第一篇：热流道注射模机构设计及故障问题解决对策资料解读
毕业设计(论文)文本材料
（2013届）
题 目 热流道注射模系统设计及故障问题
解决方案
实习单位 浙江阿诺立注塑科技有限公司
实习岗位 热流道设计学徒 专业班级 机械制造与自动化10-2班 学生姓名 余伟洪
指导教师 解卫华
2013年 4 月 29 日
目录
目录.............................................................................................................................................1 热流道系统组成和设计制造..............................................................................................2 热流道系统设计..................................................................................................................2.1 喷嘴系列..................................................................................................................2.1.1 点浇口..........................................................................................................2.1.2 大浇口..........................................................................................................2.1.3 针阀式..........................................................................................................2.2 分流板结构及加热方式..........................................................................................2.2.1 加热棒式加热..............................................................................................2.2.2 加热片式加热..............................................................................................2.3 热分流板的流道加工方式......................................................................................2.3.1 传统的深孔钻加工流道..............................................................................2.3.2 CNC加工流道，扩散焊连接.....................................................................3 热流道注射模设计程序......................................................................................................4 加工与安装........................................................................................................................4.1 加工阶段................................................................................................................4.2 热咀进行安装时应注意事项................................................................................4.3 安装热分流板........................................................................................................4.4 针阀式系统的安装注意事项................................................................................5 热流道的维护....................................................................................................................5.1 加热圈的维护........................................................................................................5.2 咀芯的维护(当在生产中出现堵塞咀芯时).........................................................6 热流道模具常见故障及解决方法....................................................................................7 总结评价............................................................................................................................致 谢.........................................................................................................................................参考文献....................................................................................................................................●实际成果...............................................................................................................................台州科技职业学院毕业设计（论文）
验与模具生产企业合作，确保热流道注射模生产的质量和效益。专业公司与模具制造企业的合作关系，大致有3种情况。第一种情况是从塑料制品的造型开始，由模具企业造型后，交给公司用Moldflow软件进行流动分析。进行浇注系统的分析和设计决定浇口的数目和位置，确定流道直径，从而设计和选择主流道喷嘴、流道板、喷嘴及温度控制系统。设计完成后请模具制造企业调整再确认。第二种情况是模具设计者已确定热流道系统，并提供有关资料和图纸，征求热流道专业公司意见。专业公司借助经验分析和专业软件，辅助确定热流道浇注系统。双方协商选定热流道装备，按顺序供货，并提供安装维修等服务第三种情况是模具制造企业要求将冷流道模具改造成热流道模具。专业公司要求提供模具生产图纸，分析评评估设计热流道系统。双方协商确认后，选择和设计热流道装备。供货后提供安装、调试和维修服务。现今，欧洲有25%的注射模具、美国有17%的注射模具都应用了热流道技术。专业公司与模具企业合作应用和发展热流道技术具有良好的前景。如下图热流道系统塑料注塑模结构所示
图1 热流道塑料注塑模结构
①航空插 ②内角螺丝 ③喷嘴 ④⑤上下垫片 ⑥中心定位销 ⑦主浇口 ⑨防转销 ⑩分流板
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图2 点浇口喷嘴
①主体 ②③热电偶 加热圈 ④保护套 ⑤嘴尖 ⑥卡簧 ⑦嘴帽 ⑧螺丝 2.1.2 大浇口
1.单点普通大浇口
是一款流量大换色能力极佳的喷嘴,它可加工浇口前端，以满足型腔及水口要求。适用于结晶性及低流动性塑胶配件互换性好.1.热喷嘴单点普通大浇口适用于进胶口在斜面上的产品2.热喷嘴单点普通大浇口适用于流动性较差的塑料3.热喷嘴单点普通大浇口可直接换色4.浇口司和热咀分体构造,便于更换5.模具不需热处理，经过热处理的浇口司可延长使用寿命6.标准化的浇口司，更换容易7.浇口司到热咀发热丝较近，有利于热传导
2.多点普通大浇口
是一款流量大换色能力极佳的喷嘴,它可加工浇口前端，以满足型腔及水口要求。适用于结晶性及低流动性塑胶配件互换性好.1.多点大水口适用于进胶口在斜面上的产品2.多点大水口适用于流动性较差的塑料3.可直接换色4.多点大水口浇口司和热咀分体构造,便于更换5.模具不需热处理，经过热处理的浇口司可延长使用寿命6.多点大水口标准化的浇口套，更换容易7.多点大水口浇口司到热咀发热丝较近，有利于热传导 8适合大型塑件,如保险杠、仪表板等.3.新型大浇口
是一款流量大换色能力极佳的热喷嘴,它可加工浇口前端，以满足型腔及水口要求。适用于结晶性及低流动性塑胶配件互换性好.1.热喷嘴新型大浇口废料比普通大浇口废料小,易节省原料.,适用于进胶口在斜面上的产品2.热喷嘴新型大浇口适用于流动性较差的塑料3.热喷嘴新型大浇口可直接换色4.热喷嘴新型大浇口浇口司和热咀分体构造,便于更换5.模具不需热处理，经过热处理的浇口司可延长使用寿命6.热喷嘴新型大浇口标准化的浇口套，更换容易7.热喷嘴新型大浇口浇口司到热咀发热丝较近，有利于热传导 8.新型大浇口适合大型塑件,如保险杠、仪表板等.4.超短型大浇口
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多点针阀式热流道系统,产品适合多腔使用,具有全流道平衡设计,已经成功在汽车、家电、包装类模具得到广泛的应用,针阀式热流道系统使用的阀针硬度HRC60-62,表面镀钛,具有不粘料,高耐磨性, 连续使用可达100万模次以上,多点针阀式热流道具有封浇好、换色快、产品美观、多腔使用等一系列优点.3.多点顺序控制针阀式
多点顺序针阀式热流道系统,阀针采用电磁阀顺序气压或液压控制,速度快,精度高.产品适合大型塑件模具,解决产品融接线而设计的一款高精度产品,在大型塑件注射时,产品有融接线,影响产品美观,已无法达到客户的使用要求,利用顺序针阀式热流道系统可解决融接线等一系列影响大型塑件注射的问题,多点顺序针阀式热流道系统具有封浇好、换色快、可调节产品融接线、实现大型塑件低压注射等一系列优点.如下图5 针阀式装配图
图5 针阀式装配图
①②③⑤⑥⑦⑨ O型圈 ④气封 ⑧导向径 ⑩内卡簧
2.2 分流板结构及加热方式
分流板结构有X型、H型、I型、Y型、K型、其它等,在注塑模具热流道系统中，分流板是热流道系统的中心部件，它将主流道喷嘴传输来的塑料熔体经流道分送到各注射点喷嘴。如图6 X型四点热流道系统
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热流道附加固化物，如图8所示
图8 在加热条上添加附加物 优点：热损失较少、加热较充分。缺点：成本较高、更换维修不方便。
b．不加附加物，如MOULD—TIP热流道形式。如图9所示。
图9 在加热条上不添加附加物
优点：热量分布均匀，更换维修方便，成本底。缺点：有少量热散失。2.2.2 加热片式加热
直接在分流板上覆盖一层含发热线的加热片，但因造价高、不能维修，所以不经常使用。如图10所示。
图10 加热片式加热
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置。
（2）确定热流道系统的喷嘴头形式。塑件材料和产品的使用特性是选择喷嘴头形式的关键因素，塑件的生产批量和模具的制造成本也是选择喷嘴头形式的重要因素。
（3）根据塑件的生产批量和注射设备的吨位大小，确定每模的腔数。
（4）由已确定的进料口位置和每模的腔数确定喷嘴的个数。如果成型某一产品，选择1模1件一个进料口，则只要1个喷嘴，即选用单头热流道系统；如果成形某一产品，选择1模多腔或1模1腔两个以上进料口，则就要多个喷嘴，即选用多头热流道系统，但对有横流道的模具结构除外。
（5）根据塑件重量和喷嘴个数，确定喷嘴径向尺寸的大小。目前相同形式的喷嘴有多个尺寸系列，分别满足不同重量范围内的塑件成形要求。
（6）根据塑件结构确定模具结构尺寸，再根据定模镶块和定模板的厚度尺寸选择喷嘴标准长度系列尺寸，最后修整定模板的厚度尺寸及其他与热流道系统相关的尺寸。
（7）根据热流道板的形状确定热流道固定板的形状，在其板上布置电源线引线槽，并在热流道板、喷嘴、喷嘴头附近设计足够的冷却水环路。
（8）完成热流道系统塑料模具的设计图绘制。加工与安装
4.1 加工阶段
如图13所示：①G和
应保持同心；②
和W应保持垂直；③
和
之间应保持同心；④为防止漏胶，封胶位需与热咀高精度配合；⑤对浇口部位进行精密的加工处理，要保持精度和光洁度；⑥热咀开框时要加上膨胀量E；⑦用万能表检测发热装置后方可进行下一步装配。
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4.3 安装热分流板
按以下程序正确计算热喷咀和热分流板的膨胀量，是防止漏胶的重要条件。(1)测量热分流板、钢垫片、钛合金垫片的高度。
(2)然后测量整个为安装热喷咀及热分流板所制作的空间，使尺寸完全达到要求。(3)在工作温度下，热分流板钛合金垫片应高于定模固定板(底板)0．1Omm，空隙的重叠，这个距离通过磨削钢垫块进行调整。
(4)安装钛合金定位片、销钉、摆正分流板，选择适当螺栓规格收分流板于模具。(当固定耳上孔直径为12mm时，选用模具级M8mm的螺栓并加装淬硬垫片)。(5)在所有螺栓上涂上防锈油，便于以后拆卸螺栓，注意紧固耳的作用是为了便于安装，不是为了紧固分流板和替换垫片，故不能将紧固耳上的螺栓过分拧紧，否则加热分流板时可能导致螺栓遭到破坏。
(6)使用定位块或导柱来确保定模固定板(底板)和热喷咀座板的位置。特别是针阀式热咀时面板和定模板必需有定位装置。
(7)热咀上的加热圈、热电偶及分流板发热管需留出接线槽，所有导线最终连接到接线盒，接线盒一般在模具上方。导线不能被绞曲或过分折弯，并采用接线柱或铝盖板进行保护。
(8)装配前，用溶剂清洁分流板，去掉保护油。
(9)在热喷咀上面涂上红丹，装上热分流板，检查密封环(如果需要)，检查热喷咀是否全部都与热分流板接触。(1O)在热喷咀上装配“0”型密封圈。
(11)检查定模固定板(底板)和主进料咀发热圈之间是否有接触，检查模具定位环与主进料咀之间的间隙(不要太大，保持0．4mm就可以)。(12)为热分流板、加热圈、热电偶接线，进行最后检查。(13)接线时防止触电，接线工作需要专业人员完成。
4.4 针阀式系统的安装注意事项
(1)安装阀针导向衬套、钢垫片、钛合金垫片。阀针导向衬套装入热分流板座孔
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热流道的维护 5
5.1 加热圈的维护
用万用表检查发热圈的功率及热电偶有无损坏，若须更换，请按以下步骤进行：(1)从模具上卸下热半模。
(2)卸下定位环(定位环的另一作用是固定热喷咀)。
(3)用M3mm螺钉装在起吊孔上，取下热喷咀，注意发热圈不能被挤压。(4)卸下卡环和发热圈隔热罩。
(5)握住热喷咀头部，顺时针旋转、转向、外拉动加热圈使其逐步脱离热喷咀。(6)安装新加热丝时，发热圈应尽量与热喷咀主体贴紧，发热圈前端应到达热喷咀内芯前端环槽主体。
(7)顺时针方向转动加热圈，使其向热喷咀头部移动，确保加热丝完全到达热喷咀前端，发热圈在热咀上的分布要两端密一些，中间稀疏一些
(8)装上发热圈隔热罩，如果隔热罩比较紧，检查发热圈是否安装到位。(9)装上卡簧。
(10)检测发热圈的标准电阻值并算得功率(发热圈上刻有标准功率)，检测热电偶的电阻值(为0或较小电阻)。
5.2 咀芯的维护(当在生产中出现堵塞咀芯时)(1)非常小心地用一根细金属丝剥出堵塞物质，确保不能损坏咀芯和浇口。(2)如果上述方法不能奏效，则从模具取出热喷咀。(3)卸下卡环和发热圈外罩。(4)用三爪卡盘夹住热咀后端部。(5)加热热咀至塑(6)卸下咀头。
(7)卸下咀芯，注意不能划伤和损坏相应的零件。
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安装大规格喷嘴，加大熔胶口出料口，清除堵塞物。(6)热喷嘴不能正常工作。
原因：加热丝或热电偶有问题，热喷嘴堵塞，热喷嘴膨胀量计算不对。解决方法：检查、更换加热丝，检查、更换热电偶，清洁热喷嘴，重新计算热喷嘴的膨胀量。
(7)注塑玻纤材料时嘴尖磨损太快。原因：嘴芯材料太软。解决方法：换成硬质合金嘴芯。(8)浇口痕迹过大。
原因：浇口过大，选用的热喷嘴类型不正确，浇口轮廓加工不正确。解决方法：减小浇口，选择合适的热喷嘴类型，检查浇口加工轮廓。(9)浇口冷却太早，或在加工周期中间即开始冷却。
原因：熔体温度不够，浇口太小，浇口冷却过量，热喷嘴与定模直接接触面积过大，浇口轮廓不正确或类型不正确。
解决方法：加高热流道温度，改大浇口，加高模温，改善热咀与定模接触面积。(10)在制品浇口对应处出现云纹。
原因：模具过冷，熔体温度不够，流道中有冷料块。解决方法：提高模具温度，提高熔体温度。(11)制品中存在冷料块。
原因：选用的热喷嘴类型不正确，热喷嘴嘴头过冷。
解决方法：选用正确热咀，加工冷料槽，确保热喷嘴头部与模具的接触面积最小。(12)从嘴芯、嘴头处偶尔挤出冷料斑。
原因：热喷嘴头部热损失过多。
解决方法：减少头部直接接触面积到最小。(13)气缸不工作。
原因：无空气、液压油进入气缸内，气动、液压系统卡住，系统压力不足；缸体、热分流板、热喷嘴不同心，定模固定板积热过多；定位套漏胶。
解决对策：检查管路、泵是否有泄漏、堵塞现象，检查缸体及活塞配合，检查进给管路是否过度弯曲，活塞及阀针是否灵活。调整缸体、分流板、热咀的同心度
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而不存在流动死角，b．在不影响塑件质量情况下，适当提高料温，避免 浇口过早凝结。
c．适当增加热流道温度，以减小内热式喷嘴的冷凝层厚度，降低压力损失，从而利于充满型腔。(20)漏料严重。
主要原因：密封元件损坏，加热元件烧毁引起流道板膨胀不均；喷嘴与浇口套中心错位，或者止漏环决定的熔体绝缘层在喷嘴上的投影面积过大，导致喷嘴后退。解决对策：
a．检查密封元件、加热元件有无损坏，若有损坏，在更换前仔细检查是元件质量问题、结构问题，还是正常使用寿命所导致的结果。
b．选择适当的止漏方式。根据喷嘴的绝热方式．防止漏料可采用止漏环或喷嘴接触两种结构。在强度允许范围内，要保证喷嘴和浇口套之间熔体投影面积较小，以防止注射时产生过大的背压是喷嘴后退。采用止漏方式时，喷嘴和浇口套直接接触面积要保证由于热膨胀造成的两者中心错误时，也不会发生树脂泄露，但接触面积也不能太大，以免造成热损失过大。（21）热流道不能正常升温或者升温时间过长
主要原因：导线通道距离不够，导致导线折断，装配模具是导线相互交叉发现短路、漏电等现象。
解决方法: 选择正确加工和安装工艺，保证能安放全部导线，并按规定使用耐高温绝缘材料，定期检测导线破损情况。（22）换料或换色不良
主要原因：换料或换色的方法不当;流道设计或加工不合理导致内部存在较多的滞留料。解决对策：
(1)改进流道的结构设计和加工方式。设计流道时，应尽量避免流道死点，各转角处应力求圆弧过渡。在许可范围内，流道尺寸尽量小一些，这样流道内滞留料少、新料流速较大，有利于快速清洗干净。加工流道时，不论流道多长，必须从一端进行加工，如果从两端同时加工，易造成孔中心的不重合，由此必然会形成滞留料部位。一般外加热喷嘴由于加热装置不影响熔体流动，可以较容易地清洗
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致 谢
在设计过程中为本人做出指导的解卫华老师等，从课题的选择以及后来的制作，都付出了辛勤的汗水，特别是解卫华老师，在设计过程中给予我很大的帮助，在论文的写作和措辞等方面他也总会以“专业标准”严格要求我，从选题、定题开始，一直到最后论文的反复修改，解老师始终认真负责地给予我深刻而细致地指导，帮助我开拓研究思路，精心点拨、热忱鼓励我的毕业论文才能够得以顺利完成。
参考文献
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[7] 《高职高专毕业综合实践指导》包锦阳主编 浙江大学出版社 2010.6 [8] 《机械CAD/CAM》 魏生民，朱喜林主编武汉理工大学出版社，2001 [9 塑料模具计算机辅助设计．张佑生主编 机械工业出版社，1999 [10] 解决热流道系统漏料问题.http://www.xiexiebang.com,2006/
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1、行万里路，读万卷书。
2、书山有路勤为径，学海无涯苦作舟。
3、读书破万卷，下笔如有神。
4、我所学到的任何有价值的知识都是由自学中得来的。——达尔文
5、少壮不努力，老大徒悲伤。
6、黑发不知勤学早，白首方悔读书迟。——颜真卿
7、宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来。
8、读书要三到：心到、眼到、口到
9、玉不琢、不成器，人不学、不知义。
10、一日无书，百事荒废。——陈寿
11、书是人类进步的阶梯。
12、一日不读口生，一日不写手生。
13、我扑在书上，就像饥饿的人扑在面包上。——高尔基
14、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游
15、读一本好书，就如同和一个高尚的人在交谈——歌德
16、读一切好书，就是和许多高尚的人谈话。——笛卡儿
17、学习永远不晚。——高尔基
18、少而好学，如日出之阳；壮而好学，如日中之光；志而好学，如炳烛之光。——刘向
19、学而不思则惘，思而不学则殆。——孔子
20、读书给人以快乐、给人以光彩、给人以才干。——培根
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