前言:尋找寫作靈感?中文期刊網用心挑選的熱流道注射模具設計淺析,希望能為您的閱讀和創作帶來靈感,歡迎大家閱讀并分享。
1熱流道模具的優點
熱流道模具在當今世界各工業發達國家和地區均得到極為廣泛的應用。熱流道注射模具具有以下顯著特點:(1)成型周期短塑料制品經過熱流道模具成型后,不要切除澆口,產品實現自動分離。許多熱流道模具生產的薄壁零件成型周期可在5秒鐘以下。(2)節省塑料原料,降低生產成本在純熱流道模具中因沒有冷流道,所以無生產廢料。這對于塑料價格貴的應用項目意義尤其重大。事實上,國際上重要的熱流道生產廠家均在世界上石油及塑料原料價格昂貴的年代得到了迅猛的發展。(3)廢品量減少,產品質量提高在熱流道注射模具成型中,塑料熔體溫度在熱流道系統里得到準確的控制。塑料可以更為均勻一致的狀態流入各模腔,其結果是生產出品質一致的制品。熱流道成型的零件澆口品質好,脫模后殘余應力低,零件變形小,所以市場上很多高品質的產品均由熱流道注射模具生產。(4)多模腔模具的注塑件品質一致對于多腔模具或多進料點模具,可采用流道來平衡注塑壓力,另外可控制噴嘴和調控溫度實現沖模平衡,由于熱流道系統可對澆口溫度進行精準的控制,從而可在多腔模具中注塑出品質基本一致的制品。(5)消除后續工序,有利于生產自動化制件經熱流道注射模具成型后即為成品,無需修剪澆口及回收加工冷澆道等工序,有利于生產自動化。(6)擴大注塑成型工藝應用范圍許多先進的塑料成型工藝是在熱流道技術基礎上發展起來的。如PET預成型制作,在模具中多色共注,多種材料共注工藝,STACKMOLD等。
2熱流道模具設計流程及注意事項
正是由于熱流道注射模具具有上述優點,熱流道模具才會得到如此廣泛的應用。然而一個完美的塑料制品的誕生,除了應用先進的模具技術外,模具設計對于產品的質量同樣也是非常重要的。下面筆者將著重介紹熱流道注射模具的設計流程及其注意事項,以確保能夠設計出好的熱流道注射模具,從而生產出符合客戶要求的塑料制品。
2.1熱流道注射模具的設計流程
(1)根據塑件結構和使用要求,確定進料口位置。只要塑件結構允許,在定模鑲塊內噴嘴和噴嘴頭不與成型結構干涉,熱流道系統的進料口可放置在塑件的任何位置上。常規塑件注射成型的進料口位置通常根據經驗選擇。對于大而復雜的異型塑件,注射成型的進料口位置可運用計算機輔助分析(CAE)模擬熔融狀塑料在型腔內的流動情況,分析模具各部位的冷卻效果,確定比較理想的進料口位置。(2)確定熱流道系統的噴嘴頭形式。塑件材料和產品的使用特性是選擇噴嘴頭形式的關鍵因素,塑件的生產批量和模具的制造陳本也是選擇噴嘴頭形式的重要因素。(3)根據塑件的生產批量和注射設備的噸位大小,確定每模的腔數。(4)由已確定的進料口位置和每模的腔數確定噴嘴的個數。如果成形某一產品,選擇一模一件一個進料口,則只要一個噴嘴,即選用單頭熱流道系統;如果成形某一產品,選擇一模多腔或一模一腔兩個以上進料口,則就要多個噴嘴,即選用多頭熱流道系統,但對有橫流到的模具結構除外。(5)根據塑件的重量和噴嘴個數,確定噴嘴徑向尺寸的大小。目前相同形式的噴嘴有多個尺寸系列,分別滿足不同重量范圍內的塑件成型要求。(6)根據塑件結構確定模具結構尺寸,再根據定模鑲塊和定模板的厚度尺寸選擇噴嘴標準長度系列尺寸,最后修整定模板的厚度尺寸及其他熱流道系統相關的尺寸。(7)根據熱流道板的形狀確定熱流道固定板的形狀,在其板上布置電源線引線槽,并在熱流道板、噴嘴、噴嘴頭附近設計足夠的冷卻水環路。(8)完成熱流道系統塑料模具的設計圖繪制。
2.2熱流道注射模具設計的注意事項
(1)噴嘴固定板和背板要選用優質的模具鋼材,以增加其剛度和減少凹陷現象(推薦至少選用P20,30HRC,800MPa屈服強度)。(2)若噴嘴較長,則型腔板也要相應加厚,以增加剛度和使用壽命,在型腔板中間噴嘴的附近要準備額外的冷卻水道。(3)用一塊結實的模鋼加工分流板型腔,并提供冷卻水道。(4)使用較厚的背板(小到中型的背板厚度至少要達到30mm)。(5)確保背板和噴嘴型腔板之間有足夠的分流板鎖模力,從而保證分流板和噴嘴的良好封膠,建議每個點三個螺釘,同時保證每個點上至少有兩個螺釘是盡可能靠近分流板的。(6)噴嘴頭的封膠面和噴咀咀套的封膠區域要保證精準度。(7)為分流板和噴咀流出熱膨脹的余量。(8)確保在膠口的附近有足夠的冷卻。(9)在可能的地方加工一個分型線,以實現不拆開熱半模就可以維修噴咀和澆口。(10)確保所有的布線都不會直接接觸到分流板的熱量,如果需要的話,在線上使用鋁保護套。(11)噴咀、熱電偶和分流板加熱絲的布線槽要核實,線的走向應該是朝著終端箱(通常是操作員的另一面的模具頂部)。不要擠壓或者過度彎曲電線。用卡環或者套來固定線。(12)在分流板空間板內至少流出10mm的空氣間隙給分流板和模具,以保證兩者之間有足夠的熱絕緣。(13)確保布線槽和分流板的墊片不交叉。
3設計案例
該產品由于訂單量較大,表面質量要求較高,采用普通流道系統設計模具既無法滿足產品的表面質量要求,生產效率也比較低,所以應采用熱流道系統進行模具設計。該產品由于采用熱流道系統進行模具設計,使其成型周期大大縮短,不僅節省了塑料原料,而且廢品量大大減少,產品質量大大提高,在很大程度上節省了生產成本,提高了企業的經濟效益。
4結束語
熱流道技術的廣泛應用是塑料模具的一大變革。熱流道注射模具設計主要包括噴嘴、澆口、流道板和標準件的設計。熱流道注射模具技術發展至今,在國外已相當成熟,并實現了大規模的工業化應用。我國熱流道的推廣和應用也正處于一個上升階段。隨著熱流道技術的日趨成熟,熱流道系統越來越受到人們的認可。熱流道注射模具技術的推廣和應用,對促進模具工業本身的改革和發展具有積極的作用。其顯著的優越性和性能的日臻完善無疑將會使這項技術以更快的速度在國內得到更大的推廣應用。
作者:曾健 單位:珠海市高級技工學校機械技術系