热流道分流板系列故障解答
热流道技术作为塑料模具的一大变革,应用越来越广。因热流道模具其本身的复杂性,用户在使用过程中遇到了许多问题,以下是塑美热流道www.sd-rld.com.cn为您列出的关于热流道分流板系列的常见故障诊断。
热流道分流板温度不稳定:
原因可能是热电偶接触不良。用户该检查检查热电偶或校正热电偶。
热流道分流板升温太慢:
原因可能是某一根加热丝断路或接线太松,热分流板空气间隙不足,隔热垫片上过度冷却,热电偶接触不良等等。解决方案是检查所有加热元件,增加空气间隙,要求至少10mm,或使用隔热板,在定模固定板上增加隔热板或降低对定模固定板的冷却,检查热电偶是否良好。
热流道分流板漏料:
热流道系统中熔料泄漏后会流到分流板槽中,这是最让人头痛的问题,也是造成模具损坏和停用的主要原因之一。漏料现象大部分发生在热流道分流板与热喷嘴结合的地方。关于漏料问题,请看热流道漏料现象。
热分流板不能达到设定温度:
原因可能是热电偶接触不良或失效,加热丝断路,加热丝接线太松或太短。解决方案是检查热电偶接触是否正常,接线是否正确,并检查发热丝回路。
热流道系统的发展趋势
目前,热流道系统存在一些缺陷,如模具结构复杂、加热器组件易损坏、制造费用高、需要较精密的温度控制装置、成型树脂必须清洁无杂物、树脂更换及换色较困、维修保养较复杂等,不过这些缺陷正在逐渐被克服。当前,国内外热流道模具的主要发展趋势可归纳总结为以下几个方面:
1.元件的小型化.
可以实现小型制品的一模多腔和大型制品多浇口充模。通过缩小喷嘴空间,可在模具上配置更多型腔,提高制品的产量和注射机的利用率。这对于"时间就是金钱"的现代塑料加工业来说非常重要。在90年代,Master公司开发的喷嘴最小可至15.875mm;Hushy公司开发的多浇口喷嘴,每个喷嘴有四个浇口,浇口距可近至9.067mm;Osco公司开发的组合复式喷嘴,每个喷嘴有12个浇口,可用于48腔模具的成型。国际知名模具企业Moldmasters公司针对小型制件的空间限制,在20'0'1年开发出了用于小制件的喷嘴,含整体加热器、针尖和溶体通道,体积直径小于9mm,浇口距仅为10mm,可成型重量为1~30g的制品。
2.热流道元件的标准化、系列化.
当前,用户要求模具设计和制造周期越来越短,将热流道元件标准化不仅有利于减少设计工作的重复和降低模具的造价,并且十分便于对易损零部件的更换和维修。据报道,Polyshot公司已开发出快换热流到模具系统,尤其适合注射压力为70KN的小型注射机。Husky、Presto和Moldmastres等公司的喷嘴、阀杆和分流板都作为标准型便于快速更换和交付模具,现在国外只需4周即可交付模具。
3.热流道模具设计整体可靠性提高.
如今国内外各大模具公司对热流道板的设计和热喷嘴相连接部分的压力分布、温度分布、密封等问题的研究开发极为重视。叠层热流道注射模的开发和利用也是一个热点。叠式模具可有效增加型腔数量,而对注射机合模力的要求只需要增加10'%~15%。叠式热流道模具在国外一些发达国家已用于工业化。
4.开发精确的温控系统.
在热流道模具模塑中,开发更精密的温控装置,控制热流道板和浇口中的熔融树脂的温度是防止树脂过热降解和产品性能的有效措施。
5.将热流道用于共注.
通过支管和热喷嘴元件的有效组合设计可使共注成型与热流道技术相结合,由此成型3层、5层甚至更多的复合塑料制品。例如Kortec公司开发出了溶体输送系统;Incoe公司的多出口、多模腔共注支管生产线能用于多材料多组分共注射。
【结束语】
可以这样说,热流道技术的广泛应用是塑料模具的一大变革。在注塑成型方面,其拥有相当多无可比拟的优势。随着技术进一步的成熟和制造成本的降低,热流道技术将越来越显现巨大的优势。最近几年,世界著名热流道技术供应商接二连三以各种方式进驻中国市场,可见中国热流道模具市场巨大的发展潜力。
同时,这个潮流对中国模具行业技术快速发展提升也正在起到巨大的推动作用。国内大量新兴民营企业也认识到这一领域的无限商机,纷纷建立热流道生产企业,这对于降低热流道技术的使用成本,加快推广应用,都具有十分重要的意义。我国本土企业目前能够提供的技术大多仍较初级,选择空间小,质量不稳定,维护周期短,往往影响到下游企业对其产品的信任。因此,制定热流道元器件的国家标准,积极生产价廉高质量的元器件,做好热流道技术的宣传推广,是发展国产热流道模具的关键。
热流道系统一般由喷嘴、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。由于热喷嘴形式直接决定热流道系统选用和模具的制造,因而常相应的将热流道系统分成开放式热流道系统和针阀式热流道系统。分流板在一模多腔或者多点进料、单点进料但料位偏置时采用。材料通常包括P20或H30。分流板一般分为标准和非标准两大类,其结构形式主要由型腔在模具上的分布情况、喷嘴排列及浇口位置来决定。温控箱包括主机、电缆、连接器和接线公母插座等。热流道附件通常包括:加热器和热电偶、流道密封圈、接插件及接线盒等。
三.热流道系统的分类.
一般来说,热流道系统分为单头热流道系统、多头热流道系统以及阀浇口热流道系统。
单头热流道系统主要由单个喷嘴、喷嘴头、喷嘴连接板、温控系统等组成。单头热流道系统塑料模具结构较简单。将熔融状态塑料由注塑机注入喷嘴连接板,经喷嘴到达喷嘴头后,注入型腔。需要控制尺寸d、D、L和通过调整喷嘴连接板的厚度尺寸,使定模固定板压紧喷嘴连接板的端面,控制喷嘴的轴向位置,或者直接利用注塑机喷嘴顶紧连接板的端面,也可达到同样的目的。在定模固定板的合适位置设置一条引线槽,让电源线从模具内引出与安装在模具上的接线座连接。
多头热流道系统塑料模具结构较复杂。熔融状塑料由注塑机注入喷嘴连接板,经热流道板流向喷嘴后到达喷嘴头,注入型腔。热流道系统的喷嘴与定模板有径向尺寸D配合要求和轴向尺寸限位要求。喷嘴头与定模镶块有径向尺寸d配合要求,保证熔融状态的塑料不溢流到非成型腔部位,并要求定模镶块硬度淬硬50HRC左右。分型面到热喷嘴轴向定位面之间的距离L必须严格控制,该尺寸应根据常温状态下喷嘴的实际距离L'加上模具正常工作温度下喷嘴的实际延伸连△L确定。为了保证喷嘴与热流道板贴合可靠,不使热流道板产生变形,在喷嘴的顶部上方设有调整垫,该调整垫与喷嘴自身的轴向定位面一起限制了喷嘴在轴向移动,且有效地控制了热流道板可能产生的变形,在常温状态下,调整垫与热流道板和定模固定板之间控制0.025mm间隙以便模具受热后,在工作温度状态时调整垫恰好压紧。热流道系统的定位座和定位销一起控制了热流到板在模具中的位置。定位座与定模板有径向尺寸D2配合要求,而且深度h必须控制准确,定位座轴向起着支承热流到板的作用,直接承受注射机的注射压力。定位销与热流道板固定板有配合要求。热流道板与模板之间必须留有足够的空隙,以便包裹隔热材料.热流道板和固定板必须设有足够的布线槽,让电源线从模具内引出与安装在模具上的接线座连接。喷嘴连接板与定模固定板之间有径向尺寸D1配合要求,以便注塑机的注射头和模具上的喷嘴连接板配合良好。在热流道爆附近,将定模板、热流道板固定板、定模固定板用螺钉连接起来,增强热流到的刚性。
阀浇口热流道系统塑料模具结构最复杂。它与普通多头热流道系统塑料模具有相同的结构,另外还多了一套阀针传动装置控制阀针的开、闭运动。该传动装置相当于一只液压油缸,利用注射机的液压装置与模具连接,形成液压回路,实现阀针的开、闭运动,控制熔融状态塑料注入型腔。
四.热流到塑料模具设计程序.
首先,根据塑件结构和使用要求,确定进料口的位置。只要塑料结构允许,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(CAE)模拟熔融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。
然后,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用喷嘴头形式的关键因素,塑件的产生批量和模具的制造成本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,选择一模多腔或者一模一腔二个以上的进料口,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。目前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,最后修正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
塑美热流道www.sd-rld.com.cn技术是应用于塑料注射模浇注流道系统的一种先进技术,是塑料注射成型工艺发展的热点方向,热流道与普通流道模具相比具有注射效率高、成型塑件质量好和节约原材料等特点。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。在欧美国家的普及使用可以追溯到上个时间五十年代甚至更早,经历了一段较长是地推广以后,其市场占有率逐年上升。在国外.八十年代中期,美国的热流道模具占注射模具的15%~17%,欧洲为12%~15%,日本为10%。但到了九十年代,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。而国内.也已用于生产,但目前总体不足10%,这个差距相当大,但也意味着这个行业在国内有着相当大的发展空间。
【关键词】:
优势,结构,分类,程序,发展趋势。
【摘要】:
热流道是通过加热方式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。从注射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状态,停机后一般不需要打开流道取出凝料,再开机时只需要加热流道到所需温度即可。
一.热流道系统的优势
1.代替冷流道,从而不产生料把(水口料),无需再粉碎。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,制品不需要修剪浇口,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。
2.改善产品外观,降低产品应力,减少产品变形。
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。
3.使用树脂范围广,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高的聚乙烯、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。
4.缩短加工周期,提高效率。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。据统计,与普通流道相比,改用热流道后的成型周期一般缩短30%。热流道系统的正确使用将会使生产效率大大提高20%~30%左右,使模塑工业更具竞争力。
5.提高产品一致性,提高产品质量。
6.采用阀浇口,进行分步注塑,加工制造不同规格尺寸发零件系列。
7.提供更多的加工程控,以便对注塑工艺进行精确调整。
热流道系统关键性能要素的体现:
1.精确控制溶体塑料温度,消除材料降解。
2.平衡流道设计,零件型腔均匀填充。
3.合适的热喷嘴规格尺寸保证溶体的顺利流动和型腔充分填充。
4.正确的浇口结构及尺寸,保证型腔充分填充,针阀式浇口及时关闭,从而减少流涎,缩短注塑周期。
5.流道无死角区域,保证快速换色,防止材料降解。
6.使压力损失降到最小,锁模力减小。
7.保压时间合理。
热流道解决方案
微型零件的注塑成型要求接纳立异的热流道办理方案,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热流道供货商提出了特别的要求。因为这类零件的重量只有0.05~2g,是以流道系统的重量对零件的价钱也发生很年夜的影响。事实下场上,年夜部门微型零件的生产接纳很小的公役尺寸,为了保证各型腔能够平均地注入熔液,是以要操纵自然平衡的流道系统。
经由固化的流道系统,其流道的重量要比零件的重量年夜良多倍。这必然会增添每个零件的质料费用,而且还需要增添流道与零件的涣散设置装备摆设,使零件的总体价钱增添。
图1 带有4、8和16个尖端的微型热流道系统
另一方面,若是接纳通俗的商用热流道系统,因为直接打针零件所需的喷嘴尺寸和数目等缘故原由,必然会增添模具的尺寸和模具的制造本钱。为了降低模具和质料的本钱,对于节制地域较少、节距很小的年夜量模腔而言,需要一套周全平衡的热流道系统。
最小节距尺寸平衡
在小型零件的注塑模中,热流道尖端的节距尺寸对模具的巨细起着抉择性的浸染。为了缩小模具的尺寸,要将热流道尖端直接拧紧到岐管上。然后经由过程一个特别的分拨装配使其获得自然平衡。图1所示为4、8和16个下行流道应用规模中操纵的热流道系统。熔液的内部漫衍如图2所示。一个经由径向铣削加工的圆柱形岐管可将熔液分流到具有同样勾当长度的各个流道的尖端上。这种计划使周全平衡的热流道系统包容在有限的空间内。
图2 外部带有铣削流道的圆柱形特别分流元件
接纳手艺型树脂(额外是含有阻燃添加剂的树脂)口角常严重的,它可使岐管中的质料维持很短的驻留时刻。现实上,较低的压力消耗和很短的驻留时刻是彼此矛盾的。对于较低的压力消耗而言,需要很年夜的流量,而对于较短的驻流时刻而言,则需要较小的流量。接纳外部铣削加工的圆柱形岐管,就可以同时知足这两种要求。
若是选用严酷的质料,也必需盘算在这个系统中的驻留时刻和压降。市场上有良多盘算轨范可供操纵,可以盘算出最佳的方案。
该圆柱形元件安置于岐管体上,接纳一个加热筒在中心部位加热。细小的公役尺寸和切确的制造工艺,再加上怪异的密封塞,可以确保该系统无任何泄露。
温度漫衍对质量的影响
质料质变的情形不单取决于驻留时刻,而且也取决于热流道元件的温度漫衍情形。被加工处置的塑料不得跨越其答应的温度规模,以禁止质料在岐管中变质。正因为这个缘故原由,岐管到处的温度必需平衡漫衍,这口角常需要的。在热流道系统中,经常经由过程加热元件将必定的热量传送到模具中。向模具传送热量有三种体例:辐射式;对流式和热传导式。
还需要尽管即便降低这三种热量传送体例的数目。若是接纳辐射式传热,那就意味着岐管的概况类似于一个白光发射器;如接纳对流式传热,应尽管即便连结较小的短处,这一点口角常严重的;如接纳导热体例,应保证最小的干戈概况。
图3 加热元件的功率在岐管到处的漫衍情形
图3所示为一个16下行流道的岐管,配有特别的钛合金元件,以降低热传导,还有一个优化加热器,可以使辐射热量平均漫衍。在岐管的两头,因为辐射传送的热量高于岐管中心的热量,这即是说,加热筒的两头要比中心一段需要导入更多的热量。
微型热流道模具的计划
正如前面所说的,尽最年夜欢快淘汰模具与热流道之间的干戈概况,可以降低传送到模具内的热量(见图4)。熔液室在钛合金环四周接纳正面密封,这样做可以抵偿岐管的热膨胀系数,禁止因热膨胀所造成的张力影响。负荷概况所蒙受的压力很小,是以可降低汲引力。在注入室地域的少量质料有助于快速变色并连结较短的驻留时刻。
岐管必需处于中心位置,以保证各个标的目的上的平均热膨胀。尖端之间的较小节距有利于热膨胀系数的切确盘算,可以使小注进口的直径到达0.4mm。
热流道技术在我国得到了积极的推广
2009年,我国模具行业近年来发展很快,到2005年,我国的模具产品水平将到达国际20世纪90年月中期水平,汽车模具等生产也将进入自立开辟时代,可是对于热流道系统,我国现在却还搁浅在初期阶段。
热流道手艺是应用于塑料注塑模浇注流道系统的一种前辈手艺,是塑料注塑成型工艺发展的一个热点标的目的。它于20世纪50年月问世,履历了一段较永劫刻地推广往后,其市场占有率逐年上升。80年月中期,美国的热流道模具占打针模具总数的15%~17%,欧洲为12%~15%,日本约为10%。但到了90年月,美国生产的塑料打针模具中热流道模具已占40%以上,在年夜型制品的打针模具中则占90%以上。什么是热流道?
热流道是经由过程加热的法子来保证流道和浇口的塑料连结熔融状况。因为在流道四周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况,使流道中的塑料连结熔融,停机后一样平常不需要打开流道掏出凝料,再开机时只需加热流道到所需温度即可。是以,热流道工艺偶然称为热集流管系统,概略称为无流道模塑。热流道手艺的优、缺点
热流道手艺与通例的冷流道对比有以下的利益:
1、节约原质料,低完工。
2、缩短成型周期,前进机械服从
3、改良制品概况质量和力学机能。
4、不必用三板式模具即可以操纵点浇口。
5、可经济地以侧浇口成型单个制品。
6、前进自动化水平。
7、可用针阀式浇口节制浇口封冻。
8、多模腔模具的注塑件质量齐截。
9、前进注塑制品概况雅观度。
可是,每一项手艺都邑有自身的缺点存在,热流道手艺也不破例:
1、模具结构巨年夜,造价高,维护费用高。
2、开机需要一段时刻工艺才会安定,造成开价废品较多。
3、出现熔体泄露、加热元件故障时,对产品格量和生产进度影响较年夜。
上面第三项缺点,经由过程采购质量上等的加热元件、热流道板以及喷嘴而且操纵时尽心维护,可以淘汰这些晦气情形的出现。热流道系统的结构
热流道系统一样平常由热喷嘴、分流板、温控箱和附件等几部门组成。热喷嘴一样平常搜罗两种:开放式热喷嘴和针阀式热喷嘴。因为热喷嘴形式直接抉择热流道系统选用和模具的制造,因而常响应的将热流道系统分成开放式热流道系统和针阀式热流道系统。分流板在一模多腔概略多点进料、单点进料但料位偏置时接纳。质料凡是接纳P20或H13。分流板一样平常分为标准和非标准两年夜类,其结构形式主要由型腔在模具上的漫衍情形、喷嘴排列及浇口位置来抉择。温控箱搜罗主机、电缆、毗连器和接线公母插座等。热流道附件凡是搜罗:加热器和热电偶、流道密封圈、接插件及接线盒等。热流道系统的分类
一样平常说来,热流道系统分为单头热流道系统、多头热流道系统以及阀浇口热流道系统。单头热流道系统主要由单个喷嘴、喷嘴头、喷嘴毗连板、温控系统等组成。单头热流道系统塑料模具结构较大略。将熔融状况塑料由注塑机注入喷嘴毗连板,经喷嘴到达喷嘴头后,注入型腔。需要节制尺寸d、D、L和经由过程调整喷嘴毗连板的厚度尺寸,使定模平稳板压紧喷嘴毗连板的端面,节制喷嘴的轴向位移,概略直接操纵注塑机喷嘴顶住喷嘴毗连板的端面,也可到达同样方针。在定模平稳板的合适位置设置一条引线槽,让电源线从模具内引出与安置在模具上的接线座毗连。
多头热流道系统塑料模具结构较巨年夜。熔融状塑料由注塑机注入喷嘴毗连板,经热流道板流向喷嘴后到达喷嘴头,然后注入型腔。热流道系统的喷嘴与定模板有径向尺寸D1配合要乞降轴向尺寸限位要求。喷嘴头与定模镶块有径向尺寸d配合要求,保证熔融状况的塑料不溢流到非型腔部位,并要求定模镶块的硬度淬硬50HRC摆布。分型面到热喷嘴轴向定位面之间的距离L必需严酷节制,该尺寸应根据常温状况下喷嘴的现实距离L′加上模具正常事情温度下喷嘴的现实延长量ΔL确定。为了保证喷嘴与热流道板贴合靠得住,不使热流道板发生变形,在喷嘴的顶部上方设有调整垫,该调整垫与喷嘴自身的轴向定位面一路限制了喷嘴在轴向的移动,且有用地节制了热流道板概略发生的变形。在常温状况下,调整垫与热流道板和定模平稳板之间节制0.025mm间隙以便模具受热后,在事情温度状况时调整垫刚好压紧。热流道系统的定位座和定位销一路节制了热流道板在模具中的位置。定位座与定模板有径向尺寸D2配合要求,而且深度h必需节制切确,定位座的轴向起着支承热流道板的浸染,直接蒙受打针机的打针压力。定位销与热流道板平稳板有配合要求。热流道板与模板之间必需留有富足的安定,以便包裹隔热质料。热流道板和平稳板必需设有富足的布线槽,让电源线从模具内引出与安置在模具上的接线座毗连。喷嘴毗连板与定模平稳板之间有径向尺寸D1配合要求,以便注塑机的打针头与模具上的喷嘴毗连板配合精巧。在热流道板四周,将定模板、热流道板平稳板、定模平稳板用螺钉毗连起来,增强热流道板的刚性。
阀浇口热流道系统塑料模具结构最巨年夜。它与通俗多头热流道系统塑料模具有类似的结构,别的还多了一套阀针传动装配节制阀针的开、闭勾当。该传动装配相等于一只液压油缸,操纵打针机的液压装配与模具毗连,形成液压回路,实现阀针的开、闭勾当,节制熔融状况塑料注入型腔。热流道塑料模具计划轨范
第一,根据塑件结谈判操纵要求,确定进料口位置。只要塑件结构答应,在定模镶块内喷嘴和喷嘴头不与成型结构干与干与,热流道系统的进料口可放置在塑件的任何位置上。通例塑件打针成形的进料口位置凡是根据履历选择。对于年夜而巨年夜的异型塑件,打针成形的进料口位置可运用盘算机扶助剖析(CAE)模拟熔融状塑料在型腔内的勾当情形,剖析模具各部位的冷却功效,确定斗劲理想的进料口位置。
第二,确定热流道系统的喷嘴头形式。塑件质料和产品的操纵特征是选择喷嘴头形式的关头身分,塑件的生产批量和模具的制造本钱也是选择喷嘴头形式的严重身分。
第三,根据塑件的生产批量和打针设置装备摆设的吨位巨细,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。若是成形某一产品,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;若是成形某一产品,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巨细。现在类似形式的喷嘴有多个尺寸系列,分袂知足分歧重量规模内的塑件成形要求。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,末尾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,根据热流道板的外形确定热流道平稳板的外形,在其板上摆设电源线引线槽,并在热流道板、喷嘴、喷嘴头四周计划富足的冷却水环路。
第八,完成热流道系统塑料模具的计划图绘制。热流道系统的发展标的目的
当前,国内外热流道模具的主要发展趋向可归纳为以下几个方面。
元件的小型化,以实现小型制品的一模多腔和年夜型制品多浇口充模。经由过程缩小喷嘴空间,可在模具上设置装备摆设更多型腔,前进制品的产量和打针机的操纵率。在90年月,Master公司开辟的喷嘴最小可至15.875mm;Husky公司开辟的多浇口喷嘴,每个喷嘴有4个浇口,浇口距可近至9.067mm;Osco公司开辟的组合复式喷嘴,每个喷嘴有12个浇口探针,可用于48腔模具的成型。MoldMaters公司针对小型制件的空间限制,在2001年开辟了用于小制件的喷嘴,含集体加热器、针尖和熔体通道,体积直径小于9mm,浇口距仅为10mm,可成型重量为1~30g的制品。
热流道元件的标准化、系列化。当前,用户要求模具计划和制造周期越来越短,将热流道元件标准化不单有利于淘汰计划事情的一再和降低模具的造价,而且很是便于对易损零部件的更协调维修。据报道,Polyshot公司已开辟出快换热流道模具体系,尤其适于打针压力为70kN的小型打针机。Husky、Presto和Moldmasters等公司的喷嘴、阀杆和分流板都作为标准型便于快速更协调交付模具,现在国外只需4周即可交付模具。
热流道模具计划集体靠得住性前进。现在国内外各年夜模具公司对热流道板的计划和热喷嘴相毗连部门的压力漫衍、温度漫衍、密封等问题问题的研究开辟极为重视。叠层热流道打针模的开辟和操纵也是一个热点。叠式模具可有用增添型腔数目,而对打针机合模力的要求只需增添10%~15%。叠式热流道模具在国外一些发家国家已用于财产化。
改良热流道元件质料的方针在于前进喷嘴和热流道的耐磨性和用于敏感质料成型。如操纵钼钛等韧性合金质料制造喷嘴,以金属粉末打针成型经烧结制成热流道元件已成为概略。
开辟切确的温控系统。在热流道模具模塑中,开辟更慎密的温控装配,节制热流道板和浇口中的熔融树脂的温度是提防树脂过热降解和产品机能降低的有师法子。将热流道用于共注。经由过程支管和热喷嘴元件的有用组合计划可使共注成型与热流道手艺相团结,由此成型3层、5层甚至更多层的复合塑料制品。例如Kortec公司开辟出了熔体输送系统和共注喷嘴;Incoe公司的多出口、多模腔共注支管生产线能用于多质料多组分共打针。热流道手艺在中国
作为一项前辈的注塑加工手艺,热流道手艺在欧美国家的普遍操纵可以追溯到上个世纪的中期甚至更早,早在1940年12月,E.R.Knowles就取得了热流道手艺的专利权。而在中国,这一手艺的真正推广应用不外是近几年发生的事情。
跟着热流道手艺的日渐推广应用,热流道模具在塑料模具中的比重将渐渐前进。因为上面讲到的接纳热流道手艺模具的诸多利益,是以,热流道手艺的应用在国外发展较快,良多塑料模具厂所生产的模具50%以上接纳的热流道手艺,甚至80%以上,功效十年夜白显。热流道在国内也已用于生产,但总体不够10%,这个差距相等巨年夜,这意味着这个行业有着相等年夜的市场空间存在。近年来,热流道手艺在中国的渐渐推广,这在很年夜水平上是因为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,注塑生产已经相等的依靠于热流道手艺。可以这样说,根柢上没有操纵热流道手艺的模具现在已经很难出口,这也造成了良多模具厂家对于热流道手艺的意识上的转变。可是因为良多外国进口的热流道系统价钱斗劲贵,国内很年夜一部门厂家担任不了,所以就出现了一些国产的商品化的热流道系统元件。这对于热流道手艺在中国的推广有很年夜的利益。不外当然热流道手艺已经起头推广,有的厂接纳率达20%以上,一样平常接纳内热式或外热式热流道装配,少数单元采器具有全国前辈水平的高难度针阀式热流道装配,但总体上热流道的接纳率达不到10%,与国外的50~80%对比,仍是远远不够的。
迩来几年里,全国闻名的热流道手艺供给商们连续一直以各种形式进驻中国市场,或建树生产基地,或根究代办署理,或设立办事处,或建树子公司,应该说,这个潮流对中国的模具行业手艺的快速汲引起到了巨年夜的浸染。这一潮流中,无疑是近水楼台的韩国企业脱手最早,韩国的Yudo(柳道)、SINO(R)(先锐)等品牌在我国均具备了相等的影响力;还有总部位于荷兰的Synventive(圣万提)和加拿年夜的Mold Masters(马斯特)在姑苏和昆山建树的工场今年也将先后投产;北美注塑财产巨人Husky(赫斯基)多年来始终致力于热流道手艺在我国的普遍推广事情,其独资建立的亚洲运营中心——赫斯基上海中心也拥有强大的热流道供给能力;而国产优秀热流道塑美热流道更为中国的热流道市场注入了新的生命力。与此同时,我国年夜量的新兴平易近营企业也体味到这一规模的无限商机,纷纷建树热流道生产企业,这对于降低热流道手艺的操纵本钱和其推广应用都具有很是严重的意义,但总体来说,我国本土企业现在能够供给的手艺年夜多仍较为低级,选择空间小、质量不安定、维护周期短的问题问题的出现经常会影响到卑劣企业的对其产品的信任度。
热流道手艺普遍应用是塑料模具的一年夜转变。在注塑成型方面,其拥有相等多的无可对比的优势,可以这样说,跟着其手艺的进一步发展成熟和制造本钱的的降低,热流道手艺将越来越闪现其巨年夜的优势。拟订热流道元器件的国家标准,积极生产价廉高质量的元器件,做好热流道手艺的宣传推广,是发展热流道模具的关头。
如何防止热流道漏料
什么原因造成热流道漏料
大多数情况下,热流道系统的漏料并不是因为设计不良造成的,而是因为未按照设计参数进行操作。通常,漏料发生在热嘴和分流板间的密封处。根据一般热流道的设计规范,在热嘴处都有一个钢性边缘,它可确保热嘴组件的高度小于热流道板上的实际槽深。之所以要设计这个尺寸间差(通常称为冷间隙),目的是为了避免系统处于操作温度时不至于因热膨胀而损坏部件。例如:对于一个60mm 厚的分流板和一个40mm 的热嘴组件(总高度为100mm),当温度升高到230℃的操作温度后,通常会膨胀0.26mm。如果没有冷间隙,热膨胀往往会造成热嘴的边缘损坏。因此,在冷却条件下没有有效的密封是造成热流道漏料的主要原因.
通常,为了保证系统的密封(热嘴和分流板),必须将系统加热到操作温度,以使其产生的力足以抵消注塑压力,从而防止注塑压力将两个部件顶开。一般,缺乏经验的操作者往往不会等待系统达到操作温度,更糟糕的是,他们甚至可能忘记打开加热系统。这样,带有冷间隙的热流道在未达到其操作温度前,其表面所产生的压力也就无法防止漏料。
另外,在加热过度的情况下也可能发生漏料现象。由于带钢性边缘的热嘴对热膨胀的适应性差,当系统被过度加热后,一旦再降低为操作温度时,由于钢性变形的影响,其产生的密封压力无法防止泄漏。这种情况下,除了漏料会造成系统损坏外,还会因为压力过大而对热嘴造成不可恢复的损坏,从而需要更换热嘴。
由于热嘴和分流板的预载非常重要,所以必须严格遵守热流道供应商提供的尺寸和公差要求,才能有效防止系统漏料。因此,对于模具制造商而言,应根据热流道供应商的图纸要求仔细检查所有的热嘴组件高度和槽的尺寸,如有问题,还应与热流道供应商及时沟通。
防止漏料的热嘴设计选项
对各种不同的热嘴而设计的分流板和热嘴的密封情况。有钢性边缘、没有防漏功能的设计。这种设计在冷却条件下无主动密封,也无过热保护,其操作温度范围是±27℃。热嘴背部被固定在分流板上,将热嘴固定在分流板上的高温螺栓可以防止冷却条件下的泄漏。因为钢性边缘在常温下需要一定的膨胀空间,因此该系统仍然要有冷间隙。尽管这种方法能够防止熔料从热嘴到分流板的泄漏,但却无法防止过热条件下部件的热膨胀,其操作温度范围是±27℃。一种既经济又有效的防止热嘴与分流板间漏料的方式,可适用于小腔数系统。由于利用螺栓被固定在分流板上的热嘴可与分流板一起运动,因此这种设计对热嘴有最小长度的要求,对模腔间距也有限制。热嘴边缘采用弹性而非钢性设计,弹性边缘在冷却条件下可提供预载,并可防止系统被损坏。如果因意外而加热过度,它还可以吸收热膨胀,其操作温度范围可扩大到±110℃。
如何发现漏料
通常情况下,人们很难发现热流道是否出现漏料现象,因为从模具外面根本无法看到。但是,如果细心观察,还是能够通过一些迹象发现漏料现象。一般,当设置一个全新的热流道时,操作员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(每次注射量为熔道/模腔的容量),那么在三次注射后,模腔内应该已经有熔料。如果没有,很有可能是熔料泄漏到了分流板槽中。启用热流道时,必须确保注射量在机器上被设置正确。
在操作过程中,另外一种漏料的迹象是部分模腔或产品充料不完全。这是因为注射的部分熔料泄漏到了分流板槽中,造成了产品的注塑不充分。在注塑机的控制界面上,这种情况显示为工艺参数的突然变化。
如果操作员怀疑有漏料存在,则应该立即关闭注塑机,等系统冷却后再进行检查。在清理系统并检测出漏料原因后,还应该检查所有部件。这是因为过热的温度或清理过程都有可能造成对部件的损坏。如果发现部件被损坏,应该即时更换部件。
最后值得一提的是,高品质的热流道模具所带来的操作优势远远大于操作过程中可能发生的漏料带来的麻烦。因此客户在购买热流道时,应对各种热流道的设计及其性能进行充分的了解,以确保重要参数的加工精度,并为各相关人员提供必要的技术培训。
什么是热流道
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。
热流道相关知识
热流道技术被越来越多地应用在注塑工艺中。热流道系统具有哪些技术、经济优势?在什么情况下使用热流道更为经济?如何选用热流道?所有这些问题都是注塑生产商应该了解的。
经过20 年的技术积累和市场培育,近年来,热流道模具在国内正以每年40%~45% 的增长率迅速普及。有关资料表明,当前热流道在注塑模具中的使用率为2%,今后10年将达到30%~50% 的比率。
热流道系统的技术、经济优势
改善了产品质量在注塑生产中,如果使用传统的冷流道模具,熔融的塑料原料在被注入型腔前就已在流道中降温,致使其粘度增高,流动性降低,导致注塑压力较大,增大了产品的内应力,从而出现产品变形、表面性能和力学性能降低等方面的问题。热流道系统则能够使熔融的塑料原料保持预先设定的理想温度状态,并将其直接注入型腔,从而最大限度地保证了塑料原料的流动性,使注塑压力和产品的内应力大大降低,改善了补缩效果,有效地改善了产品的力学性能和表面质量。
节省塑料原料
由于热流道系统将熔融的塑料直接注入型腔,所以不再有残存在流道中的塑料(俗称废料把)。与冷流道模具相比,单从这一点考虑,就能节约大约20% 的塑料原料。另外,由于热流道技术能大大减小某些产品的壁厚,从而在另一方面避免了塑料原料的浪费。即使考虑到冷流道模具所产
生的废料可以降级再利用或变卖,但总体而言,热流道模具所能节省的塑料价值平均可达到15% 左右。
节约能源
在注塑过程中,如果使用冷流道模具,流道中的塑料是被注塑机加热后再冷却成型。使用热流道模具则没有这个过程,并且维持热流道系统自身运行的能量非常低,因此同冷流道相比,平均能节约20%的电能。
提高了生产效率
通常,注塑成型周期在很大程度上取决于模具的冷却速度。由于热流道系统消除了多余的废料,也就消除了这些废料给模具带来的多余热量,从而可使生产效率提高10% 左右。如果综合考虑上述热流道系统所带来的技术和经济效益以及购买热流道系统的费用支出,通常使用热流道以后,可使规模化的注塑生产成本降低30%。
何时使用热流道系统
在注塑生产中,决定是否使用热流道系统以及在什么情况下使用热流道系统将更为经济,通常需要从技术因素和经济因素两个方面来考虑。
1、技术因素
从技术角度判断是否采用热流道系统,一般需要由产品开发人员和模具制造商共同做出决定。在判断过程中,可以邀请热流道系统供应商参与讨论并提供必要的技术支持。
一般情况下,对于某些大型、薄壁注塑产品或者结构复杂的产品,例如大型电视机的壳体、汽车保险杠、空调面罩等,当使用冷流道模具无法成型或成型十分困难时,热流道系统通常是首选的技术手段;有些注塑产品,虽然使用冷流道模具也能够顺利成型,但出于对产品某些性能的要求,例如力学性能、表面美观性、光学要求、形状和结构的稳定性等,往往需要采用热流道系统来改善塑料的流动性;特别地,如果使用针阀式热流道系统,还可以通过对时间的有效控制,改变溶接痕的分布,甚至消除溶接痕。
2、经济因素
从经济的角度决定是否采用热流道系统,通常是将热流道系统的购买费用与其所带来的经济回报进行比较。在实际考察中,需要根据产品生产的具体情况进行计算对比。
假设在一年中的全部生产周期内,采用热流道系统所带来的原料节省费用、节能费用、生产效率提高以及模具规模扩大所产生的附加利润等方面的总和大于购买热流道系统价格的2倍,则注塑生产商对热流道系统的投资是没有风险的。
选择和使用中应注意的问题
选择热流道系统的关键是选择好的供应商。由于热流道技术是一项动态应用技术,它随着使用条件的不同,具有很大的变数。在实际应用中,系统分析和应用经验常常是至关重要的。所以,供应商所提供的不应该只是热流道产品,更重要的是,供应商还应提供系统分析和周密的技术服务,这其中包含了前期的技术咨询。
一个合格的热流道供应商,必须具备的基本条件是:
拥有专业的技术队伍和服务队伍;
拥有合法的通用流动分析软件(如MoldFlow 软件)。热流道供应商只有长期得到软件供应商的技术支持,才能获得准确的分析结果。如果使用盗版分析软件,所给出的分析报告往往是虚假的。与一般的操作系统软件不同,分析软件所提供的是工程设计的依据及其安全性,而一般的操作系统软件仅仅提供一个工作平台;
拥有精密的数控加工设备,以制造出高精度的热流道产品;
拥有多年丰富的应用经验;
拥有充足的备件库存或备件制造能力。
对于上述基本条件,如果缺乏任一环节,都有可能导致客户对热流道应用的失败。注塑生产商在选择热流道系统时,应充分注意以下几点:
在产品开发或模具设计阶段,应当尽可能充分地表达所有的技术要求,并将所有的技术数据充分提供给热流道供应商,以便热流道供应商能够获得足够的设计依据,达到最佳的设计目标;
当热流道供应商提供设计图纸后,应结合自身的模具结构,仔细审阅并确认。如果根据热流道供应商的要求,需要对模具的某些部位进行加工,必须严格按照图纸进行,否则,微小的改动都有可能导致系统的失败;
特别应该强调的是,对热流道的拆装和维护需要具备专业的知识和经验,为此,注塑生产商应当要求热流道供应商为自己培训必要的操作人员。
热流道系统的技术优势
热流道系统的技术优势
塑料注射模的热流道技术已越赖越广泛的被应用,累积起来的技术成果与日俱增。为了学习掌握这门先进技术,需要正确认识热流道技术的优势,只有了解热流道的优势才能遏制次项技术的弊病。
1.技术优势:
1)流道凝料不需要脱模。整个注射过程可实现自动化。
2)对浇口系统统一精确的控制使得长流程流道成为可能;也保证了多型腔生产注塑件的一致性,提高了塑件的精度。
3)高温熔料的塑料物料,有利于压力传递,流道中的压力损失较小。
4)浇注系统可按流变学原理人工平衡;可以通过温度控制和可控喷嘴实现充模平衡;自然平衡的效果也很好。
5)与双分型面的三模板相比,流道更短。
6)保压时间更长且有效,可减少塑料制件的收缩率。
应用热流道技术明显的优点,是原材料损耗减少和易于实现注塑加工的自动化,某些大型的薄壁制件的注射,没有流道技术是困难的,甚至是不可能的。只有应用热流道注射模具生产,才能廉价地大批量生产。
与冷流道相比,热流道系统节约了原料,改善了工艺,提高了生产量;减少或消除主流道和分流道废料,降低生产成本,不但节约了原材料。还节省了对废料处理的工作:
1)降低了原材料的费用。
2)削减了废料的回收、分类、粉碎、干燥和储存工作。可减少粉碎机的数量,节省劳动力,降低能量的消耗节约所需的生产场地。
3)避免了使用回头料对降低制件质量的影响。
4)对于一模多腔注射小型制品,浇注系统的体积愈发达,原才节约愈明显。
在消除了流道赘料后,使得注射自动化变得更容易。使用了热流道注射模具后,强化了注射机的功能,改善了注塑工艺。
1)增加了制件型腔的有效注射体积,也提高了型腔中塑料熔体的可压缩性。
2)减少了所需的注射和保压时间。
3)减少了所需的琐模力。
4)缩短了注射操作循环中的开模行程,消除了取出流道凝料所花的时间。
5)降低了能量消耗。
6)可选择较小的注射机和减少注射机的费用。
7)能注射生产长流程的大尺寸制件。
应用热流道注射模的大批量生产,通过缩短注射周期和强化自动化操作可提高产量。
1)当冷流道的厚度大于注塑件的壁厚时,改为热流道后可缩短冷却时间。
2)改用热流道后,可增大对型腔的充模压力和注射速率,也可减小注塑件的壁厚。
3)对于一模多腔的小型模塑件的注射,由于流道体积所占比例较大,改成热流道后,可减少注射时间和塑化时间。
4)热流道注射模的无废料自动化操作,可以长时间的连续生产,提高了产量。
只有提高了产量,充分发挥节约原材料和改善注射工艺的优势,降低了成本,才能抵消热流道注射模等装备的昂贵投资;抵消注射设备及外围设备等费用,才能获得利益。发挥热流道生产技术优势,还需要实际生产技术条件的保证。
2.使用条件分析
注塑模上使用热流道,生产注塑件的可行性和是否赢利,是经营和制造热流道装备的首要问题。下面讨论在给定的生产条件下,如何决定是否采用热流到道。
首先要了解热流道技术的弊端:
1)因为熔体在长路径的流道中停留时间过长,尤其是在长注塑周期的情况下,会带来的热敏性塑料的热损害。
2)需要精确控制温度。没有统一的温度控制,会引起熔体材料的温度差异,从而导致塑料熔体非均匀填充。
热流道注塑成型是综合性能、难度较高的技术。要实现长期稳定的注塑生产,涉及到模具设计和制造水平、注射工艺规范、热工仪表的自动控制等多方面因素,对热流道技术装备、从业人员的素质和水平都有较高的要求。
热流道技术装备中流道板、喷嘴和温度调节器等的质量要求较高,设计和制造困难,如今都由专门的制造商提供,不在由模具制造企业自行制造。这就要求装备生产和制造商,积极的向使用者热流道运行性能;提供喷嘴和温度调节器等使用、装配和维修的详细说明防止随意的选择喷嘴等元器件;还经常地负责热流道系统的设计和选择,并做好售后服务。
没有一种热流道系统能适用所有塑料材料和所有种类的注射制品。专用的热流道系统对某种热塑性塑料是适合的,但不能适用于另一种塑料,因为热流道系统的操作还进一步取决于众多因素,如注射量和注射速率、流程长度、模具型腔形状和塑料的着色。对热敏性塑料、剪切敏感的塑料、具有阻燃天加剂的塑料以及有纤维增强的塑料,存在某些应用限制。
此外,热流道系统需要有个最佳的温度控制系统。要有“软启动”的加热系统,还要有流道板的区域温度控制、可靠的喷嘴温度控制;以及熟练操作者的合理操作。
要进行生产技术可行性分析,必须了解和明确热流道技术,在生产和技术上的限制,要判断产量提高的程度;与冷流道系统做比较,了解热流道注射模的优势;也要充分注意到实际的上产技术条件。
热流道技术有无可置疑的优势,对是否安装热流道作客观评估时,了解有关热流道使用的局限性很有必要。
1)使用热流道,对具体的塑料品种应用有选择和限制。对于不同的塑料品种必须使用不同的喷嘴。新的塑料品种必须设计制造新的喷嘴,并经过实验。着色塑料的更换是困难和费时的,所应用的流道板和喷嘴应进行专门的设计。
2)热敏性塑料有更大的烧损危险。在注射料筒中塑化后,必须防止在热流道中过热。一些热流道系统里的“死点”,使塑料停滞,并有分解危险。在考虑加工PVC、高温塑料和添加阻燃剂的塑料时,应多权衡使用热流道的利弊。
3)原材料的机械杂质会使系统脆弱,造成交口堵塞。为防止堵塞,在主流道喷嘴或主流道杯里装上过滤网。
4)需要有一定的工作经验,来避免交口流延或喷嘴的泄漏。
5)由于喷嘴的直径关系,一些小型腔的数目和分布受限制。
6)热流道系统使用结果是模具高度增加,注意它是否会超过所使用注射机的语序尺寸。
7)注射机和模具的自动化连续操作是发挥热流道系统作用的条件
未来模具市场将呈现十大发展趋势
一是模具日趋大型化。这是由于模具成型的零件日渐大型化和高生产效率要求而发展的"一模多腔"所造成的。 二是模具的精度越来越高。10年前,精密模具的精度一般为5微米,现在已达到2~3微米,不久1微米精度的模具将上市。这要求超精加工。 三是多功能复合模具将进一步发展。新型多功能复合模具除了冲压成型零件外,还担负叠压、攻丝、铆接和锁紧等组装任务,对钢材的性能要求也越来越高。 四是热流道模具在塑料模具中的比重逐渐提高。由于采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量,并能大幅度节约制作的原材料,因此热流道技术的应用在外国发展很快,许多塑料模具厂生产的塑料模具一半以上采用了热流道技术,有的厂家使用率达到80%以上,效果十分明显。热流道模具在我国也已生产,有些企业使用率上升到20%~30%。 五是随着塑料成型工艺的不断改进与发展,气辅模具及适应高压注射成型等工艺的模具将随之发展。这类模具要求刚性好,耐高压,特别是精密模具的型腔应淬火,浇口密封性好,模温能准确控制,所以对模具钢的性能要求很严。 六是标准件的应用将日渐广泛。模具标准化及模具标准件的应用将极大地影响模具制造周期,且还能提高模具的质量和降低模具制造成本。因此,模具标准件的应用在"十五"期间必将得到较大的发展。 七是快速经济模具的前景十分广阔。现在是多品种小批量生产时代,21世纪,这种生产方式占工业生产的比例将达到75%以上。由此,一方面是制品使用周期缩短,另一方面花样变化频繁,要求模具的生产周期愈短愈好。因此开发快速经济模具将越来越引起人们的关注。 八是随着车辆和电机等产品向轻量化发展,压铸模的比例将不断提高,同时对压铸模的寿命和复杂程度也将提出越来越高的要求。 九是以塑代钢、以塑代木的进程进一步加快,塑料模具的比例将不断增大。同时,由于机械零件的复杂程度和精度的不断提高,对塑料模具的要求也越来越高。 十是模具技术含量将不断提高,中、高档模具比例将不断增大,这也是产品结构调整所导致模具市场走势的变化。 | |
一是模具日趋大型化。这是由于模具成型的零件日渐大型化和高生产效率要求而发展的"一模多腔"所造成的。
二是模具的精度越来越高。10年前,精密模具的精度一般为5微米,现在已达到2~3微米,不久1微米精度的模具将上市。这要求超精加工。
三是多功能复合模具将进一步发展。新型多功能复合模具除了冲压成型零件外,还担负叠压、攻丝、铆接和锁紧等组装任务,对钢材的性能要求也越来越高。
四是热流道模具在塑料模具中的比重逐渐提高。由于采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量,并能大幅度节约制作的原材料,因此热流道技术的应用在外国发展很快,许多塑料模具厂生产的塑料模具一半以上采用了热流道技术,有的厂家使用率达到80%以上,效果十分明显。热流道模具在我国也已生产,有些企业使用率上升到20%~30%。
五是随着塑料成型工艺的不断改进与发展,气辅模具及适应高压注射成型等工艺的模具将随之发展。这类模具要求刚性好,耐高压,特别是精密模具的型腔应淬火,浇口密封性好,模温能准确控制,所以对模具钢的性能要求很严。
六是标准件的应用将日渐广泛。模具标准化及模具标准件的应用将极大地影响模具制造周期,且还能提高模具的质量和降低模具制造成本。因此,模具标准件的应用在"十五"期间必将得到较大的发展。
七是快速经济模具的前景十分广阔。现在是多品种小批量生产时代,21世纪,这种生产方式占工业生产的比例将达到75%以上。由此,一方面是制品使用周期缩短,另一方面花样变化频繁,要求模具的生产周期愈短愈好。因此开发快速经济模具将越来越引起人们的关注。
八是随着车辆和电机等产品向轻量化发展,压铸模的比例将不断提高,同时对压铸模的寿命和复杂程度也将提出越来越高的要求。
九是以塑代钢、以塑代木的进程进一步加快,塑料模具的比例将不断增大。同时,由于机械零件的复杂程度和精度的不断提高,对塑料模具的要求也越来越高。
十是模具技术含量将不断提高,中、高档模具比例将不断增大,这也是产品结构调整所导致模具市场走势的变化。
谈谈热流道的技术
1 热流道技术
1.1什么是热流道
热流道技术是应用于塑料注塑模浇注流道系统的一种先进技术,是塑料注塑成型工艺发展的一个热点和方向。所谓热流道成型是指从注射机喷嘴送往浇口的塑料始终保持熔融状态,在每次开模时不需要固化作为废料取出,滞留在浇注系统中的熔料可在再一次注射时被注入型腔。
理想的注塑系统应形成密度一致的部件,不受所有的流道、飞边和浇口的影响。相对冷流道来讲,热流道要做到这一点,就必须维持材料在热流道内的熔融状态,不会随成形件送出。热流道工艺有时称为热集流管系统,或者称为无流道模塑。基本来讲,可以把热集流管视为机筒和注塑机喷嘴的延伸部分。热流道系统的作用就是把始终保持在熔融状态材料送到模内的每一浇口。
1.2 热流道技术的优点
热流道模具在当今世界各工业发达国家和地区均得到极为广泛的应用。这主要因为热流道模具拥有如下显著特点:
1.2.1缩短制件成型周期
因没有浇道系统冷却时间的限制,制件成型固化后便可及时顶出。许多用热流道模具生产的薄壁零件成型周期可在5秒钟以下。
1.2.2节省塑料原料
在纯热流道模具中因没有冷浇道,所以不产生废料。这对于塑料价格贵的应用项目意义尤其重大。热流道技术是减少废料降低材料费的有效途径。
1.2.3减少费品,提高产品质量
在热流道模具成型过程中,塑料熔体温度在流道系统里得到准确地控制。塑料可以更为均匀一致的状态流入各模腔,其结果是得到品质一致的零件。热流道成型的零件浇口质量好,脱模后残余应力低,零件变形小。所以市场上很多高质量的产品均由热流道模具生产。如人们熟悉的手机,打印机,笔记本电脑,照相机等产品里的许多塑料零件均用热流道模具制作。
1.2.4消除后处理工序,有利于生产自动化。
制件经热流道模具成型后即为成品,无需修剪浇口及回收加工冷浇道等工序。有利于生产自动化。将热流道与自动化结合起来可以大幅度地提高生产效率。
1.2.5扩大注塑成型工艺应用笵围
许多先进的塑料成型工艺是在热流道技术基础上发展起来的。如PET预成型制作,在模具中多色共注,多种材料共注工艺等。
1.3热流道技术的缺点
尽管与冷流道模具相比,热流道模具有许多显著的优点,但是,热流道模具也有他的的缺点。概括起来有以下几点。
1.3.1模具成本上升
热流道元件价格比较贵,热流道模具体积大,热流道定位部分加工精度要求高,成本可能会大幅度增高。热流道系统价格贵是影响热流道模具广泛使用的主要问题之一。
1.3.2热流道模具制作工艺设备要求高
热流道模具需要以精密加工作保证。热流道系统与模具的集成与配合要求极为严格,否则模具在生产过程中会出现很多严重问题。
1.3.3操作维修复杂
与冷流道模具相比,热流道模具操作维修复杂。如使用操作不当极易损坏热流道零件,使生产无法进行,造成巨大经济损失。
1.4 热流道系统的组成
1.4.1 热流道板
热流道分流板
其主要任务是恒温地将熔体从主流道送入各个单独喷嘴,在熔体传送过程中,熔体的压力降尽可能减小,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;结构上有外加热热流道板和内加热热流道板两大类。
1.4.2 喷嘴
热流道喷嘴
热流道模具按喷嘴结构形式不同有多种形式,类型均大同小异。一般有热尖式、针阀式和浇套式等几种形式。
针阀式喷嘴技术上较先进,优点有:
a.在制品上不留下进浇口残痕,进浇口处痕迹平滑;
b.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。
c.可防止开模时出现牵丝现象及流涎现象;
d.当注塑机螺杆后退时,可有效地防止从模腔中反吸物料;
e.能配合顺序控制以减少制品熔接痕。
1.4.3 加热元件
热流道加热元件
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重大。一般有加热棒、加热圈、管式加热器、螺旋式加热器(加热盘条)等等。
1.4.4 温控器
热流道温控器
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,根据需要用户可以同其它模内组件配合使用。
1.5 针阀式热流道的几种常见形式
热流道系统共有热尖式(HOT TIP),浇套式(SPRUE GATING)及阀针式(VALVE GATING)三大类型。其实在每种类型中又可细分为很多产品系列。下面介绍几种阀针式热流道的结构形式:
点浇口尖咀开放式两腔热流道 针阀式X型热流道
针阀式双X型双面热流道 针阀式单腔热流道
1.6 热流道的组成
10、针阀杆 70、圆柱销 30、喷嘴组件 80、浇口衬套 40、气动组件 90、垫圈
50、流道体 100、螺钉 55、气动管接头 110、浇口座 60、浇道衬套
1.7 针筏式热流道的控制原理
针筏式热流道的针阀一般可以通过注塑机的气动控制系统经由电磁阀控制汽缸动作操纵针阀适时打开或关闭。加热系统可以通过流道温控器控制加热保温时间和温度。一般动作流程为:合模--→注塑(温控器加热或保温,针阀打开)---→保压(针阀关闭)---→开模
2 热流道模具的应用范围
2.1塑料材料种类
热流道模具已被成功地用于加工各种塑料材料。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热流道模具加工。
2.2零件尺寸与重量
用热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。应用极为广泛灵活。
2.3工业领域
热流道模具在电子,汽车,医疗,日用品,玩具,包装,建筑,办公设备等各工业部门都得到广泛应用。
3 选择热流道系统时应当考虑的若干技术问题
用户在选择与购买热流道系统时会涉及很多具体技术环节。如果用户具备良好的与热流道相关的技术知识,就容易选择与购买好最合适的热流道系统,保证后面注塑生产过程顺利和提高产品质量。
3.1 热流道产品系列的正确选择
热流道供应商常常按照加工塑件尺寸重量大小的不同,将其热流道元件制成产品系列。如大的塑件使用大尺寸的喷嘴加工,小的塑件用小尺寸的喷嘴加工。所以用户在正确地选择热流道类型以后,就是热流道产品系列的选择。并由此决定模具的结构尺寸与设计制造。为帮助正确地选择热流道产品系列,每个热流道供应商都有一些指导性的技术文件供使用参考。用户应与热流道供应商密切合作,选择好热流道产品系列。
3.2 热流道系统中的注塑压力损失
热流道系统中的注塑压力损失不容忽视。在热流道模具中由于热流道结构设计的需要,会使溶体在热流道系统里的流动距离大大增加。因此热流道系统中的注塑压力损失也往往较大。所以对加工流动性差的塑料(如PC,POM等),溶体在热流道系统里的流动距离大的,或制件重量大等情况,都应采用CAE软件进行流道分析计算。
3.3 标准与非标准热流道系统
各个热流道厂家都提供标准与非准标两种热流道系统。用户应尽量选择准标热流道系统。既尽量选择准标长度与尺寸的喷嘴,热流道板,浇口镶件等。其好处是准标热流道系统比非准标热流道系统价格低,交货期要短很多。而且零件有互换性,有利于将来的使用与维护。常见的标准热流道板的形状有2腔一列,4腔一列,8腔一列,4腔X形状,8腔XX形状等。
3.4 模具上型腔数与布局的选择
用户在设计热流道模具选择型腔数时,除了尽量多放型腔提高生产效率外,还应考虑热流道的设计问题。模具上型腔数与布局的选择应有利于塑料溶体在热流道系统里的流动平衡。所以用户应尽量选择有利于流动平衡的型腔数(如选16型腔而不选15型腔等),以消除人为设计流动平衡所带来的任何失误。
3.5 最小型腔距离的限制
在设计生产微小零件的模具时,人们一般希望将型腔距离安排的尽量近一些,这样模具可紧凑些并可能放上更多的型腔。但最小型腔距离会受到热流道元件如喷嘴之间最小距离尺寸的限制。所以用户在设计型腔距离很近的模具时,要注意检查最小允许喷嘴距离。以避免模具设计返工。
3.6 加工塑料的种类
在选择热流道系统时,加工塑料的种类是一个非常重要的考虑因素。若加工玻璃增强的塑料(如玻璃增强尼龙材料等)就应选用耐磨性好的浇口镶件。若加工容易热分解的塑料(如PVC)就应选用浇道通畅,没有流动死角的热流道系统。若加工流动性差的塑料(如PC)就应考虑选用较大的喷嘴系列,及在热流道板中使用较大的浇道截面尺寸等。
3.7.热流道的多区域温度控制
用户若需要购买大尺寸复杂的热流道系统,或加工对温度敏感,加工参数范围狭窄的塑料,则应选择具有多区域分别控温的热流道设计方案。热流道系统尺寸越大越复杂,就越应该选择具多区域温度控制的热流道系统。
3.8.有换色要求的应用项目
有的用户用同一个模具生产具有不同颜色的同一品种的塑件,在订购热流道时,应尽量选择浇道体积小的热流道系统以加速换色过程和减少废料。
3.9.一模异型多腔模具
在设计一模异型多腔模具时,必须考虑流动的平衡问题。如果零件尺寸重量差别过大,各型腔的注塑压力差别在200-300BAR以上的话,靠改变热流道系统里的浇道尺寸是难以达到流动平衡的。这时应考虑使用阀式热流道系统,或改变模具的整体设计方案。阀式系统允许用户在适当的时刻关闭早期充满的型腔浇口,以避免这些型腔的充模过度问题。
3.10.型腔与热浇道体积的比例关系
与型腔体积相比,热流道系统的浇道体积不可过大。否则塑料溶体在热流道系统里停留时间过长,会产生热分解。
3.11.采用试用模具
热流道模具比较贵重,尤其是高型腔数的热流道模具,价格就更高。如果是要开辟一个新的应用领域,经验不足,或是试图采用较新的热流道元件,就应考虑先制做一个简单的,单型腔的试用模具取得足够经验后,再制做价格贵重正式的工作模具。
4 结束语
随着模具制造技术和注塑工艺技术的不断发展,热流道技术的应用日益广泛,在手机,数码相机,打印机等有精密注塑要求的领域,热流道技术已经被广泛应用。通过热流道技术的应用可以大大降低浇道废料的产生,有效提高产品的成品率和生产效率。减小注塑缺陷和注塑变形等的形成。还可以大大提高注塑工艺的稳定性,以利于自动化批量生产。
Dynamic Feed热流道CAE分析技术
随着中国塑料制品注射加工的蓬勃发展,热流道技术的应用日益广泛。作为在世界上已经应用30多年的热流道技术,是注塑成型技术发展的新阶段,与常规的冷流道相比有诸多好处,包括:节约原材料;缩短成型周期;改善制品表面质量和力学性能;不必用三板式模具即可以使用点浇口;可经济地以侧浇口成型单个制品;提高自动化程度;可用针阀式浇口控制浇口封冻;多模腔模具的注塑件质量一致;提高注塑制品表面美观度等等,但其主要缺点是综合技术难度高,涉及流变学、传热学以及自动控制的理论。热流道模具用于大批量的高效益生产,模具和热流道装备的投资比一般注塑模具大得多。因此,必须改变传统的经验设计方法,应用计算机流动模拟分析软件辅助设计,以保证可靠设计质量。moldflow软件作为和热流道技术同步发展的世界领先的注塑成型cae分析软件,全面支持热流道分析优化技术,是唯一支持dynamic feed®热流道分析技术的cae软件。moldflow的热流道技术 当今全球著名热流道供应商如husky、mold-masters、synventive、dme、emp、incoe、psg等无一例外在应用moldflow技术进行热流道系统的优化设计分析,同时moldflow公司还提供优秀的altanium®热流道温度控制器,为热流道用户提供更全面的解决方案。
图1 moldflow/3d热流道分析
moldflow可以准确优化热流道系统的布局和尺寸,以及优化热流道成型的最佳工艺条件。moldflow可以自动计算热流道的尺寸,综合考虑工艺条件以及材料特性的影响,从而获得热流道的最佳平衡,而这是凭经验无法实现的。moldflow可实现热流道、冷热混合流道、阀针式热流道、dynamic feed®热流道等分析。运用moldflow的3d热流道分析技术,可考虑剪切效应对热流道成型的影响。因为热流道价格昂贵,一旦制造出来不易更改,通过moldflow分析可以在热流道加工制造之前全面评估热流道设计对注塑的影响,如外观质量、翘曲变形、内应力等,从而提高热流道工作的稳定性和可靠性,节省开发周期、减少成本和提高质量。
图2 moldflow流道自动平衡分析
moldflow在dynamic feed®热流道分析中的应用
dynamic feed®系统是由斯坦福大学发明的新技术,后来由热流道技术的领导者synventive molding solutionstm所发展。dynamic feed®是一个提供各个浇口独立式实时、闭环的工艺控制的热流道送料系统。dynamic feed®的核心技术是引入了热流道浇口控制器。与此对应,moldflow也支持热流道浇口控制器的设定与分析,从而moldflow可以全面支持dynamic feed®的热流道注塑成型分析。
图3 dynamic feed®工作原理和在moldflow中的实现
dynamic feed®在每个浇口采用压力控制器,moldflow则可模拟达32个注射位置的分析。信号来自热流道系统压力传感器,以动态控制多个热流道的阀浇口,从而可获得预先设定的压力曲线。中央控制器通常采用最高的压力,以确保各个压力控制器控制的浇口需要的流速。显而易见,该系统没有速度控制阶段,所以没有速度/压力切换位置。
dynamic feed®主要用于多型腔模具、家族模具,特别是多浇口大型注塑制品成型模具。对于多浇口大型制品,可实现各浇口的独立流动控制,从而控制型腔特殊区域的填充,可消除或改变熔接线位置,预防流动前沿的滞流等。对于家族模具则可以设定各型腔的填充和保压曲线。对于多型腔模具则可以优化各型腔的工艺条件。
图4 运用moldflow分析的dynamic feed®具有均匀的收缩
传统的做法是采用“试错法”确定单型腔的压力曲线,再应用于多型腔的浇口压力控制器中。但对多浇口大型制件,靠“试错法”无法获得合理曲线,只有依赖moldflow的分析优化才能预先获得优化的设计。分析的第一步就是模拟通过一个,或二个,或更多阀浇口的流动(填充+保压)过程,从而获得合理的各浇口优化压力曲线。 moldflow具有成熟的热流道分析技术,是热流道系统优化设计必不可少的工具。通过moldflow的分析可以确保dynamic feed®热流道设计的最优化 多抽芯热流道注射模具设计及制造
合理的模具设计,主要体现在所成型的塑料制品的质量(外观质量及尺寸稳定性),使用时的安全可靠和便于维修,在注射成型时有较短的成型的周期和较长的使用寿命以及具有合理的模具制造工艺等方面。以上所体现的各个方面,都与模具设计有着非常密切的关系。一副设计合理的模具,就有85%成功的希望,其他就得依靠设备和模具制造工人的熟练程度来达到,所以要得到一副优良的模具,就要竭尽全力地提高注射模具的设计水平和质量。本文结合作者多年的注射模具设计与制造经验,以多抽芯热流道注射模具的设计过程为例,来对典型注射模具设计的过程加以详细说明。
产品建模
接受任务书
成型塑料制件的任务书通常由制件设计者提出,其内容如下:
(1) 过审签的正规制件图纸,并注明采用塑料的牌号、透明度等;
(2) 塑料制件说明书或技术要求;
(3) 生产产量;
(4) 塑料制件样品。
通常模具设计任务书由塑料制件工艺员根据成型塑料制件的任务书提出,模具设计人员以成型塑料制件任务书和模具设计任务书为依据来设计模具。
设计依据分析
该模具设计的依据是塑件图纸和塑料制件样品。对于塑件图纸,要注意图纸的技术要求,许多图纸明确给出尺寸公差等级、未注圆角、产品壁厚等,这些在模具设计时必须加以注意;对于塑料制件样品,重点是在样件上提取有用的模具设计信息,避免在设计上走弯路,这些信息包括分型面的位置、浇口的位置和形式、顶杆的大小与分布、抽芯机构的设计等等。
该塑件材料为塑料ABS,制品颜色为乳白色,按统一色板检验,色泽为1008。制品成型后要求外观挺括,无明显缩印、裂纹、流痕、熔接痕、顶白、银丝斑、冷夹、划伤、擦毛等缺陷,浇口、顶杆痕及分型合模线等飞边毛刺应修边完整干净,不得损伤外观。尺寸公差按GB/T14486-93标准MT2级执行,内外表面粗糙度为Ra3.2,壁厚为2.5mm,未注倒圆角为R0.5mm,订货要求采用一模一腔,模具寿命为50万模次。
消化塑料制件图和工艺资料
设计人员要认真消化图纸,了解制件的用途,分析塑料制件的工艺性,尺寸精度等技术要求。例如塑料制件在外表形状、颜色透明度、使用性能方面的要求是什么,塑件的几何结构、斜度、嵌件等情况是否合理,熔接痕、缩孔等成型缺陷的允许程度,有无涂装、电镀、胶接、钻孔等后加工。选择塑料制件尺寸精度最高的尺寸进行分析,看看估计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来。此外,还要了解塑料的塑化及成型工艺参数。消化工艺资料,分析工艺任务书所提出的成型方法、设备型号、材料规格、模具结构类型等要求是否恰当,能否落实。成型材料应当满足塑料制件的强度要求,具有好的流动性、均匀性和各向同性、热稳定性。根据塑料制件的用途,成型材料应满足染色、镀金属的条件、装饰性能、必要的弹性和塑性、透明性或者相反的反射性能、胶接性或者焊接性等要求。
零件三维建模
该制品材料为ABS塑料,注塑加工成型。其形状大体为扁长方形,由复杂曲面、加强筋、勾卡等特征组成,采用PRO/E软件中的Protrusion(伸出项)、Cut(切减项)、Rib(加强筋)、Round(倒圆角)、Offset(偏移)、Curve(曲线)、Surface(曲面)、Surface Merge(曲面合并)、Surface Extension(曲面延长)、Transformed Surface(镜像)、Draft(拔模)等实体特征和曲面特征完成塑件的三维数据建模,最后完成的三维数据模型如图1所示。
模具设计
确定模具的结构形式
由图1可知,该塑件属于中型薄壁制件,考虑到模具加工难易程度,排气、脱模及成型操作,塑料制品的表面质量等因素,故分型面如图2所示。制品所有卡子需采用斜顶(斜推)进行侧抽芯。热浇口选在分型面上,即从制品边缘进料的热流道侧浇口(如图2所示),这样既不影响美观,又可以调整充模时的剪切速率和浇口封闭时间。ABS材料具有超强的易加工性、外观特性、低蠕变性和优异的尺寸稳定性以及很高的抗冲击强度。ABS收缩率一般在0.4%~0.7%范围内,本例选为0.6%。脱模方式选为油缸顶出复位系统与斜顶(斜推)抽芯机构。
确定型腔的布置与成型方式
根据该塑件的几何结构特点、尺寸精度要求、批量大小、模具制造难易、模具成本、锁模力的大小等确定型腔数量为1腔。根据塑件的特点,来确定具体的型腔成型方法,即采用整体式还是镶拼式,该模具采用镶拼式结构(具体形状见图3),在基准角对角采用楔紧块锁紧,另外还要确定型腔、型芯、动定模套板的强度与大致尺寸。由于型腔直接和高温高压的塑料相接触,所以成型零部件一般都应进行热处理。考虑到模具连续工作时间长、模具寿命要求高、塑件外表面光洁度高等因素,动模芯采用P20,定模芯采用2738(抛光性能好)。在考虑型腔成型方式的同时,还要考虑制造工艺的可行性。往往初学者设计出的模具有些地方用现有设备很难或根本无法加工出来,这就需要设计人员和编程人员、生产人员等共同协商,找出一个既易于成型又方便加工的设计方案,该模具在确定其结构形式时就充分考虑到这一点。
确定浇注系统和排气系统
考虑到该塑件外表面不能设置浇口,故采用2个热流道侧浇口进料,整个热流道系统的形状如图4所示,其中主热浇道、分热浇道及热浇口的形状、位置、大小等均是通过Moldflow软件进行流动分析所得到的一个最佳布置方案,流道的转接处采用光滑圆弧连接,镶接处保证密合。排气系统考虑到塑件成型面积大和熔融塑料流程长特点,除通过顶杆、斜顶(斜推)等间隙配合和分型面进行排气外,还在模芯四周开设均布的排气槽,以免产生燃烧印等工艺缺陷。
确定抽芯方式与顶出方式
由于塑件上有和开模方向不同的侧向凸凹(倒勾),故需确定其勾卡的侧抽方式,如斜导柱、斜滑块、斜顶、斜推、液压油缸等。考虑到该模具抽芯距离不大、加工工艺和制造成本等因素,决定拟采用斜顶(斜推),但由于卡子之间的距离太近,若全部采用斜顶就会发生干涉现象,故可采用9个斜顶、3个斜推(如图2所示)进行侧抽芯,斜顶与斜推倾斜角度根据侧抽芯距离而定。为了保证顶出平稳可靠,决定采用双油缸顶出复位系统,同时配有行程开关进行行程控制,通过顶杆、2个直顶、斜顶和斜推等将塑件从动模芯中顶出,这样,不仅工作效率高,而且有利于提高模具寿命。
分模设计
在产品建模成功和分型面确定好后,接着就要进行分模设计。整个分模设计在proeWildfire4.0模具设计模块中进行,先建立毛坯和设置收缩率0.6%,然后利用曲面相关操作命令将分型面延伸至毛坯边界或以外,紧接着进行毛坯分割,并生成动定模芯与浇注件,最后进行相关干涉、拔模等检查和装配尺寸、卡勾位置等校对。在动定模芯造型完毕后,紧接着就要进行9个斜顶与3个斜推的分模设计,在斜顶(斜推)设计完成后设置不同颜色后就显示出如图2所示效果。
确定模板厚度尺寸和模架大小
通过上述的设计步骤,塑件成型所需的水平面的投影大小基本得以确定,再考虑到动定模芯、复位杆、导柱、导套等位置是否相互干涉,从而可估算出模具的水平面的投影尺寸。确定如图4所示动模套板6和定模套板11的厚度。模板的厚度主要取决于塑件的高度、模板的面积、以及冷却水道排布等。强度和刚度计算是一种方法,但耗时较长,我们主要依靠经验确定。确定时要考虑模芯的固定深度和方向、相互之间的配比等。在本模具中,动、定模套板的厚度分别为170mm、140mm。另外,模脚的高度需根据实际塑件的特点而定。若型腔较深,需加高垫块以保证足够的顶出距离,在此模脚24高度为250mm,顶出距离为90mm。整个模架在proeWildfire4.0装配模块中进行三维造型和装配,将模架造好之后,再完善各个模板的尺寸与导柱、导套、复位杆、大小拉杆等在模架中的位置尺寸,最后确定该模具的最大外形尺寸为1000×580×780,模架采用两板式热流道结构,按下料单定作,拟选用HTF-750型注塑机。
其它模具零件的三维造型与结构设计
在分模设计与模架设计完毕后,紧接着要进行其它模具零部件的结构设计。同样在proeWildfire4.0装配模块中进行剩余零部件的三维造型和装配,由于零部件较多,在此不再详述,但造型完毕后要注意进行全局干涉检查,若存在零部件间的干涉还得进行修改。最后,进行流道系统和顶杆孔的三维造型设计,流道按Moldflow软件分析结果进行三维设计即可,而顶杆孔的设计既要顾及易蓄模的地方,又要考虑到冷却水道的布置问题,其位置排布如图4所示。
确定冷却水道的分布形式
塑料充满型腔后,应通过冷却使之定型,从而得到制品。冷却水道的分布应遵循一定的原则,总的来说,应保证塑件充分冷却且收缩平衡,而又不与其它零部件、孔系发生连通现象,以免漏水。本例中水道纵向排布,直径为φ10mm,具体布置形式见图4。冷却系统设有翻水孔,以增加冷却效果,同时采用O型密封圈密封,以免出现泄漏现象,而且快速管接头不要露在模具外面,以免吊装和放置模具时将其压坏。最终生成的三维模具装配图如图3所示。
绘制模具图纸
模具设计构思的过程,也就是模具图纸的绘制过程。随着CAD/CAE/CAM技术的进一步发展,无图纸加工虽已日见普遍,但是在一般的实际加工过程中模具图纸仍然是必不可少的,因为它能给操作工和钳工等提供一些重要位置尺寸、装配尺寸、技术要求、形位公差、粗糙度等。在综合考虑充分显现出浇口套、流道、水道、顶杆、复位杆、导柱、导套、螺钉、斜顶(斜推)、型芯和型腔镶块等结构元件前提下,先在proeWildfire4.0中创建工程图,然后另存为*.dwg文件格式,最后在intecad2000中进行编辑与修改。绘图时先将确定的结构元件一一绘出或细化,对于剖切不到的重要零件可另加局部剖视图或以虚线表示。在完善装配图时,可能需要根据零件图绘制过程中发现的一些问题对装配图的某些结构进行修改或补充,从而得到一张较完整的模具装配图(如图4所示)。最后标注零件序号、零件明细表、标题栏、模具最大外形尺寸、顶出行程、基准角和技术要求等。在绘制装配图后接着绘制全部零件图,模具零件图的出图顺序应为:先内后外,先复杂后简单,先成型零件,后结构零件。所有零部件均先在proeWildfire4.0中创建工程图,然后另存为*.dwg文件格式,最后在intecad2000中完成尺寸、公差、粗糙度等标注及技术要求、标题栏的填写即可。
浅述电器外壳热流道注塑模设计
热流道注射塑料模在国内广泛应用,不仅是因为热流道注射塑料模缩短了制件的成型周期、节约了塑料原料、能实现自动化生产过程,而且还因为在热流道模具的成型过程中,塑料熔体的温度在流道系统里能得到准确地控制,尤其在一模多腔的注射模具中,流道内的熔体温度能基本保持与注射机喷嘴的温度大致相同或相近,因而流道内的压力损耗小,熔融塑料以极其均匀的状态流入各个模腔,从而获得高品质的塑料制件。热流道注射成型的零件浇口质量好、脱模后残余应力低、零件变形小。因此,对质量要求高的﹑生产批量大的塑件可采用热流道注射模生产。 1 产品结构工艺性 一种电器外壳的产品结构图如图1所示,该产品的底部为一凹曲形,产品口部的周边均布有三个直径为φ3mm,深度为12mm的盲孔,可用自攻螺钉连接面盖。产品的口部有一高度为5mm,直径为φ153mm的止口位,需要与面盖相配合。零件的材料为PC塑料,颜色为乳白色。PC料的学名为聚碳酸酯,是一种常用的热塑性工程塑料,具有良好的力学性能,冲击强度优异,尺寸稳定性好。在200~220℃呈溶融状态,熔融温度高,熔体粘度大,因而在成型时熔体的流动差,其溢料值为0.06mm。一般在高料温、高压力和较高的模温下快速成型。 |
从产品结构图中可以看出,产品的分型面必须选择在直径为φ156.2mm的最大轮廓截面位置。对于该产品而言,浇口的位置只有选择在产品底部的中心进料,才能保证在注射成型过程中熔体流动填充的均匀性,并将型腔内的气体从分型面的周边所开设的排气槽排出。通常的情况下,模具需采用细水口三板模结构,以便从不同的分型面分别取出浇注系统凝料和塑件产品。对一模多腔的细水口模具结构而言,其浇注系统凝料很长,易浪费原生塑料。此外模具在采用次序分模的过程中需要有很大的开模行程空间。由于PC料的流动性差,浇注系统太长对注射成型过程不利,需要有较高的料温和较大的注射压力。因而采用热流道浇注系统的结构可以解决上述问题。 2模具结构设计及其工作过程
根据产品生产批量大的要求,模具采用了1模4腔的结构形式,采取了从产品顶部中心进料的十字形热流道板的浇注系统结构。这种结构不仅使产品浇口处的痕迹较小,从而使产品获得良好的外观质量,而且还可实现自动化生产控制过程,模具结构装配图如图2所示。
1隔热板 2定模座板 3支撑块 4冷却水嘴 5定模板 6定模型腔镶件 7动模型腔镶件
8动模板 9支撑块 10动模座板 11隔热板 12支承柱 13顶杆固定板 14顶杆垫板
15动模定位套 16隔水片 17密封圈 18导套 19动模型芯镶件 20导柱 21热嘴
22定模定位套 23热流道堵头 24加热管 25热流道板定位垫圈 26承压垫圈 27接线盒
28连接电缆线 29十字形热流道板 30模具定位圈 31浇口套 32热流道板支承圆柱销
33顶杆 34顶管 35顶管型芯针 36压板 37顶杆防转销钉 38顶板导套 39 顶板导柱
40限位垫圈 41复位杆
2.1 模具的结构设计
对于1模4腔的模具结构,热流道需采用热流道板的结构形式。如图3所示为十字形热流道板安装在模具中的结构图。在十字形热流道板上,加热的方式是采用两根整体式加热管进行加热控制的。加热管和热嘴的连接电缆线通过模板上开设的线槽连接到接线盒上。为了控制热流道板上的温度,使其不能超过塑料的分解温度,在热流道板上和热嘴中均安装热电偶,通过温度控制系统实现温度的自动控制,保证热流道板中的塑料在成型过程中始终保持熔融状态,同时又不要在过热的情况下发生碳化和分解。
采用十字形热流道板后,模具在浇注系统中的压力损失小,注射过程所占有的时间极少,浇注系又不用冷却,所以成型周期所占有的时间主要消耗在对塑料制件的冷却上。为了使模具在注射后将制件快速冷却到塑料的玻璃态温度之下,使制件具有足够的强度被推杆和推管顶出脱模,模具在定模型腔镶件内设置了内外两道槽形冷却循环水道,在动模型芯镶块内除了设置槽形冷却循环水道外,还在中心部位设置了隔片式的冷却水道,以达到有效地控制模具温度在所需要的温度范围的目的。
为了在注射成型的过程中排出型腔内的气体,在分型面上于型腔周边沿产品的径向开设了排气槽。排气槽的宽度为10mm左右,深度小于或等于PC塑料的溢料值0.06mm。
模具的脱模机构采用了简单的顶杆和顶管顶出。因顶杆的端部为曲面,在固定顶杆时需要在顶杆上加防转销钉,顶管型芯针用压板固定在动模座板上。
2.2 模具的工作过程
模具安装到卧式注射机上,连接电加热和温度控制电源,连接冷却循环水道。注射前先将模具的热流道板加热到合适的温度,然后调整好注射成型的相关工艺参数,再进行注射成型过程。模具开模后由顶杆和顶管组成的脱模机构从动模型芯上推出塑件,合模时动模前移,由复位杆使顶出机构复位,完成一个注射成型周期。
为了保证注射成型质量,一定要控制好热流道板的温度和模具的温度,否则热流道板的温度过高会导致塑料熔体产生分解,影响塑件的质量。
3结束语
模具的浇注系统采用了热流道板后,从很大程度上改善PC料的流动性,减小了注射成型所需要的注射压力,保证了产品的质量。此外还缩短了成型周期,节约了大量的塑料原料,减少了再生料,且完全实现了自动化生产控制过程。该模具自投产以来,一直运行正常,为企业创造了可观的经济效益.
掌握热流道的正确使用方法
热流道(HRS)也称热水口,即把固化的水口变成熔融的水口,其组成比较简单,主要包括分流板、热咀、温控器等。其中,分流板按形状可分为工形、X形、Y型、T形、口形及其它特殊形状;热咀按形状可分为大水口、尖咀、针阀咀;温控器按温控方式可分为表芯式、插卡式以及电脑集中控制式。模具设计与制造 在注塑加工中,热流道与模具配合使用,并扮演着非常重要的角色。例如,在超薄件的注塑生产中(如手机电池盖),通过使用热流道能够很轻松地生产出高精度、高质量的产品;对于流动性差的注塑原料(如LCP),通过使用热流道能明显改善原料的流动性,保证注塑生产顺利进行;对于一些大型注塑件,如汽车的保险杠和门板、电视机后壳、空调外壳等,通过使用热流道,使非常困难的注塑成型变得相对简单化。
在多型腔的模具注塑中,缺乏热流道根本就无法成型。可以说,热流道是保证流道平衡的最好技术。由于塑胶在流道里存在剪切力,无论模具具有多合理的几何平衡,所成型出来的产品重量也很难一致,特别是对于多型腔的模具而言,如果不使用热流道,所成型出来的产品的外侧就会比内侧轻。
对于塑料加工商来说,只要有一定批量的注塑生产,使用热流道是相当经济的。这是因为,热流道帮助企业在注塑生产中消灭了水口。多数情况下,水口不可能被回用。有时,水口的重量与产品的重量几乎差不多,如果采用传统的水口注塑方式,就意味着所浪费掉的原料与产品所使用的原料一样多。以此推算,使用热流道后,可以节约30%~50%的原料。另外,热流道还有助于减少模具的磨损,延长模具的寿命。一般情况下,热流道模具的使用寿命是细水口模具的2倍。
虽然热流道的组成比较简单,但其每一组成部分都起着很重要的作用。通常,品质好的热流道对结构的设计和材料的要求都很高。就先锐热流道而言,所选用的加热器及感温线全部从韩国进口,所使用的钢材全部是日本进口材料,这些是确保热流道品质的前提条件。
另外,热流道供应商还需要根据客户的塑料制品以及所使用的模具情况来帮助客户设计、安装适合的热流道系统。先锐拥有来自韩国的资深热流道专家,他们能根据客户的产品情况,设计出合理的解决方案,以确保热流道系统在注塑加工中能发挥最大效率。例如,在提供上海通用汽车门板注塑用热流道的设计中,在充分考虑门板所用材料的基础上来选择热流道的相关部件。如果门板用PP材料,通常采用3点热流道即可,即用Y形分流板和3个热咀,这一方案在保证制品成型质量的前提下,大大降低了制造成本;如果门板使用防火ABS材料时,就必须使用5点热流道,即用特制的分流板和5个热咀,以确保制品的顺利成型。模具企业
在安装热流道时,需要注意以下几点:
●全检热流道,包括所有的尺寸、电阻、数量;
●全检模具与热流道相关部分的尺寸;
●装面板前,必须用温控器仔细地检测热流道,确认其正常工作后,才能上机操作;
●生产前,必须用万用表对热流道进行终检,否则不允许开机;
●合模前必须空射,空射时用纸板把B板模具遮住,然后再合模试模。
为了帮助客户正确使用热流道,热流道供应商应对客户进行培训。培训内容应包括:
●热流道的基本原理。热流道通过电加热的方式,使流道里的塑料保持熔融状态。在此,需要特别向客户强调的是,热流道在模具里工作时,需要具有良好的保温措施,为此,在制作分流板腔时不可用方铁替代,这一点在注塑成型中是很重要的。
●热流道的维护和保养。要让客户认识到,一旦热流道出了问题,就必须将其从模具上拆下来进行修理,这个过程至少要8个小时。对于客户来说,其损失的费用大约是热流道供应商的10倍。因此,由专人专职或兼职人员维护好热流道非常重要。
●学会正确安装、拆卸热流道。首先必须让客户了解热流道的封胶位,它包括热咀与分流板的封胶、热咀与模具A板的封胶、主射咀与面板的封胶、阀针与阀针导套的封胶以及主射咀与热流板的封胶。
热流道模具拥有传统模具无法比拟的优势
热流道模具得到如此广泛的应用,主要是因为它拥有传统模具无法比拟的优点:
1、缩短制件成型周期。因没有浇道系统冷却时间的限制,制件成型固化后便可及时顶出。许多用热流道模具生产的薄壁零件成型周期可在5秒以下;
2、节省塑料原料。在纯热流道模具中因没有冷浇道,所以无生产费料。这对于降低原料成本意义尤其重大。事实上,国际上主要的热流道生产厂商均在世界上石油及塑料原料价格昂贵的年代得到了迅猛的发展。因为热流道技术是减少费料降低材料费的有效途径;
3、减少费品,提高产品质量。在热流道模具成型过程中,塑料熔体温度在流道系统里得到准确地控制。塑料可以更为均匀一致的状态流入各模腔,从而生产出品质一致的零件。另外,热流道成型的零件浇口质量好,脱模后残余应力低,零件变形小。所以市场上很多高质量的产品均由热流道模具生产;
4、消除后续工序,有利于生产自动化。制件经热流道模具成型后即为成品,无需修剪浇口及回收加工冷浇道等工序。有利于生产自动化;
5、扩大注塑成型工艺应用范围。许多先进的塑料成型工艺是在热流道技术基础上发展起来的。
塑料瓶盖生产商对热流道供应商的选择至关重要
瓶盖可分为塑料瓶盖,金属瓶盖。塑料瓶盖产品有很多种,比如水盖,含汽盖,饮料盖,运动盖,五加仑等。
看似简单的瓶盖,但是里面大有文章,它存在一些隐性因素,产品从注塑机里打出时没有完全成型,用顶出装置强行顶出的时候发生细微形变,然后经过一段时间后,问题就出现了,一个装满水的饮料瓶,倒过来时不会漏,但是用手一捏就漏了,要是这种产品送到顾客手中,那么后果可想而知。
塑料瓶盖热流道和其他热流道不太一样,因为塑料瓶盖存在着隐性因素,因此瓶盖厂家会将一些产品放在窗外,让它享受风吹雨打烈日暴晒的洗礼,以此来检测产品质量。正因如此,所以他们在选择热流道供应商的时候也格外谨慎。其一,必须是行业内专业热流道生产商,在瓶盖瓶胚方面有相当的经验;其二,一些规格的瓶盖必须是专门做这一种的模具商的来做,比如有一种运动盖,里面凹进去的瓶盖,还有一些螺纹,这种加工就必须专业,不然到时候一点点小问题都可能导致几千万的损失,直接影响公司名誉。
所以,塑料瓶盖生产商对热流道供应商的选择就显得至关重要了。
怎样实现模具行业成为我国核心行业?
出过国的人都会有一种体会,就是国外的产品比较精美,特别是日本、德国的产品,大到机械、小到文具,都给人一种精美绝伦的感觉,好像是一件件做工精湛的工艺品,这就是模具的功劳。我们要想成为世界制造业大国,没有先进的模具工业是不行的。在这方面我们还有很长的路要走,还有很多东西要学。首要的一条是要重视模具行业的发展,不但要有先进的技术,更要重视模具行业的商品化,让模具行业从企业中走出来,成为一个具有市场竞争力的新兴行业。
“百业之母”发展迅速
模具,是工业生产的基础工艺装备,在电子、汽车、电机、电器、仪表、家电和通讯等产品中,60%—80%的零部件都依靠模具成形,模具质量的高低决定着产品质量的高低,因此,模具被称之为“百业之母”。模具又是“效益放大器”,用模具生产的最终产品的价值,往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。
模具生产的工艺水平及科技含量的高低,已成为衡量一个国家科技与产品制造水平的重要标志,它在很大程度上决定着产品的质量、效益、新产品的开发能力,决定着一个国家制造业的国际竞争力。
改革开放以来,我国模具工业发展迅猛。1996至2001年间,我国模具工业的产值年平均增长14%左右。目前,全国共有模具生产厂点1.7万个,从业人员50多万人。2001年全国模具工业总产值达300亿元人民币,我国模具年产值已位居世界第四。
我国模具工业的技术水平近年来也取得了长足的进步。大型、精密、复杂、高效和长寿命模具上了一个新台阶。大型复杂冲模以汽车覆盖件模具为代表,已能生产部分新型轿车的覆盖件模具。体现高水平制造技术的多工位级进模的覆盖面,已从电机、电器铁芯片模具,扩展到接插件、电子枪零件、空调器散热片等家电零件模具。在大型塑料模具方面,已能生产48英寸电视的塑壳模具、6.5kg大容量洗衣机全套塑料模具,以及汽车保险杠、整体仪表板等模具。在精密塑料模具方面,已能生产照相机塑料模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具等。在大型精密复杂压铸模方面,国内已能生产自动扶梯整体踏板压铸模及汽车后桥齿轮箱压铸模。其他类型的模具,例如子午线轮胎活络模具、铝合金和塑料门窗异型材挤出模等,也都达到了较高的水平,并可替代进口模具。
最大的模具进口国
但是,我国模具工业无论是在数量还是质量上,与工业发达国家存在着很大的差距,满足不了工业发展的需要,目前国内市场的满足率仅在70%左右,
我国大部分模具是企业自产自用,真正作为商品流通的模具仅占1/3。所产模具基本上以中低档为主,一些大型、精密、复杂和长寿命的高档模具,在技术上无法与发达国家相比,生产能力也远远不能满足国民经济发展的需要。近五年来,我国平均每年进口模具8.14亿美元,2001年进口模具11.12亿美元(出口模具仅1.88亿美元),这还不包括随进口设备和生产线作为附件带来的模具。根据海关统计,近几年进出口相抵,我国已成为世界上最大的模具进口国。
根据浇注系统型制的不同可将模具分为三类
1、大水口模具:流道及浇口在分模线上,与产品在开模时一起脱模,设计最简单,容易加工,成本较低,所以较多人采用大水口系统作业。
2、细水口模具:流道及浇口不在分模线上,一般直接在产品上,所以要设计多一组水口分模线,设计较为复杂,加工较困难,一般要视产品要求而选用细水口系统。
3、热流道模具:此类模具结构与细水口大体相同,其最大区别是流道处于一个或多个有恒温的热流道板及热唧嘴里,无冷料脱模,流道及浇口直接在产品上,所以流道不需要脱模,此系统又称为无水口系统,可节省原材料,适用于原材料较贵、制品要求较高的情况,设计及加工困难,模具成本较高。
热流道系统,又称热浇道系统,主要由热浇口套,热浇道板,温控电箱构成。我们常见的热流道系统有单点热浇口和多点热浇口二种形式。单点热浇口是用单一热浇口套直接把熔融塑料射入型腔,它适用单一腔单一浇口的塑料模具;多点热浇口是通过热浇道板把熔融料分枝到各分热浇口套中再进入到型腔,它适用于单腔多点入料或多腔模具。
热流道应用之塑料流动及温度的控制
一个成功的
热流道模具应用项目需要多个环节予以保障.其中最重要的有两个技术因素.一是塑料温度的控制,二是塑料流动的控制.
1.塑料温度的控制
在热流道模具应用中塑料温度的控制极为重要.许多生产过程中出现的加工及产品质量问题直接来源于热流道系统温度控制的不好.如使用热针式浇口方法注塑成型时产品浇口质量差问题,阀式浇口方法成型时阀针关闭困难问题,多型腔模具中的零件添充时间及质量不一致问题等.如果可能应尽量选择具备多区域分别控温的热流道系统,以增加使用的灵活性及应变能力.
2.塑料流动的控制
塑料在热流道系统中要流动平衡.浇口要同时打开使塑料同步添充各型腔.对于零件重量相差悬殊的FAMILYMOLD要进行浇道尺寸设计平衡.否则就会出现有的零件充模保压不够,有的零件却充模保压过度,飞边过大质量差等问题.热流道浇道尺寸设计要合理.尺寸太小充模压力损失过大.尺寸太大则热流道体积过大,塑料在热流道系统中停留时间过长,损坏材料性能而导致零件成型后不能满足使用要求.世界上已经有邦助用户进行最佳流道设计的CAE软件如MOLDCAE.
热流道塑料模具程序设计的流程
一、根据塑件结构和使用要求,确定进料口位置。
二、确定热流道系统的喷嘴头形式。
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。
四、由已确定的进料口位置和每模的腔数确定喷嘴的个数。
五、根据塑件重量和喷嘴个数,确定喷嘴径向尺寸的大小。
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。
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。
八、完成热流道系统塑料模具的设计图绘制。
热流道谈谈镁合金三种最新注射成型技术
2、铸造锻造法:铸造成型制品为接近于成品形状的半成品,只有精锻造一个工序。具有即使高速锻造也不产生裂纹的优点。
3、粉体离型剂:一般是喷涂水溶性离型剂,存在着离型剂分散的现象。而在封闭的金属模内真空吸附粉体离型剂的方法,具有在清洁的环境中缩短循环时间,提高金属模寿命的效果
热流道:PET塑料及产品注射成型工艺简介
PET化学名为聚对苯二甲酸乙醇酯,又称聚酯。目前在客户中使用最多的是GF-PET,主要是打瓶胚。
PET在熔融状态下的流变性较好,压力对粘度的影响比温度要大,因此,主要从压力着手来改变熔体的流动性。
1、塑料的处理
由于PET大分子中含有脂基,具有一定的亲水性,粒料在高温下对水比较敏感,当水份含量超过极限时,在加工中PET分子量下降,制品带色、变脆。困此,在加工前必须对物料进行干燥,其干燥温度为150℃,4小时以上,一般为170℃,3-4小时。可用空射法检验材料是否完全干燥。
回收料比例一般不要超过25%,且要把回收料彻底干燥。
2、注塑机选用
PET由于在熔点后稳定的时间短,而熔点又较高,因此需选用温控段较多、塑化时自摩擦生热少的注射系统,并且制品(含水口料)实际重量不能小于机器注射量的2/3。基于这些要求,华美达近年开发了中小系列的PET专用塑化系统。锁模力按大于6300t/m2选用。
3、模具及浇口设计
PET瓶胚一般用热流道模具成型,模具与注塑机模板之间最好要有隔热板,其厚度为12mm左右,而隔热板一定能承受高压。排气必须充足,以免出现局部过热或碎裂,但其排气口深度一般不要超过0.03mm,否则容易产生飞边。
4、熔胶温度
可用空射法量度。270-295℃不等,增强级GF-PET可设为290-315℃等。
5、注射速度
一般注射速度要快,可防止注射时过早凝固。但过快,剪切率高使物料易碎。射料通常在4秒内完成。
6、背压
越低越好,以免磨损。一般不超过100bar。通常无须使用。
7、滞留时间
切勿使用过长的滞留时间,以防止分子量下降。尽量避免300℃以上的温度。若停机少于15分钟。只须作空射处理;若超过15分钟,则要用粘度PE清洁,并把机筒温度降至PE温度,直至再开机为止。
8、注意事项
(1)回收料不能太大,否则易产生在下料处"架桥"而影响塑化。
(2)如果模温控制不好或料温控制不当,易产生"白雾"而不透明。模温低且均匀,冷却速度快,结晶少则制品透明。
充分利用热流道作用,正确选择热流道系统
因为有了热流道,热流道模具才得到如此广泛的应用。热流道模具已经成功的被用于各种加工塑料材料,而用热流道模具制造的零件应用极为广泛,它还在汽车、电子、玩具、医疗、包装等工业部门广泛应用。
热流道之所以被如此广泛的应用,是因为两个重要的技术因素。一是塑料温度的控制,热流道系统能够很好的控制温度,二是塑料流道的控制,因为塑料在热流道系统中要流动平衡,而热流道是保证流道平衡的最好的技术。
热流道的应用是相当经济的。热流道帮助企业在注塑生产中消灭了水口,帮助企业节省了原材料,还有助于减少,模具的磨损,延长秘诀的寿命,一般来说,热流道模具的应用寿命是细水口模具的2倍。
上面说的热流道的作用,它的前提是要正确选择热流道系统,要是选择错误,就会得到相反的效果。例如:
1、随意的选择热喷嘴。
2、使用小作坊加工的热喷嘴。
3、听信热流道销售人员对最佳参量和耐用性的夸张,选用廉价的热喷嘴。
4、热流道的售后服务人员技术不熟练。
5、热流道系统和模具的配合度不佳。
这些都会导致热流道产生负面的作用,损害模具并影响企业的效益
热流道系统漏胶问题分析
1.支撑垫块太低:在注塑压力的作用下,流道板与热嘴脱离产生了间隙造成漏胶。
2.支撑垫块太高:支撑垫块进入前模底板,此防止流道板与热嘴之间的漏胶,但在注塑压力及锁模压力的作用下被流道板推到一侧,造成漏胶。
3.中心垫块太高:流道板空架在中心垫块上,流道板与热嘴脱离产生了间隙造成漏胶。
4.中心垫块太低:在注塑机的射胶压力下,中心垫块压塌流道板弯曲,造成漏胶。
5.热嘴高度不均匀:最低的热嘴容易漏胶。
6.固定螺丝与流道板或热嘴的间距太大:流道板与热嘴不够密封,造成漏胶。
7.定位销太高:流道板流道板空架在定位销上,流道板与热嘴脱离产生了间隙造成漏胶。
8.热嘴太长:热嘴没有膨胀的空间并产生了压力,使热嘴上的密封圈丧失了作用,造成漏胶。
9.密封圈太高或太低:密封圈在热嘴的平面上有约0.3mm预压缩量,太高造成流道板容易变形,易漏胶。太低就没有初始压紧力,热流道系统加热后漏胶。
10.热嘴定位安装位置错误:
热嘴的沉头架在了前模仁上或前模镶件上而不是假在前模上,热嘴受到注塑压力或热嘴膨胀时,锁模压力错误的将作用力在前模仁上,造成漏胶。
普通式浇口的堵塞
1浇口处温度太低。降低浇口处的冷却速度,对结晶型塑料热嘴型号是否选择合适,模具的隔热腔是否够大。
2.热嘴的前端温度太低。减少热嘴封胶口与模具的接触面积。在热嘴的前端需有绝热间隙。
3.浇口的热量不够。加大隔热腔的直径,缩短嘴尖的长度,核对嘴尖在浇口的同心度。
4.热嘴温度太低。增大加热圈的功率。核对热流道温控器的温度。
5.异物堵塞。分离热流道系统,清除异物
针阀式浇口的堵塞
1.筏针太短或变形。核对或更换。
2.浇口损坏,核对阀针长度是否太长。
3.汽缸/油缸,漏气/漏油。核对汽缸接口处及查看汽缸内的密封圈。
4.阀针与浇口处接触不合适,降低浇口处的模温,加长阀针。
5.汽缸/油缸压力不适合,增加/减少压力(太大的力会损坏阀针或浇口处)。
6.保压时间太长。缩短保压时间。