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1、叠式热流道模具研究1引言当前热流道技术的发展趋势有新型阀式喷嘴的研制、叠式热流道模具技术、新型智能化温控、小型化与标准化,以及热流道专家系统等。叠式模具相当于将多副模具叠放组合在一起,这种模具往往需要有一个较长的主流道来输送熔体到模具中部。叠式模具最适于成型大型扁平制件、小型多腔薄壁制件和需大批量生产的制件。最初的叠式模具因使用普通流道,每次注射都要去除浇道,不能实现自动化生产,因而应用较少,当叠式模具应用了热流道技术后,其应用才得到了较大的提高。叠式热流道模具热流道系统的主流道设置在模具的中心部分,由于叠式模具型腔有多个分型面,这意味着需要有一个机构使这
2、些分型面能同时分型。与常规模具相比,这种模具锁模力只提高了5%～10%,但产量增加90%～95%,可以极大地提高设备利用率和生产效率,(广州英辉热流道技术有限公司欢迎您,网址http://www.inhui.com)节约成本。此外,由于模具制造要求基本上与常规模具相同,主要是将2副或多副型腔组合在1副模具中,所以模具制造周期可缩短5%～10%,因此尽管这种模具的加工技术要求较高,同时对注塑机的开模行程要求也较大,但在工业上的应用前景较好。2叠式热流道模具的结构叠式模具是将2副或多副常规注射模组合在一起,并加上热流道系统,该模具有3个主要组成部分,即中间部分
3、、动模部分及定模部分(见图1)。中间部分由内装有热流道和向两侧供料的进料口的2块模板构成,在动模和定模部分都设置有顶出装置,用机械、液压或气压等动力实现制品脱模。热流道系统通过模具的定模板部分进行延伸,当模具闭合时与注塑机喷嘴相连接,这一因素在安排型腔的排列时应考虑进去,顶出零件决不能穿过热流道伸展区域。模具部分安装在动模板上,在脱模过程中,中间板沿注塑机轴向运动,将延伸部分同喷嘴脱开。流道的延伸部分必须足够长,这样在开模过程中可避免因熔料泄漏粘于导柱、导套而影响模具的运转。2.1热流道系统叠式模具的热流道系统主要由喷嘴、歧管、热流道板(集流板)、加热装置
4、等组成。喷嘴的形式有多种,常用的喷嘴有开式喷嘴、鱼雷梭式喷嘴和针阀式喷嘴。在使用开式喷嘴时往往会引起流涎,除了在塑件表面造成疵点外,成型塑件的性能也会因此而降低,形成的冷料甚至可能堵塞浇口,但通常新式机器都具有熔体减压(在模具打开之前注塑机螺杆后退)功能,(广州英辉热流道技术有限公司欢迎您,网址http://www.inhui.com)或在热流道歧管的浇口衬套里设有1个膨胀腔来解决这个问题。然而必须注意的是,减压总是要保持在最低限度,以免在主流道、流道系统或浇口附近吸入空气,因此叠式热流道系统一般多采用阀式热喷嘴。2.2温控系统叠式热流道模具中的温控系统包
5、括加热系统和冷却系统,加热系统的作用是保持流道中的塑料呈熔融状态,冷却系统的作用则是完成塑料和模具之间的热量交换。加热系统中温度不能过低或过高,温度过低,塑料会在流道中形成较厚的固化层,影响实现连续注射;温度过高,可能导致塑料分解变色,在塑件上形成缺陷乃至报废,因此应严格控温。特别是新型高分子材料的不断出现,温控要求的敏感度越来越高,国外的温控系统已实现了微电脑控制,其精度可达±0.5℃。设计冷却回路时,应考虑塑件的形状及冷却介质种类、温度、流速及冷却管道的布置等因素。2.3开模机构叠式模具在开模时,不仅动模部分移动,中间部分也同时移动,即应同时打开2个分
6、型面,并由两侧的顶出机构使塑件脱模。目前叠式模具的开模方式一般是由铰接杠杆或齿条驱动来同步开模,也可使用液压系统(见图2)。采用杠杆传动装置的模具运动平稳,中间板和顶出机构的运动能在较长时间内加速,受力较小且磨损少。齿条开模机构在模具的两边各有1根齿条,2根齿条与安装在中间部分的齿轮相啮合,通过导轨及齿条控制系统使模具在2个分型面同时开启。与液压驱动和铰接杠杆驱动相比,齿轮齿条驱动机构性能较好,也较经济,但用铰接杠杆移动模具的灵活性则更大。采用液压辅助开模更易控制开模时间,但结构较大。叠式模具在开合模过程中需要平稳而有效的支撑,有效的支撑方式有导柱支撑、上
7、吊式横梁支撑、下导轨架支撑等3种,支撑的种类应按模具结构来确定。用导柱及上横梁支撑有一定的作用,但是模具中央部分重量可能将导柱或横梁压弯,从而使分型面不能充分对齐,因此这种支撑常会产生相当的定量偏斜,使模具不能充分对齐以及分型面不完全准确闭合。用下支撑方式可以提供良好的支撑,但这需要横梁有很好的地基支撑。3叠式模具设计过程中应注意的问题3.1热膨胀计算由于叠式热流道模具主要用于生产大尺寸、浅深度的制品,热流道板和型腔在工作时温度不同会产生不同的横向热膨胀值,导致注嘴中心外移,将影响注嘴与定模板的配合。热流道板上注嘴的中心距越大,热膨胀值就越大,这种影响就越
8、明显。当模具精度要求高时,必须考虑膨胀的因素。通常采用预先将注嘴设
