对于 大型模具，我们采用了热流道，但由于模具成型过程中涉及的因素较多，所以大型模具的热流道设计显的尤为重要。
     由于汽车仪表板、保险杠和洗衣机、空调器的部分部件, 投影面积大, 流道行程长, 若采用普通流道需要考虑以下因素: 单浇口难以满足投影面积大于0. 6m2 ; 内部结构复杂的塑件若采用多点浇口, 模具多采用三板式结构,流道结构产生过多的塑料废料,加大了制件的成本,同时也增加了回收费用。因此在大型模具上运用热流道技术是最理想的选择。模具采用热流道技术的另一个优点是,降低了注射机床的锁模力和注射压力, 延长了模具的使用寿命, 直接降低了使用单位的生产成本。应用热流道技术,首先要解决的问题是分流板的结构形式和喷嘴器件的选用。

(1) 分流板结构形式的确定。分流板结构形式的选择取决于下列因素: ①制件的结构形式; ②制件的外观质量及表面技术要求; ③制件壁厚的均匀程度; ④制件内侧结构对熔融塑料流动的影响等。

保险杠和仪表板模具是我厂首次采用热流道成型的模具, 保险杠塑件外表面是细麻纹,内侧是安装孔位和加强筋。要保证产品制件外表面的完整性, 就不能从模具的正面开设浇口, 只有采用侧面进料方式来满足产品件的要求, 流道板的结构形式就不能简单套用H形或I 形,需采用左右对称、上下偏心近似T形的结构形式。在进一步推敲结构的细节时, 对初定的两种结构形式进行了分析比较, 如图1 所示, 其优缺点如下: 在图1a 中,从一块板料上加工出塑料流道孔和加热棒孔,流道结构简单,加工容易。但由于流射压力在流道中存在着损耗, 致使喷嘴处的压强不等, 使熔融塑料在模具型腔中横向流动的同时又有较长的纵向流动, 形式就如同中心偏浇口(如图2a) ,造成塑料流程较长,使制件出现过高的不良率。图1b 是以两个偏心浇口为中心, 形成以两个分浇口对称布局各自独立的单元,同步向型腔内注射塑料,使塑料横向流动为主,纵向流动为辅,进一步降低了制件出现不良率的可能性, 塑料在模具内流动分布示意如图2b 所示。但这种流道板的结构加工难度很大, 它由两块I 形和一块Y形组成, Y形的夹角在90°到180°之间, 采用交搭形式连接,要求有很高的加工精度,以保证流道孔的精确位置。同时,为保证交搭面不出现溢料现象,还要增加弹性、耐热密封装置。这种结构形式的缺点是,由于流道长,导致加热棒加长,所需加热功率增大。

综合各方面的因素, 首先考虑的是如何保证制件的顺利成型和表面质量, 以及模具连续工能力,其他因素应放在次要地位。根据本厂的设备现状, 对保证分流板的精度虽有难度, (模具人才网欢迎您,网址http://www.mjrc.cn)只要认真对待, 还是能保证其要求的, 故以图1b 的结构形式作为流道板的主选结构。

在仪表板的流道板结构选用上, 由于受制件的制约,不能将浇口布置得非常合理,只能设计在与其他件装配的通孔处, 使浇口分布不能完全以制件的复杂程度设定, 也不能像保险杠那样布置在侧面, 因为在仪表板模具结构中, 其侧面有多处抽芯器和滑块限制了浇口的布置, 存在的问题是塑料在型腔内的流程不同, 容易出现熔接痕现象和补缩不到位。

洗衣机外桶模具热流道流道板的选择。它的特点是投影面积不算大,但侧壁高,致使塑料流程长, 而且浇口只能设计在型腔的底面, 根据塑件的结构形式可以设计成近似十字形。这种面积的注射压力和锁模力都较大。

(2) 喷嘴结构形式的选用。喷嘴是连接流道板和型腔的一个部件, 在热流道系统中起着至关重要的作用, 喷嘴的质量和使用寿命,关系到模具的寿命和连续作业能力, 因此选择和用好喷嘴也是热流道技术中一个关键步骤。

热流道喷嘴有多种形式, 以加热形式分,可分为内加热式和外加热式, 从进料形式分,可分为针阀式和直给式,如图3 所示。

针阀喷嘴的特点是: 体积小, 热损耗较低, 阀口直径小, 若将浇口布置在制件表面上, 只留下很小的痕迹, 没有残余废料, 缺点是不能满足大制件的使用。

直给式喷嘴的特点是: 给料量大,能够满足较大产品制件的使用, 缺点是不能将浇口布置在制件表面上, 同时有少量的残余废料。

直给式喷嘴有两种加热形式, 即内加热和外加热式, 从掌握的资料和走访国内一些使用热流道模具的厂家看, 内加热式喷嘴存在着一些弊病, 它的加热部件设置在喷嘴的中心处,形成完全封闭的结构形式,虽然有热损耗小的优点, 但也存在着长时间处在高温下工作, 而加热件的形体由于受空间条件的制约,不能做得太大,在高温和化学侵蚀的作用下, 工作寿命受到影响, (模具人才网欢迎您,网址http://www.mjrc.cn)一般工作200h 就要更换。在大型模具中若因加热元件的更换而经常拆装模具, 不但要影响到模具的精度,还影响了热流道模具连续作业这一优点。外加热式的缺点是热量损耗大一些, 在模具和喷嘴之间要有一定的隔热间隙, 耗电量有所增加; 优点是加热器件的体积可做得大一些,加热功率也能增加, 一般工作寿命在5 000h以上。在分析了利与弊之后, 认为选用外加热、直给式喷嘴更适用。

(3) 热流道的选材及加工。分流板要保证熔融塑料在流道内高速流动,温度变化在0～240 ℃, 流道孔和加热棒孔在同一块坯料上加工出,孔的布局紧凑而合理,如图4 ,其深度在500～1 200mm, 为使分流板能正常工作, 在保证流道孔低表面粗糙度值和高精度的同时,还要考虑材料变形对其精度的影响。在选材方面, 多选用低热变形的合金模具钢并进行调质处理, 使其硬度达到28～32HRC , 以抵消热变形对精度造成的影响。在加工中,采用深孔钻加工工艺, 孔壁的表面粗糙度在Ra0. 8μm 以下, 孔的垂直度在0. 5mm/1000mm以下, 很好地保证了分流板的装配和使用要求。由于喷嘴的结构紧凑,加工有一定的难度, 喷嘴材料采用与流道板相同的材料和热处理工艺, 流道孔及配合部分精加工成形, 外侧敷设加热圈和热屏蔽装置以及测量
温度用的探头,经过使用效果很好,足以代替进口器件。