熱流道分流板系列故障解答
熱流道技術(shù)作為塑料模具的一大變革,應(yīng)用越來(lái)越廣。因熱流道模具其本身的復(fù)雜性,用戶(hù)在使用過(guò)程中遇到了許多問(wèn)題,以下是塑美熱流道www.sd-rld.com.cn為您列出的關(guān)于熱流道分流板系列的常見(jiàn)故障診斷。
熱流道分流板溫度不穩(wěn)定:
原因可能是熱電偶接觸不良。用戶(hù)該檢查檢查熱電偶或校正熱電偶。
熱流道分流板升溫太慢:
原因可能是某一根加熱絲斷路或接線(xiàn)太松,熱分流板空氣間隙不足,隔熱墊片上過(guò)度冷卻,熱電偶接觸不良等等。解決方案是檢查所有加熱元件,增加空氣間隙,要求至少10mm,或使用隔熱板,在定模固定板上增加隔熱板或降低對(duì)定模固定板的冷卻,檢查熱電偶是否良好。
熱流道分流板漏料:
熱流道系統(tǒng)中熔料泄漏后會(huì)流到分流板槽中,這是最讓人頭痛的問(wèn)題,也是造成模具損壞和停用的主要原因之一。漏料現(xiàn)象大部分發(fā)生在熱流道分流板與熱噴嘴結(jié)合的地方。關(guān)于漏料問(wèn)題,請(qǐng)看熱流道漏料現(xiàn)象。
熱分流板不能達(dá)到設(shè)定溫度:
原因可能是熱電偶接觸不良或失效,加熱絲斷路,加熱絲接線(xiàn)太松或太短。解決方案是檢查熱電偶接觸是否正常,接線(xiàn)是否正確,并檢查發(fā)熱絲回路。
熱流道系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)
目前,熱流道系統(tǒng)存在一些缺陷,如模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜、加熱器組件易損壞、制造費(fèi)用高、需要較精密的溫度控制裝置、成型樹(shù)脂必須清潔無(wú)雜物、樹(shù)脂更換及換色較困、維修保養(yǎng)較復(fù)雜等,不過(guò)這些缺陷正在逐漸被克服。當(dāng)前,國(guó)內(nèi)外熱流道模具的主要發(fā)展趨勢(shì)可歸納總結(jié)為以下幾個(gè)方面:
1.元件的小型化.
可以實(shí)現(xiàn)小型制品的一模多腔和大型制品多澆口充模。通過(guò)縮小噴嘴空間,可在模具上配置更多型腔,提高制品的產(chǎn)量和注射機(jī)的利用率。這對(duì)于"時(shí)間就是金錢(qián)"的現(xiàn)代塑料加工業(yè)來(lái)說(shuō)非常重要。在90年代,Master公司開(kāi)發(fā)的噴嘴最小可至15.875mm;Hushy公司開(kāi)發(fā)的多澆口噴嘴,每個(gè)噴嘴有四個(gè)澆口,澆口距可近至9.067mm;Osco公司開(kāi)發(fā)的組合復(fù)式噴嘴,每個(gè)噴嘴有12個(gè)澆口,可用于48腔模具的成型。國(guó)際知名模具企業(yè)Moldmasters公司針對(duì)小型制件的空間限制,在20'0'1年開(kāi)發(fā)出了用于小制件的噴嘴,含整體加熱器、針尖和溶體通道,體積直徑小于9mm,澆口距僅為10mm,可成型重量為1~30g的制品。
2.熱流道元件的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化.
當(dāng)前,用戶(hù)要求模具設(shè)計(jì)和制造周期越來(lái)越短,將熱流道元件標(biāo)準(zhǔn)化不僅有利于減少設(shè)計(jì)工作的重復(fù)和降低模具的造價(jià),并且十分便于對(duì)易損零部件的更換和維修。據(jù)報(bào)道,Polyshot公司已開(kāi)發(fā)出快換熱流到模具系統(tǒng),尤其適合注射壓力為70KN的小型注射機(jī)。Husky、Presto和Moldmastres等公司的噴嘴、閥桿和分流板都作為標(biāo)準(zhǔn)型便于快速更換和交付模具,現(xiàn)在國(guó)外只需4周即可交付模具。
3.熱流道模具設(shè)計(jì)整體可靠性提高.
如今國(guó)內(nèi)外各大模具公司對(duì)熱流道板的設(shè)計(jì)和熱噴嘴相連接部分的壓力分布、溫度分布、密封等問(wèn)題的研究開(kāi)發(fā)極為重視。疊層熱流道注射模的開(kāi)發(fā)和利用也是一個(gè)熱點(diǎn)。疊式模具可有效增加型腔數(shù)量,而對(duì)注射機(jī)合模力的要求只需要增加10'%~15%。疊式熱流道模具在國(guó)外一些發(fā)達(dá)國(guó)家已用于工業(yè)化。
4.開(kāi)發(fā)精確的溫控系統(tǒng).
在熱流道模具模塑中,開(kāi)發(fā)更精密的溫控裝置,控制熱流道板和澆口中的熔融樹(shù)脂的溫度是防止樹(shù)脂過(guò)熱降解和產(chǎn)品性能的有效措施。
5.將熱流道用于共注.
通過(guò)支管和熱噴嘴元件的有效組合設(shè)計(jì)可使共注成型與熱流道技術(shù)相結(jié)合,由此成型3層、5層甚至更多的復(fù)合塑料制品。例如Kortec公司開(kāi)發(fā)出了溶體輸送系統(tǒng);Incoe公司的多出口、多模腔共注支管生產(chǎn)線(xiàn)能用于多材料多組分共注射。
【結(jié)束語(yǔ)】
可以這樣說(shuō),熱流道技術(shù)的廣泛應(yīng)用是塑料模具的一大變革。在注塑成型方面,其擁有相當(dāng)多無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。隨著技術(shù)進(jìn)一步的成熟和制造成本的降低,熱流道技術(shù)將越來(lái)越顯現(xiàn)巨大的優(yōu)勢(shì)。最近幾年,世界著名熱流道技術(shù)供應(yīng)商接二連三以各種方式進(jìn)駐中國(guó)市場(chǎng),可見(jiàn)中國(guó)熱流道模具市場(chǎng)巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/span>
同時(shí),這個(gè)潮流對(duì)中國(guó)模具行業(yè)技術(shù)快速發(fā)展提升也正在起到巨大的推動(dòng)作用。國(guó)內(nèi)大量新興民營(yíng)企業(yè)也認(rèn)識(shí)到這一領(lǐng)域的無(wú)限商機(jī),紛紛建立熱流道生產(chǎn)企業(yè),這對(duì)于降低熱流道技術(shù)的使用成本,加快推廣應(yīng)用,都具有十分重要的意義。我國(guó)本土企業(yè)目前能夠提供的技術(shù)大多仍較初級(jí),選擇空間小,質(zhì)量不穩(wěn)定,維護(hù)周期短,往往影響到下游企業(yè)對(duì)其產(chǎn)品的信任。因此,制定熱流道元器件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),積極生產(chǎn)價(jià)廉高質(zhì)量的元器件,做好熱流道技術(shù)的宣傳推廣,是發(fā)展國(guó)產(chǎn)熱流道模具的關(guān)鍵。
熱流道系統(tǒng)一般由噴嘴、分流板、溫控箱和附件等幾部分組成。熱噴嘴一般包括兩種:開(kāi)放式熱噴嘴和針閥式熱噴嘴。由于熱噴嘴形式直接決定熱流道系統(tǒng)選用和模具的制造,因而常相應(yīng)的將熱流道系統(tǒng)分成開(kāi)放式熱流道系統(tǒng)和針閥式熱流道系統(tǒng)。分流板在一模多腔或者多點(diǎn)進(jìn)料、單點(diǎn)進(jìn)料但料位偏置時(shí)采用。材料通常包括P20或H30。分流板一般分為標(biāo)準(zhǔn)和非標(biāo)準(zhǔn)兩大類(lèi),其結(jié)構(gòu)形式主要由型腔在模具上的分布情況、噴嘴排列及澆口位置來(lái)決定。溫控箱包括主機(jī)、電纜、連接器和接線(xiàn)公母插座等。熱流道附件通常包括:加熱器和熱電偶、流道密封圈、接插件及接線(xiàn)盒等。
三.熱流道系統(tǒng)的分類(lèi).
一般來(lái)說(shuō),熱流道系統(tǒng)分為單頭熱流道系統(tǒng)、多頭熱流道系統(tǒng)以及閥澆口熱流道系統(tǒng)。
單頭熱流道系統(tǒng)主要由單個(gè)噴嘴、噴嘴頭、噴嘴連接板、溫控系統(tǒng)等組成。單頭熱流道系統(tǒng)塑料模具結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單。將熔融狀態(tài)塑料由注塑機(jī)注入噴嘴連接板,經(jīng)噴嘴到達(dá)噴嘴頭后,注入型腔。需要控制尺寸d、D、L和通過(guò)調(diào)整噴嘴連接板的厚度尺寸,使定模固定板壓緊噴嘴連接板的端面,控制噴嘴的軸向位置,或者直接利用注塑機(jī)噴嘴頂緊連接板的端面,也可達(dá)到同樣的目的。在定模固定板的合適位置設(shè)置一條引線(xiàn)槽,讓電源線(xiàn)從模具內(nèi)引出與安裝在模具上的接線(xiàn)座連接。
多頭熱流道系統(tǒng)塑料模具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。熔融狀塑料由注塑機(jī)注入噴嘴連接板,經(jīng)熱流道板流向噴嘴后到達(dá)噴嘴頭,注入型腔。熱流道系統(tǒng)的噴嘴與定模板有徑向尺寸D配合要求和軸向尺寸限位要求。噴嘴頭與定模鑲塊有徑向尺寸d配合要求,保證熔融狀態(tài)的塑料不溢流到非成型腔部位,并要求定模鑲塊硬度淬硬50HRC左右。分型面到熱噴嘴軸向定位面之間的距離L必須嚴(yán)格控制,該尺寸應(yīng)根據(jù)常溫狀態(tài)下噴嘴的實(shí)際距離L'加上模具正常工作溫度下噴嘴的實(shí)際延伸連△L確定。為了保證噴嘴與熱流道板貼合可靠,不使熱流道板產(chǎn)生變形,在噴嘴的頂部上方設(shè)有調(diào)整墊,該調(diào)整墊與噴嘴自身的軸向定位面一起限制了噴嘴在軸向移動(dòng),且有效地控制了熱流道板可能產(chǎn)生的變形,在常溫狀態(tài)下,調(diào)整墊與熱流道板和定模固定板之間控制0.025mm間隙以便模具受熱后,在工作溫度狀態(tài)時(shí)調(diào)整墊恰好壓緊。熱流道系統(tǒng)的定位座和定位銷(xiāo)一起控制了熱流到板在模具中的位置。定位座與定模板有徑向尺寸D2配合要求,而且深度h必須控制準(zhǔn)確,定位座軸向起著支承熱流到板的作用,直接承受注射機(jī)的注射壓力。定位銷(xiāo)與熱流道板固定板有配合要求。熱流道板與模板之間必須留有足夠的空隙,以便包裹隔熱材料.熱流道板和固定板必須設(shè)有足夠的布線(xiàn)槽,讓電源線(xiàn)從模具內(nèi)引出與安裝在模具上的接線(xiàn)座連接。噴嘴連接板與定模固定板之間有徑向尺寸D1配合要求,以便注塑機(jī)的注射頭和模具上的噴嘴連接板配合良好。在熱流道爆附近,將定模板、熱流道板固定板、定模固定板用螺釘連接起來(lái),增強(qiáng)熱流到的剛性。
閥澆口熱流道系統(tǒng)塑料模具結(jié)構(gòu)最復(fù)雜。它與普通多頭熱流道系統(tǒng)塑料模具有相同的結(jié)構(gòu),另外還多了一套閥針傳動(dòng)裝置控制閥針的開(kāi)、閉運(yùn)動(dòng)。該傳動(dòng)裝置相當(dāng)于一只液壓油缸,利用注射機(jī)的液壓裝置與模具連接,形成液壓回路,實(shí)現(xiàn)閥針的開(kāi)、閉運(yùn)動(dòng),控制熔融狀態(tài)塑料注入型腔。
四.熱流到塑料模具設(shè)計(jì)程序.
首先,根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)和使用要求,確定進(jìn)料口的位置。只要塑料結(jié)構(gòu)允許,在定模鑲塊內(nèi)噴嘴和噴嘴頭不與成型結(jié)構(gòu)干涉,熱流道系統(tǒng)的進(jìn)料口可放置在塑件的任何位置上。常規(guī)塑件注射成形的進(jìn)料口位置通常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選擇。對(duì)于大而復(fù)雜的異型塑件,注射成形的進(jìn)料口位置可運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助分析(CAE)模擬熔融塑料在型腔內(nèi)的流動(dòng)情況,分析模具各部位的冷卻效果,確定比較理想的進(jìn)料口位置。
然后,確定熱流道系統(tǒng)的噴嘴頭形式。塑件材料和產(chǎn)品的使用特性是選用噴嘴頭形式的關(guān)鍵因素,塑件的產(chǎn)生批量和模具的制造成本是選擇噴嘴頭形式的重要因素。
第三,根據(jù)塑件的生產(chǎn)批量和注射設(shè)備的噸位大小,確定每模的腔數(shù)。
第四,由已確定的進(jìn)料口位置和每模的腔數(shù)確定噴嘴的個(gè)數(shù)。如果成形某一產(chǎn)品,選擇一模一件一個(gè)進(jìn)料口,則只要一個(gè)噴嘴,即選用單頭熱流道系統(tǒng);如果成形某一產(chǎn)品,選擇一模多腔或者一模一腔二個(gè)以上的進(jìn)料口,則就要多個(gè)噴嘴,即選用多頭熱流道系統(tǒng),但對(duì)有橫流道的模具結(jié)構(gòu)除外。
第五,根據(jù)塑件重量和噴嘴個(gè)數(shù),確定噴嘴徑向尺寸的大小。目前相同形式的噴嘴有多個(gè)尺寸系列,分別滿(mǎn)足不同重量范圍內(nèi)的塑件成形要求。
第六,根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)確定模具結(jié)構(gòu)尺寸,再根據(jù)定模鑲塊和定模板的厚度尺寸選擇噴嘴標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度系列尺寸,最后修正定模板的厚度尺寸及其他與熱流道系統(tǒng)相關(guān)的尺寸。
第七,根據(jù)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(xiàn)引線(xiàn)槽,并在熱流道板、噴嘴、噴嘴頭附近設(shè)計(jì)足夠的冷卻水環(huán)路。
第八,完成熱流道系統(tǒng)塑料模具的設(shè)計(jì)圖繪制
淺析熱流道注射模的技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展
塑美熱流道www.sd-rld.com.cn技術(shù)是應(yīng)用于塑料注射模澆注流道系統(tǒng)的一種先進(jìn)技術(shù),是塑料注射成型工藝發(fā)展的熱點(diǎn)方向,熱流道與普通流道模具相比具有注射效率高、成型塑件質(zhì)量好和節(jié)約原材料等特點(diǎn)。隨著聚合物工業(yè)的發(fā)展,熱流道技術(shù)正不斷地發(fā)展完善,其應(yīng)用范圍也越來(lái)越廣泛。在歐美國(guó)家的普及使用可以追溯到上個(gè)時(shí)間五十年代甚至更早,經(jīng)歷了一段較長(zhǎng)是地推廣以后,其市場(chǎng)占有率逐年上升。在國(guó)外.八十年代中期,美國(guó)的熱流道模具占注射模具的15%~17%,歐洲為12%~15%,日本為10%。但到了九十年代,美國(guó)生產(chǎn)的塑料注射模具中熱流道模具已占40%以上。在大型制品的注射模具中則占90%以上。而國(guó)內(nèi).也已用于生產(chǎn),但目前總體不足10%,這個(gè)差距相當(dāng)大,但也意味著這個(gè)行業(yè)在國(guó)內(nèi)有著相當(dāng)大的發(fā)展空間。
【關(guān)鍵詞】:
優(yōu)勢(shì),結(jié)構(gòu),分類(lèi),程序,發(fā)展趨勢(shì)。
【摘要】:
熱流道是通過(guò)加熱方式來(lái)保證流道和澆口的塑料保持熔融狀態(tài),由于在流道附近或中心設(shè)有加熱棒和加熱圈。從注射機(jī)噴嘴出口到澆口的整個(gè)流道都處于高溫狀態(tài),使流道中的塑料保持熔融狀態(tài),停機(jī)后一般不需要打開(kāi)流道取出凝料,再開(kāi)機(jī)時(shí)只需要加熱流道到所需溫度即可。
一.熱流道系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)
1.代替冷流道,從而不產(chǎn)生料把(水口料),無(wú)需再粉碎。節(jié)約原料,降低制品成本是熱流道模具最顯著的特點(diǎn)。
普通澆注系統(tǒng)中要產(chǎn)生大量的料柄,在生產(chǎn)小制品時(shí),澆注系統(tǒng)凝料的重量可能超過(guò)制品重量,由于塑料在熱流道模具內(nèi)一直處于熔融狀態(tài),制品不需要修剪澆口,基本上是無(wú)廢料加工,因此可節(jié)約大量原材料。由于不需廢料的回收、挑選、粉碎、染色等工序,故省工、省時(shí)、節(jié)能降耗。
2.改善產(chǎn)品外觀,降低產(chǎn)品應(yīng)力,減少產(chǎn)品變形。
注射料中因不再摻入經(jīng)過(guò)反復(fù)加工的澆口料,故產(chǎn)品質(zhì)量可以得到顯著地提高,同時(shí)由于澆注系統(tǒng)塑料保持熔融,流動(dòng)時(shí)壓力損失小,因而容易實(shí)現(xiàn)多澆口、多型腔模具及大型制品的低壓注射。熱澆口利于壓力傳遞,在一定程度上能克服塑件由于補(bǔ)料不足而形成的凹陷、縮孔、變形等缺陷。
3.使用樹(shù)脂范圍廣,成型條件設(shè)定方便。
由于熱流道溫控系統(tǒng)技術(shù)的完善及發(fā)展,現(xiàn)在熱流道不僅可以用于熔融溫度較高的聚乙烯、聚丙烯。也能用于加工溫度范圍窄的熱敏性塑料,如聚氯乙烯、聚甲醛(POM)等。對(duì)易產(chǎn)生流涎的聚酰胺(PA),通過(guò)選用閥式熱噴嘴也能實(shí)現(xiàn)熱流道成型。
4.縮短加工周期,提高效率。另外,操作簡(jiǎn)化、縮短成型周期也是熱流道模具的一個(gè)重要特點(diǎn)。
與普通流道相比,縮短了開(kāi)模行程,不僅制件的脫模和成型周期縮短,而且有利于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì),與普通流道相比,改用熱流道后的成型周期一般縮短30%。熱流道系統(tǒng)的正確使用將會(huì)使生產(chǎn)效率大大提高20%~30%左右,使模塑工業(yè)更具競(jìng)爭(zhēng)力。
5.提高產(chǎn)品一致性,提高產(chǎn)品質(zhì)量。
6.采用閥澆口,進(jìn)行分步注塑,加工制造不同規(guī)格尺寸發(fā)零件系列。
7.提供更多的加工程控,以便對(duì)注塑工藝進(jìn)行精確調(diào)整。
熱流道系統(tǒng)關(guān)鍵性能要素的體現(xiàn):
1.精確控制溶體塑料溫度,消除材料降解。
2.平衡流道設(shè)計(jì),零件型腔均勻填充。
3.合適的熱噴嘴規(guī)格尺寸保證溶體的順利流動(dòng)和型腔充分填充。
4.正確的澆口結(jié)構(gòu)及尺寸,保證型腔充分填充,針閥式澆口及時(shí)關(guān)閉,從而減少流涎,縮短注塑周期。
5.流道無(wú)死角區(qū)域,保證快速換色,防止材料降解。
6.使壓力損失降到最小,鎖模力減小。
7.保壓時(shí)間合理。
熱流道解決方案
微型零件的注塑成型要求接納立異的熱流道辦理方案,以知足注塑模具工人和模具制造商的需求。
慎密微型零件的注塑成型向模具制造商和熱流道供貨商提出了特別的要求。因?yàn)檫@類(lèi)零件的重量只有0.05~2g,是以流道系統(tǒng)的重量對(duì)零件的價(jià)錢(qián)也發(fā)生很年夜的影響。事實(shí)下場(chǎng)上,年夜部門(mén)微型零件的生產(chǎn)接納很小的公役尺寸,為了保證各型腔能夠平均地注入熔液,是以要操縱自然平衡的流道系統(tǒng)。
經(jīng)由固化的流道系統(tǒng),其流道的重量要比零件的重量年夜良多倍。這必然會(huì)增添每個(gè)零件的質(zhì)料費(fèi)用,而且還需要增添流道與零件的渙散設(shè)置裝備擺設(shè),使零件的總體價(jià)錢(qián)增添。
圖1 帶有4、8和16個(gè)尖端的微型熱流道系統(tǒng)
另一方面,若是接納通俗的商用熱流道系統(tǒng),因?yàn)橹苯哟蜥樍慵璧膰娮斐叽绾蛿?shù)目等緣故原由,必然會(huì)增添模具的尺寸和模具的制造本錢(qián)。為了降低模具和質(zhì)料的本錢(qián),對(duì)于節(jié)制地域較少、節(jié)距很小的年夜量模腔而言,需要一套周全平衡的熱流道系統(tǒng)。
最小節(jié)距尺寸平衡
在小型零件的注塑模中,熱流道尖端的節(jié)距尺寸對(duì)模具的巨細(xì)起著抉擇性的浸染。為了縮小模具的尺寸,要將熱流道尖端直接擰緊到岐管上。然后經(jīng)由過(guò)程一個(gè)特別的分撥裝配使其獲得自然平衡。圖1所示為4、8和16個(gè)下行流道應(yīng)用規(guī)模中操縱的熱流道系統(tǒng)。熔液的內(nèi)部漫衍如圖2所示。一個(gè)經(jīng)由徑向銑削加工的圓柱形岐管可將熔液分流到具有同樣勾當(dāng)長(zhǎng)度的各個(gè)流道的尖端上。這種計(jì)劃使周全平衡的熱流道系統(tǒng)包容在有限的空間內(nèi)。
圖2 外部帶有銑削流道的圓柱形特別分流元件
接納手藝型樹(shù)脂(額外是含有阻燃添加劑的樹(shù)脂)口角常嚴(yán)重的,它可使岐管中的質(zhì)料維持很短的駐留時(shí)刻。現(xiàn)實(shí)上,較低的壓力消耗和很短的駐留時(shí)刻是彼此矛盾的。對(duì)于較低的壓力消耗而言,需要很年夜的流量,而對(duì)于較短的駐流時(shí)刻而言,則需要較小的流量。接納外部銑削加工的圓柱形岐管,就可以同時(shí)知足這兩種要求。
若是選用嚴(yán)酷的質(zhì)料,也必需盤(pán)算在這個(gè)系統(tǒng)中的駐留時(shí)刻和壓降。市場(chǎng)上有良多盤(pán)算軌范可供操縱,可以盤(pán)算出最佳的方案。
該圓柱形元件安置于岐管體上,接納一個(gè)加熱筒在中心部位加熱。細(xì)小的公役尺寸和切確的制造工藝,再加上怪異的密封塞,可以確保該系統(tǒng)無(wú)任何泄露。
溫度漫衍對(duì)質(zhì)量的影響
質(zhì)料質(zhì)變的情形不單取決于駐留時(shí)刻,而且也取決于熱流道元件的溫度漫衍情形。被加工處置的塑料不得跨越其答應(yīng)的溫度規(guī)模,以禁止質(zhì)料在岐管中變質(zhì)。正因?yàn)檫@個(gè)緣故原由,岐管到處的溫度必需平衡漫衍,這口角常需要的。在熱流道系統(tǒng)中,經(jīng)常經(jīng)由過(guò)程加熱元件將必定的熱量傳送到模具中。向模具傳送熱量有三種體例:輻射式;對(duì)流式和熱傳導(dǎo)式。
還需要盡管即便降低這三種熱量傳送體例的數(shù)目。若是接納輻射式傳熱,那就意味著岐管的概況類(lèi)似于一個(gè)白光發(fā)射器;如接納對(duì)流式傳熱,應(yīng)盡管即便連結(jié)較小的短處,這一點(diǎn)口角常嚴(yán)重的;如接納導(dǎo)熱體例,應(yīng)保證最小的干戈概況。
圖3 加熱元件的功率在岐管到處的漫衍情形
圖3所示為一個(gè)16下行流道的岐管,配有特別的鈦合金元件,以降低熱傳導(dǎo),還有一個(gè)優(yōu)化加熱器,可以使輻射熱量平均漫衍。在岐管的兩頭,因?yàn)檩椛鋫魉偷臒崃扛哂卺苤行牡臒崃浚@即是說(shuō),加熱筒的兩頭要比中心一段需要導(dǎo)入更多的熱量。
微型熱流道模具的計(jì)劃
正如前面所說(shuō)的,盡最年夜歡快淘汰模具與熱流道之間的干戈概況,可以降低傳送到模具內(nèi)的熱量(見(jiàn)圖4)。熔液室在鈦合金環(huán)四周接納正面密封,這樣做可以抵償岐管的熱膨脹系數(shù),禁止因熱膨脹所造成的張力影響。負(fù)荷概況所蒙受的壓力很小,是以可降低汲引力。在注入室地域的少量質(zhì)料有助于快速變色并連結(jié)較短的駐留時(shí)刻。
岐管必需處于中心位置,以保證各個(gè)標(biāo)的目的上的平均熱膨脹。尖端之間的較小節(jié)距有利于熱膨脹系數(shù)的切確盤(pán)算,可以使小注進(jìn)口的直徑到達(dá)0.4mm。
熱流道技術(shù)在我國(guó)得到了積極的推廣
2009年,我國(guó)模具行業(yè)近年來(lái)發(fā)展很快,到2005年,我國(guó)的模具產(chǎn)品水平將到達(dá)國(guó)際20世紀(jì)90年月中期水平,汽車(chē)模具等生產(chǎn)也將進(jìn)入自立開(kāi)辟時(shí)代,可是對(duì)于熱流道系統(tǒng),我國(guó)現(xiàn)在卻還擱淺在初期階段。
熱流道手藝是應(yīng)用于塑料注塑模澆注流道系統(tǒng)的一種前輩手藝,是塑料注塑成型工藝發(fā)展的一個(gè)熱點(diǎn)標(biāo)的目的。它于20世紀(jì)50年月問(wèn)世,履歷了一段較永劫刻地推廣往后,其市場(chǎng)占有率逐年上升。80年月中期,美國(guó)的熱流道模具占打針模具總數(shù)的15%~17%,歐洲為12%~15%,日本約為10%。但到了90年月,美國(guó)生產(chǎn)的塑料打針模具中熱流道模具已占40%以上,在年夜型制品的打針模具中則占90%以上。什么是熱流道?
熱流道是經(jīng)由過(guò)程加熱的法子來(lái)保證流道和澆口的塑料連結(jié)熔融狀況。因?yàn)樵诹鞯浪闹芑蛑行脑O(shè)有加熱棒和加熱圈,從注塑機(jī)噴嘴出口到澆口的整個(gè)流道都處于高溫狀況,使流道中的塑料連結(jié)熔融,停機(jī)后一樣平常不需要打開(kāi)流道掏出凝料,再開(kāi)機(jī)時(shí)只需加熱流道到所需溫度即可。是以,熱流道工藝偶然稱(chēng)為熱集流管系統(tǒng),概略稱(chēng)為無(wú)流道模塑。熱流道手藝的優(yōu)、缺點(diǎn)
熱流道手藝與通例的冷流道對(duì)比有以下的利益:
1、節(jié)約原質(zhì)料,低完工。
2、縮短成型周期,前進(jìn)機(jī)械服從
3、改良制品概況質(zhì)量和力學(xué)機(jī)能。
4、不必用三板式模具即可以操縱點(diǎn)澆口。
5、可經(jīng)濟(jì)地以側(cè)澆口成型單個(gè)制品。
6、前進(jìn)自動(dòng)化水平。
7、可用針閥式澆口節(jié)制澆口封凍。
8、多模腔模具的注塑件質(zhì)量齊截。
9、前進(jìn)注塑制品概況雅觀度。
可是,每一項(xiàng)手藝都邑有自身的缺點(diǎn)存在,熱流道手藝也不破例:
1、模具結(jié)構(gòu)巨年夜,造價(jià)高,維護(hù)費(fèi)用高。
2、開(kāi)機(jī)需要一段時(shí)刻工藝才會(huì)安定,造成開(kāi)價(jià)廢品較多。
3、出現(xiàn)熔體泄露、加熱元件故障時(shí),對(duì)產(chǎn)品格量和生產(chǎn)進(jìn)度影響較年夜。
上面第三項(xiàng)缺點(diǎn),經(jīng)由過(guò)程采購(gòu)質(zhì)量上等的加熱元件、熱流道板以及噴嘴而且操縱時(shí)盡心維護(hù),可以淘汰這些晦氣情形的出現(xiàn)。熱流道系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
熱流道系統(tǒng)一樣平常由熱噴嘴、分流板、溫控箱和附件等幾部門(mén)組成。熱噴嘴一樣平常搜羅兩種:開(kāi)放式熱噴嘴和針閥式熱噴嘴。因?yàn)闊釃娮煨问街苯泳駬駸崃鞯老到y(tǒng)選用和模具的制造,因而常響應(yīng)的將熱流道系統(tǒng)分成開(kāi)放式熱流道系統(tǒng)和針閥式熱流道系統(tǒng)。分流板在一模多腔概略多點(diǎn)進(jìn)料、單點(diǎn)進(jìn)料但料位偏置時(shí)接納。質(zhì)料凡是接納P20或H13。分流板一樣平常分為標(biāo)準(zhǔn)和非標(biāo)準(zhǔn)兩年夜類(lèi),其結(jié)構(gòu)形式主要由型腔在模具上的漫衍情形、噴嘴排列及澆口位置來(lái)抉擇。溫控箱搜羅主機(jī)、電纜、毗連器和接線(xiàn)公母插座等。熱流道附件凡是搜羅:加熱器和熱電偶、流道密封圈、接插件及接線(xiàn)盒等。熱流道系統(tǒng)的分類(lèi)
一樣平常說(shuō)來(lái),熱流道系統(tǒng)分為單頭熱流道系統(tǒng)、多頭熱流道系統(tǒng)以及閥澆口熱流道系統(tǒng)。單頭熱流道系統(tǒng)主要由單個(gè)噴嘴、噴嘴頭、噴嘴毗連板、溫控系統(tǒng)等組成。單頭熱流道系統(tǒng)塑料模具結(jié)構(gòu)較大略。將熔融狀況塑料由注塑機(jī)注入噴嘴毗連板,經(jīng)噴嘴到達(dá)噴嘴頭后,注入型腔。需要節(jié)制尺寸d、D、L和經(jīng)由過(guò)程調(diào)整噴嘴毗連板的厚度尺寸,使定模平穩(wěn)板壓緊噴嘴毗連板的端面,節(jié)制噴嘴的軸向位移,概略直接操縱注塑機(jī)噴嘴頂住噴嘴毗連板的端面,也可到達(dá)同樣方針。在定模平穩(wěn)板的合適位置設(shè)置一條引線(xiàn)槽,讓電源線(xiàn)從模具內(nèi)引出與安置在模具上的接線(xiàn)座毗連。
多頭熱流道系統(tǒng)塑料模具結(jié)構(gòu)較巨年夜。熔融狀塑料由注塑機(jī)注入噴嘴毗連板,經(jīng)熱流道板流向噴嘴后到達(dá)噴嘴頭,然后注入型腔。熱流道系統(tǒng)的噴嘴與定模板有徑向尺寸D1配合要乞降軸向尺寸限位要求。噴嘴頭與定模鑲塊有徑向尺寸d配合要求,保證熔融狀況的塑料不溢流到非型腔部位,并要求定模鑲塊的硬度淬硬50HRC擺布。分型面到熱噴嘴軸向定位面之間的距離L必需嚴(yán)酷節(jié)制,該尺寸應(yīng)根據(jù)常溫狀況下噴嘴的現(xiàn)實(shí)距離L′加上模具正常事情溫度下噴嘴的現(xiàn)實(shí)延長(zhǎng)量ΔL確定。為了保證噴嘴與熱流道板貼合靠得住,不使熱流道板發(fā)生變形,在噴嘴的頂部上方設(shè)有調(diào)整墊,該調(diào)整墊與噴嘴自身的軸向定位面一路限制了噴嘴在軸向的移動(dòng),且有用地節(jié)制了熱流道板概略發(fā)生的變形。在常溫狀況下,調(diào)整墊與熱流道板和定模平穩(wěn)板之間節(jié)制0.025mm間隙以便模具受熱后,在事情溫度狀況時(shí)調(diào)整墊剛好壓緊。熱流道系統(tǒng)的定位座和定位銷(xiāo)一路節(jié)制了熱流道板在模具中的位置。定位座與定模板有徑向尺寸D2配合要求,而且深度h必需節(jié)制切確,定位座的軸向起著支承熱流道板的浸染,直接蒙受打針機(jī)的打針壓力。定位銷(xiāo)與熱流道板平穩(wěn)板有配合要求。熱流道板與模板之間必需留有富足的安定,以便包裹隔熱質(zhì)料。熱流道板和平穩(wěn)板必需設(shè)有富足的布線(xiàn)槽,讓電源線(xiàn)從模具內(nèi)引出與安置在模具上的接線(xiàn)座毗連。噴嘴毗連板與定模平穩(wěn)板之間有徑向尺寸D1配合要求,以便注塑機(jī)的打針頭與模具上的噴嘴毗連板配合精巧。在熱流道板四周,將定模板、熱流道板平穩(wěn)板、定模平穩(wěn)板用螺釘毗連起來(lái),增強(qiáng)熱流道板的剛性。
閥澆口熱流道系統(tǒng)塑料模具結(jié)構(gòu)最巨年夜。它與通俗多頭熱流道系統(tǒng)塑料模具有類(lèi)似的結(jié)構(gòu),別的還多了一套閥針傳動(dòng)裝配節(jié)制閥針的開(kāi)、閉勾當(dāng)。該傳動(dòng)裝配相等于一只液壓油缸,操縱打針機(jī)的液壓裝配與模具毗連,形成液壓回路,實(shí)現(xiàn)閥針的開(kāi)、閉勾當(dāng),節(jié)制熔融狀況塑料注入型腔。熱流道塑料模具計(jì)劃軌范
第一,根據(jù)塑件結(jié)談判操縱要求,確定進(jìn)料口位置。只要塑件結(jié)構(gòu)答應(yīng),在定模鑲塊內(nèi)噴嘴和噴嘴頭不與成型結(jié)構(gòu)干與干與,熱流道系統(tǒng)的進(jìn)料口可放置在塑件的任何位置上。通例塑件打針成形的進(jìn)料口位置凡是根據(jù)履歷選擇。對(duì)于年夜而巨年夜的異型塑件,打針成形的進(jìn)料口位置可運(yùn)用盤(pán)算機(jī)扶助剖析(CAE)模擬熔融狀塑料在型腔內(nèi)的勾當(dāng)情形,剖析模具各部位的冷卻功效,確定斗勁理想的進(jìn)料口位置。
第二,確定熱流道系統(tǒng)的噴嘴頭形式。塑件質(zhì)料和產(chǎn)品的操縱特征是選擇噴嘴頭形式的關(guān)頭身分,塑件的生產(chǎn)批量和模具的制造本錢(qián)也是選擇噴嘴頭形式的嚴(yán)重身分。
第三,根據(jù)塑件的生產(chǎn)批量和打針設(shè)置裝備擺設(shè)的噸位巨細(xì),確定每模的腔數(shù)。
第四,由已確定的進(jìn)料口位置和每模的腔數(shù)確定噴嘴的個(gè)數(shù)。若是成形某一產(chǎn)品,選擇一模一件一個(gè)進(jìn)料口,則只要一個(gè)噴嘴,即選用單頭熱流道系統(tǒng);若是成形某一產(chǎn)品,選擇一模多腔或一模一腔二個(gè)以上進(jìn)料口,則就要多個(gè)噴嘴,即選用多頭熱流道系統(tǒng),但對(duì)有橫流道的模具結(jié)構(gòu)除外。
第五,根據(jù)塑件重量和噴嘴個(gè)數(shù),確定噴嘴徑向尺寸的巨細(xì)。現(xiàn)在類(lèi)似形式的噴嘴有多個(gè)尺寸系列,分袂知足分歧重量規(guī)模內(nèi)的塑件成形要求。第六,根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)確定模具結(jié)構(gòu)尺寸,再根據(jù)定模鑲塊和定模板的厚度尺寸選擇噴嘴標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度系列尺寸,末尾修整定模板的厚度尺寸及其他與熱流道系統(tǒng)相關(guān)的尺寸。
第七,根據(jù)熱流道板的外形確定熱流道平穩(wěn)板的外形,在其板上擺設(shè)電源線(xiàn)引線(xiàn)槽,并在熱流道板、噴嘴、噴嘴頭四周計(jì)劃富足的冷卻水環(huán)路。
第八,完成熱流道系統(tǒng)塑料模具的計(jì)劃圖繪制。熱流道系統(tǒng)的發(fā)展標(biāo)的目的
當(dāng)前,國(guó)內(nèi)外熱流道模具的主要發(fā)展趨向可歸納為以下幾個(gè)方面。
元件的小型化,以實(shí)現(xiàn)小型制品的一模多腔和年夜型制品多澆口充模。經(jīng)由過(guò)程縮小噴嘴空間,可在模具上設(shè)置裝備擺設(shè)更多型腔,前進(jìn)制品的產(chǎn)量和打針機(jī)的操縱率。在90年月,Master公司開(kāi)辟的噴嘴最小可至15.875mm;Husky公司開(kāi)辟的多澆口噴嘴,每個(gè)噴嘴有4個(gè)澆口,澆口距可近至9.067mm;Osco公司開(kāi)辟的組合復(fù)式噴嘴,每個(gè)噴嘴有12個(gè)澆口探針,可用于48腔模具的成型。MoldMaters公司針對(duì)小型制件的空間限制,在2001年開(kāi)辟了用于小制件的噴嘴,含集體加熱器、針尖和熔體通道,體積直徑小于9mm,澆口距僅為10mm,可成型重量為1~30g的制品。
熱流道元件的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。當(dāng)前,用戶(hù)要求模具計(jì)劃和制造周期越來(lái)越短,將熱流道元件標(biāo)準(zhǔn)化不單有利于淘汰計(jì)劃事情的一再和降低模具的造價(jià),而且很是便于對(duì)易損零部件的更協(xié)調(diào)維修。據(jù)報(bào)道,Polyshot公司已開(kāi)辟出快換熱流道模具體系,尤其適于打針壓力為70kN的小型打針機(jī)。Husky、Presto和Moldmasters等公司的噴嘴、閥桿和分流板都作為標(biāo)準(zhǔn)型便于快速更協(xié)調(diào)交付模具,現(xiàn)在國(guó)外只需4周即可交付模具。
熱流道模具計(jì)劃集體靠得住性前進(jìn),F(xiàn)在國(guó)內(nèi)外各年夜模具公司對(duì)熱流道板的計(jì)劃和熱噴嘴相毗連部門(mén)的壓力漫衍、溫度漫衍、密封等問(wèn)題問(wèn)題的研究開(kāi)辟極為重視。疊層熱流道打針模的開(kāi)辟和操縱也是一個(gè)熱點(diǎn)。疊式模具可有用增添型腔數(shù)目,而對(duì)打針機(jī)合模力的要求只需增添10%~15%。疊式熱流道模具在國(guó)外一些發(fā)家國(guó)家已用于財(cái)產(chǎn)化。
改良熱流道元件質(zhì)料的方針在于前進(jìn)噴嘴和熱流道的耐磨性和用于敏感質(zhì)料成型。如操縱鉬鈦等韌性合金質(zhì)料制造噴嘴,以金屬粉末打針成型經(jīng)燒結(jié)制成熱流道元件已成為概略。
開(kāi)辟切確的溫控系統(tǒng)。在熱流道模具模塑中,開(kāi)辟更慎密的溫控裝配,節(jié)制熱流道板和澆口中的熔融樹(shù)脂的溫度是提防樹(shù)脂過(guò)熱降解和產(chǎn)品機(jī)能降低的有師法子。將熱流道用于共注。經(jīng)由過(guò)程支管和熱噴嘴元件的有用組合計(jì)劃可使共注成型與熱流道手藝相團(tuán)結(jié),由此成型3層、5層甚至更多層的復(fù)合塑料制品。例如Kortec公司開(kāi)辟出了熔體輸送系統(tǒng)和共注噴嘴;Incoe公司的多出口、多模腔共注支管生產(chǎn)線(xiàn)能用于多質(zhì)料多組分共打針。熱流道手藝在中國(guó)
作為一項(xiàng)前輩的注塑加工手藝,熱流道手藝在歐美國(guó)家的普遍操縱可以追溯到上個(gè)世紀(jì)的中期甚至更早,早在1940年12月,E.R.Knowles就取得了熱流道手藝的專(zhuān)利權(quán)。而在中國(guó),這一手藝的真正推廣應(yīng)用不外是近幾年發(fā)生的事情。
跟著熱流道手藝的日漸推廣應(yīng)用,熱流道模具在塑料模具中的比重將漸漸前進(jìn)。因?yàn)樯厦嬷v到的接納熱流道手藝模具的諸多利益,是以,熱流道手藝的應(yīng)用在國(guó)外發(fā)展較快,良多塑料模具廠所生產(chǎn)的模具50%以上接納的熱流道手藝,甚至80%以上,功效十年夜白顯。熱流道在國(guó)內(nèi)也已用于生產(chǎn),但總體不夠10%,這個(gè)差距相等巨年夜,這意味著這個(gè)行業(yè)有著相等年夜的市場(chǎng)空間存在。近年來(lái),熱流道手藝在中國(guó)的漸漸推廣,這在很年夜水平上是因?yàn)槲覈?guó)模具向歐美公司的出口量快速發(fā)展帶來(lái)的。在歐美國(guó)家,注塑生產(chǎn)已經(jīng)相等的依靠于熱流道手藝。可以這樣說(shuō),根柢上沒(méi)有操縱熱流道手藝的模具現(xiàn)在已經(jīng)很難出口,這也造成了良多模具廠家對(duì)于熱流道手藝的意識(shí)上的轉(zhuǎn)變?墒且?yàn)榱级嗤鈬?guó)進(jìn)口的熱流道系統(tǒng)價(jià)錢(qián)斗勁貴,國(guó)內(nèi)很年夜一部門(mén)廠家擔(dān)任不了,所以就出現(xiàn)了一些國(guó)產(chǎn)的商品化的熱流道系統(tǒng)元件。這對(duì)于熱流道手藝在中國(guó)的推廣有很年夜的利益。不外當(dāng)然熱流道手藝已經(jīng)起頭推廣,有的廠接納率達(dá)20%以上,一樣平常接納內(nèi)熱式或外熱式熱流道裝配,少數(shù)單元采器具有全國(guó)前輩水平的高難度針閥式熱流道裝配,但總體上熱流道的接納率達(dá)不到10%,與國(guó)外的50~80%對(duì)比,仍是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。
邇來(lái)幾年里,全國(guó)聞名的熱流道手藝供給商們連續(xù)一直以各種形式進(jìn)駐中國(guó)市場(chǎng),或建樹(shù)生產(chǎn)基地,或根究代辦署理,或設(shè)立辦事處,或建樹(shù)子公司,應(yīng)該說(shuō),這個(gè)潮流對(duì)中國(guó)的模具行業(yè)手藝的快速汲引起到了巨年夜的浸染。這一潮流中,無(wú)疑是近水樓臺(tái)的韓國(guó)企業(yè)脫手最早,韓國(guó)的Yudo(柳道)、SINO(R)(先銳)等品牌在我國(guó)均具備了相等的影響力;還有總部位于荷蘭的Synventive(圣萬(wàn)提)和加拿年夜的Mold Masters(馬斯特)在姑蘇和昆山建樹(shù)的工場(chǎng)今年也將先后投產(chǎn);北美注塑財(cái)產(chǎn)巨人Husky(赫斯基)多年來(lái)始終致力于熱流道手藝在我國(guó)的普遍推廣事情,其獨(dú)資建立的亞洲運(yùn)營(yíng)中心——赫斯基上海中心也擁有強(qiáng)大的熱流道供給能力;而國(guó)產(chǎn)優(yōu)秀熱流道塑美熱流道更為中國(guó)的熱流道市場(chǎng)注入了新的生命力。與此同時(shí),我國(guó)年夜量的新興平易近營(yíng)企業(yè)也體味到這一規(guī)模的無(wú)限商機(jī),紛紛建樹(shù)熱流道生產(chǎn)企業(yè),這對(duì)于降低熱流道手藝的操縱本錢(qián)和其推廣應(yīng)用都具有很是嚴(yán)重的意義,但總體來(lái)說(shuō),我國(guó)本土企業(yè)現(xiàn)在能夠供給的手藝年夜多仍較為低級(jí),選擇空間小、質(zhì)量不安定、維護(hù)周期短的問(wèn)題問(wèn)題的出現(xiàn)經(jīng)常會(huì)影響到卑劣企業(yè)的對(duì)其產(chǎn)品的信任度。
熱流道手藝普遍應(yīng)用是塑料模具的一年夜轉(zhuǎn)變。在注塑成型方面,其擁有相等多的無(wú)可對(duì)比的優(yōu)勢(shì),可以這樣說(shuō),跟著其手藝的進(jìn)一步發(fā)展成熟和制造本錢(qián)的的降低,熱流道手藝將越來(lái)越閃現(xiàn)其巨年夜的優(yōu)勢(shì)。擬訂熱流道元器件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),積極生產(chǎn)價(jià)廉高質(zhì)量的元器件,做好熱流道手藝的宣傳推廣,是發(fā)展熱流道模具的關(guān)頭。
如何防止熱流道漏料
什么原因造成熱流道漏料
大多數(shù)情況下,熱流道系統(tǒng)的漏料并不是因?yàn)樵O(shè)計(jì)不良造成的,而是因?yàn)槲窗凑赵O(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行操作。通常,漏料發(fā)生在熱嘴和分流板間的密封處。根據(jù)一般熱流道的設(shè)計(jì)規(guī)范,在熱嘴處都有一個(gè)鋼性邊緣,它可確保熱嘴組件的高度小于熱流道板上的實(shí)際槽深。之所以要設(shè)計(jì)這個(gè)尺寸間差(通常稱(chēng)為冷間隙),目的是為了避免系統(tǒng)處于操作溫度時(shí)不至于因熱膨脹而損壞部件。例如:對(duì)于一個(gè)60mm 厚的分流板和一個(gè)40mm 的熱嘴組件(總高度為100mm),當(dāng)溫度升高到230℃的操作溫度后,通常會(huì)膨脹0.26mm。如果沒(méi)有冷間隙,熱膨脹往往會(huì)造成熱嘴的邊緣損壞。因此,在冷卻條件下沒(méi)有有效的密封是造成熱流道漏料的主要原因.
通常,為了保證系統(tǒng)的密封(熱嘴和分流板),必須將系統(tǒng)加熱到操作溫度,以使其產(chǎn)生的力足以抵消注塑壓力,從而防止注塑壓力將兩個(gè)部件頂開(kāi)。一般,缺乏經(jīng)驗(yàn)的操作者往往不會(huì)等待系統(tǒng)達(dá)到操作溫度,更糟糕的是,他們甚至可能忘記打開(kāi)加熱系統(tǒng)。這樣,帶有冷間隙的熱流道在未達(dá)到其操作溫度前,其表面所產(chǎn)生的壓力也就無(wú)法防止漏料。
另外,在加熱過(guò)度的情況下也可能發(fā)生漏料現(xiàn)象。由于帶鋼性邊緣的熱嘴對(duì)熱膨脹的適應(yīng)性差,當(dāng)系統(tǒng)被過(guò)度加熱后,一旦再降低為操作溫度時(shí),由于鋼性變形的影響,其產(chǎn)生的密封壓力無(wú)法防止泄漏。這種情況下,除了漏料會(huì)造成系統(tǒng)損壞外,還會(huì)因?yàn)閴毫^(guò)大而對(duì)熱嘴造成不可恢復(fù)的損壞,從而需要更換熱嘴。
由于熱嘴和分流板的預(yù)載非常重要,所以必須嚴(yán)格遵守?zé)崃鞯拦⿷?yīng)商提供的尺寸和公差要求,才能有效防止系統(tǒng)漏料。因此,對(duì)于模具制造商而言,應(yīng)根據(jù)熱流道供應(yīng)商的圖紙要求仔細(xì)檢查所有的熱嘴組件高度和槽的尺寸,如有問(wèn)題,還應(yīng)與熱流道供應(yīng)商及時(shí)溝通。
防止漏料的熱嘴設(shè)計(jì)選項(xiàng)
對(duì)各種不同的熱嘴而設(shè)計(jì)的分流板和熱嘴的密封情況。有鋼性邊緣、沒(méi)有防漏功能的設(shè)計(jì)。這種設(shè)計(jì)在冷卻條件下無(wú)主動(dòng)密封,也無(wú)過(guò)熱保護(hù),其操作溫度范圍是±27℃。熱嘴背部被固定在分流板上,將熱嘴固定在分流板上的高溫螺栓可以防止冷卻條件下的泄漏。因?yàn)殇撔赃吘壴诔叵滦枰欢ǖ呐蛎浛臻g,因此該系統(tǒng)仍然要有冷間隙。盡管這種方法能夠防止熔料從熱嘴到分流板的泄漏,但卻無(wú)法防止過(guò)熱條件下部件的熱膨脹,其操作溫度范圍是±27℃。一種既經(jīng)濟(jì)又有效的防止熱嘴與分流板間漏料的方式,可適用于小腔數(shù)系統(tǒng)。由于利用螺栓被固定在分流板上的熱嘴可與分流板一起運(yùn)動(dòng),因此這種設(shè)計(jì)對(duì)熱嘴有最小長(zhǎng)度的要求,對(duì)模腔間距也有限制。熱嘴邊緣采用彈性而非鋼性設(shè)計(jì),彈性邊緣在冷卻條件下可提供預(yù)載,并可防止系統(tǒng)被損壞。如果因意外而加熱過(guò)度,它還可以吸收熱膨脹,其操作溫度范圍可擴(kuò)大到±110℃。
如何發(fā)現(xiàn)漏料
通常情況下,人們很難發(fā)現(xiàn)熱流道是否出現(xiàn)漏料現(xiàn)象,因?yàn)閺哪>咄饷娓緹o(wú)法看到。但是,如果細(xì)心觀察,還是能夠通過(guò)一些跡象發(fā)現(xiàn)漏料現(xiàn)象。一般,當(dāng)設(shè)置一個(gè)全新的熱流道時(shí),操作員都很清楚熔道中可包容多少次的注塑量,例如,如果熔道可包含三次注塑量(每次注射量為熔道/模腔的容量),那么在三次注射后,模腔內(nèi)應(yīng)該已經(jīng)有熔料。如果沒(méi)有,很有可能是熔料泄漏到了分流板槽中。啟用熱流道時(shí),必須確保注射量在機(jī)器上被設(shè)置正確。
在操作過(guò)程中,另外一種漏料的跡象是部分模腔或產(chǎn)品充料不完全。這是因?yàn)樽⑸涞牟糠秩哿闲孤┑搅朔至靼宀壑,造成了產(chǎn)品的注塑不充分。在注塑機(jī)的控制界面上,這種情況顯示為工藝參數(shù)的突然變化。
如果操作員懷疑有漏料存在,則應(yīng)該立即關(guān)閉注塑機(jī),等系統(tǒng)冷卻后再進(jìn)行檢查。在清理系統(tǒng)并檢測(cè)出漏料原因后,還應(yīng)該檢查所有部件。這是因?yàn)檫^(guò)熱的溫度或清理過(guò)程都有可能造成對(duì)部件的損壞。如果發(fā)現(xiàn)部件被損壞,應(yīng)該即時(shí)更換部件。
最后值得一提的是,高品質(zhì)的熱流道模具所帶來(lái)的操作優(yōu)勢(shì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于操作過(guò)程中可能發(fā)生的漏料帶來(lái)的麻煩。因此客戶(hù)在購(gòu)買(mǎi)熱流道時(shí),應(yīng)對(duì)各種熱流道的設(shè)計(jì)及其性能進(jìn)行充分的了解,以確保重要參數(shù)的加工精度,并為各相關(guān)人員提供必要的技術(shù)培訓(xùn)。
什么是熱流道
熱流道是通過(guò)加熱的辦法來(lái)保證流道和澆口的塑料保持熔融狀態(tài)。由于在流道附近或中心設(shè)有加熱棒和加熱圈,從注塑機(jī)噴嘴出口到澆口的整個(gè)流道都處于高溫狀態(tài),使流道中的塑料保持熔融,停機(jī)后一般不需要打開(kāi)流道取出凝料,再開(kāi)機(jī)時(shí)只需加熱流道到所需溫度即可。因此,熱流道工藝有時(shí)稱(chēng)為熱集流管系統(tǒng),或者稱(chēng)為無(wú)流道模塑。
熱流道技術(shù)的優(yōu)、缺點(diǎn)
熱流道技術(shù)與常規(guī)的冷流道相比有以下的好處:
1、節(jié)約原材料,降低成。
2、縮短成型周期,提高機(jī)器效率
3、改善制品表面質(zhì)量和力學(xué)性能。
4、不必用三板式模具即可以使用點(diǎn)澆口。
5、可經(jīng)濟(jì)地以側(cè)澆口成型單個(gè)制品。
6、提高自動(dòng)化程度。
7、可用針閥式澆口控制澆口封凍。
8、多模腔模具的注塑件質(zhì)量一致。
9、提高注塑制品表面美觀度。
但是,每一項(xiàng)技術(shù)都會(huì)有自身的缺點(diǎn)存在,熱流道技術(shù)也不例外:
1、模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜,造價(jià)高,維護(hù)費(fèi)用高。
2、開(kāi)機(jī)需要一段時(shí)間工藝才會(huì)穩(wěn)定,造成開(kāi)價(jià)廢品較多。
3、出現(xiàn)熔體泄露、加熱元件故障時(shí),對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)進(jìn)度影響較大。
上面第三項(xiàng)缺點(diǎn),通過(guò)采購(gòu)質(zhì)量上等的加熱元件、熱流道板以及噴嘴并且使用時(shí)精心維護(hù),可以減少這些不利情況的出現(xiàn)。
熱流道相關(guān)知識(shí)
熱流道技術(shù)被越來(lái)越多地應(yīng)用在注塑工藝中。熱流道系統(tǒng)具有哪些技術(shù)、經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)?在什么情況下使用熱流道更為經(jīng)濟(jì)?如何選用熱流道?所有這些問(wèn)題都是注塑生產(chǎn)商應(yīng)該了解的。
經(jīng)過(guò)20 年的技術(shù)積累和市場(chǎng)培育,近年來(lái),熱流道模具在國(guó)內(nèi)正以每年40%~45% 的增長(zhǎng)率迅速普及。有關(guān)資料表明,當(dāng)前熱流道在注塑模具中的使用率為2%,今后10年將達(dá)到30%~50% 的比率。
熱流道系統(tǒng)的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)
改善了產(chǎn)品質(zhì)量在注塑生產(chǎn)中,如果使用傳統(tǒng)的冷流道模具,熔融的塑料原料在被注入型腔前就已在流道中降溫,致使其粘度增高,流動(dòng)性降低,導(dǎo)致注塑壓力較大,增大了產(chǎn)品的內(nèi)應(yīng)力,從而出現(xiàn)產(chǎn)品變形、表面性能和力學(xué)性能降低等方面的問(wèn)題。熱流道系統(tǒng)則能夠使熔融的塑料原料保持預(yù)先設(shè)定的理想溫度狀態(tài),并將其直接注入型腔,從而最大限度地保證了塑料原料的流動(dòng)性,使注塑壓力和產(chǎn)品的內(nèi)應(yīng)力大大降低,改善了補(bǔ)縮效果,有效地改善了產(chǎn)品的力學(xué)性能和表面質(zhì)量。
節(jié)省塑料原料
由于熱流道系統(tǒng)將熔融的塑料直接注入型腔,所以不再有殘存在流道中的塑料(俗稱(chēng)廢料把)。與冷流道模具相比,單從這一點(diǎn)考慮,就能節(jié)約大約20% 的塑料原料。另外,由于熱流道技術(shù)能大大減小某些產(chǎn)品的壁厚,從而在另一方面避免了塑料原料的浪費(fèi)。即使考慮到冷流道模具所產(chǎn)
生的廢料可以降級(jí)再利用或變賣(mài),但總體而言,熱流道模具所能節(jié)省的塑料價(jià)值平均可達(dá)到15% 左右。
節(jié)約能源
在注塑過(guò)程中,如果使用冷流道模具,流道中的塑料是被注塑機(jī)加熱后再冷卻成型。使用熱流道模具則沒(méi)有這個(gè)過(guò)程,并且維持熱流道系統(tǒng)自身運(yùn)行的能量非常低,因此同冷流道相比,平均能節(jié)約20%的電能。
提高了生產(chǎn)效率
通常,注塑成型周期在很大程度上取決于模具的冷卻速度。由于熱流道系統(tǒng)消除了多余的廢料,也就消除了這些廢料給模具帶來(lái)的多余熱量,從而可使生產(chǎn)效率提高10% 左右。如果綜合考慮上述熱流道系統(tǒng)所帶來(lái)的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)效益以及購(gòu)買(mǎi)熱流道系統(tǒng)的費(fèi)用支出,通常使用熱流道以后,可使規(guī)模化的注塑生產(chǎn)成本降低30%。
何時(shí)使用熱流道系統(tǒng)
在注塑生產(chǎn)中,決定是否使用熱流道系統(tǒng)以及在什么情況下使用熱流道系統(tǒng)將更為經(jīng)濟(jì),通常需要從技術(shù)因素和經(jīng)濟(jì)因素兩個(gè)方面來(lái)考慮。
1、技術(shù)因素
從技術(shù)角度判斷是否采用熱流道系統(tǒng),一般需要由產(chǎn)品開(kāi)發(fā)人員和模具制造商共同做出決定。在判斷過(guò)程中,可以邀請(qǐng)熱流道系統(tǒng)供應(yīng)商參與討論并提供必要的技術(shù)支持。
一般情況下,對(duì)于某些大型、薄壁注塑產(chǎn)品或者結(jié)構(gòu)復(fù)雜的產(chǎn)品,例如大型電視機(jī)的殼體、汽車(chē)保險(xiǎn)杠、空調(diào)面罩等,當(dāng)使用冷流道模具無(wú)法成型或成型十分困難時(shí),熱流道系統(tǒng)通常是首選的技術(shù)手段;有些注塑產(chǎn)品,雖然使用冷流道模具也能夠順利成型,但出于對(duì)產(chǎn)品某些性能的要求,例如力學(xué)性能、表面美觀性、光學(xué)要求、形狀和結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性等,往往需要采用熱流道系統(tǒng)來(lái)改善塑料的流動(dòng)性;特別地,如果使用針閥式熱流道系統(tǒng),還可以通過(guò)對(duì)時(shí)間的有效控制,改變?nèi)芙雍鄣姆植,甚至消除溶接痕?/span>
2、經(jīng)濟(jì)因素
從經(jīng)濟(jì)的角度決定是否采用熱流道系統(tǒng),通常是將熱流道系統(tǒng)的購(gòu)買(mǎi)費(fèi)用與其所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)回報(bào)進(jìn)行比較。在實(shí)際考察中,需要根據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)的具體情況進(jìn)行計(jì)算對(duì)比。
假設(shè)在一年中的全部生產(chǎn)周期內(nèi),采用熱流道系統(tǒng)所帶來(lái)的原料節(jié)省費(fèi)用、節(jié)能費(fèi)用、生產(chǎn)效率提高以及模具規(guī)模擴(kuò)大所產(chǎn)生的附加利潤(rùn)等方面的總和大于購(gòu)買(mǎi)熱流道系統(tǒng)價(jià)格的2倍,則注塑生產(chǎn)商對(duì)熱流道系統(tǒng)的投資是沒(méi)有風(fēng)險(xiǎn)的。
選擇和使用中應(yīng)注意的問(wèn)題
選擇熱流道系統(tǒng)的關(guān)鍵是選擇好的供應(yīng)商。由于熱流道技術(shù)是一項(xiàng)動(dòng)態(tài)應(yīng)用技術(shù),它隨著使用條件的不同,具有很大的變數(shù)。在實(shí)際應(yīng)用中,系統(tǒng)分析和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)常常是至關(guān)重要的。所以,供應(yīng)商所提供的不應(yīng)該只是熱流道產(chǎn)品,更重要的是,供應(yīng)商還應(yīng)提供系統(tǒng)分析和周密的技術(shù)服務(wù),這其中包含了前期的技術(shù)咨詢(xún)。
一個(gè)合格的熱流道供應(yīng)商,必須具備的基本條件是:
擁有專(zhuān)業(yè)的技術(shù)隊(duì)伍和服務(wù)隊(duì)伍;
擁有合法的通用流動(dòng)分析軟件(如MoldFlow 軟件)。熱流道供應(yīng)商只有長(zhǎng)期得到軟件供應(yīng)商的技術(shù)支持,才能獲得準(zhǔn)確的分析結(jié)果。如果使用盜版分析軟件,所給出的分析報(bào)告往往是虛假的。與一般的操作系統(tǒng)軟件不同,分析軟件所提供的是工程設(shè)計(jì)的依據(jù)及其安全性,而一般的操作系統(tǒng)軟件僅僅提供一個(gè)工作平臺(tái);
擁有精密的數(shù)控加工設(shè)備,以制造出高精度的熱流道產(chǎn)品;
擁有多年豐富的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn);
擁有充足的備件庫(kù)存或備件制造能力。
對(duì)于上述基本條件,如果缺乏任一環(huán)節(jié),都有可能導(dǎo)致客戶(hù)對(duì)熱流道應(yīng)用的失敗。注塑生產(chǎn)商在選擇熱流道系統(tǒng)時(shí),應(yīng)充分注意以下幾點(diǎn):
在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)或模具設(shè)計(jì)階段,應(yīng)當(dāng)盡可能充分地表達(dá)所有的技術(shù)要求,并將所有的技術(shù)數(shù)據(jù)充分提供給熱流道供應(yīng)商,以便熱流道供應(yīng)商能夠獲得足夠的設(shè)計(jì)依據(jù),達(dá)到最佳的設(shè)計(jì)目標(biāo);
當(dāng)熱流道供應(yīng)商提供設(shè)計(jì)圖紙后,應(yīng)結(jié)合自身的模具結(jié)構(gòu),仔細(xì)審閱并確認(rèn)。如果根據(jù)熱流道供應(yīng)商的要求,需要對(duì)模具的某些部位進(jìn)行加工,必須嚴(yán)格按照?qǐng)D紙進(jìn)行,否則,微小的改動(dòng)都有可能導(dǎo)致系統(tǒng)的失敗;
特別應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是,對(duì)熱流道的拆裝和維護(hù)需要具備專(zhuān)業(yè)的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),為此,注塑生產(chǎn)商應(yīng)當(dāng)要求熱流道供應(yīng)商為自己培訓(xùn)必要的操作人員。
熱流道系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)
熱流道系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)
塑料注射模的熱流道技術(shù)已越賴(lài)越廣泛的被應(yīng)用,累積起來(lái)的技術(shù)成果與日俱增。為了學(xué)習(xí)掌握這門(mén)先進(jìn)技術(shù),需要正確認(rèn)識(shí)熱流道技術(shù)的優(yōu)勢(shì),只有了解熱流道的優(yōu)勢(shì)才能遏制次項(xiàng)技術(shù)的弊病。
1.技術(shù)優(yōu)勢(shì):
1)流道凝料不需要脫模。整個(gè)注射過(guò)程可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。
2)對(duì)澆口系統(tǒng)統(tǒng)一精確的控制使得長(zhǎng)流程流道成為可能;也保證了多型腔生產(chǎn)注塑件的一致性,提高了塑件的精度。
3)高溫熔料的塑料物料,有利于壓力傳遞,流道中的壓力損失較小。
4)澆注系統(tǒng)可按流變學(xué)原理人工平衡;可以通過(guò)溫度控制和可控噴嘴實(shí)現(xiàn)充模平衡;自然平衡的效果也很好。
5)與雙分型面的三模板相比,流道更短。
6)保壓時(shí)間更長(zhǎng)且有效,可減少塑料制件的收縮率。
應(yīng)用熱流道技術(shù)明顯的優(yōu)點(diǎn),是原材料損耗減少和易于實(shí)現(xiàn)注塑加工的自動(dòng)化,某些大型的薄壁制件的注射,沒(méi)有流道技術(shù)是困難的,甚至是不可能的。只有應(yīng)用熱流道注射模具生產(chǎn),才能廉價(jià)地大批量生產(chǎn)。
與冷流道相比,熱流道系統(tǒng)節(jié)約了原料,改善了工藝,提高了生產(chǎn)量;減少或消除主流道和分流道廢料,降低生產(chǎn)成本,不但節(jié)約了原材料。還節(jié)省了對(duì)廢料處理的工作:
1)降低了原材料的費(fèi)用。
2)削減了廢料的回收、分類(lèi)、粉碎、干燥和儲(chǔ)存工作?蓽p少粉碎機(jī)的數(shù)量,節(jié)省勞動(dòng)力,降低能量的消耗節(jié)約所需的生產(chǎn)場(chǎng)地。
3)避免了使用回頭料對(duì)降低制件質(zhì)量的影響。
4)對(duì)于一模多腔注射小型制品,澆注系統(tǒng)的體積愈發(fā)達(dá),原才節(jié)約愈明顯。
在消除了流道贅料后,使得注射自動(dòng)化變得更容易。使用了熱流道注射模具后,強(qiáng)化了注射機(jī)的功能,改善了注塑工藝。
1)增加了制件型腔的有效注射體積,也提高了型腔中塑料熔體的可壓縮性。
2)減少了所需的注射和保壓時(shí)間。
3)減少了所需的瑣模力。
4)縮短了注射操作循環(huán)中的開(kāi)模行程,消除了取出流道凝料所花的時(shí)間。
5)降低了能量消耗。
6)可選擇較小的注射機(jī)和減少注射機(jī)的費(fèi)用。
7)能注射生產(chǎn)長(zhǎng)流程的大尺寸制件。
應(yīng)用熱流道注射模的大批量生產(chǎn),通過(guò)縮短注射周期和強(qiáng)化自動(dòng)化操作可提高產(chǎn)量。
1)當(dāng)冷流道的厚度大于注塑件的壁厚時(shí),改為熱流道后可縮短冷卻時(shí)間。
2)改用熱流道后,可增大對(duì)型腔的充模壓力和注射速率,也可減小注塑件的壁厚。
3)對(duì)于一模多腔的小型模塑件的注射,由于流道體積所占比例較大,改成熱流道后,可減少注射時(shí)間和塑化時(shí)間。
4)熱流道注射模的無(wú)廢料自動(dòng)化操作,可以長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)生產(chǎn),提高了產(chǎn)量。
只有提高了產(chǎn)量,充分發(fā)揮節(jié)約原材料和改善注射工藝的優(yōu)勢(shì),降低了成本,才能抵消熱流道注射模等裝備的昂貴投資;抵消注射設(shè)備及外圍設(shè)備等費(fèi)用,才能獲得利益。發(fā)揮熱流道生產(chǎn)技術(shù)優(yōu)勢(shì),還需要實(shí)際生產(chǎn)技術(shù)條件的保證。
2.使用條件分析
注塑模上使用熱流道,生產(chǎn)注塑件的可行性和是否贏利,是經(jīng)營(yíng)和制造熱流道裝備的首要問(wèn)題。下面討論在給定的生產(chǎn)條件下,如何決定是否采用熱流到道。
首先要了解熱流道技術(shù)的弊端:
1)因?yàn)槿垠w在長(zhǎng)路徑的流道中停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng),尤其是在長(zhǎng)注塑周期的情況下,會(huì)帶來(lái)的熱敏性塑料的熱損害。
2)需要精確控制溫度。沒(méi)有統(tǒng)一的溫度控制,會(huì)引起熔體材料的溫度差異,從而導(dǎo)致塑料熔體非均勻填充。
熱流道注塑成型是綜合性能、難度較高的技術(shù)。要實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期穩(wěn)定的注塑生產(chǎn),涉及到模具設(shè)計(jì)和制造水平、注射工藝規(guī)范、熱工儀表的自動(dòng)控制等多方面因素,對(duì)熱流道技術(shù)裝備、從業(yè)人員的素質(zhì)和水平都有較高的要求。
熱流道技術(shù)裝備中流道板、噴嘴和溫度調(diào)節(jié)器等的質(zhì)量要求較高,設(shè)計(jì)和制造困難,如今都由專(zhuān)門(mén)的制造商提供,不在由模具制造企業(yè)自行制造。這就要求裝備生產(chǎn)和制造商,積極的向使用者熱流道運(yùn)行性能;提供噴嘴和溫度調(diào)節(jié)器等使用、裝配和維修的詳細(xì)說(shuō)明防止隨意的選擇噴嘴等元器件;還經(jīng)常地負(fù)責(zé)熱流道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和選擇,并做好售后服務(wù)。
沒(méi)有一種熱流道系統(tǒng)能適用所有塑料材料和所有種類(lèi)的注射制品。專(zhuān)用的熱流道系統(tǒng)對(duì)某種熱塑性塑料是適合的,但不能適用于另一種塑料,因?yàn)闊崃鞯老到y(tǒng)的操作還進(jìn)一步取決于眾多因素,如注射量和注射速率、流程長(zhǎng)度、模具型腔形狀和塑料的著色。對(duì)熱敏性塑料、剪切敏感的塑料、具有阻燃天加劑的塑料以及有纖維增強(qiáng)的塑料,存在某些應(yīng)用限制。
此外,熱流道系統(tǒng)需要有個(gè)最佳的溫度控制系統(tǒng)。要有“軟啟動(dòng)”的加熱系統(tǒng),還要有流道板的區(qū)域溫度控制、可靠的噴嘴溫度控制;以及熟練操作者的合理操作。
要進(jìn)行生產(chǎn)技術(shù)可行性分析,必須了解和明確熱流道技術(shù),在生產(chǎn)和技術(shù)上的限制,要判斷產(chǎn)量提高的程度;與冷流道系統(tǒng)做比較,了解熱流道注射模的優(yōu)勢(shì);也要充分注意到實(shí)際的上產(chǎn)技術(shù)條件。
熱流道技術(shù)有無(wú)可置疑的優(yōu)勢(shì),對(duì)是否安裝熱流道作客觀評(píng)估時(shí),了解有關(guān)熱流道使用的局限性很有必要。
1)使用熱流道,對(duì)具體的塑料品種應(yīng)用有選擇和限制。對(duì)于不同的塑料品種必須使用不同的噴嘴。新的塑料品種必須設(shè)計(jì)制造新的噴嘴,并經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)。著色塑料的更換是困難和費(fèi)時(shí)的,所應(yīng)用的流道板和噴嘴應(yīng)進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的設(shè)計(jì)。
2)熱敏性塑料有更大的燒損危險(xiǎn)。在注射料筒中塑化后,必須防止在熱流道中過(guò)熱。一些熱流道系統(tǒng)里的“死點(diǎn)”,使塑料停滯,并有分解危險(xiǎn)。在考慮加工PVC、高溫塑料和添加阻燃劑的塑料時(shí),應(yīng)多權(quán)衡使用熱流道的利弊。
3)原材料的機(jī)械雜質(zhì)會(huì)使系統(tǒng)脆弱,造成交口堵塞。為防止堵塞,在主流道噴嘴或主流道杯里裝上過(guò)濾網(wǎng)。
4)需要有一定的工作經(jīng)驗(yàn),來(lái)避免交口流延或噴嘴的泄漏。
5)由于噴嘴的直徑關(guān)系,一些小型腔的數(shù)目和分布受限制。
6)熱流道系統(tǒng)使用結(jié)果是模具高度增加,注意它是否會(huì)超過(guò)所使用注射機(jī)的語(yǔ)序尺寸。
7)注射機(jī)和模具的自動(dòng)化連續(xù)操作是發(fā)揮熱流道系統(tǒng)作用的條件
未來(lái)模具市場(chǎng)將呈現(xiàn)十大發(fā)展趨勢(shì)
一是模具日趨大型化。這是由于模具成型的零件日漸大型化和高生產(chǎn)效率要求而發(fā)展的"一模多腔"所造成的。 二是模具的精度越來(lái)越高。10年前,精密模具的精度一般為5微米,現(xiàn)在已達(dá)到2~3微米,不久1微米精度的模具將上市。這要求超精加工。 三是多功能復(fù)合模具將進(jìn)一步發(fā)展。新型多功能復(fù)合模具除了沖壓成型零件外,還擔(dān)負(fù)疊壓、攻絲、鉚接和鎖緊等組裝任務(wù),對(duì)鋼材的性能要求也越來(lái)越高。 四是熱流道模具在塑料模具中的比重逐漸提高。由于采用熱流道技術(shù)的模具可提高制件的生產(chǎn)率和質(zhì)量,并能大幅度節(jié)約制作的原材料,因此熱流道技術(shù)的應(yīng)用在外國(guó)發(fā)展很快,許多塑料模具廠生產(chǎn)的塑料模具一半以上采用了熱流道技術(shù),有的廠家使用率達(dá)到80%以上,效果十分明顯。熱流道模具在我國(guó)也已生產(chǎn),有些企業(yè)使用率上升到20%~30%。 五是隨著塑料成型工藝的不斷改進(jìn)與發(fā)展,氣輔模具及適應(yīng)高壓注射成型等工藝的模具將隨之發(fā)展。這類(lèi)模具要求剛性好,耐高壓,特別是精密模具的型腔應(yīng)淬火,澆口密封性好,模溫能準(zhǔn)確控制,所以對(duì)模具鋼的性能要求很?chē)?yán)。 六是標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將日漸廣泛。模具標(biāo)準(zhǔn)化及模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將極大地影響模具制造周期,且還能提高模具的質(zhì)量和降低模具制造成本。因此,模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用在"十五"期間必將得到較大的發(fā)展。 七是快速經(jīng)濟(jì)模具的前景十分廣闊。現(xiàn)在是多品種小批量生產(chǎn)時(shí)代,21世紀(jì),這種生產(chǎn)方式占工業(yè)生產(chǎn)的比例將達(dá)到75%以上。由此,一方面是制品使用周期縮短,另一方面花樣變化頻繁,要求模具的生產(chǎn)周期愈短愈好。因此開(kāi)發(fā)快速經(jīng)濟(jì)模具將越來(lái)越引起人們的關(guān)注。 八是隨著車(chē)輛和電機(jī)等產(chǎn)品向輕量化發(fā)展,壓鑄模的比例將不斷提高,同時(shí)對(duì)壓鑄模的壽命和復(fù)雜程度也將提出越來(lái)越高的要求。 九是以塑代鋼、以塑代木的進(jìn)程進(jìn)一步加快,塑料模具的比例將不斷增大。同時(shí),由于機(jī)械零件的復(fù)雜程度和精度的不斷提高,對(duì)塑料模具的要求也越來(lái)越高。 十是模具技術(shù)含量將不斷提高,中、高檔模具比例將不斷增大,這也是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整所導(dǎo)致模具市場(chǎng)走勢(shì)的變化。 | |
一是模具日趨大型化。這是由于模具成型的零件日漸大型化和高生產(chǎn)效率要求而發(fā)展的"一模多腔"所造成的。
二是模具的精度越來(lái)越高。10年前,精密模具的精度一般為5微米,現(xiàn)在已達(dá)到2~3微米,不久1微米精度的模具將上市。這要求超精加工。
三是多功能復(fù)合模具將進(jìn)一步發(fā)展。新型多功能復(fù)合模具除了沖壓成型零件外,還擔(dān)負(fù)疊壓、攻絲、鉚接和鎖緊等組裝任務(wù),對(duì)鋼材的性能要求也越來(lái)越高。
四是熱流道模具在塑料模具中的比重逐漸提高。由于采用熱流道技術(shù)的模具可提高制件的生產(chǎn)率和質(zhì)量,并能大幅度節(jié)約制作的原材料,因此熱流道技術(shù)的應(yīng)用在外國(guó)發(fā)展很快,許多塑料模具廠生產(chǎn)的塑料模具一半以上采用了熱流道技術(shù),有的廠家使用率達(dá)到80%以上,效果十分明顯。熱流道模具在我國(guó)也已生產(chǎn),有些企業(yè)使用率上升到20%~30%。
五是隨著塑料成型工藝的不斷改進(jìn)與發(fā)展,氣輔模具及適應(yīng)高壓注射成型等工藝的模具將隨之發(fā)展。這類(lèi)模具要求剛性好,耐高壓,特別是精密模具的型腔應(yīng)淬火,澆口密封性好,模溫能準(zhǔn)確控制,所以對(duì)模具鋼的性能要求很?chē)?yán)。
六是標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將日漸廣泛。模具標(biāo)準(zhǔn)化及模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將極大地影響模具制造周期,且還能提高模具的質(zhì)量和降低模具制造成本。因此,模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用在"十五"期間必將得到較大的發(fā)展。
七是快速經(jīng)濟(jì)模具的前景十分廣闊。現(xiàn)在是多品種小批量生產(chǎn)時(shí)代,21世紀(jì),這種生產(chǎn)方式占工業(yè)生產(chǎn)的比例將達(dá)到75%以上。由此,一方面是制品使用周期縮短,另一方面花樣變化頻繁,要求模具的生產(chǎn)周期愈短愈好。因此開(kāi)發(fā)快速經(jīng)濟(jì)模具將越來(lái)越引起人們的關(guān)注。
八是隨著車(chē)輛和電機(jī)等產(chǎn)品向輕量化發(fā)展,壓鑄模的比例將不斷提高,同時(shí)對(duì)壓鑄模的壽命和復(fù)雜程度也將提出越來(lái)越高的要求。
九是以塑代鋼、以塑代木的進(jìn)程進(jìn)一步加快,塑料模具的比例將不斷增大。同時(shí),由于機(jī)械零件的復(fù)雜程度和精度的不斷提高,對(duì)塑料模具的要求也越來(lái)越高。
十是模具技術(shù)含量將不斷提高,中、高檔模具比例將不斷增大,這也是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整所導(dǎo)致模具市場(chǎng)走勢(shì)的變化。
談?wù)劅崃鞯赖募夹g(shù)
1 熱流道技術(shù)
1.1什么是熱流道
熱流道技術(shù)是應(yīng)用于塑料注塑模澆注流道系統(tǒng)的一種先進(jìn)技術(shù),是塑料注塑成型工藝發(fā)展的一個(gè)熱點(diǎn)和方向。所謂熱流道成型是指從注射機(jī)噴嘴送往澆口的塑料始終保持熔融狀態(tài),在每次開(kāi)模時(shí)不需要固化作為廢料取出,滯留在澆注系統(tǒng)中的熔料可在再一次注射時(shí)被注入型腔。
理想的注塑系統(tǒng)應(yīng)形成密度一致的部件,不受所有的流道、飛邊和澆口的影響。相對(duì)冷流道來(lái)講,熱流道要做到這一點(diǎn),就必須維持材料在熱流道內(nèi)的熔融狀態(tài),不會(huì)隨成形件送出。熱流道工藝有時(shí)稱(chēng)為熱集流管系統(tǒng),或者稱(chēng)為無(wú)流道模塑;緛(lái)講,可以把熱集流管視為機(jī)筒和注塑機(jī)噴嘴的延伸部分。熱流道系統(tǒng)的作用就是把始終保持在熔融狀態(tài)材料送到模內(nèi)的每一澆口。
1.2 熱流道技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)
熱流道模具在當(dāng)今世界各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)均得到極為廣泛的應(yīng)用。這主要因?yàn)闊崃鞯滥>邠碛腥缦嘛@著特點(diǎn):
1.2.1縮短制件成型周期
因沒(méi)有澆道系統(tǒng)冷卻時(shí)間的限制,制件成型固化后便可及時(shí)頂出。許多用熱流道模具生產(chǎn)的薄壁零件成型周期可在5秒鐘以下。
1.2.2節(jié)省塑料原料
在純熱流道模具中因沒(méi)有冷澆道,所以不產(chǎn)生廢料。這對(duì)于塑料價(jià)格貴的應(yīng)用項(xiàng)目意義尤其重大。熱流道技術(shù)是減少?gòu)U料降低材料費(fèi)的有效途徑。
1.2.3減少費(fèi)品,提高產(chǎn)品質(zhì)量
在熱流道模具成型過(guò)程中,塑料熔體溫度在流道系統(tǒng)里得到準(zhǔn)確地控制。塑料可以更為均勻一致的狀態(tài)流入各模腔,其結(jié)果是得到品質(zhì)一致的零件。熱流道成型的零件澆口質(zhì)量好,脫模后殘余應(yīng)力低,零件變形小。所以市場(chǎng)上很多高質(zhì)量的產(chǎn)品均由熱流道模具生產(chǎn)。如人們熟悉的手機(jī),打印機(jī),筆記本電腦,照相機(jī)等產(chǎn)品里的許多塑料零件均用熱流道模具制作。
1.2.4消除后處理工序,有利于生產(chǎn)自動(dòng)化。
制件經(jīng)熱流道模具成型后即為成品,無(wú)需修剪澆口及回收加工冷澆道等工序。有利于生產(chǎn)自動(dòng)化。將熱流道與自動(dòng)化結(jié)合起來(lái)可以大幅度地提高生產(chǎn)效率。
1.2.5擴(kuò)大注塑成型工藝應(yīng)用笵圍
許多先進(jìn)的塑料成型工藝是在熱流道技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。如PET預(yù)成型制作,在模具中多色共注,多種材料共注工藝等。
1.3熱流道技術(shù)的缺點(diǎn)
盡管與冷流道模具相比,熱流道模具有許多顯著的優(yōu)點(diǎn),但是,熱流道模具也有他的的缺點(diǎn)。概括起來(lái)有以下幾點(diǎn)。
1.3.1模具成本上升
熱流道元件價(jià)格比較貴,熱流道模具體積大,熱流道定位部分加工精度要求高,成本可能會(huì)大幅度增高。熱流道系統(tǒng)價(jià)格貴是影響熱流道模具廣泛使用的主要問(wèn)題之一。
1.3.2熱流道模具制作工藝設(shè)備要求高
熱流道模具需要以精密加工作保證。熱流道系統(tǒng)與模具的集成與配合要求極為嚴(yán)格,否則模具在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)很多嚴(yán)重問(wèn)題。
1.3.3操作維修復(fù)雜
與冷流道模具相比,熱流道模具操作維修復(fù)雜。如使用操作不當(dāng)極易損壞熱流道零件,使生產(chǎn)無(wú)法進(jìn)行,造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。
1.4 熱流道系統(tǒng)的組成
1.4.1 熱流道板
熱流道分流板
其主要任務(wù)是恒溫地將熔體從主流道送入各個(gè)單獨(dú)噴嘴,在熔體傳送過(guò)程中,熔體的壓力降盡可能減小,并不允許材料降解。常用熱流道板的形式有:一字型,H型,Y型,X字型;結(jié)構(gòu)上有外加熱熱流道板和內(nèi)加熱熱流道板兩大類(lèi)。
1.4.2 噴嘴
熱流道噴嘴
熱流道模具按噴嘴結(jié)構(gòu)形式不同有多種形式,類(lèi)型均大同小異。一般有熱尖式、針閥式和澆套式等幾種形式。
針閥式噴嘴技術(shù)上較先進(jìn),優(yōu)點(diǎn)有:
a.在制品上不留下進(jìn)澆口殘痕,進(jìn)澆口處痕跡平滑;
b.能使用較大直徑的澆口,可使型腔填充加快,并進(jìn)一步降低注射壓力,減小產(chǎn)品變形。
c.可防止開(kāi)模時(shí)出現(xiàn)牽絲現(xiàn)象及流涎現(xiàn)象;
d.當(dāng)注塑機(jī)螺桿后退時(shí),可有效地防止從模腔中反吸物料;
e.能配合順序控制以減少制品熔接痕。
1.4.3 加熱元件
熱流道加熱元件
加熱元件是熱流道系統(tǒng)的重要組成部分,其加熱精度和使用壽命對(duì)于注塑工藝的控制和熱流道系統(tǒng)的工作穩(wěn)定影響重大。一般有加熱棒、加熱圈、管式加熱器、螺旋式加熱器(加熱盤(pán)條)等等。
1.4.4 溫控器
熱流道溫控器
溫控器就是對(duì)熱流道系統(tǒng)的各個(gè)位置進(jìn)行溫度控制的儀器,由底端向高端分別有通斷位式,積分微分比例控制式和新型智能化溫控器等種類(lèi),根據(jù)需要用戶(hù)可以同其它模內(nèi)組件配合使用。
1.5 針閥式熱流道的幾種常見(jiàn)形式
熱流道系統(tǒng)共有熱尖式(HOT TIP),澆套式(SPRUE GATING)及閥針式(VALVE GATING)三大類(lèi)型。其實(shí)在每種類(lèi)型中又可細(xì)分為很多產(chǎn)品系列。下面介紹幾種閥針式熱流道的結(jié)構(gòu)形式:
點(diǎn)澆口尖咀開(kāi)放式兩腔熱流道 針閥式X型熱流道
針閥式雙X型雙面熱流道 針閥式單腔熱流道
1.6 熱流道的組成
10、針閥桿 70、圓柱銷(xiāo) 30、噴嘴組件 80、澆口襯套 40、氣動(dòng)組件 90、墊圈
50、流道體 100、螺釘 55、氣動(dòng)管接頭 110、澆口座 60、澆道襯套
1.7 針?lè)な綗崃鞯赖目刂圃?/span>
針?lè)な綗崃鞯赖尼橀y一般可以通過(guò)注塑機(jī)的氣動(dòng)控制系統(tǒng)經(jīng)由電磁閥控制汽缸動(dòng)作操縱針閥適時(shí)打開(kāi)或關(guān)閉。加熱系統(tǒng)可以通過(guò)流道溫控器控制加熱保溫時(shí)間和溫度。一般動(dòng)作流程為:合模--→注塑(溫控器加熱或保溫,針閥打開(kāi))---→保壓(針閥關(guān)閉)---→開(kāi)模
2 熱流道模具的應(yīng)用范圍
2.1塑料材料種類(lèi)
熱流道模具已被成功地用于加工各種塑料材料。如PP,PE,PS,ABS,PBT,PA,PSU,PC,POM,LCP,PVC,PET,PMMA,PEI,ABS/PC等。任何可以用冷流道模具加工的塑料材料都可以用熱流道模具加工。
2.2零件尺寸與重量
用熱流道模具制造的零件最小的在0.1克以下。最大的在30公斤以上。應(yīng)用極為廣泛靈活。
2.3工業(yè)領(lǐng)域
熱流道模具在電子,汽車(chē),醫(yī)療,日用品,玩具,包裝,建筑,辦公設(shè)備等各工業(yè)部門(mén)都得到廣泛應(yīng)用。
3 選擇熱流道系統(tǒng)時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮的若干技術(shù)問(wèn)題
用戶(hù)在選擇與購(gòu)買(mǎi)熱流道系統(tǒng)時(shí)會(huì)涉及很多具體技術(shù)環(huán)節(jié)。如果用戶(hù)具備良好的與熱流道相關(guān)的技術(shù)知識(shí),就容易選擇與購(gòu)買(mǎi)好最合適的熱流道系統(tǒng),保證后面注塑生產(chǎn)過(guò)程順利和提高產(chǎn)品質(zhì)量。
3.1 熱流道產(chǎn)品系列的正確選擇
熱流道供應(yīng)商常常按照加工塑件尺寸重量大小的不同,將其熱流道元件制成產(chǎn)品系列。如大的塑件使用大尺寸的噴嘴加工,小的塑件用小尺寸的噴嘴加工。所以用戶(hù)在正確地選擇熱流道類(lèi)型以后,就是熱流道產(chǎn)品系列的選擇。并由此決定模具的結(jié)構(gòu)尺寸與設(shè)計(jì)制造。為幫助正確地選擇熱流道產(chǎn)品系列,每個(gè)熱流道供應(yīng)商都有一些指導(dǎo)性的技術(shù)文件供使用參考。用戶(hù)應(yīng)與熱流道供應(yīng)商密切合作,選擇好熱流道產(chǎn)品系列。
3.2 熱流道系統(tǒng)中的注塑壓力損失
熱流道系統(tǒng)中的注塑壓力損失不容忽視。在熱流道模具中由于熱流道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的需要,會(huì)使溶體在熱流道系統(tǒng)里的流動(dòng)距離大大增加。因此熱流道系統(tǒng)中的注塑壓力損失也往往較大。所以對(duì)加工流動(dòng)性差的塑料(如PC,POM等),溶體在熱流道系統(tǒng)里的流動(dòng)距離大的,或制件重量大等情況,都應(yīng)采用CAE軟件進(jìn)行流道分析計(jì)算。
3.3 標(biāo)準(zhǔn)與非標(biāo)準(zhǔn)熱流道系統(tǒng)
各個(gè)熱流道廠家都提供標(biāo)準(zhǔn)與非準(zhǔn)標(biāo)兩種熱流道系統(tǒng)。用戶(hù)應(yīng)盡量選擇準(zhǔn)標(biāo)熱流道系統(tǒng)。既盡量選擇準(zhǔn)標(biāo)長(zhǎng)度與尺寸的噴嘴,熱流道板,澆口鑲件等。其好處是準(zhǔn)標(biāo)熱流道系統(tǒng)比非準(zhǔn)標(biāo)熱流道系統(tǒng)價(jià)格低,交貨期要短很多。而且零件有互換性,有利于將來(lái)的使用與維護(hù)。常見(jiàn)的標(biāo)準(zhǔn)熱流道板的形狀有2腔一列,4腔一列,8腔一列,4腔X形狀,8腔XX形狀等。
3.4 模具上型腔數(shù)與布局的選擇
用戶(hù)在設(shè)計(jì)熱流道模具選擇型腔數(shù)時(shí),除了盡量多放型腔提高生產(chǎn)效率外,還應(yīng)考慮熱流道的設(shè)計(jì)問(wèn)題。模具上型腔數(shù)與布局的選擇應(yīng)有利于塑料溶體在熱流道系統(tǒng)里的流動(dòng)平衡。所以用戶(hù)應(yīng)盡量選擇有利于流動(dòng)平衡的型腔數(shù)(如選16型腔而不選15型腔等),以消除人為設(shè)計(jì)流動(dòng)平衡所帶來(lái)的任何失誤。
3.5 最小型腔距離的限制
在設(shè)計(jì)生產(chǎn)微小零件的模具時(shí),人們一般希望將型腔距離安排的盡量近一些,這樣模具可緊湊些并可能放上更多的型腔。但最小型腔距離會(huì)受到熱流道元件如噴嘴之間最小距離尺寸的限制。所以用戶(hù)在設(shè)計(jì)型腔距離很近的模具時(shí),要注意檢查最小允許噴嘴距離。以避免模具設(shè)計(jì)返工。
3.6 加工塑料的種類(lèi)
在選擇熱流道系統(tǒng)時(shí),加工塑料的種類(lèi)是一個(gè)非常重要的考慮因素。若加工玻璃增強(qiáng)的塑料(如玻璃增強(qiáng)尼龍材料等)就應(yīng)選用耐磨性好的澆口鑲件。若加工容易熱分解的塑料(如PVC)就應(yīng)選用澆道通暢,沒(méi)有流動(dòng)死角的熱流道系統(tǒng)。若加工流動(dòng)性差的塑料(如PC)就應(yīng)考慮選用較大的噴嘴系列,及在熱流道板中使用較大的澆道截面尺寸等。
3.7.熱流道的多區(qū)域溫度控制
用戶(hù)若需要購(gòu)買(mǎi)大尺寸復(fù)雜的熱流道系統(tǒng),或加工對(duì)溫度敏感,加工參數(shù)范圍狹窄的塑料,則應(yīng)選擇具有多區(qū)域分別控溫的熱流道設(shè)計(jì)方案。熱流道系統(tǒng)尺寸越大越復(fù)雜,就越應(yīng)該選擇具多區(qū)域溫度控制的熱流道系統(tǒng)。
3.8.有換色要求的應(yīng)用項(xiàng)目
有的用戶(hù)用同一個(gè)模具生產(chǎn)具有不同顏色的同一品種的塑件,在訂購(gòu)熱流道時(shí),應(yīng)盡量選擇澆道體積小的熱流道系統(tǒng)以加速換色過(guò)程和減少?gòu)U料。
3.9.一模異型多腔模具
在設(shè)計(jì)一模異型多腔模具時(shí),必須考慮流動(dòng)的平衡問(wèn)題。如果零件尺寸重量差別過(guò)大,各型腔的注塑壓力差別在200-300BAR以上的話(huà),靠改變熱流道系統(tǒng)里的澆道尺寸是難以達(dá)到流動(dòng)平衡的。這時(shí)應(yīng)考慮使用閥式熱流道系統(tǒng),或改變模具的整體設(shè)計(jì)方案。閥式系統(tǒng)允許用戶(hù)在適當(dāng)?shù)臅r(shí)刻關(guān)閉早期充滿(mǎn)的型腔澆口,以避免這些型腔的充模過(guò)度問(wèn)題。
3.10.型腔與熱澆道體積的比例關(guān)系
與型腔體積相比,熱流道系統(tǒng)的澆道體積不可過(guò)大。否則塑料溶體在熱流道系統(tǒng)里停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng),會(huì)產(chǎn)生熱分解。
3.11.采用試用模具
熱流道模具比較貴重,尤其是高型腔數(shù)的熱流道模具,價(jià)格就更高。如果是要開(kāi)辟一個(gè)新的應(yīng)用領(lǐng)域,經(jīng)驗(yàn)不足,或是試圖采用較新的熱流道元件,就應(yīng)考慮先制做一個(gè)簡(jiǎn)單的,單型腔的試用模具取得足夠經(jīng)驗(yàn)后,再制做價(jià)格貴重正式的工作模具。
4 結(jié)束語(yǔ)
隨著模具制造技術(shù)和注塑工藝技術(shù)的不斷發(fā)展,熱流道技術(shù)的應(yīng)用日益廣泛,在手機(jī),數(shù)碼相機(jī),打印機(jī)等有精密注塑要求的領(lǐng)域,熱流道技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用。通過(guò)熱流道技術(shù)的應(yīng)用可以大大降低澆道廢料的產(chǎn)生,有效提高產(chǎn)品的成品率和生產(chǎn)效率。減小注塑缺陷和注塑變形等的形成。還可以大大提高注塑工藝的穩(wěn)定性,以利于自動(dòng)化批量生產(chǎn)。
Dynamic Feed熱流道CAE分析技術(shù)
隨著中國(guó)塑料制品注射加工的蓬勃發(fā)展,熱流道技術(shù)的應(yīng)用日益廣泛。作為在世界上已經(jīng)應(yīng)用30多年的熱流道技術(shù),是注塑成型技術(shù)發(fā)展的新階段,與常規(guī)的冷流道相比有諸多好處,包括:節(jié)約原材料;縮短成型周期;改善制品表面質(zhì)量和力學(xué)性能;不必用三板式模具即可以使用點(diǎn)澆口;可經(jīng)濟(jì)地以側(cè)澆口成型單個(gè)制品;提高自動(dòng)化程度;可用針閥式澆口控制澆口封凍;多模腔模具的注塑件質(zhì)量一致;提高注塑制品表面美觀度等等,但其主要缺點(diǎn)是綜合技術(shù)難度高,涉及流變學(xué)、傳熱學(xué)以及自動(dòng)控制的理論。熱流道模具用于大批量的高效益生產(chǎn),模具和熱流道裝備的投資比一般注塑模具大得多。因此,必須改變傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法,應(yīng)用計(jì)算機(jī)流動(dòng)模擬分析軟件輔助設(shè)計(jì),以保證可靠設(shè)計(jì)質(zhì)量。moldflow軟件作為和熱流道技術(shù)同步發(fā)展的世界領(lǐng)先的注塑成型cae分析軟件,全面支持熱流道分析優(yōu)化技術(shù),是唯一支持dynamic feed®熱流道分析技術(shù)的cae軟件。moldflow的熱流道技術(shù) 當(dāng)今全球著名熱流道供應(yīng)商如husky、mold-masters、synventive、dme、emp、incoe、psg等無(wú)一例外在應(yīng)用moldflow技術(shù)進(jìn)行熱流道系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)分析,同時(shí)moldflow公司還提供優(yōu)秀的altanium®熱流道溫度控制器,為熱流道用戶(hù)提供更全面的解決方案。
圖1 moldflow/3d熱流道分析
moldflow可以準(zhǔn)確優(yōu)化熱流道系統(tǒng)的布局和尺寸,以及優(yōu)化熱流道成型的最佳工藝條件。moldflow可以自動(dòng)計(jì)算熱流道的尺寸,綜合考慮工藝條件以及材料特性的影響,從而獲得熱流道的最佳平衡,而這是憑經(jīng)驗(yàn)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。moldflow可實(shí)現(xiàn)熱流道、冷熱混合流道、閥針式熱流道、dynamic feed®熱流道等分析。運(yùn)用moldflow的3d熱流道分析技術(shù),可考慮剪切效應(yīng)對(duì)熱流道成型的影響。因?yàn)闊崃鞯纼r(jià)格昂貴,一旦制造出來(lái)不易更改,通過(guò)moldflow分析可以在熱流道加工制造之前全面評(píng)估熱流道設(shè)計(jì)對(duì)注塑的影響,如外觀質(zhì)量、翹曲變形、內(nèi)應(yīng)力等,從而提高熱流道工作的穩(wěn)定性和可靠性,節(jié)省開(kāi)發(fā)周期、減少成本和提高質(zhì)量。
圖2 moldflow流道自動(dòng)平衡分析
moldflow在dynamic feed®熱流道分析中的應(yīng)用
dynamic feed®系統(tǒng)是由斯坦福大學(xué)發(fā)明的新技術(shù),后來(lái)由熱流道技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者synventive molding solutionstm所發(fā)展。dynamic feed®是一個(gè)提供各個(gè)澆口獨(dú)立式實(shí)時(shí)、閉環(huán)的工藝控制的熱流道送料系統(tǒng)。dynamic feed®的核心技術(shù)是引入了熱流道澆口控制器。與此對(duì)應(yīng),moldflow也支持熱流道澆口控制器的設(shè)定與分析,從而moldflow可以全面支持dynamic feed®的熱流道注塑成型分析。
圖3 dynamic feed®工作原理和在moldflow中的實(shí)現(xiàn)
dynamic feed®在每個(gè)澆口采用壓力控制器,moldflow則可模擬達(dá)32個(gè)注射位置的分析。信號(hào)來(lái)自熱流道系統(tǒng)壓力傳感器,以動(dòng)態(tài)控制多個(gè)熱流道的閥澆口,從而可獲得預(yù)先設(shè)定的壓力曲線(xiàn)。中央控制器通常采用最高的壓力,以確保各個(gè)壓力控制器控制的澆口需要的流速。顯而易見(jiàn),該系統(tǒng)沒(méi)有速度控制階段,所以沒(méi)有速度/壓力切換位置。
dynamic feed®主要用于多型腔模具、家族模具,特別是多澆口大型注塑制品成型模具。對(duì)于多澆口大型制品,可實(shí)現(xiàn)各澆口的獨(dú)立流動(dòng)控制,從而控制型腔特殊區(qū)域的填充,可消除或改變?nèi)劢泳(xiàn)位置,預(yù)防流動(dòng)前沿的滯流等。對(duì)于家族模具則可以設(shè)定各型腔的填充和保壓曲線(xiàn)。對(duì)于多型腔模具則可以?xún)?yōu)化各型腔的工藝條件。
圖4 運(yùn)用moldflow分析的dynamic feed®具有均勻的收縮
傳統(tǒng)的做法是采用“試錯(cuò)法”確定單型腔的壓力曲線(xiàn),再應(yīng)用于多型腔的澆口壓力控制器中。但對(duì)多澆口大型制件,靠“試錯(cuò)法”無(wú)法獲得合理曲線(xiàn),只有依賴(lài)moldflow的分析優(yōu)化才能預(yù)先獲得優(yōu)化的設(shè)計(jì)。分析的第一步就是模擬通過(guò)一個(gè),或二個(gè),或更多閥澆口的流動(dòng)(填充+保壓)過(guò)程,從而獲得合理的各澆口優(yōu)化壓力曲線(xiàn)。 moldflow具有成熟的熱流道分析技術(shù),是熱流道系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)必不可少的工具。通過(guò)moldflow的分析可以確保dynamic feed®熱流道設(shè)計(jì)的最優(yōu)化 多抽芯熱流道注射模具設(shè)計(jì)及制造
合理的模具設(shè)計(jì),主要體現(xiàn)在所成型的塑料制品的質(zhì)量(外觀質(zhì)量及尺寸穩(wěn)定性),使用時(shí)的安全可靠和便于維修,在注射成型時(shí)有較短的成型的周期和較長(zhǎng)的使用壽命以及具有合理的模具制造工藝等方面。以上所體現(xiàn)的各個(gè)方面,都與模具設(shè)計(jì)有著非常密切的關(guān)系。一副設(shè)計(jì)合理的模具,就有85%成功的希望,其他就得依靠設(shè)備和模具制造工人的熟練程度來(lái)達(dá)到,所以要得到一副優(yōu)良的模具,就要竭盡全力地提高注射模具的設(shè)計(jì)水平和質(zhì)量。本文結(jié)合作者多年的注射模具設(shè)計(jì)與制造經(jīng)驗(yàn),以多抽芯熱流道注射模具的設(shè)計(jì)過(guò)程為例,來(lái)對(duì)典型注射模具設(shè)計(jì)的過(guò)程加以詳細(xì)說(shuō)明。
產(chǎn)品建模
接受任務(wù)書(shū)
成型塑料制件的任務(wù)書(shū)通常由制件設(shè)計(jì)者提出,其內(nèi)容如下:
(1) 過(guò)審簽的正規(guī)制件圖紙,并注明采用塑料的牌號(hào)、透明度等;
(2) 塑料制件說(shuō)明書(shū)或技術(shù)要求;
(3) 生產(chǎn)產(chǎn)量;
(4) 塑料制件樣品。
通常模具設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)由塑料制件工藝員根據(jù)成型塑料制件的任務(wù)書(shū)提出,模具設(shè)計(jì)人員以成型塑料制件任務(wù)書(shū)和模具設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)為依據(jù)來(lái)設(shè)計(jì)模具。
設(shè)計(jì)依據(jù)分析
該模具設(shè)計(jì)的依據(jù)是塑件圖紙和塑料制件樣品。對(duì)于塑件圖紙,要注意圖紙的技術(shù)要求,許多圖紙明確給出尺寸公差等級(jí)、未注圓角、產(chǎn)品壁厚等,這些在模具設(shè)計(jì)時(shí)必須加以注意;對(duì)于塑料制件樣品,重點(diǎn)是在樣件上提取有用的模具設(shè)計(jì)信息,避免在設(shè)計(jì)上走彎路,這些信息包括分型面的位置、澆口的位置和形式、頂桿的大小與分布、抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)等等。
該塑件材料為塑料ABS,制品顏色為乳白色,按統(tǒng)一色板檢驗(yàn),色澤為1008。制品成型后要求外觀挺括,無(wú)明顯縮印、裂紋、流痕、熔接痕、頂白、銀絲斑、冷夾、劃傷、擦毛等缺陷,澆口、頂桿痕及分型合模線(xiàn)等飛邊毛刺應(yīng)修邊完整干凈,不得損傷外觀。尺寸公差按GB/T14486-93標(biāo)準(zhǔn)MT2級(jí)執(zhí)行,內(nèi)外表面粗糙度為Ra3.2,壁厚為2.5mm,未注倒圓角為R0.5mm,訂貨要求采用一模一腔,模具壽命為50萬(wàn)模次。
消化塑料制件圖和工藝資料
設(shè)計(jì)人員要認(rèn)真消化圖紙,了解制件的用途,分析塑料制件的工藝性,尺寸精度等技術(shù)要求。例如塑料制件在外表形狀、顏色透明度、使用性能方面的要求是什么,塑件的幾何結(jié)構(gòu)、斜度、嵌件等情況是否合理,熔接痕、縮孔等成型缺陷的允許程度,有無(wú)涂裝、電鍍、膠接、鉆孔等后加工。選擇塑料制件尺寸精度最高的尺寸進(jìn)行分析,看看估計(jì)成型公差是否低于塑料制件的公差,能否成型出合乎要求的塑料制件來(lái)。此外,還要了解塑料的塑化及成型工藝參數(shù)。消化工藝資料,分析工藝任務(wù)書(shū)所提出的成型方法、設(shè)備型號(hào)、材料規(guī)格、模具結(jié)構(gòu)類(lèi)型等要求是否恰當(dāng),能否落實(shí)。成型材料應(yīng)當(dāng)滿(mǎn)足塑料制件的強(qiáng)度要求,具有好的流動(dòng)性、均勻性和各向同性、熱穩(wěn)定性。根據(jù)塑料制件的用途,成型材料應(yīng)滿(mǎn)足染色、鍍金屬的條件、裝飾性能、必要的彈性和塑性、透明性或者相反的反射性能、膠接性或者焊接性等要求。
零件三維建模
該制品材料為ABS塑料,注塑加工成型。其形狀大體為扁長(zhǎng)方形,由復(fù)雜曲面、加強(qiáng)筋、勾卡等特征組成,采用PRO/E軟件中的Protrusion(伸出項(xiàng))、Cut(切減項(xiàng))、Rib(加強(qiáng)筋)、Round(倒圓角)、Offset(偏移)、Curve(曲線(xiàn))、Surface(曲面)、Surface Merge(曲面合并)、Surface Extension(曲面延長(zhǎng))、Transformed Surface(鏡像)、Draft(拔模)等實(shí)體特征和曲面特征完成塑件的三維數(shù)據(jù)建模,最后完成的三維數(shù)據(jù)模型如圖1所示。
模具設(shè)計(jì)
確定模具的結(jié)構(gòu)形式
由圖1可知,該塑件屬于中型薄壁制件,考慮到模具加工難易程度,排氣、脫模及成型操作,塑料制品的表面質(zhì)量等因素,故分型面如圖2所示。制品所有卡子需采用斜頂(斜推)進(jìn)行側(cè)抽芯。熱澆口選在分型面上,即從制品邊緣進(jìn)料的熱流道側(cè)澆口(如圖2所示),這樣既不影響美觀,又可以調(diào)整充模時(shí)的剪切速率和澆口封閉時(shí)間。ABS材料具有超強(qiáng)的易加工性、外觀特性、低蠕變性和優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性以及很高的抗沖擊強(qiáng)度。ABS收縮率一般在0.4%~0.7%范圍內(nèi),本例選為0.6%。脫模方式選為油缸頂出復(fù)位系統(tǒng)與斜頂(斜推)抽芯機(jī)構(gòu)。
確定型腔的布置與成型方式
根據(jù)該塑件的幾何結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、尺寸精度要求、批量大小、模具制造難易、模具成本、鎖模力的大小等確定型腔數(shù)量為1腔。根據(jù)塑件的特點(diǎn),來(lái)確定具體的型腔成型方法,即采用整體式還是鑲拼式,該模具采用鑲拼式結(jié)構(gòu)(具體形狀見(jiàn)圖3),在基準(zhǔn)角對(duì)角采用楔緊塊鎖緊,另外還要確定型腔、型芯、動(dòng)定模套板的強(qiáng)度與大致尺寸。由于型腔直接和高溫高壓的塑料相接觸,所以成型零部件一般都應(yīng)進(jìn)行熱處理。考慮到模具連續(xù)工作時(shí)間長(zhǎng)、模具壽命要求高、塑件外表面光潔度高等因素,動(dòng)模芯采用P20,定模芯采用2738(拋光性能好)。在考慮型腔成型方式的同時(shí),還要考慮制造工藝的可行性。往往初學(xué)者設(shè)計(jì)出的模具有些地方用現(xiàn)有設(shè)備很難或根本無(wú)法加工出來(lái),這就需要設(shè)計(jì)人員和編程人員、生產(chǎn)人員等共同協(xié)商,找出一個(gè)既易于成型又方便加工的設(shè)計(jì)方案,該模具在確定其結(jié)構(gòu)形式時(shí)就充分考慮到這一點(diǎn)。
確定澆注系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)
考慮到該塑件外表面不能設(shè)置澆口,故采用2個(gè)熱流道側(cè)澆口進(jìn)料,整個(gè)熱流道系統(tǒng)的形狀如圖4所示,其中主熱澆道、分熱澆道及熱澆口的形狀、位置、大小等均是通過(guò)Moldflow軟件進(jìn)行流動(dòng)分析所得到的一個(gè)最佳布置方案,流道的轉(zhuǎn)接處采用光滑圓弧連接,鑲接處保證密合。排氣系統(tǒng)考慮到塑件成型面積大和熔融塑料流程長(zhǎng)特點(diǎn),除通過(guò)頂桿、斜頂(斜推)等間隙配合和分型面進(jìn)行排氣外,還在模芯四周開(kāi)設(shè)均布的排氣槽,以免產(chǎn)生燃燒印等工藝缺陷。
確定抽芯方式與頂出方式
由于塑件上有和開(kāi)模方向不同的側(cè)向凸凹(倒勾),故需確定其勾卡的側(cè)抽方式,如斜導(dǎo)柱、斜滑塊、斜頂、斜推、液壓油缸等?紤]到該模具抽芯距離不大、加工工藝和制造成本等因素,決定擬采用斜頂(斜推),但由于卡子之間的距離太近,若全部采用斜頂就會(huì)發(fā)生干涉現(xiàn)象,故可采用9個(gè)斜頂、3個(gè)斜推(如圖2所示)進(jìn)行側(cè)抽芯,斜頂與斜推傾斜角度根據(jù)側(cè)抽芯距離而定。為了保證頂出平穩(wěn)可靠,決定采用雙油缸頂出復(fù)位系統(tǒng),同時(shí)配有行程開(kāi)關(guān)進(jìn)行行程控制,通過(guò)頂桿、2個(gè)直頂、斜頂和斜推等將塑件從動(dòng)模芯中頂出,這樣,不僅工作效率高,而且有利于提高模具壽命。
分模設(shè)計(jì)
在產(chǎn)品建模成功和分型面確定好后,接著就要進(jìn)行分模設(shè)計(jì)。整個(gè)分模設(shè)計(jì)在proeWildfire4.0模具設(shè)計(jì)模塊中進(jìn)行,先建立毛坯和設(shè)置收縮率0.6%,然后利用曲面相關(guān)操作命令將分型面延伸至毛坯邊界或以外,緊接著進(jìn)行毛坯分割,并生成動(dòng)定模芯與澆注件,最后進(jìn)行相關(guān)干涉、拔模等檢查和裝配尺寸、卡勾位置等校對(duì)。在動(dòng)定模芯造型完畢后,緊接著就要進(jìn)行9個(gè)斜頂與3個(gè)斜推的分模設(shè)計(jì),在斜頂(斜推)設(shè)計(jì)完成后設(shè)置不同顏色后就顯示出如圖2所示效果。
確定模板厚度尺寸和模架大小
通過(guò)上述的設(shè)計(jì)步驟,塑件成型所需的水平面的投影大小基本得以確定,再考慮到動(dòng)定模芯、復(fù)位桿、導(dǎo)柱、導(dǎo)套等位置是否相互干涉,從而可估算出模具的水平面的投影尺寸。確定如圖4所示動(dòng)模套板6和定模套板11的厚度。模板的厚度主要取決于塑件的高度、模板的面積、以及冷卻水道排布等。強(qiáng)度和剛度計(jì)算是一種方法,但耗時(shí)較長(zhǎng),我們主要依靠經(jīng)驗(yàn)確定。確定時(shí)要考慮模芯的固定深度和方向、相互之間的配比等。在本模具中,動(dòng)、定模套板的厚度分別為170mm、140mm。另外,模腳的高度需根據(jù)實(shí)際塑件的特點(diǎn)而定。若型腔較深,需加高墊塊以保證足夠的頂出距離,在此模腳24高度為250mm,頂出距離為90mm。整個(gè)模架在proeWildfire4.0裝配模塊中進(jìn)行三維造型和裝配,將模架造好之后,再完善各個(gè)模板的尺寸與導(dǎo)柱、導(dǎo)套、復(fù)位桿、大小拉桿等在模架中的位置尺寸,最后確定該模具的最大外形尺寸為1000×580×780,模架采用兩板式熱流道結(jié)構(gòu),按下料單定作,擬選用HTF-750型注塑機(jī)。
其它模具零件的三維造型與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
在分模設(shè)計(jì)與模架設(shè)計(jì)完畢后,緊接著要進(jìn)行其它模具零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。同樣在proeWildfire4.0裝配模塊中進(jìn)行剩余零部件的三維造型和裝配,由于零部件較多,在此不再詳述,但造型完畢后要注意進(jìn)行全局干涉檢查,若存在零部件間的干涉還得進(jìn)行修改。最后,進(jìn)行流道系統(tǒng)和頂桿孔的三維造型設(shè)計(jì),流道按Moldflow軟件分析結(jié)果進(jìn)行三維設(shè)計(jì)即可,而頂桿孔的設(shè)計(jì)既要顧及易蓄模的地方,又要考慮到冷卻水道的布置問(wèn)題,其位置排布如圖4所示。
確定冷卻水道的分布形式
塑料充滿(mǎn)型腔后,應(yīng)通過(guò)冷卻使之定型,從而得到制品。冷卻水道的分布應(yīng)遵循一定的原則,總的來(lái)說(shuō),應(yīng)保證塑件充分冷卻且收縮平衡,而又不與其它零部件、孔系發(fā)生連通現(xiàn)象,以免漏水。本例中水道縱向排布,直徑為φ10mm,具體布置形式見(jiàn)圖4。冷卻系統(tǒng)設(shè)有翻水孔,以增加冷卻效果,同時(shí)采用O型密封圈密封,以免出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象,而且快速管接頭不要露在模具外面,以免吊裝和放置模具時(shí)將其壓壞。最終生成的三維模具裝配圖如圖3所示。
繪制模具圖紙
模具設(shè)計(jì)構(gòu)思的過(guò)程,也就是模具圖紙的繪制過(guò)程。隨著CAD/CAE/CAM技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,無(wú)圖紙加工雖已日見(jiàn)普遍,但是在一般的實(shí)際加工過(guò)程中模具圖紙仍然是必不可少的,因?yàn)樗芙o操作工和鉗工等提供一些重要位置尺寸、裝配尺寸、技術(shù)要求、形位公差、粗糙度等。在綜合考慮充分顯現(xiàn)出澆口套、流道、水道、頂桿、復(fù)位桿、導(dǎo)柱、導(dǎo)套、螺釘、斜頂(斜推)、型芯和型腔鑲塊等結(jié)構(gòu)元件前提下,先在proeWildfire4.0中創(chuàng)建工程圖,然后另存為*.dwg文件格式,最后在intecad2000中進(jìn)行編輯與修改。繪圖時(shí)先將確定的結(jié)構(gòu)元件一一繪出或細(xì)化,對(duì)于剖切不到的重要零件可另加局部剖視圖或以虛線(xiàn)表示。在完善裝配圖時(shí),可能需要根據(jù)零件圖繪制過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的一些問(wèn)題對(duì)裝配圖的某些結(jié)構(gòu)進(jìn)行修改或補(bǔ)充,從而得到一張較完整的模具裝配圖(如圖4所示)。最后標(biāo)注零件序號(hào)、零件明細(xì)表、標(biāo)題欄、模具最大外形尺寸、頂出行程、基準(zhǔn)角和技術(shù)要求等。在繪制裝配圖后接著繪制全部零件圖,模具零件圖的出圖順序應(yīng)為:先內(nèi)后外,先復(fù)雜后簡(jiǎn)單,先成型零件,后結(jié)構(gòu)零件。所有零部件均先在proeWildfire4.0中創(chuàng)建工程圖,然后另存為*.dwg文件格式,最后在intecad2000中完成尺寸、公差、粗糙度等標(biāo)注及技術(shù)要求、標(biāo)題欄的填寫(xiě)即可。
淺述電器外殼熱流道注塑模設(shè)計(jì)
熱流道注射塑料模在國(guó)內(nèi)廣泛應(yīng)用,不僅是因?yàn)闊崃鞯雷⑸渌芰夏?s短了制件的成型周期、節(jié)約了塑料原料、能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程,而且還因?yàn)樵跓崃鞯滥>叩某尚瓦^(guò)程中,塑料熔體的溫度在流道系統(tǒng)里能得到準(zhǔn)確地控制,尤其在一模多腔的注射模具中,流道內(nèi)的熔體溫度能基本保持與注射機(jī)噴嘴的溫度大致相同或相近,因而流道內(nèi)的壓力損耗小,熔融塑料以極其均勻的狀態(tài)流入各個(gè)模腔,從而獲得高品質(zhì)的塑料制件。熱流道注射成型的零件澆口質(zhì)量好、脫模后殘余應(yīng)力低、零件變形小。因此,對(duì)質(zhì)量要求高的﹑生產(chǎn)批量大的塑件可采用熱流道注射模生產(chǎn)。 1 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)工藝性 一種電器外殼的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)圖如圖1所示,該產(chǎn)品的底部為一凹曲形,產(chǎn)品口部的周邊均布有三個(gè)直徑為φ3mm,深度為12mm的盲孔,可用自攻螺釘連接面蓋。產(chǎn)品的口部有一高度為5mm,直徑為φ153mm的止口位,需要與面蓋相配合。零件的材料為PC塑料,顏色為乳白色。PC料的學(xué)名為聚碳酸酯,是一種常用的熱塑性工程塑料,具有良好的力學(xué)性能,沖擊強(qiáng)度優(yōu)異,尺寸穩(wěn)定性好。在200~220℃呈溶融狀態(tài),熔融溫度高,熔體粘度大,因而在成型時(shí)熔體的流動(dòng)差,其溢料值為0.06mm。一般在高料溫、高壓力和較高的模溫下快速成型。 |
從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)圖中可以看出,產(chǎn)品的分型面必須選擇在直徑為φ156.2mm的最大輪廓截面位置。對(duì)于該產(chǎn)品而言,澆口的位置只有選擇在產(chǎn)品底部的中心進(jìn)料,才能保證在注射成型過(guò)程中熔體流動(dòng)填充的均勻性,并將型腔內(nèi)的氣體從分型面的周邊所開(kāi)設(shè)的排氣槽排出。通常的情況下,模具需采用細(xì)水口三板模結(jié)構(gòu),以便從不同的分型面分別取出澆注系統(tǒng)凝料和塑件產(chǎn)品。對(duì)一模多腔的細(xì)水口模具結(jié)構(gòu)而言,其澆注系統(tǒng)凝料很長(zhǎng),易浪費(fèi)原生塑料。此外模具在采用次序分模的過(guò)程中需要有很大的開(kāi)模行程空間。由于PC料的流動(dòng)性差,澆注系統(tǒng)太長(zhǎng)對(duì)注射成型過(guò)程不利,需要有較高的料溫和較大的注射壓力。因而采用熱流道澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)可以解決上述問(wèn)題。 2模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其工作過(guò)程
根據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)批量大的要求,模具采用了1模4腔的結(jié)構(gòu)形式,采取了從產(chǎn)品頂部中心進(jìn)料的十字形熱流道板的澆注系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)不僅使產(chǎn)品澆口處的痕跡較小,從而使產(chǎn)品獲得良好的外觀質(zhì)量,而且還可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)控制過(guò)程,模具結(jié)構(gòu)裝配圖如圖2所示。
1隔熱板 2定模座板 3支撐塊 4冷卻水嘴 5定模板 6定模型腔鑲件 7動(dòng)模型腔鑲件
8動(dòng)模板 9支撐塊 10動(dòng)模座板 11隔熱板 12支承柱 13頂桿固定板 14頂桿墊板
15動(dòng)模定位套 16隔水片 17密封圈 18導(dǎo)套 19動(dòng)模型芯鑲件 20導(dǎo)柱 21熱嘴
22定模定位套 23熱流道堵頭 24加熱管 25熱流道板定位墊圈 26承壓墊圈 27接線(xiàn)盒
28連接電纜線(xiàn) 29十字形熱流道板 30模具定位圈 31澆口套 32熱流道板支承圓柱銷(xiāo)
33頂桿 34頂管 35頂管型芯針 36壓板 37頂桿防轉(zhuǎn)銷(xiāo)釘 38頂板導(dǎo)套 39 頂板導(dǎo)柱
40限位墊圈 41復(fù)位桿
2.1 模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
對(duì)于1模4腔的模具結(jié)構(gòu),熱流道需采用熱流道板的結(jié)構(gòu)形式。如圖3所示為十字形熱流道板安裝在模具中的結(jié)構(gòu)圖。在十字形熱流道板上,加熱的方式是采用兩根整體式加熱管進(jìn)行加熱控制的。加熱管和熱嘴的連接電纜線(xiàn)通過(guò)模板上開(kāi)設(shè)的線(xiàn)槽連接到接線(xiàn)盒上。為了控制熱流道板上的溫度,使其不能超過(guò)塑料的分解溫度,在熱流道板上和熱嘴中均安裝熱電偶,通過(guò)溫度控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)溫度的自動(dòng)控制,保證熱流道板中的塑料在成型過(guò)程中始終保持熔融狀態(tài),同時(shí)又不要在過(guò)熱的情況下發(fā)生碳化和分解。
采用十字形熱流道板后,模具在澆注系統(tǒng)中的壓力損失小,注射過(guò)程所占有的時(shí)間極少,澆注系又不用冷卻,所以成型周期所占有的時(shí)間主要消耗在對(duì)塑料制件的冷卻上。為了使模具在注射后將制件快速冷卻到塑料的玻璃態(tài)溫度之下,使制件具有足夠的強(qiáng)度被推桿和推管頂出脫模,模具在定模型腔鑲件內(nèi)設(shè)置了內(nèi)外兩道槽形冷卻循環(huán)水道,在動(dòng)模型芯鑲塊內(nèi)除了設(shè)置槽形冷卻循環(huán)水道外,還在中心部位設(shè)置了隔片式的冷卻水道,以達(dá)到有效地控制模具溫度在所需要的溫度范圍的目的。
為了在注射成型的過(guò)程中排出型腔內(nèi)的氣體,在分型面上于型腔周邊沿產(chǎn)品的徑向開(kāi)設(shè)了排氣槽。排氣槽的寬度為10mm左右,深度小于或等于PC塑料的溢料值0.06mm。
模具的脫模機(jī)構(gòu)采用了簡(jiǎn)單的頂桿和頂管頂出。因頂桿的端部為曲面,在固定頂桿時(shí)需要在頂桿上加防轉(zhuǎn)銷(xiāo)釘,頂管型芯針用壓板固定在動(dòng)模座板上。
2.2 模具的工作過(guò)程
模具安裝到臥式注射機(jī)上,連接電加熱和溫度控制電源,連接冷卻循環(huán)水道。注射前先將模具的熱流道板加熱到合適的溫度,然后調(diào)整好注射成型的相關(guān)工藝參數(shù),再進(jìn)行注射成型過(guò)程。模具開(kāi)模后由頂桿和頂管組成的脫模機(jī)構(gòu)從動(dòng)模型芯上推出塑件,合模時(shí)動(dòng)模前移,由復(fù)位桿使頂出機(jī)構(gòu)復(fù)位,完成一個(gè)注射成型周期。
為了保證注射成型質(zhì)量,一定要控制好熱流道板的溫度和模具的溫度,否則熱流道板的溫度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致塑料熔體產(chǎn)生分解,影響塑件的質(zhì)量。
3結(jié)束語(yǔ)
模具的澆注系統(tǒng)采用了熱流道板后,從很大程度上改善PC料的流動(dòng)性,減小了注射成型所需要的注射壓力,保證了產(chǎn)品的質(zhì)量。此外還縮短了成型周期,節(jié)約了大量的塑料原料,減少了再生料,且完全實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化生產(chǎn)控制過(guò)程。該模具自投產(chǎn)以來(lái),一直運(yùn)行正常,為企業(yè)創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益.
掌握熱流道的正確使用方法
熱流道(HRS)也稱(chēng)熱水口,即把固化的水口變成熔融的水口,其組成比較簡(jiǎn)單,主要包括分流板、熱咀、溫控器等。其中,分流板按形狀可分為工形、X形、Y型、T形、口形及其它特殊形狀;熱咀按形狀可分為大水口、尖咀、針閥咀;溫控器按溫控方式可分為表芯式、插卡式以及電腦集中控制式。模具設(shè)計(jì)與制造 在注塑加工中,熱流道與模具配合使用,并扮演著非常重要的角色。例如,在超薄件的注塑生產(chǎn)中(如手機(jī)電池蓋),通過(guò)使用熱流道能夠很輕松地生產(chǎn)出高精度、高質(zhì)量的產(chǎn)品;對(duì)于流動(dòng)性差的注塑原料(如LCP),通過(guò)使用熱流道能明顯改善原料的流動(dòng)性,保證注塑生產(chǎn)順利進(jìn)行;對(duì)于一些大型注塑件,如汽車(chē)的保險(xiǎn)杠和門(mén)板、電視機(jī)后殼、空調(diào)外殼等,通過(guò)使用熱流道,使非常困難的注塑成型變得相對(duì)簡(jiǎn)單化。
在多型腔的模具注塑中,缺乏熱流道根本就無(wú)法成型。可以說(shuō),熱流道是保證流道平衡的最好技術(shù)。由于塑膠在流道里存在剪切力,無(wú)論模具具有多合理的幾何平衡,所成型出來(lái)的產(chǎn)品重量也很難一致,特別是對(duì)于多型腔的模具而言,如果不使用熱流道,所成型出來(lái)的產(chǎn)品的外側(cè)就會(huì)比內(nèi)側(cè)輕。
對(duì)于塑料加工商來(lái)說(shuō),只要有一定批量的注塑生產(chǎn),使用熱流道是相當(dāng)經(jīng)濟(jì)的。這是因?yàn)椋瑹崃鞯缼椭髽I(yè)在注塑生產(chǎn)中消滅了水口。多數(shù)情況下,水口不可能被回用。有時(shí),水口的重量與產(chǎn)品的重量幾乎差不多,如果采用傳統(tǒng)的水口注塑方式,就意味著所浪費(fèi)掉的原料與產(chǎn)品所使用的原料一樣多。以此推算,使用熱流道后,可以節(jié)約30%~50%的原料。另外,熱流道還有助于減少模具的磨損,延長(zhǎng)模具的壽命。一般情況下,熱流道模具的使用壽命是細(xì)水口模具的2倍。
雖然熱流道的組成比較簡(jiǎn)單,但其每一組成部分都起著很重要的作用。通常,品質(zhì)好的熱流道對(duì)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和材料的要求都很高。就先銳熱流道而言,所選用的加熱器及感溫線(xiàn)全部從韓國(guó)進(jìn)口,所使用的鋼材全部是日本進(jìn)口材料,這些是確保熱流道品質(zhì)的前提條件。
另外,熱流道供應(yīng)商還需要根據(jù)客戶(hù)的塑料制品以及所使用的模具情況來(lái)幫助客戶(hù)設(shè)計(jì)、安裝適合的熱流道系統(tǒng)。先銳擁有來(lái)自韓國(guó)的資深熱流道專(zhuān)家,他們能根據(jù)客戶(hù)的產(chǎn)品情況,設(shè)計(jì)出合理的解決方案,以確保熱流道系統(tǒng)在注塑加工中能發(fā)揮最大效率。例如,在提供上海通用汽車(chē)門(mén)板注塑用熱流道的設(shè)計(jì)中,在充分考慮門(mén)板所用材料的基礎(chǔ)上來(lái)選擇熱流道的相關(guān)部件。如果門(mén)板用PP材料,通常采用3點(diǎn)熱流道即可,即用Y形分流板和3個(gè)熱咀,這一方案在保證制品成型質(zhì)量的前提下,大大降低了制造成本;如果門(mén)板使用防火ABS材料時(shí),就必須使用5點(diǎn)熱流道,即用特制的分流板和5個(gè)熱咀,以確保制品的順利成型。模具企業(yè)
在安裝熱流道時(shí),需要注意以下幾點(diǎn):
●全檢熱流道,包括所有的尺寸、電阻、數(shù)量;
●全檢模具與熱流道相關(guān)部分的尺寸;
●裝面板前,必須用溫控器仔細(xì)地檢測(cè)熱流道,確認(rèn)其正常工作后,才能上機(jī)操作;
●生產(chǎn)前,必須用萬(wàn)用表對(duì)熱流道進(jìn)行終檢,否則不允許開(kāi)機(jī);
●合模前必須空射,空射時(shí)用紙板把B板模具遮住,然后再合模試模。
為了幫助客戶(hù)正確使用熱流道,熱流道供應(yīng)商應(yīng)對(duì)客戶(hù)進(jìn)行培訓(xùn)。培訓(xùn)內(nèi)容應(yīng)包括:
●熱流道的基本原理。熱流道通過(guò)電加熱的方式,使流道里的塑料保持熔融狀態(tài)。在此,需要特別向客戶(hù)強(qiáng)調(diào)的是,熱流道在模具里工作時(shí),需要具有良好的保溫措施,為此,在制作分流板腔時(shí)不可用方鐵替代,這一點(diǎn)在注塑成型中是很重要的。
●熱流道的維護(hù)和保養(yǎng)。要讓客戶(hù)認(rèn)識(shí)到,一旦熱流道出了問(wèn)題,就必須將其從模具上拆下來(lái)進(jìn)行修理,這個(gè)過(guò)程至少要8個(gè)小時(shí)。對(duì)于客戶(hù)來(lái)說(shuō),其損失的費(fèi)用大約是熱流道供應(yīng)商的10倍。因此,由專(zhuān)人專(zhuān)職或兼職人員維護(hù)好熱流道非常重要。
●學(xué)會(huì)正確安裝、拆卸熱流道。首先必須讓客戶(hù)了解熱流道的封膠位,它包括熱咀與分流板的封膠、熱咀與模具A板的封膠、主射咀與面板的封膠、閥針與閥針導(dǎo)套的封膠以及主射咀與熱流板的封膠。
熱流道模具擁有傳統(tǒng)模具無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)
熱流道模具得到如此廣泛的應(yīng)用,主要是因?yàn)樗鼡碛袀鹘y(tǒng)模具無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn):
1、縮短制件成型周期。因沒(méi)有澆道系統(tǒng)冷卻時(shí)間的限制,制件成型固化后便可及時(shí)頂出。許多用熱流道模具生產(chǎn)的薄壁零件成型周期可在5秒以下;
2、節(jié)省塑料原料。在純熱流道模具中因沒(méi)有冷澆道,所以無(wú)生產(chǎn)費(fèi)料。這對(duì)于降低原料成本意義尤其重大。事實(shí)上,國(guó)際上主要的熱流道生產(chǎn)廠商均在世界上石油及塑料原料價(jià)格昂貴的年代得到了迅猛的發(fā)展。因?yàn)闊崃鞯兰夹g(shù)是減少費(fèi)料降低材料費(fèi)的有效途徑;
3、減少費(fèi)品,提高產(chǎn)品質(zhì)量。在熱流道模具成型過(guò)程中,塑料熔體溫度在流道系統(tǒng)里得到準(zhǔn)確地控制。塑料可以更為均勻一致的狀態(tài)流入各模腔,從而生產(chǎn)出品質(zhì)一致的零件。另外,熱流道成型的零件澆口質(zhì)量好,脫模后殘余應(yīng)力低,零件變形小。所以市場(chǎng)上很多高質(zhì)量的產(chǎn)品均由熱流道模具生產(chǎn);
4、消除后續(xù)工序,有利于生產(chǎn)自動(dòng)化。制件經(jīng)熱流道模具成型后即為成品,無(wú)需修剪澆口及回收加工冷澆道等工序。有利于生產(chǎn)自動(dòng)化;
5、擴(kuò)大注塑成型工藝應(yīng)用范圍。許多先進(jìn)的塑料成型工藝是在熱流道技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。
塑料瓶蓋生產(chǎn)商對(duì)熱流道供應(yīng)商的選擇至關(guān)重要
瓶蓋可分為塑料瓶蓋,金屬瓶蓋。塑料瓶蓋產(chǎn)品有很多種,比如水蓋,含汽蓋,飲料蓋,運(yùn)動(dòng)蓋,五加侖等。
看似簡(jiǎn)單的瓶蓋,但是里面大有文章,它存在一些隱性因素,產(chǎn)品從注塑機(jī)里打出時(shí)沒(méi)有完全成型,用頂出裝置強(qiáng)行頂出的時(shí)候發(fā)生細(xì)微形變,然后經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,問(wèn)題就出現(xiàn)了,一個(gè)裝滿(mǎn)水的飲料瓶,倒過(guò)來(lái)時(shí)不會(huì)漏,但是用手一捏就漏了,要是這種產(chǎn)品送到顧客手中,那么后果可想而知。
塑料瓶蓋熱流道和其他熱流道不太一樣,因?yàn)樗芰掀可w存在著隱性因素,因此瓶蓋廠家會(huì)將一些產(chǎn)品放在窗外,讓它享受風(fēng)吹雨打烈日暴曬的洗禮,以此來(lái)檢測(cè)產(chǎn)品質(zhì)量。正因如此,所以他們?cè)谶x擇熱流道供應(yīng)商的時(shí)候也格外謹(jǐn)慎。其一,必須是行業(yè)內(nèi)專(zhuān)業(yè)熱流道生產(chǎn)商,在瓶蓋瓶胚方面有相當(dāng)?shù)慕?jīng)驗(yàn);其二,一些規(guī)格的瓶蓋必須是專(zhuān)門(mén)做這一種的模具商的來(lái)做,比如有一種運(yùn)動(dòng)蓋,里面凹進(jìn)去的瓶蓋,還有一些螺紋,這種加工就必須專(zhuān)業(yè),不然到時(shí)候一點(diǎn)點(diǎn)小問(wèn)題都可能導(dǎo)致幾千萬(wàn)的損失,直接影響公司名譽(yù)。
所以,塑料瓶蓋生產(chǎn)商對(duì)熱流道供應(yīng)商的選擇就顯得至關(guān)重要了。
怎樣實(shí)現(xiàn)模具行業(yè)成為我國(guó)核心行業(yè)?
出過(guò)國(guó)的人都會(huì)有一種體會(huì),就是國(guó)外的產(chǎn)品比較精美,特別是日本、德國(guó)的產(chǎn)品,大到機(jī)械、小到文具,都給人一種精美絕倫的感覺(jué),好像是一件件做工精湛的工藝品,這就是模具的功勞。我們要想成為世界制造業(yè)大國(guó),沒(méi)有先進(jìn)的模具工業(yè)是不行的。在這方面我們還有很長(zhǎng)的路要走,還有很多東西要學(xué)。首要的一條是要重視模具行業(yè)的發(fā)展,不但要有先進(jìn)的技術(shù),更要重視模具行業(yè)的商品化,讓模具行業(yè)從企業(yè)中走出來(lái),成為一個(gè)具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的新興行業(yè)。
“百業(yè)之母”發(fā)展迅速
模具,是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備,在電子、汽車(chē)、電機(jī)、電器、儀表、家電和通訊等產(chǎn)品中,60%—80%的零部件都依靠模具成形,模具質(zhì)量的高低決定著產(chǎn)品質(zhì)量的高低,因此,模具被稱(chēng)之為“百業(yè)之母”。模具又是“效益放大器”,用模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價(jià)值,往往是模具自身價(jià)值的幾十倍、上百倍。
模具生產(chǎn)的工藝水平及科技含量的高低,已成為衡量一個(gè)國(guó)家科技與產(chǎn)品制造水平的重要標(biāo)志,它在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益、新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力,決定著一個(gè)國(guó)家制造業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。
改革開(kāi)放以來(lái),我國(guó)模具工業(yè)發(fā)展迅猛。1996至2001年間,我國(guó)模具工業(yè)的產(chǎn)值年平均增長(zhǎng)14%左右。目前,全國(guó)共有模具生產(chǎn)廠點(diǎn)1.7萬(wàn)個(gè),從業(yè)人員50多萬(wàn)人。2001年全國(guó)模具工業(yè)總產(chǎn)值達(dá)300億元人民幣,我國(guó)模具年產(chǎn)值已位居世界第四。
我國(guó)模具工業(yè)的技術(shù)水平近年來(lái)也取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。大型、精密、復(fù)雜、高效和長(zhǎng)壽命模具上了一個(gè)新臺(tái)階。大型復(fù)雜沖模以汽車(chē)覆蓋件模具為代表,已能生產(chǎn)部分新型轎車(chē)的覆蓋件模具。體現(xiàn)高水平制造技術(shù)的多工位級(jí)進(jìn)模的覆蓋面,已從電機(jī)、電器鐵芯片模具,擴(kuò)展到接插件、電子槍零件、空調(diào)器散熱片等家電零件模具。在大型塑料模具方面,已能生產(chǎn)48英寸電視的塑殼模具、6.5kg大容量洗衣機(jī)全套塑料模具,以及汽車(chē)保險(xiǎn)杠、整體儀表板等模具。在精密塑料模具方面,已能生產(chǎn)照相機(jī)塑料模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具等。在大型精密復(fù)雜壓鑄模方面,國(guó)內(nèi)已能生產(chǎn)自動(dòng)扶梯整體踏板壓鑄模及汽車(chē)后橋齒輪箱壓鑄模。其他類(lèi)型的模具,例如子午線(xiàn)輪胎活絡(luò)模具、鋁合金和塑料門(mén)窗異型材擠出模等,也都達(dá)到了較高的水平,并可替代進(jìn)口模具。
最大的模具進(jìn)口國(guó)
但是,我國(guó)模具工業(yè)無(wú)論是在數(shù)量還是質(zhì)量上,與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家存在著很大的差距,滿(mǎn)足不了工業(yè)發(fā)展的需要,目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的滿(mǎn)足率僅在70%左右,
我國(guó)大部分模具是企業(yè)自產(chǎn)自用,真正作為商品流通的模具僅占1/3。所產(chǎn)模具基本上以中低檔為主,一些大型、精密、復(fù)雜和長(zhǎng)壽命的高檔模具,在技術(shù)上無(wú)法與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,生產(chǎn)能力也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。近五年來(lái),我國(guó)平均每年進(jìn)口模具8.14億美元,2001年進(jìn)口模具11.12億美元(出口模具僅1.88億美元),這還不包括隨進(jìn)口設(shè)備和生產(chǎn)線(xiàn)作為附件帶來(lái)的模具。根據(jù)海關(guān)統(tǒng)計(jì),近幾年進(jìn)出口相抵,我國(guó)已成為世界上最大的模具進(jìn)口國(guó)。
根據(jù)澆注系統(tǒng)型制的不同可將模具分為三類(lèi)
1、大水口模具:流道及澆口在分模線(xiàn)上,與產(chǎn)品在開(kāi)模時(shí)一起脫模,設(shè)計(jì)最簡(jiǎn)單,容易加工,成本較低,所以較多人采用大水口系統(tǒng)作業(yè)。
2、細(xì)水口模具:流道及澆口不在分模線(xiàn)上,一般直接在產(chǎn)品上,所以要設(shè)計(jì)多一組水口分模線(xiàn),設(shè)計(jì)較為復(fù)雜,加工較困難,一般要視產(chǎn)品要求而選用細(xì)水口系統(tǒng)。
3、熱流道模具:此類(lèi)模具結(jié)構(gòu)與細(xì)水口大體相同,其最大區(qū)別是流道處于一個(gè)或多個(gè)有恒溫的熱流道板及熱唧嘴里,無(wú)冷料脫模,流道及澆口直接在產(chǎn)品上,所以流道不需要脫模,此系統(tǒng)又稱(chēng)為無(wú)水口系統(tǒng),可節(jié)省原材料,適用于原材料較貴、制品要求較高的情況,設(shè)計(jì)及加工困難,模具成本較高。
熱流道系統(tǒng),又稱(chēng)熱澆道系統(tǒng),主要由熱澆口套,熱澆道板,溫控電箱構(gòu)成。我們常見(jiàn)的熱流道系統(tǒng)有單點(diǎn)熱澆口和多點(diǎn)熱澆口二種形式。單點(diǎn)熱澆口是用單一熱澆口套直接把熔融塑料射入型腔,它適用單一腔單一澆口的塑料模具;多點(diǎn)熱澆口是通過(guò)熱澆道板把熔融料分枝到各分熱澆口套中再進(jìn)入到型腔,它適用于單腔多點(diǎn)入料或多腔模具。
熱流道應(yīng)用之塑料流動(dòng)及溫度的控制
一個(gè)成功的
熱流道模具應(yīng)用項(xiàng)目需要多個(gè)環(huán)節(jié)予以保障.其中最重要的有兩個(gè)技術(shù)因素.一是塑料溫度的控制,二是塑料流動(dòng)的控制.
1.塑料溫度的控制
在熱流道模具應(yīng)用中塑料溫度的控制極為重要.許多生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的加工及產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題直接來(lái)源于熱流道系統(tǒng)溫度控制的不好.如使用熱針式澆口方法注塑成型時(shí)產(chǎn)品澆口質(zhì)量差問(wèn)題,閥式澆口方法成型時(shí)閥針關(guān)閉困難問(wèn)題,多型腔模具中的零件添充時(shí)間及質(zhì)量不一致問(wèn)題等.如果可能應(yīng)盡量選擇具備多區(qū)域分別控溫的熱流道系統(tǒng),以增加使用的靈活性及應(yīng)變能力.
2.塑料流動(dòng)的控制
塑料在熱流道系統(tǒng)中要流動(dòng)平衡.澆口要同時(shí)打開(kāi)使塑料同步添充各型腔.對(duì)于零件重量相差懸殊的FAMILYMOLD要進(jìn)行澆道尺寸設(shè)計(jì)平衡.否則就會(huì)出現(xiàn)有的零件充模保壓不夠,有的零件卻充模保壓過(guò)度,飛邊過(guò)大質(zhì)量差等問(wèn)題.熱流道澆道尺寸設(shè)計(jì)要合理.尺寸太小充模壓力損失過(guò)大.尺寸太大則熱流道體積過(guò)大,塑料在熱流道系統(tǒng)中停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng),損壞材料性能而導(dǎo)致零件成型后不能滿(mǎn)足使用要求.世界上已經(jīng)有邦助用戶(hù)進(jìn)行最佳流道設(shè)計(jì)的CAE軟件如MOLDCAE.
熱流道塑料模具程序設(shè)計(jì)的流程
一、根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)和使用要求,確定進(jìn)料口位置。
二、確定熱流道系統(tǒng)的噴嘴頭形式。
三、根據(jù)塑件的生產(chǎn)批量和注射設(shè)備的噸位大小,確定每模的腔數(shù)。
四、由已確定的進(jìn)料口位置和每模的腔數(shù)確定噴嘴的個(gè)數(shù)。
五、根據(jù)塑件重量和噴嘴個(gè)數(shù),確定噴嘴徑向尺寸的大小。
六、根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)確定模具結(jié)構(gòu)尺寸,再根據(jù)定模鑲塊和定模板的厚度尺寸選擇噴嘴標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度系列尺寸,最后修整定模板的厚度尺寸及其他與熱流道系統(tǒng)相關(guān)的尺寸。
七、根據(jù)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(xiàn)引線(xiàn)槽,并在熱流道板、噴嘴、噴嘴頭附近設(shè)計(jì)足夠的冷卻水環(huán)路。
八、完成熱流道系統(tǒng)塑料模具的設(shè)計(jì)圖繪制。
熱流道談?wù)勬V合金三種最新注射成型技術(shù)
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1、熱流道方式:經(jīng)常加熱金屬模內(nèi)的流道,用保持金屬熔液的方式提高材料的成品率,具有縮短循環(huán)時(shí)間,可處理多個(gè)鑄模,成型機(jī)小型化等優(yōu)點(diǎn)。 2、鑄造鍛造法:鑄造成型制品為接近于成品形狀的半成品,只有精鍛造一個(gè)工序。具有即使高速鍛造也不產(chǎn)生裂紋的優(yōu)點(diǎn)。
3、粉體離型劑:一般是噴涂水溶性離型劑,存在著離型劑分散的現(xiàn)象。而在封閉的金屬模內(nèi)真空吸附粉體離型劑的方法,具有在清潔的環(huán)境中縮短循環(huán)時(shí)間,提高金屬模壽命的效果
熱流道:PET塑料及產(chǎn)品注射成型工藝簡(jiǎn)介
PET化學(xué)名為聚對(duì)苯二甲酸乙醇酯,又稱(chēng)聚酯。目前在客戶(hù)中使用最多的是GF-PET,主要是打瓶胚。
PET在熔融狀態(tài)下的流變性較好,壓力對(duì)粘度的影響比溫度要大,因此,主要從壓力著手來(lái)改變?nèi)垠w的流動(dòng)性。
1、塑料的處理
由于PET大分子中含有脂基,具有一定的親水性,粒料在高溫下對(duì)水比較敏感,當(dāng)水份含量超過(guò)極限時(shí),在加工中PET分子量下降,制品帶色、變脆。困此,在加工前必須對(duì)物料進(jìn)行干燥,其干燥溫度為150℃,4小時(shí)以上,一般為170℃,3-4小時(shí)?捎每丈浞z驗(yàn)材料是否完全干燥。
回收料比例一般不要超過(guò)25%,且要把回收料徹底干燥。
2、注塑機(jī)選用
PET由于在熔點(diǎn)后穩(wěn)定的時(shí)間短,而熔點(diǎn)又較高,因此需選用溫控段較多、塑化時(shí)自摩擦生熱少的注射系統(tǒng),并且制品(含水口料)實(shí)際重量不能小于機(jī)器注射量的2/3;谶@些要求,華美達(dá)近年開(kāi)發(fā)了中小系列的PET專(zhuān)用塑化系統(tǒng)。鎖模力按大于6300t/m2選用。
3、模具及澆口設(shè)計(jì)
PET瓶胚一般用熱流道模具成型,模具與注塑機(jī)模板之間最好要有隔熱板,其厚度為12mm左右,而隔熱板一定能承受高壓。排氣必須充足,以免出現(xiàn)局部過(guò)熱或碎裂,但其排氣口深度一般不要超過(guò)0.03mm,否則容易產(chǎn)生飛邊。
4、熔膠溫度
可用空射法量度。270-295℃不等,增強(qiáng)級(jí)GF-PET可設(shè)為290-315℃等。
5、注射速度
一般注射速度要快,可防止注射時(shí)過(guò)早凝固。但過(guò)快,剪切率高使物料易碎。射料通常在4秒內(nèi)完成。
6、背壓
越低越好,以免磨損。一般不超過(guò)100bar。通常無(wú)須使用。
7、滯留時(shí)間
切勿使用過(guò)長(zhǎng)的滯留時(shí)間,以防止分子量下降。盡量避免300℃以上的溫度。若停機(jī)少于15分鐘。只須作空射處理;若超過(guò)15分鐘,則要用粘度PE清潔,并把機(jī)筒溫度降至PE溫度,直至再開(kāi)機(jī)為止。
8、注意事項(xiàng)
(1)回收料不能太大,否則易產(chǎn)生在下料處"架橋"而影響塑化。
(2)如果模溫控制不好或料溫控制不當(dāng),易產(chǎn)生"白霧"而不透明。模溫低且均勻,冷卻速度快,結(jié)晶少則制品透明。
充分利用熱流道作用,正確選擇熱流道系統(tǒng)
因?yàn)橛辛?b>熱流道,熱流道模具才得到如此廣泛的應(yīng)用。熱流道模具已經(jīng)成功的被用于各種加工塑料材料,而用熱流道模具制造的零件應(yīng)用極為廣泛,它還在汽車(chē)、電子、玩具、醫(yī)療、包裝等工業(yè)部門(mén)廣泛應(yīng)用。
熱流道之所以被如此廣泛的應(yīng)用,是因?yàn)閮蓚(gè)重要的技術(shù)因素。一是塑料溫度的控制,熱流道系統(tǒng)能夠很好的控制溫度,二是塑料流道的控制,因?yàn)樗芰显跓崃鞯老到y(tǒng)中要流動(dòng)平衡,而熱流道是保證流道平衡的最好的技術(shù)。
熱流道的應(yīng)用是相當(dāng)經(jīng)濟(jì)的。熱流道幫助企業(yè)在注塑生產(chǎn)中消滅了水口,幫助企業(yè)節(jié)省了原材料,還有助于減少,模具的磨損,延長(zhǎng)秘訣的壽命,一般來(lái)說(shuō),熱流道模具的應(yīng)用壽命是細(xì)水口模具的2倍。
上面說(shuō)的熱流道的作用,它的前提是要正確選擇熱流道系統(tǒng),要是選擇錯(cuò)誤,就會(huì)得到相反的效果。例如:
1、隨意的選擇熱噴嘴。
2、使用小作坊加工的熱噴嘴。
3、聽(tīng)信熱流道銷(xiāo)售人員對(duì)最佳參量和耐用性的夸張,選用廉價(jià)的熱噴嘴。
4、熱流道的售后服務(wù)人員技術(shù)不熟練。
5、熱流道系統(tǒng)和模具的配合度不佳。
這些都會(huì)導(dǎo)致熱流道產(chǎn)生負(fù)面的作用,損害模具并影響企業(yè)的效益
熱流道系統(tǒng)漏膠問(wèn)題分析
1.支撐墊塊太低:在注塑壓力的作用下,流道板與熱嘴脫離產(chǎn)生了間隙造成漏膠。
2.支撐墊塊太高:支撐墊塊進(jìn)入前模底板,此防止流道板與熱嘴之間的漏膠,但在注塑壓力及鎖模壓力的作用下被流道板推到一側(cè),造成漏膠。
3.中心墊塊太高:流道板空架在中心墊塊上,流道板與熱嘴脫離產(chǎn)生了間隙造成漏膠。
4.中心墊塊太低:在注塑機(jī)的射膠壓力下,中心墊塊壓塌流道板彎曲,造成漏膠。
5.熱嘴高度不均勻:最低的熱嘴容易漏膠。
6.固定螺絲與流道板或熱嘴的間距太大:流道板與熱嘴不夠密封,造成漏膠。
7.定位銷(xiāo)太高:流道板流道板空架在定位銷(xiāo)上,流道板與熱嘴脫離產(chǎn)生了間隙造成漏膠。
8.熱嘴太長(zhǎng):熱嘴沒(méi)有膨脹的空間并產(chǎn)生了壓力,使熱嘴上的密封圈喪失了作用,造成漏膠。
9.密封圈太高或太低:密封圈在熱嘴的平面上有約0.3mm預(yù)壓縮量,太高造成流道板容易變形,易漏膠。太低就沒(méi)有初始?jí)壕o力,熱流道系統(tǒng)加熱后漏膠。
10.熱嘴定位安裝位置錯(cuò)誤:
熱嘴的沉頭架在了前模仁上或前模鑲件上而不是假在前模上,熱嘴受到注塑壓力或熱嘴膨脹時(shí),鎖模壓力錯(cuò)誤的將作用力在前模仁上,造成漏膠。
普通式澆口的堵塞
1澆口處溫度太低。降低澆口處的冷卻速度,對(duì)結(jié)晶型塑料熱嘴型號(hào)是否選擇合適,模具的隔熱腔是否夠大。
2.熱嘴的前端溫度太低。減少熱嘴封膠口與模具的接觸面積。在熱嘴的前端需有絕熱間隙。
3.澆口的熱量不夠。加大隔熱腔的直徑,縮短嘴尖的長(zhǎng)度,核對(duì)嘴尖在澆口的同心度。
4.熱嘴溫度太低。增大加熱圈的功率。核對(duì)熱流道溫控器的溫度。
5.異物堵塞。分離熱流道系統(tǒng),清除異物
針閥式澆口的堵塞
1.筏針太短或變形。核對(duì)或更換。
2.澆口損壞,核對(duì)閥針長(zhǎng)度是否太長(zhǎng)。
3.汽缸/油缸,漏氣/漏油。核對(duì)汽缸接口處及查看汽缸內(nèi)的密封圈。
4.閥針與澆口處接觸不合適,降低澆口處的模溫,加長(zhǎng)閥針。
5.汽缸/油缸壓力不適合,增加/減少壓力(太大的力會(huì)損壞閥針或澆口處)。
6.保壓時(shí)間太長(zhǎng)?s短保壓時(shí)間。