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热流道系统的应用

2019-11-25

模具制造商的观点来看,热流道也许是人们了解得最少的模具元件。实际上,热流道系统是很复杂的,包括机械作用、加热技术和精密制造等各个方面的内容。热流道系统在模压成型环境中的成功应用要求对注入口的设计形式、型腔几何形状、树脂及模具工人的进行详细的分析。


在最初的应用分析过程中,应对下列问题进行评价:


(1)这个零件可以采用模压成型吗?


(2)模压机的压力足够将这个零件的模压成型吗?


(3)整套模压工艺是否可靠?


热流道系统的应用分析


应用分析涉及到的三个主要步骤包括:计算机辅助工程分析、树脂测试和热流道概念的设计。


1、计算机辅助工程(CAE)分析


计算机辅助工程分析工具包括MoldFlowTM分析软件等,可用于分析模具系统中熔融塑料的流动情况。这些程序常常被模具设计人员用于预测零件的注入压力、流动线路、气孔、收缩率和翘曲度。


尽可能在最初阶段将计算机辅助分析应用到模具生产项目上。即使是初级阶段所作的粗浅分析也有可能解决一些重要的问 题,例如注塑的可能性、生产周期时间、对压力的要求及对流动线路的预测。


借助于计算机工程设计软件,可以很容易地对不同的场景进行重复模拟演示,这样有利于降低生产成本和试验时间。


将流动模型的程序用于零件分析是非常普遍的做法,但在分析过程中添加热流道歧管的做法是最近才出现的。将歧管熔液通道的几何形状制成模型将有利于更准确的预测。而且,当需要平衡一个多种尺寸型腔的模具时,这些软件程序将是非常有用的。


2、树脂试验


树脂试验用于评价一种按一定成分配置的树脂的加工性能。树脂试验可在实际应用领域中进行,这类树脂只有很短一部分经过热流道处理或者根本没有经过处理。


设计树脂试验的目的是为了评价树脂和各成分组合的工艺窗口。试验的基本步骤如下:


(1)评价注射速度和相应的压力,为该试验确定的注入时间;


(2)建立热流道系统温度窗口,有利于生产符合要求的零件;


(3)以实验的形式改变保持的时间和压力,用极佳的尺寸和极佳的注入口质量确定零件生产所需要的基线;


(4)评价树脂对驻留时间的灵敏度;


(5)优化每个模具参数,评价总的应用周期。


除了标准的试验程序以外,还可进行专门的试验,评价特殊的加工参数或要求。


在完成模具设计以前,通过树脂试验可以让客户获得最初模具试验前所需的实际工艺数据,然后提供模压零件的样品。


3、 热流道系统的设计概念


另一个重要的步骤是热流道的设计概念。一个详细的设计概念,包括歧管和压板,它们将成为模具审核中的一个重要部分。


热流道是一种复杂而具有一定优越性的模具零件。在模具生产项目中,CAE计算机辅助工程分析、树脂试验和设计概念等,都可以由热流道系统供货商来完成。在一个项目的初期,如果让热流道供货商共同参与工作,那么模具的设计人员就能够进一步优化最终产品。


歧管用于保证让熔液通道能够以最有效的方式进行布置。在理想的情况下,熔液通道采用对称方式设计,所有下行流道的流动长度与转弯数量都是一致的。在采用多型腔模具或非对称式模具的情况下,熔液通道可能包括人造长度和转弯点,以便能够适当地平衡这个系统。这种概念对模具设计人员和热流道设计人员均有所帮助,可以保证极佳的岐管设计。


此外,还要采用压板技术,保证能够设计出客户要求的闭合高度和关键特点。由于在喷嘴中包括热流道喷嘴,模具设计人员还要确认注入口的接近处和冷却是否能满足热流道制造商的要求。


对热流道系统评价的主要因素包括:流量平衡和岐管热分布的情况;通道尺寸;高压应用领域中的岐管材料强度;注入口的尺寸;冷却和注入口的接近;能够承受研磨性和腐蚀性树脂的成分。

热流道系统

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