熱流道鉬合金

熱流道系統(tǒng)一般由熱噴嘴、分流板、溫控箱和附件等幾部分組成。熱噴嘴一般包括兩種:開(kāi)放式熱噴嘴和針閥式熱噴嘴。由于熱噴嘴形式直接決定熱流道系統(tǒng)選用和模具的制造，因而常相應(yīng)的將熱流道系統(tǒng)分成開(kāi)放式熱流道系統(tǒng)和針閥式熱流道系統(tǒng)。分流板在一模多腔或者多點(diǎn)進(jìn)料、單點(diǎn)進(jìn)料但料位偏置時(shí)采用。材料通常采用P20或H13。分流板一般分為標(biāo)準(zhǔn)和非標(biāo)準(zhǔn)兩大類(lèi)，其結(jié)構(gòu)形式主要由型腔在模具上的分布情況、噴嘴排列及澆口位置來(lái)決定。溫控箱包括主機(jī)、電纜、連接器和接線公母插座等。熱流道附件通常包括:加熱器和熱電偶、流道密封圈、接插件及接線盒等。

一般說(shuō)來(lái)，熱流道系統(tǒng)分為單頭熱流道系統(tǒng)、多頭熱流道系統(tǒng)以及閥澆口熱流道系統(tǒng)。單頭熱流道系統(tǒng)主要由單個(gè)噴嘴、噴嘴頭、噴嘴連接板、溫控系統(tǒng)等組成。

單頭熱流道系統(tǒng)塑料模具結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單。將熔融狀態(tài)塑料由注塑機(jī)注入噴嘴連接板，經(jīng)噴嘴到達(dá)噴嘴頭后，注入型腔。需要控制尺寸d、D、L和通過(guò)調(diào)整噴嘴連接板的厚度尺寸，使定模固定板壓緊噴嘴連接板的端面，控制噴嘴的軸向位移，或者直接利用注塑機(jī)噴嘴頂住噴嘴連接板的端面，也可達(dá)到同樣目的。在定模固定板的合適位置設(shè)置一條引線槽，讓電源線從模具內(nèi)引出與安裝在模具上的接線座連接。

多頭熱流道系統(tǒng)塑料模具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。熔融狀塑料由注塑機(jī)注入噴嘴連接板，經(jīng)熱流道板流向噴嘴后到達(dá)噴嘴頭，然后注入型腔。熱流道系統(tǒng)的噴嘴與定模板有徑向尺寸D1配合要求和軸向尺寸限位要求。噴嘴頭與定模鑲塊有徑向尺寸d配合要求，保證熔融狀態(tài)的塑料不溢流到非型腔部位，并要求定模鑲塊的硬度淬硬50HRC左右。分型面到熱噴嘴軸向定位面之間的距離L必須嚴(yán)格控制，該尺寸應(yīng)根據(jù)常溫狀態(tài)下噴嘴的實(shí)際距離L'加上模具正常工作溫度下噴嘴的實(shí)際延伸量ΔL確定。為了保證噴嘴與熱流道板貼合可靠，不使熱流道板產(chǎn)生變形，在噴嘴的頂部上方設(shè)有調(diào)整墊，該調(diào)整墊與噴嘴自身的軸向定位面一起限制了噴嘴在軸向的移動(dòng)，且有效地控制了熱流道板可能產(chǎn)生的變形。在常溫狀態(tài)下，調(diào)整墊與熱流道板和定模固定板之間控制0.025mm 間隙以便模具受熱后，在工作溫度狀態(tài)時(shí)調(diào)整墊恰好壓緊。熱流道系統(tǒng)的定位座和定位銷(xiāo)一起控制了熱流道板在模具中的位置。定位座與定模板有徑向尺寸D2配合要求，而且深度h必須控制準(zhǔn)確，定位座的軸向起著支承熱流道板的作用，直接承受注射機(jī)的注射壓力。定位銷(xiāo)與熱流道板固定板有配合要求。熱流道板與模板之間必須留有足夠的空隙，以便包裹隔熱材料。熱流道板和固定板必須設(shè)有足夠的布線槽，讓電源線從模具內(nèi)引出與安裝在模具上的接線座連接。噴嘴連接板與定模固定板之間有徑向尺寸D1配合要求，以便注塑機(jī)的注射頭與模具上的噴嘴連接板配合良好。在熱流道板附近，將定模板、熱流道板固定板、定模固定板用螺釘連接起來(lái)，增強(qiáng)熱流道板的剛性。

閥澆口熱流道系統(tǒng)塑料模具結(jié)構(gòu)最復(fù)雜。它與普通多頭熱流道系統(tǒng)塑料模具有相同的結(jié)構(gòu)，另外還多了一套閥針傳動(dòng)裝置控制閥針的開(kāi)、閉運(yùn)動(dòng)。該傳動(dòng)裝置相當(dāng)于一只液壓油缸，利用注射機(jī)的液壓裝置與模具連接，形成液壓回路，實(shí)現(xiàn)閥針的開(kāi)、閉運(yùn)動(dòng)，控制熔融狀態(tài)塑料注入型腔。

第一，根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)和使用要求，確定進(jìn)料口位置。只要塑件結(jié)構(gòu)允許，在定模鑲塊內(nèi)噴嘴和噴嘴頭不與成型結(jié)構(gòu)干涉，熱流道系統(tǒng)的進(jìn)料口可放置在塑件的任何位置上。常規(guī)塑件注射成形的進(jìn)料口位置通常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選擇。對(duì)于大而復(fù)雜的異型塑件，注射成形的進(jìn)料口位置可運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助分析(CAE)模擬熔融狀塑料在型腔內(nèi)的流動(dòng)情況，分析模具各部位的冷卻效果，確定比較理想的進(jìn)料口位置。

第二，確定熱流道系統(tǒng)的噴嘴頭形式。塑件材料和產(chǎn)品的使用特性是選擇噴嘴頭形式的關(guān)鍵因素，塑件的生產(chǎn)批量和模具的制造成本也是選擇噴嘴頭形式的重要因素。

第三，根據(jù)塑件的生產(chǎn)批量和注射設(shè)備的噸位大小，確定每模的腔數(shù)。

第四，由已確定的進(jìn)料口位置和每模的腔數(shù)確定噴嘴的個(gè)數(shù)。如果成形某一產(chǎn)品，選擇一模一件一個(gè)進(jìn)料口，則只要一個(gè)噴嘴，即選用單頭熱流道系統(tǒng);如果成形某一產(chǎn)品，選擇一模多腔或一模一腔二個(gè)以上進(jìn)料口，則就要多個(gè)噴嘴，即選用多頭熱流道系統(tǒng)，但對(duì)有橫流道的模具結(jié)構(gòu)除外。

第五，根據(jù)塑件重量和噴嘴個(gè)數(shù)，確定噴嘴徑向尺寸的大小。相同形式的噴嘴有多個(gè)尺寸系列，分別滿(mǎn)足不同重量范圍內(nèi)的塑件成形要求。

第六，根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)確定模具結(jié)構(gòu)尺寸，再根據(jù)定模鑲塊和定模板的厚度尺寸選擇噴嘴標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度系列尺寸，最后修整定模板的厚度尺寸及其他與熱流道系統(tǒng)相關(guān)的尺寸。

第七，根據(jù)熱流道板的形狀確定熱流道固定板的形狀，在其板上布置電源線引線槽，并在熱流道板、噴嘴、噴嘴頭附近設(shè)計(jì)足夠的冷卻水環(huán)路。

第八，完成熱流道系統(tǒng)塑料模具的設(shè)計(jì)圖繪制。

第九，成熟的熱流道系統(tǒng)，必須考慮到熱流道系統(tǒng)與塑料模具的配合程度，即熱半模的設(shè)計(jì)。熱半模是指專(zhuān)業(yè)化熱流道廠家為客戶(hù)加工的精密熱流道系統(tǒng)，具有維修簡(jiǎn)單方便，配合精度高，加工快捷等特點(diǎn).. 降低注塑壓力和鎖模力。

熱流道一個(gè)重要的步驟是熱流道的設(shè)計(jì)概念。一個(gè)詳細(xì)的設(shè)計(jì)概念，包括歧管和壓板，它們將成為模具審核中的一個(gè)重要部分。

歧管用于保證讓熔液通道能夠以最有效的方式進(jìn)行布置。在理想的情況下，熔液通道采用對(duì)稱(chēng)方式設(shè)計(jì)，所有下行流道的流動(dòng)長(zhǎng)度與轉(zhuǎn)彎數(shù)量都是一致的。在采用多型腔模具或非對(duì)稱(chēng)式模具的情況下，熔液通道可能包括人造長(zhǎng)度和轉(zhuǎn)彎點(diǎn)，以便能夠適當(dāng)?shù)仄胶膺@個(gè)系統(tǒng)。這種概念對(duì)設(shè)計(jì)人員和熱流道設(shè)計(jì)人員均有所幫助，可以保證最佳的岐管設(shè)計(jì)。

在一個(gè)需要3個(gè)注入口的零件上，為了控制零件上的接縫線，就要解決塑料流量平衡的問(wèn)題。通過(guò)一個(gè)詳細(xì)的岐管設(shè)計(jì)，可以評(píng)價(jià)流量的平衡和岐管的布置，保證下行流道能夠滿(mǎn)足客戶(hù)模具基座的需要。最后的結(jié)果是將單一的直接注入口和單型腔模具上兩個(gè)從熱到冷的注入口組合在一起(圖3)。

此外，還要采用壓板技術(shù)，保證能夠設(shè)計(jì)出客戶(hù)要求的閉合高度和關(guān)鍵特點(diǎn)。由于在噴嘴中包括熱流道噴嘴，模具設(shè)計(jì)人員還要確認(rèn)注入口的接近處和冷卻是否能滿(mǎn)足熱流道制造商的要求。

對(duì)熱流道評(píng)價(jià)的主要因素包括:流量平衡和岐管熱分布的情況;通道尺寸;高壓應(yīng)用領(lǐng)域中的岐管材料強(qiáng)度;注入口的尺寸;冷卻和注入口的接近;能夠承受研磨性和腐蝕性樹(shù)脂的成分。

熱流道是一種復(fù)雜而具有一定優(yōu)越性的模具零件。在模具生產(chǎn)項(xiàng)目中，CAE計(jì)算機(jī)輔助工程分析、樹(shù)脂試驗(yàn)和設(shè)計(jì)概念等，都可以由熱流道供貨商來(lái)完成。在一個(gè)項(xiàng)目的初期，如果讓熱流道供貨商共同參與工作，那么的設(shè)計(jì)人員就能夠進(jìn)一步優(yōu)化最終產(chǎn)品。

鉬合金有低溫脆性和焊接脆性以及高溫氧化等缺點(diǎn)，所以發(fā)展受到限制。用合金化的方法難以改善鉬合金的高溫抗氧化性能，目前只是用防護(hù)涂層改善這種性能。鉬合金研究中的主要問(wèn)題是提高高溫強(qiáng)度和再結(jié)晶溫度，改善材料低溫塑性。純鉬材研究中的主要問(wèn)題是改善低溫塑性，即降低它的塑性-脆性轉(zhuǎn)變溫度。

鉬合金的主要強(qiáng)化途徑是固溶強(qiáng)化、沉淀強(qiáng)化和加工硬化(見(jiàn)金屬的強(qiáng)化)。鈦、鋯和鉿是鉬的主要合金元素。合金元素對(duì)鉬的軋制棒材硬度的影響見(jiàn)下頁(yè)圖。鈦、鋯和鉿不僅可以固溶強(qiáng)化和保持材料的低溫塑性，而且能形成穩(wěn)定的、彌散分布的碳化物相，提高材料的強(qiáng)度和再結(jié)晶溫度。

間隙雜質(zhì)碳、氮特別是氧對(duì)塑性-脆性轉(zhuǎn)變溫度有嚴(yán)重的影響。它們?cè)阢f中的溶解度極低(室溫下不大于1ppm)，多余的間隙元素則以鉬的化合物形式分布在晶界上，降低晶界強(qiáng)度，導(dǎo)致晶間脆性斷裂。鉬合金中加入微量硼能細(xì)化晶粒，凈化晶界并改變晶界形態(tài)，從而提高鉬的塑性:加入微量鐵和釔等元素也可以改善低溫塑性(見(jiàn)界面)。1955年吉奇(G.Geach)和休斯(J.Hughes)發(fā)現(xiàn)錸能明顯改善鉬和鎢的塑性，可使鉬的塑性-脆性轉(zhuǎn)變溫度下降到-200℃。

熱流道模具是將傳統(tǒng)式模具或三板式模具的澆道與流道經(jīng)常加熱，于每一成形時(shí)即不需要取出流道和澆道的一種嶄新構(gòu)造。