热流道模具技术.ppt

热流道模具技术•今天要重新认识、评价和推广应用热流 道技术 •合理的成本、实际工作效率的提高，掀 起了应用热流道模具技术的新高潮热流道模具的优点–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Ф 15～25mm ，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－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 αE －探针尖角 αF －流道锥角 αG －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－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0.2～0.5mm 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，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TGK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INCOE•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－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 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ø12.5mm，因此流动 阻力小，磨损小，浇口痕迹小。

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:①可避免流涎②可减少拉丝③减少浇口处的冻结可能性④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－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 105MPa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－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21•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 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：–①压力损失小；–②没有停料死角；–③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•①抛光流道 5～ 12mm •②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 •③四周绝热用空 气间隙，喷咀头 部绝热用空气或 塑料绝热层 •④ 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 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•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1.5~2℃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。