叠层式注射模具设计与应用现状分析

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1、刘斌，等：叠层式注射模具设计与应用现状分析263叠层式注射模具设计与应用现状分析刘斌1彭满华1邹仕放2(1．华南理工大学聚合物成型加工工程教育部重点实验室．聚合物新型成型装备国家工程研究中心，广州5106402．东莞劲胜精密组件股份有限公司，东莞523878)摘要笔者首先介绍了叠层式注射模具的设计要点，然后介绍了国内外叠层式注射模具的发展与应用现状。最后对叠层式注射模具的发展趋势进行了展望。关键词叠层式注射模具冷流道热流道叠层式注射模具是一种高效、快捷、节能的新型注射模具，在我国已逐渐开始推广使用。与常规模具不同的是，叠层式注射模具的

2、型腔是分布在两个或多个层面上的，呈重叠式排列，即相当于是将多副模具叠放组合在一起¨J。通常，注塑机与常规模具配合使用时。其本身的注射量和开模行程只使用了额定的20％一40％，没有充分发挥注塑机的性能。与常规模具相比，叠层式注射模具的锁模力只提高了5％一10％，但产量可以增加90％一95％，极大地提高了设备利用率和生产率，并降低了成本旧j。叠层式注射模具最适于成型大型扁平制件、浅腔壳体类制件、小型多腔薄壁制件和需大批量生产的制件。l叠层式注射模具的设计要点叠层式注射模具作为一种新型的模具技术得到了不断的发展，特别是与热流道技术的结合，使

3、它成为当今塑料模具发展的一项前沿技术。传统的常规模具设计理论已经不适用于叠层式注射模具设计，因此急需发展一套全新的模具设计理论以指导叠层式注射模具设计。笔者将对叠层式注射模具的设计要点进行说明。1．1注塑机最大注射量叠层式注射模具可以采用冷流道，也可以采用热流道。当使用冷流道时，需要考虑浇注系统凝料所用的塑料量；当采用热流道时，即实现无回头凝料生产，在热流道板和中心主喷嘴中的物料不影响模具所需注射量，可以忽略不计，所以，在校核注塑机最大注射量时要视具体情况而定。1．2注塑机注塑压力注塑压力的校核是校验注塑机的最大注塑压力能否满足制品成

4、型的需要。对于叠层式模具，大多成型薄壁、投影面积大、流程长的注塑件，需要更高的注塑压力和注射速度将熔料快速充满型腔。而叠层式热流道模具，由于采用热流道技术，能很好传递注塑压力，故所需的注塑压力要比单层冷流道模具大，却比叠层式冷流道模具小。具体应根据各种塑料的注塑工艺或计算机模拟流动分析确定注塑件的注塑压力，再与注塑机额定注塑压力比较。1．3注塑机最大锁模力叠层式注射模具的各层型腔以“背靠背”设置，理论上能在锁模力不增加的基础上在同一台注塑机上实现任意数量的叠层。但是，由于叠层式注射模具的中心主喷嘴及分流板将流动通道增大，使注塑件加上浇

5、注系统在分型面上的投影面积有所增大；并且由于延伸了流道，压力损失比常规单层模具大，注塑压力相应增大，致使型腔压力增大，故锁模力有所增加，校核时按相同单层模具所需锁模力增加10％一15％是比较安全的p1。1．4注塑机开模行程叠层式注射模具在两个层面分型开模并顶出注塑件，如果采用液压一机械式锁模机构的注塑机，则开模行程与模具厚度无关。当叠层式注射模具上具有侧向分型的抽芯机构时，则需考虑抽芯距离的影响。如果采用同步开模机构，如相同传动比的齿轮齿条或曲肘连杆开模装置，则叠层式注射模具各层的行程不受制品高度的限制。其开模行程是多层模具中最大开模

6、行程那一层的尼倍(厅为叠层式注射模具的层数)¨J。1．5主喷嘴长度中心主喷嘴不能太长或太短，这样模具闭合时，中心主喷嘴不会超出注塑机喷嘴在机座后退或前进的最大距离。由于中心主喷嘴要与模具的中间部分在分型时一起移动，所以应确保开模后中心主喷嘴仍留在定模部分内，以防止中心主喷嘴头部的溢料滴人定模型腔壁上。2009≈tI，日【&≈H￡☆###$Ⅱ”☆≈Z％16浇注§统硅屡式注射模具既可以采用旨通滤道浇注系统(即冷沆道浇沣系统)．也可以来用热流遭浇洼系统。热流道浇往系统能够较好地传递注塑压力．有利于提高注塑件的成型质吊，并易于寅现自动化生产．

7、但对塑料品种有一定要求，而且热流道系统价格昂贵。当采用冷流道时．注塑件的成型质量稍差，但模具加工容易，故成本较低⋯。所以．用何种浇注系统应视具体情况而定。17模温控制系统模温是影响往塑什成型质量的重要因素之一，叠层式注射模具设计时应保证各层型腔的温度条件控制一致。对于掩层式热流道注射模具，为减少热流道系统由于热传导的热量损失，应减少模具与热流道板之间的接触而积，tJf_设置相应的隔热垫块“。18开模机构为使注塑件收缩一致，让塑件在各型腔中的停留时间(玲却时间)应当，}fi等．敬叠层式注射模具应当确保各层型腔的分型面同时开启。齿轮齿条传

8、动机掏和机械式连杆机构常作为叠层式注射模具的开模机构，前者的技术性能较好．也较经济，但后者的灵活性更大”，。19脱模机构根据冷却时间等同要求，叠层式注射模具应肘各层型腔中的洼塑件同时顶出，采用弹簧或者高压空气的脱模机构能