热流道模具设计

机械工程
任务一 热流道塑料注射模具
3 12 多型腔热流道模具 种类
➢按热流道板分：外加热式和内加 热式热流道模； ➢按绝热情况分：半绝热式和全绝 热式喷嘴热流道模;
A 外加热式
热流道板用外加热器加热； 二级喷嘴用导热性优良 强度高的 铍铜制造;由塑料层隔热； 二级喷嘴与型腔外壁有环形接触 面，故称半绝热式喷嘴； 二级喷嘴与热流道板以滑动配合， 可使喷嘴与浇口衬套贴合;
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任务一
3 14 喷嘴结构 1喷嘴的种类 A 开式喷嘴
热流道塑料注射模具
B 顶针式喷嘴
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任务一 热流道塑料注射模具
C 侧浇口喷嘴边缘喷嘴
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任务一 热流道塑料注射模具
2浇口的种类：分热力闭合与机械闭合两类
任务一 热流道塑料注射模具
三 加热式热流道塑料注射模具
3 1 热流道系统结构——喷嘴和流道板
特点： 主流道和分浇道用加热方法使之保持熔融态;保证生产正常且不受成型 周期限制; 停机后，重新开机无需清理流道凝料。 注射压力损失少，可降低熔料温度和注射压力，减少塑料热降解和制 品的内应力。 适用的塑料种类广。
任务一 热流道塑料注射模具
任
务
注射成型模具中为了提高生产效率;对模具的浇注系统
引 做了改进——无流道注射模; 了解无流道注射模具设计。
入
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任务一 热流道塑料注射模具
专业知识
一 概述 二 绝热流道注射模具 三 热流道注射模具 四 典型塑件热流道模具结构
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A 热力闭合浇口
喷嘴前端温 度太低时
凝料下次注射会进 入模腔;形成缺陷
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任务一 热流道塑料注射模具
增加浇口长度;有 一小段冷流道
PA PP、PP/EPDM、HDPE、PET、PS、 PC、ABS偶尔会出现浇口垂滴现象；采用 顶针式浇口可减少垂滴的缺陷;
浇口温度过高 时;流涎拉丝
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B 空气绝热式
特点：喷嘴与浇口衬套间;浇口衬套与 模具型腔板间除必要的定位面外，均 留出1mm间隙，起绝热作用； 承压面A可防止喷嘴顶坏浇口衬套； 浇口尺寸φ0 75~15mm，长度1mm;
延长式喷嘴合井式喷嘴的区别
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4顶针式喷嘴 特点
无定形和结晶型塑料均可用;热顶针伸至浇口，浇口温度 控制更容易，可用于热敏性塑料注射成型；
浇口尺寸小0 6~25mm，浇口痕迹较小；微小制品浇口可 小至03mm； 顶针在浇口中心有助于防止浇口拉丝；
对剪切敏感的塑料（包括含阻燃剂或有机染料的塑料）不 太适合，因环形缝隙较小，易过热分解;
开式喷嘴不适用于易产生 浇口拉丝的塑料；
分类：整体式直接浇口型 喷嘴；带完整或部分绝热仓 式喷嘴;
适用于快速结 晶型塑料成型
适用于慢速结晶型如PE PP和非结晶型塑料及热
塑性弹性体成型
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A 直接浇口型开式喷嘴
用铜带加热;改 善温度分布
可换式浇口嵌件;对浇口 的热量供应差些，要延 长喷嘴长度，改善绝热， 增设热电偶;
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一 热流道系统供应商简介
1美国硬壳（INCOE®）成立于1958年;是一家全球性 专业性生产的供应商，在亚洲有多 家分，它设计制造了世界上的第一个商品化的热流道喷嘴并获得专利，从而奠定了热 流道技术的原理和基础;
2DM-EChina成立于1989年;是美国D-M-E与香港宝丽玛国际有限在中国合资的分; D-M-E 产品包括热流道系统和配件 标准模具配件及模具传动装置。D-M-E(China)在中国香港、 中山、及设立了四个办事处及代表处。
有瞬时关闭浇口功能，防止型腔充满后高 压熔体溢出产生结构飞边；Fra Baidu bibliotek
防止浇口的流涎和拉丝；
在塑件上仅留下柱销周边痕迹；
可用于结构泡沫或波状模塑等特殊注射加 工
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3开式喷嘴
特点
开式喷嘴会在塑件表面或 冷流道上留下一个短的浇口 凝料；
浇口尺寸相对较大;通常 为φ1~4mm，有较好的保压 压力并减小内应力；
加热流道注射模关键：供热装置 温度调节系统、模具的绝 热措施和防止浇口处凝固和流涎等问题;
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任务一 热流道塑料注射模具
3 11 单型腔延伸式喷嘴模具 A 塑料绝热式
喷嘴与模具间 隙不宜过大
可用于PE PP、PS； 密封承压面A面积不宜过大； 绝热层厚度0 5~15mm；面积不宜过大； 浇口尺寸约075~15mm； 不适用于热敏性塑料;
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B 机械闭合浇口
优点
充填型腔容易;特别对高黏度或剪切敏感的 塑料；
有维持较长保压时间的功能，使热流道系 统可用于厚壁塑件；
浇口闭合排除了浇口区域的热平衡影响， 可准确控制保压状态，提高参数控制精度；
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2 3 点浇口型绝热流道模具
拆开清理模具
锁紧分型面;便于 流道分型面打开
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半绝热式点浇口型绝热流道模具
碟形弹簧控制加热探针上 下运动；周期可达2~3 min
探针不得与浇口壁接触
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绝热仓
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D 可更换浇口嵌件和顶管的开式喷嘴
密封杯用导热差的钛 合金;顶管用高导热率 的材料制造，二者要 绝热，用于无定形和 慢结晶塑料;
用于无定形和慢 结晶塑料;塑件为 需较长冷却时间 的大制品;
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任务一 热流道塑料注射模具
因浇口与喷嘴距离较远，仅用于成型周期短3~5 次/min和加工温度很宽的塑料（PE、PP等）， 对PS、ABS较难，不宜用于硬PVC、POM等热 敏性塑料。
B 主流道杯尺寸
主流道杯尺寸
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任务一 热流道塑料注射模具
C 井坑式喷嘴的改进：防主流杯中熔体凝固过量;使浇口堵塞
无流道模分类
按流道保持不凝固方法分：绝热式和加热式两大类热流 道模； 按型腔数分：单型腔和多型腔模；
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二 绝热式热流道塑料注射模具
2 1 井式喷嘴绝热流道模
A 特点：在注射机喷嘴和模具浇口之间装有一 个主流道杯;杯内有容纳熔融塑料的井坑，杯内 塑料容积应在制品重量的1/2左右;
7韩国柳道（YUDO）建立于1980年;是国际知名的热流道系统生产厂家，主要产品有： 分流板 热嘴、温控器、时间控制器等; 8德国GUNTHER Heisskanaltechnik GmbH成立于1983年;它在全球已拥有27个销售代理 机构或分; 1998年巴顿菲尔香港有限作为GUNTHER Heisskanaltechnik GmbH的代理商， 开始向中国出售其热流道产品。 9韩国先锐SINO®模具配件（东莞）有限成立于2002年9月;现已拥有20多项专利技术; 其产品具有良好的性价比，SINO®先锐品牌在国内的市场销量处于第一位，在国际 市场销量位居第四。
B 有脉冲加热鱼雷棒的顶针式喷嘴
鱼雷棒与前端的顶针单独 加热;注射前顶针先加热3s， 使凝料塞熔融；保压结束 断电使浇口迅速冻结；顶 针相当于热阀，喷嘴内熔 料不过热;
配合面小;适于快结晶 料PA POM、PET和 高粘度的PC
➢直接浇口型开式喷嘴不会滞留熔体;最适用于热敏性塑料和着色塑料的转换；开 式喷嘴容易清洗，多用于加工回头料，使用时应减小压力来防止拉丝和流涎;
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B HR+CR式直接浇口型开式喷嘴
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任务一 热流道塑料注射模具
如图所示为带有四个喷嘴的热流道板加热器的配置情况; 加热器应能在半小
时到一小时的时间内;将热流道板的温度从常温升到200～300℃，其功率可
按下式进行计算：
PWc(t1 t2)
860T
P—加热器功率kW
M—热流倒班质量kg c—模具用钢材比热;碳钢为0 115(kcal/kg·℃ T—升温时间(h) t1—热流道板温度(℃) t2—室温( ℃)
与冷流道相 接HR+CR 要求较低;应 用广
结晶型料开绝缘槽;防喷 嘴阻塞，使浇口早分离， 也有用陶瓷环绝热的;
此间隙使喷 嘴与冷绝热
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三任务加一热式热流道塑料注射模具
C 有绝热仓的开式喷嘴
铜/钴/铍
用于增强塑料和熔体 温度超过280℃的塑料
铍铜
外侧空气隙 内部塑料绝热;应用 于小制品，加工温度范围较宽的 料PS、PE，D：L=1：3
加热器孔
分流道
喷嘴
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3 13 热流道系统的类型
热流道系统分类：按熔体传输方式和加热方法来分类 A 按熔体传输方式分：直接浇口主流道型与间接浇口(流道板型)两种;
大型塑件用
HR+CR
受制品形状限制 HR+CR
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HR+CR
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铍铜二级喷嘴不与型腔直接接触;两者用滑动环12隔开，使它全部由塑料隔 层绝热全绝热式的喷嘴；图b）浇口尺寸用于小型制品生产;
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B 内加热式流道板
绝热作用：靠熔体与模具接 触而形成的冷凝层； 流道热损失小;热效率高， 能适应长周期生产； 流道直径尺寸较大，且用交 错穿通的方法安排流道;
开模分离型
延伸喷嘴加热型
便于清理型
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2 2 多型腔绝热流道模具
特点：主流道和分流道为粗大的圆形截面;分流道直径φ16~30mm；停机后流
道会完全凝固，下次开机前应清除凝料;
衬套加热;可
用于长周期件
空气绝热结构
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大型塑件 简化模具结构
价格较昂贵
HR+CR
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HR+CR; 小型件或分型面有
侧抽滑块
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B 按加热方式分：外加热系统和内加热系统两种;
外加热式系统
能优化熔体流动;容易变换塑料 品种或着色的物料；
热损失是系统的大问题；有时还 要附加冷却管道，以便控制温度；
3加拿大Mold Masters是世界著名的热流道技术供应商;已有40年的热流道开发和生 产经验，在美国 巴西、日本均拥有生产基地，在全球323个国家和地区拥有办事处; 马斯特模具国际贸易（）有限是它在中国的子。
4圣万提（Synventive）是欧洲热流道生产商Eurotool1971和美国Dynisco热流道的子 美国Kona(1978)合并而成的;是全球最大的为注塑工业提供热流道系统，机械喷嘴，温 度控制器及浇口衬套的厂商之一;
流道板融热问题：流道板温度高， 接近熔体温度，空气或绝热片融热；
需要对流道板的热膨胀进行补偿， 还需有熔体防漏设计；
与内加热式相比，成本更高，浇 口堵塞的可能性更高;
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内加热式系统
流道外壁冻结层绝热作用好;节电50%； 不存在热绝缘或热膨胀问题，流道板外部温度取决于模温图19，稍高于模温； 冻结层塑料对系统有良好的密封作用；热流道温度实质上与模具热平衡无关； 内加热式结构不便使用开关式喷嘴;
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A 顶针式喷嘴结构
不适合PS PE、 PP的小尺寸塑件
鱼雷棒和顶针不能安装加热 器;不适用于快速结晶塑料
顶针式喷嘴有助于结晶型塑料加工和着色物料的更换;对于增强 和充填塑料的注射不适用;
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5新西兰的麦斯帝普（ MASTIP ）技术是全球热流道系统产品的供应商;并保持领先地 位; 在全球25个国家设有MASTIP分支机构或分销商，可面向市场提供设计 生产和售 后服务工作。
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6赫斯基（HUSKY）注塑系统有限是全球塑料行业最大的注塑设备和服务供应商;