熱流道模具設(shè)計(jì)PPT演示課件

任務(wù)引入,注射成型模具中為了提高生產(chǎn)效率，對模具的澆注系統(tǒng)做了改進(jìn)無流道注射模。了解無流道注射模具設(shè)計(jì)。,專業(yè)知識,一、概述,二、絕熱流道注射模具,三、熱流道注射模具,四、典型塑件熱流道模具結(jié)構(gòu),一、熱流道系統(tǒng)供應(yīng)商簡介,（1）美國硬殼（INCOE）公司成立于1958年，是一家全球性、專業(yè)性生產(chǎn)的供應(yīng)商，在亞洲有多家分公司，它設(shè)計(jì)制造了世界上的第一個商品化的熱流道噴嘴并獲得專利，從而奠定了熱流道技術(shù)的原理和基礎(chǔ)。,（2）D-M-E(China)公司成立于1989年，是美國D-M-E公司與香港寶麗瑪國際有限公司在中國合資的分公司。D-M-E產(chǎn)品包括熱流道系統(tǒng)和配件、標(biāo)準(zhǔn)模具配件及模具傳動裝置。D-M-E(China)在中國香港、中山、深圳及上海設(shè)立了四個辦事處及代表處。,（4）圣萬提（Synventive）是歐洲熱流道生產(chǎn)商Eurotool(1971)和美國Dynisco熱流道的子公司美國Kona公司(1978)合并而成的公司，是全球最大的為注塑工業(yè)提供熱流道系統(tǒng)，機(jī)械噴嘴，溫度控制器及澆口襯套的廠商之一。,（3）加拿大MoldMasters公司是世界著名的熱流道技術(shù)供應(yīng)商，已有40年的熱流道開發(fā)和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，在美國、巴西、日本均擁有生產(chǎn)基地，在全球323個國家和地區(qū)擁有辦事處。馬斯特模具國際貿(mào)易（上海）有限公司是它在中國的子公司。,（5）新西蘭的麥斯帝普（MASTIP）技術(shù)公司是全球熱流道系統(tǒng)產(chǎn)品的供應(yīng)商，并保持領(lǐng)先地位。在全球25個國家設(shè)有MASTIP分支機(jī)構(gòu)或分銷商，可面向市場提供設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和售后服務(wù)工作。,（7）韓國柳道（YUDO）建立于1980年，是國際知名的熱流道系統(tǒng)生產(chǎn)廠家，主要產(chǎn)品有：分流板、熱嘴、溫控器、時間控制器等。,（8）德國GUNTHERHeisskanaltechnikGmbH公司成立于1983年，它在全球已擁有27個銷售代理機(jī)構(gòu)或分公司。1998年巴頓菲爾香港有限公司作為GUNTHERHeisskanaltechnikGmbH公司的代理商，開始向中國出售其熱流道產(chǎn)品。,（6）赫斯基（HUSKY）注塑系統(tǒng)有限公司是全球塑料行業(yè)最大的注塑設(shè)備和服務(wù)供應(yīng)商。,（9）韓國先銳SINO模具配件（東莞）有限公司成立于2002年9月，現(xiàn)已擁有20多項(xiàng)專利技術(shù)。其產(chǎn)品具有良好的性價比，SINO先銳品牌在國內(nèi)的市場銷量處于第一位，在國際市場銷量位居第四。,無流道模分類,按流道保持不凝固方法分：絕熱式和加熱式兩大類熱流道模；按型腔數(shù)分：單型腔和多型腔模；,二、絕熱式熱流道塑料注射模具,2.1、井式噴嘴絕熱流道模,A、特點(diǎn)：在注射機(jī)噴嘴和模具澆口之間裝有一個主流道杯，杯內(nèi)有容納熔融塑料的“井坑”，杯內(nèi)塑料容積應(yīng)在制品重量的1/2左右。因澆口與噴嘴距離較遠(yuǎn)，僅用于成型周期短（35次/min）和加工溫度很寬的塑料（PE、PP等），對PS、ABS較難，不宜用于硬PVC、POM等熱敏性塑料。,主流道杯尺寸,B、主流道杯尺寸,C、井坑式噴嘴的改進(jìn)：防主流杯中熔體凝固過量，使?jié)部诙氯?2.2、多型腔絕熱流道模具,特點(diǎn)：主流道和分流道為粗大的圓形截面，分流道直徑1630mm；停機(jī)后流道會完全凝固，下次開機(jī)前應(yīng)清除凝料。,襯套加熱，可用于長周期件,空氣絕熱結(jié)構(gòu),拆開清理模具,鎖緊分型面，便于流道分型面打開,2.3、點(diǎn)澆口型絕熱流道模具,半絕熱式點(diǎn)澆口型絕熱流道模具,碟形彈簧控制加熱探針上下運(yùn)動；周期可達(dá)23min,探針不得與澆口壁接觸,三、加熱式熱流道塑料注射模具,特點(diǎn)：主流道和分澆道用加熱方法使之保持熔融態(tài)，保證生產(chǎn)正常且不受成型周期限制。停機(jī)后，重新開機(jī)無需清理流道凝料。注射壓力損失少，可降低熔料溫度和注射壓力，減少塑料熱降解和制品的內(nèi)應(yīng)力。適用的塑料種類廣。,加熱流道注射模關(guān)鍵：供熱裝置、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、模具的絕熱措施和防止?jié)部谔幠毯土飨训葐栴}。,3.1、熱流道系統(tǒng)結(jié)構(gòu)噴嘴和流道板,3.1.1、單型腔延伸式噴嘴模具,可用于PE、PP、PS；密封承壓面A面積不宜過大；絕熱層厚度0.51.5mm；面積不宜過大；澆口尺寸約0.751.5mm；不適用于熱敏性塑料。,A、塑料絕熱式,噴嘴與模具間隙不宜過大,特點(diǎn)：噴嘴與澆口襯套間，澆口襯套與模具型腔板間除必要的定位面外，均留出1mm間隙，起絕熱作用；承壓面A可防止噴嘴頂壞澆口襯套；澆口尺寸0.751.5mm，長度1mm。,B、空氣絕熱式,延長式噴嘴合井式噴嘴的區(qū)別,3.1.2、多型腔熱流道模具,種類按熱流道板分：外加熱式和內(nèi)加熱式熱流道模；按絕熱情況分：半絕熱式和全絕熱式噴嘴熱流道模。,熱流道板用外加熱器加熱；二級噴嘴用導(dǎo)熱性優(yōu)良、強(qiáng)度高的鈹銅制造，由塑料層隔熱；二級噴嘴與型腔外壁有環(huán)形接觸面，故稱半絕熱式噴嘴；二級噴嘴與熱流道板以滑動配合，可使噴嘴與澆口襯套貼合。,A、外加熱式,鈹銅二級噴嘴不與型腔直接接觸，兩者用滑動環(huán)12隔開，使它全部由塑料隔層絕熱（全絕熱式的噴嘴）；圖b）澆口尺寸用于小型制品生產(chǎn)。,絕熱作用：靠熔體與模具接觸而形成的冷凝層；流道熱損失小，熱效率高，能適應(yīng)長周期生產(chǎn)；流道直徑尺寸較大，且用交錯穿通的方法安排流道。,B、內(nèi)加熱式流道板,如圖所示為帶有四個噴嘴的熱流道板加熱器的配置情況。加熱器應(yīng)能在半小時到一小時的時間內(nèi)，將熱流道板的溫度從常溫升到200300，其功率可按下式進(jìn)行計(jì)算：,P加熱器功率(kW)M熱流倒班質(zhì)量kgc模具用鋼材比熱，碳鋼為0.115(kcal/kg）T升溫時間(h)t1熱流道板溫度()t2室溫(),3.1.3、熱流道系統(tǒng)的類型,熱流道系統(tǒng)分類：按熔體傳輸方式和加熱方法來分類,A、按熔體傳輸方式分：直接澆口(主流道型)與間接澆口(流道板型)兩種。,大型塑件用,受制品形狀限制,HR+CR,HR+CR,HR+CR,大型塑件簡化模具結(jié)構(gòu),HR+CR,HR+CR，小型件或分型面有側(cè)抽滑塊,價格較昂貴,B、按加熱方式分：外加熱系統(tǒng)和內(nèi)加熱系統(tǒng)兩種。,外加熱式系統(tǒng)能優(yōu)化熔體流動，容易變換塑料品種或著色的物料；熱損失是系統(tǒng)的大問題；有時還要附加冷卻管道，以便控制溫度；流道板融熱問題：流道板溫度高，接近熔體溫度，空氣或絕熱片融熱；需要對流道板的熱膨脹進(jìn)行補(bǔ)償，還需有熔體防漏設(shè)計(jì)；與內(nèi)加熱式相比，成本更高，澆口堵塞的可能性更高。,內(nèi)加熱式系統(tǒng)流道外壁凍結(jié)層絕熱作用好，節(jié)電50%；不存在熱絕緣或熱膨脹問題，流道板外部溫度取決于模溫（圖1-9），稍高于模溫；凍結(jié)層塑料對系統(tǒng)有良好的密封作用；熱流道溫度實(shí)質(zhì)上與模具熱平衡無關(guān)；內(nèi)加熱式結(jié)構(gòu)不便使用開關(guān)式噴嘴。,1）噴嘴的種類,A、開式噴嘴,B、頂針式噴嘴,3.1.4、噴嘴結(jié)構(gòu),C、側(cè)澆口噴嘴（邊緣噴嘴）,2）澆口的種類：分熱力閉合與機(jī)械閉合兩類,A、熱力閉合澆口,噴嘴前端溫度太低時,凝料下次注射會進(jìn)入模腔，形成缺陷,澆口溫度過高時，流涎拉絲,增加澆口長度，有一小段冷流道,PA、PP、PP/EPDM、HDPE、PET、PS、PC、ABS（偶爾）會出現(xiàn)澆口垂滴現(xiàn)象；采用頂針式澆口可減少垂滴的缺陷。,B、機(jī)械閉合澆口,優(yōu)點(diǎn)充填型腔容易，特別對高黏度或剪切敏感的塑料；有維持較長保壓時間的功能，使熱流道系統(tǒng)可用于厚壁塑件；澆口閉合排除了澆口區(qū)域的熱平衡影響，可準(zhǔn)確控制保壓狀態(tài)，提高參數(shù)控制精度；有瞬時關(guān)閉澆口功能，防止型腔充滿后高壓熔體溢出產(chǎn)生結(jié)構(gòu)飛邊；防止?jié)部诘牧飨押屠z；在塑件上僅留下柱銷周邊痕跡；可用于結(jié)構(gòu)泡沫或波狀模塑等特殊注射加工,3）開式噴嘴,特點(diǎn)開式噴嘴會在塑件表面或冷流道上留下一個短的澆口凝料；澆口尺寸相對較大，通常為14mm，有較好的保壓壓力并減小內(nèi)應(yīng)力；開式噴嘴不適用于易產(chǎn)生澆口拉絲的塑料；分類：整體式直接澆口型噴嘴；帶完整或部分絕熱倉式噴嘴。,適用于快速結(jié)晶型塑料成型,適用于慢速結(jié)晶型（如PE、PP）和非結(jié)晶型塑料及熱塑性彈性體成型,直接澆口型開式噴嘴不會滯留熔體，最適用于熱敏性塑料和著色塑料的轉(zhuǎn)換；開式噴嘴容易清洗，多用于加工回頭料，使用時應(yīng)減小壓力來防止拉絲和流涎。,用銅帶加熱，改善溫度分布,配合面小，適于快結(jié)晶料（PA、POM、PET）和高粘度的PC,可換式澆口嵌件，對澆口的熱量供應(yīng)差些，要延長噴嘴長度，改善絕熱，增設(shè)熱電偶。,A、直接澆口型開式噴嘴,B、HR+CR式直接澆口型開式噴嘴,與冷流道相接(HR+CR)要求較低，應(yīng)用廣,此間隙使噴嘴與冷模板絕熱,結(jié)晶型料開絕緣槽，防噴嘴阻塞，使?jié)部谠绶蛛x，也有用陶瓷環(huán)絕熱的。,C、有絕熱倉的開式噴嘴,外側(cè)空氣隙、內(nèi)部塑料絕熱，應(yīng)用于小制品，加工溫度范圍較寬的料（PS、PE），D：L=1：3,絕熱倉,三、加熱式熱流道塑料注射模具,D、可更換澆口嵌件和頂管的開式噴嘴,密封杯用導(dǎo)熱差的鈦合金，頂管用高導(dǎo)熱率的材料制造，二者要絕熱，用于無定形和慢結(jié)晶塑料。,用于無定形和慢結(jié)晶塑料，塑件為需較長冷卻時間的大制品。,4）頂針式噴嘴,特點(diǎn)無定形和結(jié)晶型塑料均可用，熱頂針伸至澆口，澆口溫度控制更容易，可用于熱敏性塑料注射成型；澆口尺寸小（0.62.5mm），澆口痕跡較小；微小制品澆口可小至0.3mm；頂針在澆口中心有助于防止?jié)部诶z；對剪切敏感的塑料（包括含阻燃劑或有機(jī)染料的塑料）不太適合，因環(huán)形縫隙較小，易過熱分解。,A、頂針式噴嘴結(jié)構(gòu),頂針式噴嘴有助于結(jié)晶型塑料加工和著色物料的更換，對于增強(qiáng)和充填塑料的注射不適用。,魚雷棒和頂針不能安裝加熱器，不適用于快速結(jié)晶塑料,不適合PS、PE、PP的小尺寸塑件,B、有脈沖加熱魚雷棒的頂針式噴嘴,魚雷棒與前端的頂針單獨(dú)加熱，注射前頂針先加熱3s，使凝料塞熔融；保壓結(jié)束斷電使?jié)部谘杆賰鼋Y(jié)；頂針相當(dāng)于熱閥，噴嘴內(nèi)熔料不過熱。,魚雷棒用低電壓5V加熱，改變加熱功率使頂針溫度迅速變化，達(dá)到熱閥作用。,熱閉合可有效防止?jié)部诹飨?，但成型周期要超過15s。,C、頂針前端有流道的噴嘴主要用于無定型料,最常用結(jié)構(gòu),絕熱室,澆口嵌件,絕熱套杯，方便換料，適于聚烯烴和注射溫度300以下的無定形料。,澆口溫度高，適于注射溫度300以下的結(jié)晶型料,加工ABS、熱塑性彈性體和添加金屬或珠光顏料的塑料可消除熔接痕，適于快結(jié)晶型和高溫塑料,D、多頂針噴嘴,多頂針噴嘴優(yōu)點(diǎn)與多個噴嘴相比，縮小了注射點(diǎn)間的空間；解決微小制品或需多點(diǎn)注射高精度制品的成型問題；取消或簡化了流道板；降低了每個注射點(diǎn)的價格。,E、多頂針噴嘴,微電子模塑件生產(chǎn)，注射點(diǎn)空間很小，需要使用這類噴嘴；其缺點(diǎn)：絕緣料室的壓力升高會對熔體壓力產(chǎn)生影響；因熔體流動路徑越短，設(shè)計(jì)的死點(diǎn)就越多，更換著色塑料困難；尤其注射POM，建議使用幾個較小又分隔開的絕緣料室為好。,滾動軸承PA外套，為防滾珠轉(zhuǎn)動，必須用多點(diǎn)注射,5）開關(guān)式噴嘴（閥式）,特點(diǎn)柱銷機(jī)械關(guān)閉澆口，使保壓時間一致，熔體計(jì)量準(zhǔn)確，可提高塑件精度；澆口關(guān)閉時間在塑件固化之前，與開式噴嘴相比，可縮短周期；澆口痕跡小（柱銷端部印痕），不留殘余料，塑件表面質(zhì)量高；是唯一允許注射結(jié)構(gòu)泡沫塑料、或連續(xù)注射及注射有柵格塑件的熱流道系統(tǒng)；澆口直徑常用16mm，通常是模塑件厚度的兩倍。,出發(fā)點(diǎn)：大直徑澆口設(shè)計(jì)思路和消除澆道澆口殘留廢料。大澆口可減少壓力損失，減小剪切應(yīng)力和摩擦熱，可用于高黏度或含添加劑又對剪切敏感的塑料。大澆口更適合生產(chǎn)需很高注射速率的大型制品，與其它噴嘴相比，塑件內(nèi)應(yīng)力較低，保壓壓力也低，不存在流涎和拉絲現(xiàn)象。,A、閥結(jié)構(gòu)：分錐端閥針閉合與圓柱閥針閉合兩種結(jié)構(gòu),錐端閥針閉合：密封性好，但過大的閉合力會損害澆口，需準(zhǔn)確控制閥針位置；通常閥針位置定在保壓所需位置再向閉合位置增加0.02mm。注射含礦物填料的塑料時，閥針鎖閉力不宜太大，否則填料會粘在接觸表面上，這是不允許的。,圓柱閥針閉合：密封性稍差；澆口形狀可為圓孔或錐孔，閥針對澆口無作用力，但澆口孔徑會逐漸磨損擴(kuò)大，澆口殘留痕跡也會逐漸明顯。,B、閥針驅(qū)動方式：有彈簧、氣缸、液壓缸三種。驅(qū)動方式選擇取決于噴嘴上的空間位置大??；流道板的噴嘴：缸體和彈簧可置于流道板側(cè)，可直接驅(qū)動閥針；中心噴嘴：缸體通常位于噴嘴側(cè)，經(jīng)杠桿、橫臂或齒輪機(jī)構(gòu)驅(qū)動閥針。,熔體注射壓力作用面,最簡單和最廉價的驅(qū)動，靠彈力閉合噴嘴，由熔體注射壓力開啟澆口,閥針閉合力約160Pa，熔體壓力約8MPa時開啟，溫度超過300時彈力會下降。彈力開啟具有突發(fā)充模性，壓力下降時關(guān)閉。,氣動閥式噴嘴,氣動與液壓驅(qū)動可獨(dú)立控制，但需要較大的安裝空間。流道板的噴嘴：缸體通常設(shè)置在模具固定板上，工作溫度不超過80100，高模溫時需對固定板進(jìn)行冷卻；Mold-Masters系統(tǒng)：將整個驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)置在專門的一塊板上。,氣動比液壓驅(qū)動簡單、環(huán)保，但氣缸力也小，用于低壓力注射的低黏度物料和“清潔”制品的生產(chǎn)。標(biāo)準(zhǔn)氣壓為0.6MPa，工作溫度比液壓驅(qū)動高。液壓壓力為28MPa。,最大5MPa，閉合力2800MPa,閥針有噴嘴導(dǎo)向，不受流道板熱膨脹影響,Z形流道,中心閥式噴嘴,氣壓最小0.6MPa，閉合力2kN；液壓最大3MPa，閉合力10kN；驅(qū)動力通過橫桿傳動至閥針；也可用于層疊模。,鉸鏈+齒輪齒條傳動,杠桿傳動,6）邊緣式噴嘴,特點(diǎn)澆口應(yīng)位于制品角落或斜壁上，保證合適的模壁強(qiáng)度和傳熱；為得到良好的剪切表面，對熱塑性彈性體，澆口處斜角不應(yīng)超過15，也不能位于厚壁處；澆口直徑一般12.5mm。,邊緣噴嘴分類邊緣噴嘴有單個或多個注射點(diǎn)結(jié)構(gòu)，多點(diǎn)式可用于多腔小制品生產(chǎn)；分有絕熱倉的開式噴嘴、開式接觸噴嘴和頂針式噴嘴三種。,這類噴嘴對溫度低于300的無定型料和慢結(jié)晶塑料（PE、PP）有良好的使用條件，多用于短周期的包裝件和頻