叠式模具热流道设计过程中应注意的五大问题

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计成可向相反方向移动以补偿热膨胀值的方法。
移动量可按下式计算:

δ= L Cp t式中δ———移动量,mm

L ———从主流道中心到注嘴中心的垂直距离,mm

t ———流道板和型腔板的温差,°C

Cp ———模具钢材的线膨胀系数

2. 浇口的平衡

叠式热流道模具在成型时应保持各型腔同时充满物料, 一般当浇注系统到型腔的距离不等或1 模中制品的重量不同时, 各型腔就不能同时充满。为了防止这种现象,对于叠式热流道模具来说,熔融塑料的流量必须精确计算, 使流道和浇口保持平衡。
其措施为:

(1) 在浇口的平衡中, 通过综合调节注嘴的输出,用分别调节各注嘴温度的方法控制熔料的粘度,并使各型腔保持适当的传递压力, 从而达到浇口平衡的目的。

(2) 精确计算浇注系统中熔料的流量,通过改变流道和浇口的尺寸使得流道和浇口保持平衡。开始时,可将浇注系统的尺寸设计得小一些,在试模过程中对它进行修正。经

过上述2 种方法修正得到的浇注系统, 即使当材料或注塑机的工艺参数改变时, 模具上所有的型腔同样可处于平衡状态, 从而使熔融塑料能同时充满模具型腔。

3 .型腔型芯尺寸

模具成型部分的尺寸要根据制品的收缩率来确定, 以前一般在模具设计时就定下来而不考虑模具使用的具体工艺条件。近来的研究显示, 制件在厚度不同、冷却循环时间不同等情况下所表现出的收缩率不同,故模具设计时必须考虑这方面的问题,才能生产出满足使用要求尤其是需要进行装配的高精度制件。

4. 冷却系统的平衡

制件的冷却也需要进行平衡, 如果冷却系统在模具型腔和型芯上产生温差, 制件将在充填和收缩上产生很大不同。不同模板间的冷却, 有可能使模板的对齐发生变化,从而影响模板的动作和造成磨损, 所以在叠式热流道模具的设计中要注意模具冷却系统的平衡问题。

5 .需要注意的其它问题

叠式热流道模具结构复杂,而在常规情况下,机械结构越简单,越不容易发生故障,因此在设计叠式热流道模具时必须考虑如何便于维修的问题。使用叠式热流道模具应力求满足以下条件:

(1)实现自动化生产。

(2)模具结构尽量简单,组装、拆卸应比较容易。

(3) 加热器本身应体积小、功率大,且不发生断电现象,破损后更换容易。

(4) 能够较简单地检测到故障位置, 以缩短维修时间。

(5) 浇注系统无漏料、流涎、拉丝等现象。

采用叠式热流道模具可以实现人力与设备的节省, 效率的极大提高和制品质量的稳定, 但模具的加工成本较高, 如果能在以下几个方面加以改进, 则可以使其价格大幅度下降, 从而得到更广泛的应用:

(1) 延长一些核心元件(如加热元件、温控元件等) 的使用寿命。

(2) 使叠式热流道模具与普通注塑设备配套。

(3) 借助CAD、CAE、CAM进行设计、分析与加工,实现模具结构优化。

(4) 使叠式热流道模具的通用零件实现标准化、商品化。随着相关技术的不断改进, 叠式热流道模具在塑料制品加工工业中的应用将会不断扩大。