塑料模具设计教程_5-2浇注系统及排溢系统设计(5)

5-2-2 热流道浇注系统的设计

5-2-2-1 绝热流道设计

    热流道浇注系统亦称无流道浇注系统，分为绝热流道和加热流道两种，是注射模浇注系统的重要发展方向。在美国、日本等工业发达国家，热流道模具技术已基本普及，在我国这种技术推广应用的程度也越来越高。热流道浇注系统与普通浇注系统的区别在于，在整个生产过程中，浇注系统内的塑料始终处于熔融状态，压力损失小，可以对多点浇口、多型腔模具及大型塑件实现低压注射；没有浇注系统凝料，可实现无废料加工，省去了去除浇口的工序，节约人力、物力。

采用热流道浇注系统成型塑件时，要求塑件原材料的性能有较强的适应性。

（1）热稳定性好

    塑料的熔融温度范围宽，粘度变化小，对温度变化不敏感，在较低的温度下具有较好的流动性，在较高的温度下也不易热分解。

（2）对压力敏感

    不施加注射压力时塑料熔体不流动，但施加较低的注射压力就流动。

（3）固化温度和热变形温度较高

    塑件在比较高的温度下即可固化，缩短成型周期。

（4）比热容小

    既能快速冷凝，又能快速熔融。

（5）导热性能好

    能把树脂所带的热量快速传给模具，加速固化。

    从原理上讲，只要模具设计与塑料性能相符合，几乎所有的热塑性塑料都可采用热流道注射成型，但目前在热流道注射成型中应用最多的是聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚氯乙烯和ABS等。

    绝热流道注射模的主流道和分流道做得相当粗大，这样，就可以利用塑料比金属导热差的特性，让靠近流道表壁的塑料溶体因温度较低而迅速冷凝成一个固化层，起到绝热的作用，而流道中心部位的塑料仍然保持熔融状态，熔融的塑料通过固化层顺利充填型腔，满足连续注射的要求。

一 单型腔绝热流道

    单型腔绝热流道是最简单的绝热流道，也称井式喷嘴或绝热主流道。这种形式的绝热流道在注射机喷嘴与模具入口之间装有一个主流道杯，杯外采用空气隙绝热，杯内有截面较大的贮料井（约为塑件体积的1/3～1/2）。在注射过程中，与杯壁接触的熔体很快固化而形成一个绝热层，使得位于中心部位的熔体保持良好的流动状态通过点浇口充填型腔。井式喷嘴的结构形式和主流道杯的主要尺寸如图5-2-24所示，它主要适用于成型周期较短（每分钟注射次数不少于3次）的塑件。主流道杯具体尺寸的推荐值见表5-2-4。

图5-2-24  井式喷嘴与主流道杯尺寸

1－定模板；2－主流道杯；3－定位圈；4－注射机喷嘴 

表5-2-4  主流道杯的推荐尺寸

    井式喷嘴的改进形式如图5-2-25所示。图5-2-25a是一种浮动式井式喷嘴，每次注射完毕喷嘴后退时，主流道杯在弹簧作用下也将随喷嘴后退，这样可以避免主流道杯始终与定模接触由于散热快而引起贮料井内塑料固化；图5-2-25b是一种将注射机喷嘴伸入主流道的部分制成反锥度的形式，除具有增加对主流道杯传导热量的作用外，停车后，还可以使主流道杯内凝料随注射机喷嘴一起拉出模外，便于清理流道。

图5-2-25  改进的井式喷嘴形式

1－定模；2－定位圈；3－主流道杯；4－弹簧；5－注射机喷嘴

二 多型腔绝热流道

    多型腔绝热流道又称绝热分流道，主要有直接浇口式和点浇口式两种类型。为了使流道对内部的塑料熔体起到绝热作用，其截面形状多采用圆形并且设计得相当大，分流道直径一般在16～32mm内选取，成型周期长的取较大值，反之取较小值，最大可达到70mm以上。在模具上一般要增设一块分流道板。为了减小分流道板对模具型腔部分的传热面积，在分流道板与定模型腔板接触处开设一些凹槽。

    图5-2-26a所示为直接浇口式绝热流道注射模，这种形式的绝热流道的缺点是，脱模后塑件上会带有一小段浇口凝料（似主流道的形状），必须用后加工的方法把它去除。图5-2-26b所示为点浇口式绝热流道注射模。以上两种形式的绝热流道，在注射机开车之前，必须把模具分流道两侧的模板打开，取出分流道凝料并清理干净。

图5-2-26  多型腔绝热流道

1－浇口套；2－定模座板；3－二级浇口套；4－分流道板；

5－冷却水孔；6－定模型腔板；7－固化绝热层