惠州熱流道品牌公司分享熱流道技術(shù)在大型注射模上的應用
文章來源：熱恒熱流道
經(jīng)過近幾年來，熱流道技術(shù)越來越發(fā)展，熱流道技術(shù)的應用，著實改善了模具的使用環(huán)境，不僅降低了模塑商們的生產(chǎn)成本，而且生產(chǎn)效率也大大的提高了。為了讓更多的模塑商們了解熱流道技術(shù)，惠州熱流道品牌公司熱恒把熱流道技術(shù)在大型注射模上的應用相關(guān)技術(shù)知識分享給大家!
1、大型模具的熱流道設計
由于汽車儀表板、保險杠和洗衣機、空調(diào)器的部分部件，投影面積大，流道行程長，若采用普通流道需要考慮以下因素：單澆口難以滿足投影面積大于0.6m2;內(nèi)部結(jié)構(gòu)復雜的塑件若采用多點澆口，模具多采用三板式結(jié)構(gòu)，流道結(jié)構(gòu)產(chǎn)生過多的塑料廢料，加大了制件的成本，同時也增加了回收費用。因此在大型模具上運用熱流道技術(shù)是理想的選擇。模具采用熱流道技術(shù)的另一個優(yōu)點是，降低了注射機床的鎖模力和注射壓力，延長了模具的使用壽命，直接降低了使用單位的生產(chǎn)成本。應用熱流道技術(shù)，首先要解決的問題是分流板的結(jié)構(gòu)形式和噴嘴器件的選用。
(1)分流板結(jié)構(gòu)形式的確定。分流板結(jié)構(gòu)形式的選擇取決于下列因素：①制件的結(jié)構(gòu)形式;②制件的外觀質(zhì)量及表面技術(shù)要求;③制件壁厚的均勻程度;④制件內(nèi)側(cè)結(jié)構(gòu)對熔融塑料流動的影響等。
保險杠和儀表板模具是惠州熱流道品牌公司采用熱流道成型的模具，保險杠塑件外表面是細麻紋，內(nèi)側(cè)是安裝孔位和加強筋。要保證產(chǎn)品制件外表面的完整性，就不能從模具的正面開設澆口，只有采用側(cè)面進料方式來滿足產(chǎn)品流道板的結(jié)構(gòu)形式就不能簡單套件的要求，用H形或I形，需采用左右對稱、上下偏心近似T形的結(jié)構(gòu)形式。
在進一步推敲結(jié)構(gòu)的細節(jié)時，對初定的兩種結(jié)構(gòu)形式進行了分析比較其優(yōu)缺點如下：從一塊板料上加工出塑料流道孔和加熱棒孔，流道結(jié)構(gòu)簡單，加工容易。但由于流射壓力在流道中存在著損耗，致使噴嘴處的壓強不等，使熔融塑料在模具型腔中橫向流動的同時又有較長的縱向流動，形式就如同中心偏澆口，造成塑料流程較長，使制件出現(xiàn)過高的不良率。以兩個偏心澆口為中心，形成以兩個分澆口對稱布局各自獨立的單元，同步向型腔內(nèi)注射塑料，使塑料橫向流動為主，縱向流動為輔，進一步降低了制件出現(xiàn)不良率的可能性。但這種流道板的結(jié)構(gòu)加工難度很大，它由兩塊I形和一塊Y形組成，Y形的夾角在90°到180°之間，采用交搭形式連接，要求有很高的加工精度，以保證流道孔的精確位置。同時，為保證交搭面不出現(xiàn)溢料現(xiàn)象，還要增加彈性、耐熱密封裝置。這種結(jié)構(gòu)形式的缺點是，由于流道長，導致加熱棒加長，所需加熱功率增大。
綜合各方面的因素，首先考慮的是如何保證制件的順利成型和表面質(zhì)量，以及模具連續(xù)工作能力，其他因素應放在次要地位。根據(jù)本廠的設備現(xiàn)狀，對保證分流板的精度雖有難度，只要認真對待，還是能保證其要求的。
在儀表板的流道板結(jié)構(gòu)選用上，由于受制件的制約，不能將澆口布置得非常合理，只能設計在與其他件裝配的通孔處，使?jié)部诜植疾荒芡耆灾萍膹碗s程度設定，也不能像保險杠那樣布置在側(cè)面，因為在儀表板模具結(jié)構(gòu)中，其側(cè)面有多處抽芯器和滑塊限制了澆口的布置，存在的問題是塑料在型腔內(nèi)的流程不同，容易出現(xiàn)熔接痕現(xiàn)象和補縮不到位。
洗衣機外桶模具熱流道流道板的選擇。它的特點是投影面積不算大，但側(cè)壁高，致使塑料流程長，而且澆口只能設計在型腔的底面，根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)形式可以設計成近似十字形。這種面積的注射壓力和鎖模力都較大。(2)噴嘴結(jié)構(gòu)形式的選用。噴嘴是連接流道板和型腔的一個部件，在熱流道系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用，噴嘴的質(zhì)量和使用壽命，關(guān)系到模具的壽命和連續(xù)作業(yè)能力，因此選擇和用好噴嘴也是熱流道技術(shù)中一個關(guān)鍵步驟。
熱流道噴嘴有多種形式，以加熱形式分，可分為內(nèi)加熱式和外加熱式，從進料形式分，可分為針閥式和直給式。
針閥噴嘴的特點是：體積小、熱損耗較低，閥口直徑小，若將澆口布置在制件表面上，只留下很小的痕跡，沒有殘余廢料，缺點是不圾滿足大制件的使用。直給式噴嘴的特點是：給料量大，能夠滿足較大產(chǎn)品制件的使用，缺點是不能將澆口布置在制件表面上，同時有少量的殘余廢料。
直給式噴嘴有兩種加熱形式，即內(nèi)加熱和外加熱式，從掌握的資料和走訪國內(nèi)一些使用熱流道模具的廠家看，內(nèi)加熱式噴嘴存在著一些弊病，它的加熱部件設置在噴嘴的中心處，形成完全封閉的結(jié)構(gòu)形式，雖然有熱損耗小的優(yōu)點，但也存在著長時間處在高溫下工作，而加熱件的形體由于受空間條件的制約，不能做得太大，在高溫和化學侵蝕的作用下，工作壽命受到影響，一般工作200h就要更換。在大型模具中若因加熱元件的更換而經(jīng)常拆裝模具，不但要影響到模具的精度，還影響了熱流道模具連續(xù)作業(yè)這一優(yōu)點。外加熱式的缺點是熱量損耗大一些，在模具和噴嘴之間要有一定的隔熱間隙，耗電量有所增加;優(yōu)點是加熱器件的體積可做得大一些，加熱功率也能增加，一般工作壽命在5000h以上。在分析了利與弊之后，認為選用外加熱、直給式噴嘴更適用。
(3)熱流道的選材及加工。分流板要保證熔融塑料在流道內(nèi)高速流動，溫度變化在0～240，流道孔和加熱棒孔在同一塊坯料上加工出，孔的布局緊湊而合理，其深度在500-1200mm，為使分流板能正常工作，在保證流道孔低表面粗糙度值和高精度的同時，還要考慮材料變形對其精度的影響。在選材方面，多選用低熱變形的合金模具鋼并進行調(diào)質(zhì)處理，使其硬度達到28～32HRC，以抵消熱變形對精度造成的影響。在加工中，采用深孔鉆加工工藝，孔壁的表面粗糙度在Ra0.8μm以下，孔的垂直度在0.5mm/1000mm以下，很好地保證了分流板的裝配和使用要求。由于噴嘴的結(jié)構(gòu)緊湊，加工有一定的難度，噴嘴材料采用與流道板相同的材料和熱處理工藝，流道孔及配合部分精加工成形，外側(cè)敷設加熱圈和熱屏蔽裝置以及測量溫度用的探頭，經(jīng)過使用效果很好，足以代替進口器件。
2、熱流道加熱及溫控系統(tǒng)
熱流道技術(shù)中的另一個組成部分是加熱及溫控系統(tǒng)，加熱及溫控系統(tǒng)的優(yōu)劣，直接影響到模具能否連續(xù)工作，可以說加熱及溫控系統(tǒng)在整個熱流道中占有相當重要的位置。
熱流道的加熱及溫控系統(tǒng)基本上由加熱器件、監(jiān)控點和控制系統(tǒng)組成。加熱器件一般為加熱棒和加熱圈;監(jiān)控點是設置在整個熱流道中靠近薄弱部位或工作面附近的探頭;控制系統(tǒng)則是用來調(diào)控整個熱流道系統(tǒng)溫度，使其保證溫度在某一設定的范圍內(nèi)波動。
在設計控制系統(tǒng)時應從穩(wěn)定可靠、耐用方面考慮，理想的控制系統(tǒng)不但能有效控制流道內(nèi)溫度的變化，而且還能延長加熱器件的使用壽命，從而達到模具能連續(xù)、持久的工作。在輸出控制方式采用國際上較新的脈沖調(diào)寬技術(shù)及零觸發(fā)和軟起動方式，輸出控制器件選用大功率雙向可控硅輸出，工作穩(wěn)定，性能可靠。其工作原理如下：當首次開機使用時，系統(tǒng)自動進入軟起動狀態(tài)，加熱元件的電壓由零逐漸上升到額定電壓，當溫度接近設定值時，加熱元件上的工作電壓會隨著溫度的穩(wěn)定而下降，當溫度升至設定值時，加熱元件的電壓為一恒定的低壓狀態(tài)，正好補充熱流道系統(tǒng)的熱量損失。在保溫階段，工作溫度恒定，無大波動，加熱元件始終處于低電壓恒定工作狀態(tài)，對加熱元件無沖擊?？煽毓枇阌|發(fā)裝置，既保證了在零相位觸發(fā)導通，對電網(wǎng)無破壞，又進一步提高了加熱元件的使用壽命。軟起動功能不僅能夠減少加熱元件在冷態(tài)升溫時所受到的沖擊，還可以驅(qū)趕模具長時間不使用時產(chǎn)生的潮氣，一般設定8～20min，這對保護模具的熱流道系統(tǒng)也起了一定的作用。
溫度控制系統(tǒng)選取不同的加熱功率，對加熱元件的使用壽命有很大的影響，要盡量設計在保溫階段給加熱元件的電壓為額定電壓的50%～60%，通過增加加熱元件的斷絲報警，更新溫度測量系統(tǒng)，使溫控系統(tǒng)能適用各種分度號熱電偶，測量精度提高到1%，并改善了超溫報警。
3、熱流道模具的使用情況
熱流道模具的使用情況迄今為止，使用熱流道技術(shù)制造3副大型塑料注射成型模具，雖然熱流道的結(jié)構(gòu)形式各異，都在為各個使用單位創(chuàng)造著良好的經(jīng)濟效益。
成型保險杠模具的熱流道以6個點澆口從型腔的一側(cè)向型腔內(nèi)注射熔融塑料，點澆口以中心對稱式分布，塑料到達澆口部位的時間基本成對稱式，從設計意圖上就控制塑料的流動方向，從理論上保證模具有良好的注滿成型性，避免了制件出現(xiàn)熔接痕等缺陷。溫控點及時把每一點的溫度變化反饋到儀表上，操作人員根據(jù)制件的成型情況，及時進行適當?shù)恼{(diào)整，使整個熱流道系統(tǒng)處于狀態(tài)，保證生產(chǎn)過程順暢、連續(xù)地進行。
由于制件的形狀不同，成型儀表板模具的熱流道選用了T形的分流板，澆口的設置也受到了限制，不能完全以制件的復雜程度進行設計，只能選擇在與其他件裝配用的通孔處，為使制件避免出現(xiàn)熔接痕、縮痕、不完整現(xiàn)象的出現(xiàn)，通過改進流道孔的直徑、噴嘴口徑的大小，適當調(diào)整薄弱環(huán)節(jié)的溫度，彌補了由于澆口位置不太合理而產(chǎn)生的不足。
成型洗衣機大桶模具的澆口設計在桶的底部，結(jié)構(gòu)形式為X形，底面結(jié)構(gòu)復雜，有各種安裝柱和加強筋，桶壁高，側(cè)面有各種通孔和長筋，模具結(jié)構(gòu)由于受制品結(jié)構(gòu)的限制而存在著局部的剛性不足，因此不允許有太高的注射壓力，要保證塑件的成型確有一定的難度，只有通過合理地調(diào)整流道系統(tǒng)，并充分利用產(chǎn)品材料流動性較好這一優(yōu)點，保證塑件順利成型。
4、結(jié)束語
熱流道技術(shù)的應用確實給使用單位帶來了良好的經(jīng)濟效益，自行設計制造的熱流道系統(tǒng)費用為10萬元，約占模具總費用的5%，整套熱流道系統(tǒng)的費用，只相當于一只進口噴嘴的費用。以儀表板或保險杠為例，進口整套熱流道系統(tǒng)的費用約需要150萬元。
經(jīng)過多年的實際生產(chǎn)考核，熱流道技術(shù)的應用，改善了模具的使用環(huán)境，縮短了制品單件的加工周期，提高了工作效率。而對于不能使用二次料的制件，大大降低了原材料的浪費，達到降低加工成本的目的。在保險杠模具中，用6個點澆口取代進口相似模具的扇形澆口，進一步節(jié)省了原材料。分體式空調(diào)器的前面板模具，若使用熱流道系統(tǒng)，每一件產(chǎn)品可節(jié)約近10%的原材料。
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