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热流道在汽车塑料模具中的应用
双击自动滚屏 发布者:admin 发布时间:2008/1/24 阅读:113383次 【字体:

使用热流道不仅能使塑料类产品更加美观,原材料得到节约,生产效率更高,而且还可以帮助其大幅度提高模具的使用寿命。热流道技术广泛地应用是塑料模具技术的一大变革。在注塑成型方面,其拥有很多无可比拟的优势;可以说,随着其技术的进一步发展成熟和制造成本的降低,热流道技术将越来越显现其巨大的优势。

      热流道是通过加热来保证注塑模具内流道和浇口的塑料保持熔融状态。由于在流道附近或中心设有加热棒或加热圈,从注塑机喷嘴出口到浇口的整个流道都处于高温状态,使流道中的塑料保持熔融,停机后一般不需要打开流道取出凝料,再开机时只需加热流道到所需温度即可。因此,热流道工艺有时称为热集流管系统,或者称为无流道模塑;也可以说把热集流管视为机筒和注塑机喷嘴的延伸部分。

      组成与结构

      热流道一般有流道板、喷嘴、加热元件和温度控制器四部分组成,四部分都很重要,缺一不可。

      流道板是根据注塑模具的需要而定做,其主要作用是起到流道布局和固定加热元件的作用,并恒温地将熔体从主流道送入各个单独喷嘴。常用热流道板的形式有:一字型,H型,Y型,X字型。

      喷嘴相当于塑料注塑机注射喷嘴的延长,它的作用主要是注塑;喷嘴按结构形式一般有两种形式,即开放式和针阀式。

      加热元件是热流道系统的重要组成部分,一般有加热棒、加热圈、管式加热器、螺旋式加热器(加热盘条)等等; 其主要作用是保持流道内的塑料保持熔融状态。

      温控器就是对热流道系统的各个位置的温度进行集中控制的仪器;由底端向高端分别有通断位式,积分微分比例控制式和新型智能化温控器等种类,根据用户需要可以同其它模内组件配合使用。

      热流道的优点

      热流道系统的作用就是把塑料送到模内的每一浇口。常规注塑成型经常会有以下不利因素的出现:充模困难;薄壁大制件的变形;浇口、流道内原材料的浪费;多模腔模具的注塑件质量不一。热流道技术的出现,提供了比较完善的解决方案。其优点是节约材料成本,提高生产效率,改善制件品质等。在一些形状复杂、体积较大,壁厚不均匀或一模多腔而且质量要求较高、品质要求一致时,常常选用热流道。

      热流道技术与常规的冷流道相比具体有以下的优点:

      节约材料成本:冷流道料道和浇口所产生的废料是很大的,尤其是制件体积越大的因料道长废料更多。这些废料有的可以回用,有的不能回用,即使能回用的,材料的综合性能也大打折扣,而且还需要回用设备。

      提高生产效率:注塑件的成型周期=注射时间+保压时间+冷却时间+顶出时间+修边时间。其中最长的是冷却时间。在塑料模具中,制品壁越厚的冷却时间越长。由于冷流道需要同时向多模腔或更多的浇注点供料,因此通常冷流道内制品的壁厚会大于注塑制品本身的厚度。因为冷流道熔体与注塑制品之间存在着冷却时差,所以消除了冷流道,冷却时间将会缩短。注射时间的不同也是采用热流道取代冷流道的一个方面。注射时间的不同归因于填充冷流道需要额外的时间。这是因为冷流道的模具增加了注塑机开/合模行程,行程的增加是为了确保冷流道的安全顶出。而采用热流道注塑的制品更适合于制品的自动移出。由于没有了冷流道对产品移出的干扰,注塑加工的二次手工操作,例如产品与流道的分离、产品修边和包装的时间都可以极大的缩短或完全省去。从而,提升了单位时间的产能,即提高了生产效率。

      改善制件品质:使用热流道可以有效地改善制品表面质量和力学性能,大大地改善薄壁制件的翘曲变形,可以保证多模腔模具的注塑件质量一致。

      尤其是针阀式的喷嘴对提高注塑制品的外观质量作用更为明显,其主要优点表现在:在制品上不留下进浇口残痕。能使用较大直径的浇口,可使型腔填充加快,并进一步降低注塑压力,减小产品变形。可防止开模时出现拉丝现象及流涎现象;当注塑机螺杆后退时,可防止从模腔中反吸物料。

      热流道模具存在的问题

      每一项技术都会有自身的缺点存在,热流道技术也不例外。主要存在问题有:模具结构复杂,造价高,维护费用高。开机后需要一段工艺稳定时间,造成开机废品较多。出现熔体泄露、加热元件、温度控制器等出现故障时,对产品质量和生产进度影响较大。

      热流道方案的确定

      热流道注塑模的成本,在国外有一个经验估算法,一般按喷嘴的数目,每个喷嘴平均造价为1000~1500美元,在我国国内热流道的开放式喷嘴平均售价每个为人民币3000元,针阀式喷嘴平均售价每个为人民币5000~6000元,再加上塑料制件的复杂程度,热流道的造价是非常高的,这就是热流道注塑模从一开始就发展比较缓慢的主要原因。一个塑料制品需要什么样的结构,是采用冷流道,热流道,还是冷热混合流道要根据多方面的因素而定。一套注塑模具的方案确定后,还须完成以下工作。

      第一,根据塑件结构和使用要求,确定进料口位置。只要塑件结构允许,在定模镶块内喷嘴和喷嘴头不与成型结构干涉,热流道系统的进料口可放置在塑件的任何位置上。常规塑件注射成形的进料口位置通常根据经验选择。对于大而复杂的异型塑件,注塑成形的进料口位置可运用计算机辅助分析(CAE)模拟熔融状塑料在型腔内的流动情况,分析模具各部位的冷却效果,确定比较理想的进料口位置。

      第二,确定热流道系统的喷嘴头形式。塑件材料和产品的使用特性是选择喷嘴头形式的关键因素,塑件的生产批量和模具的制造成本也是选择喷嘴头形式的重要因素。

      第三,根据塑件的生产批量和注塑设备的吨位大小,确定每模的腔数。

      第四,由已确定的进料口位置和每模的腔数确定喷嘴的个数。如果成形某一产品,选择一模一件一个进料口,则只要一个喷嘴,即选用单头热流道系统;如果成形某一产品,选择一模多腔或一模一腔二个以上进料口,则就要多个喷嘴,即选用多头热流道系统,但对有横流道的模具结构除外。

      第五,根据塑件重量和喷嘴个数,确定喷嘴径向尺寸的大小。目前相同形式的喷嘴有多个尺寸系列,分别满足不同重量范围内的塑件成形要求。


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