但仍被冷却,因此热喷嘴外筒的里面的树脂形成不流动的固化层.这样一来,熔融树脂可以通过的有效流路(流动层)的厚度就变薄了.固化层和流动层各自的厚度会随着热喷嘴的温度而变化.流动层变薄则压力损失增大.同时,固化层和流动层的界面会因温度偏差而移动,于是滞留时间延长,而且已经变色和分解的树脂也有进入流动层的机会.因此,必须在对热喷嘴定期进行分解和清扫这一前提条件下来设计模具结构.为了顺利进行稳定成型,这一点非常重要.外部加热型的热喷嘴是从外部加热的,因此熔融树脂的流路中内部加热型那样的鱼雷形筒.当以机械方式打开或关闭浇口时,应将机构装在内部以便浇口开闭,因此必须做成外部加热型的热喷嘴.3.关于内部加热型与外部加热型的温度分布内部加热型和外部加热型的加热方式不同.内部加热型的温度分布更广.此外,内部加热型的流路阻力会增大,因此必须相对提高设定温度,从而更容易造成变色和热分解.对热稳定性不佳的树脂进行成型时,务必要事先研究这一点.对此,外部加热型的热喷嘴内的温度分布较小,难以发生变色和热分解,但由于是从流路外壁来加热的,因此热难以传到流路中央部分,从而使中央部分的温度略低于壁面.对于外部加热型且浇口为热开闭式来说,由于结构上存在问题,因此很难避免产生冷料.此外,与内部加热型不同,热喷嘴外围的温度偏高,因此模腔面的热传导会增大,而且根据加热方法,有时会在短周期成型方面造成不利影响.4-3.浇口1.开式浇口开式浇口多用于外部加热型中,因来自热喷嘴的传热而始终处于打开状态.因此浇口封闭时间也就是制品封闭时间(浇口断开所处位置的固化时间).优点是最简易而又便于操作,但也有容易发生浇口堵塞和拉丝的缺点.用作开式浇口的浇口堵塞和拉丝现象的对策,这种浇口是通过与本体部分不同的加热回路,并在前端的尖头与成型周期保持同步的情况下来进行开闭的一种机构.本机构通过通电来打开浇口,通过冷却来关闭浇口.因此,如果延长通电时间,则可能会起到扩大浇口之类的效果.此外,这一方法还有这样一个优点:在使用多个热喷嘴的多腔模具的情况下,浇口平衡可通过调节各个热喷嘴的通电时间和电流等而比较容易达到.3.机械开闭浇口热喷嘴中装有活塞,弹簧、油压或气压使活塞往复运动,从而使浇口时开时闭.另外,由于没有浇口封闭(属于机械性关闭),因此不必考虑成型周期.这一方法既可减少大浇口下落时的流动阻力,同时对浇口周围的喷射纹等流痕也有效.但问题是只有在浇口固化前才能关闭浇口,因此很容易出现保压不足的状态,而且据说根本不适用于精密成型.尤其是在材料的结晶速度很快而产品的壁厚偏薄的情况下更应特别注意.使用时应将浇口下落处的壁厚和浇口直径设计得大一些.对于复合材料以及含有玻璃纤维等无机填料的工程塑料,应注意活塞和浇口部位的摩损并避免树脂进入滑动部分.此外,使用时还要注意并熟练应对多腔模具的各个模腔在浇口封闭时的定时偏差、因浇口固化而无法关闭浇口时出现的模具损伤等.五.典型的成型条件在内部加热的情况下,热喷嘴的鱼雷形筒(torpedo)中内置有加热器,或者热喷嘴外筒受到空气隔热层的隔热,并被冷却.这样一来,热喷嘴外筒内侧面上的树脂就会形成不流动的固化层.因此熔融树脂所流经的有效通路(流动层)的厚度也会比外部加热时更薄. 作为一个大致标准,外部加热部分(歧管或外部加热型热喷嘴)的温度应与机筒温度相同,而内部加热部分(内部加热型热喷嘴)的温度应为机筒温度加20~40℃.不过这些条件也会因金属冷却、加热器与热电偶的位置关系、隔热等因素而发生变化.。
热流道热流道知识热流道分类:绝热流道、冷流道、热流道。
绝热流道的设计复杂,但效果和维护成本非常低,不会耽误工时。
冷流道和热流道斑竹基本上谈到了特点。
我再具体补充一些自己的看法。
热流道分类:开放式、针阀式。
开放式结构简单、对材料的局限性较高,易出现拉丝和泄露,表面质量差,在国外的高精密模具中应用较少,同一副模具可和不同厂家的针阀式混用。
很多公司能自己制造。
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(根据注射原理):气缸式和弹簧式。
气缸式依*控制器和时序控制器控制气缸推动针阀的关闭,结构较复杂,但本身设计简单。
主要有DME(美国)、INCOE(美国)、M OLD-MASTER(加拿大---热流道的老大)、HUSKY(加拿大)等。
其中日本世纪没有进入中国市场。
气缸式因为其结构的特点决定模具精度要高,同时调试和维护都比较复杂,其中MOLD-MASTER堪称热流道中的劳斯莱斯----加热部分在喷嘴上。
他们中的很大成本在调试和维护上,客户基本不能自己维护。
弹簧式就一家--FISA(日本),最大特点,依靠弹簧和注射压力的平衡控制针阀开关,装配调试和维护简单,模具精度不高,日本国内客户基本自己有维护能力,广泛应用在家电、汽车饰件、精密多腔模具中。
弹簧式与气缸的差别在于不能时序控制,不能很好解决熔接痕的问题。
本人就是FISA公司的上海代表,因为看到斑竹对热流道的热情才有感而发。
价位上基本上这样(中国市场价),MOLD-MASTER、INCOE、DME、HUSKY、FISA、还有一些意大利扑精,深圳科技等的热流道也可以,我这里不是太了解。
现在国外流行的叠模非热流道莫属,其实热流道模具减少了设计上的很多要求,对设计人员开发更多的模具结构提供了很大的方便。
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。