热流道系统的热收缩补偿
+ U, S& c' g7 v4 ^4 a5 P; N与普通流道模具相比,热流道模具中的浇注系统在运用过程中不断处于高温状态,塑料熔体在高温、高压作用下很易在热流道系统的零件衔接处发作走漏。熔体走漏不只会影响塑件质量,而且会严重损坏模具,招致无法消费。热流道模具发作泄露的部位主要有两个,一是流道板上流道端面处,二是流道板与喷嘴(包括浇口喷嘴和主流道喷嘴)的别离面处。熔体走漏的缘由多种多样,归结可分为操作、装配工艺不当,密封设计不合理3个方面。本文就熔体走漏的缘由及预防止措施作一引见。( t/ t1 f3 u) o/ Z$ r
1工艺要素惹起的熔体走漏' i4 u/ f$ ^) A' {2 y( o4 ]
操作工艺不当是模具消费过程中呈现熔体走漏的主要缘由之一。为补偿热流道系统零件的热收缩,在设计和装配模具时,零件间常常存在一定的冷间隙。只需在规则的操作温度下,零件热收缩才干完好消弭冷间隙到达密封防漏。操作不当惹起的熔体走漏主要呈如今以下几种情况下:(1)系统没有到达规则的操作温度时提早注射。如所示,系统受热后支承圈6、热流道板5和浇口喷嘴4在轴线方向发作热收缩,支承圈压紧在定模安装板3上,并在热流道板和喷嘴间产生一定的热压力。如在没有到达规则温度时停止注射,热收缩产生的热压力缺乏以抵消熔体压力将使喷嘴4和热流道板5发作别离而呈现熔体走漏。2 I% }! H; V+ j% s
(2)系统加热温度高于操作温度惹起的熔体走漏。在这种情况下,由于热收缩量过大产生很大的热压力,会使系统零件发作变形而呈现熔体走漏。; A2 P% X5 Y) @6 c& g4 z
另一方面,当浇注系统温度降低为操作温度时,由于带刚性边缘的热喷嘴对热收缩的顺应性差,也会呈现熔体走漏。) Z& o9 `. p1 U/ ]8 G, |- N
(3)系统升温过程不当或温度控制不均匀惹起的熔体走漏。在升温过程中,如喷嘴升温速度高于热流道板升温速度,系统零件轴向热收缩后将限制热流道板的横向热收缩,惹起热流道板变形而呈现熔体走漏。浇注系统零件温度不均匀会惹起零件的不均匀收缩,也会使零件发作扭曲变形而呈现熔体走漏。
$ [. ?' N O8 w/ U: V5 E2 I 综上所述,按正确的步骤和工艺条件停止操作是防止熔体走漏的前提。普通的热流道模具可按下列步骤停止操作:(1)加热模具到设定温度。特别是大型模具,注射前加热,注射时再冷却。* n P; m' j8 P& J
(2)加热注射机料筒到设定温度。
: |& g7 I2 _9 f3 E) m (3)加热热流道系统到设定温度。普通分为两步停止:首先是?软启动,以消弭加热器中的潮气。
0 G1 k! Y2 v& S' G$ D, p( M: d$ v 第二步,满负荷将系统加热到设定温度,可先将喷嘴温度加热到热流道板温度的2/3,待热流道板温度到达设计温度后再将喷嘴温度加热到设定温度。$ J' A9 \6 {& z/ h
(4)对新的或已清洗的热流道系统,应先采用低压慢速注射。5 y1 b, Q% @% i! l4 v, c% k# @
(5)注射停止几个循环后如没有熔体走漏现象,再采用设置的注射工艺参数停止消费。- R' E9 ~# ?+ X1 Z- ~0 V0 ~
2热流道系统的密封设计
1 n5 c( X% }$ w4 F' E& f( V 2.1热流道系统的热收缩补偿" ?- Z! ]( u2 E% Q/ H7 {
室温下装配的模具在热流道系统零件的热收缩时会惹起零件间产生相对位置的变化,为补偿零件的热收缩,需留出适宜的收缩间隙,如所示的冷间隙A和C.热流道板经过中心定位销7固定在定模板1上,受热后向四周伸长。热流道板的横向热收缩将减小热流道板与止转销2的间隙A,如设计时A值小于热流道板的横向热收缩量,受热后止转销将阻止热流道板的横向伸长,构成热流道板的翘曲变形,使热流道板与喷嘴间密封失效而惹起熔体走漏。支承圈6、热流道板5、浇口喷嘴4的轴向热收缩将消弭冷间隙C.如冷间隙过大,轴向热收缩量缺乏,在注射时熔体压力将使浇口喷嘴4和热流道板5发作别离呈现熔体走漏。如冷间隙过小,系统热收缩压力过大,将会使系统零件发作弯曲,或压应力超越定模板的屈服应力,使支承圈压溃定模板,从而限制热流道板的横向热收缩,构成浇口喷嘴和热流道板间发作熔体走漏。因此,在设计模具时,正确计算系统热收缩量,留出合理的热收缩间隙是防止熔体走漏的前提。系统线性热收缩量可采用下列公式计算:L=TL(1)系统热收缩受阻产生的热应力为:=EL-CL(2)定模固定板压力采用下式校核p(3)式中:L为热流道系统的线性热收缩量,mm;为系统零件材料的线热收缩系数;T为热流道系统零件与模具的温差;L为室温下流道系统零件在收缩方向上的长度,mm;为系统热收缩受阻产生的热应力,MPa;C为预留间隙量,mm;E为系统零件的弹性模量,MPa;p为定模固定板材料的许用压应力,MPa.
, e: m/ Z2 g! t* D9 V4 `1 p7 K 2.2热流道系统的密封方式8 W+ U9 x) A" G+ M! N$ N3 J) y) s5 w
热流道板与喷嘴间采用平面密封,是国外热流道系统常见的一种密封方式。系统轴向热收缩后支承圈压在定模固定板上,在热流道板和喷嘴别离平面处产生一定的热压力抵消熔体压力停止密封防漏。这种构造方式不能保证冷密封,也没有过热维护措施,只需在设定的温度条件下才干保证热流道板与喷嘴的密封。设计时需精确计算热收缩量,留出适宜的冷间隙C.
. e1 U# t# y0 U( U4 q- t# r3 C' I b在喷嘴和热流道板别离平面上采用了O型密封圈,O型密封圈用不锈钢管制成,装配时有2030钢管直径的预紧量防止熔体走漏。这种构造方式非常适宜低刚度的热流道板和模具。
) B# m8 X6 u* A i1 E8 E+ b$ @ 采用了弹性衔接,由弹簧提供预紧力完成冷却状态下的密封,过热时弹簧吸收热收缩防止系统损坏和走漏,是一种较为理想的密封方式。
2 u U( m9 ?; l( J3 V: Y4 l 浇口喷嘴经过螺纹固定在热流道板上,系统热收缩时喷嘴和滑动压环随热流道板一同挪动。由于喷嘴的挪动会构成喷嘴流道轴线与定模板上浇口轴线的错位,因此在设计喷嘴位置时需思索横向热收缩量。这种密封方式适用于注射点少、喷嘴间距不大的场所。
, N( `4 Y& n+ _3 q 3热流道板装配工艺) B3 t+ r. t4 Q4 ]
热流道系统的装配精度和安装次序直接关系到熔体能否发作走漏。如喷嘴高度不分歧,最短的喷嘴与热流道板间存在间隙会惹起熔体的走漏,支承垫高度与喷嘴高度不分歧惹起的热流道板变形也会构成熔体的走漏等。& Z+ n, |- }) z% f
下面以1模4腔塑料盒热流道模具为例说明热流道板的装配工艺:(1)将流道堵塞7压入热流道板10,找正方向后装入止转销2防转,然后用压紧螺钉3压紧堵塞,并用O型金属密封圈防止熔体走漏。(2)将浇口喷嘴1和支承垫15安装在定模板14中,以定模板平面为基准检验一切喷嘴装配平面的高度能否分歧,如不分歧,按最小值停止修磨,允差为(0.01mm.8 A0 m) i: C- x7 J. W0 a) V6 B
(3)试装热流道板,检验热流道板和止转销2径向和轴向能否有必要的间隙A和B.(4)用螺栓将垫板框12固定在定模板14上。(5)以垫板框12上平面为基准,修配一切的承压圈6,使其高度分歧,并与垫板框上平面有间隙C.(6)将主流道喷嘴9旋入热流道板10.(7)紧固定模固定板。
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熔体走漏是热流道模具常见的缺点和失效方式。操作方法不当、密封设计和装配工艺是构成熔体走漏的直接缘由。因此,在操作上应严厉按设定的工艺参数停止操作,时辰留意工艺参数的变化,对操作人员停止必要的技术培训,做到定人定岗。在设计上应正确选择热流道板的密封方式,并精确计算热收缩量。在装配时按正确的装配次第,精确检验关键部位的装配精度,严厉按设定的间隙量停止装配。虽热流道模具漏料的缘由多种多样,但只需在操作、设计、零件加工和模具装配过程中严厉按设计标准,熔体走漏问题是完好可防止的。 |