(一)普通熱固性塑料注射模

1.澆注系統(tǒng)

熱固性塑料注射模澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成、類型和形狀等與熱塑性注射模相同，但由于熱固性塑料熔體的流動行為與熱塑性塑料熔體有較大的區(qū)別，而且在成型過程中具有一定的化學(xué)性質(zhì)，所以，熱塑性塑料注射模澆注系統(tǒng)要求熔體在流動過程中流動阻力小，溫度變化少，而熱固性塑料注射除要求熔體阻力小以外，還希望在流動過程中適當(dāng)?shù)厣郎兀约铀傥锪显谛颓坏墓袒俣?，縮短成型周期，因而兩者的設(shè)計要求也有差異。

(1)主流道：由于摩擦熱能使經(jīng)過主流道的熔體升溫，黏度下降，因此，一般主張將主流道設(shè)計得比較細(xì)小，以增加單位體積的傳熱比表面積，有利于加熱裝置向熔體傳熱，同時也增加了摩擦熱，而且也減少了不能回收的澆注系統(tǒng)凝料。與熱塑性塑料注射模相同，臥式注射模主流道采用圓錐形，角式注射模主流道采用圓柱形。臥式注射模主流道小端直徑應(yīng)比噴嘴出料直徑大0.5~1mm,主流道的錐角略小于熱塑性注射模主流道錐角，一般為2°~4°。主流道襯套上的凹球面半徑比喻嘴頭部的球面半徑大0.5mm左右。與分流道過液處的圓角半徑較大，可在3~8mm內(nèi)選用。

(2)拉料腔：在主流道端部熱塑性注射模稱為冷料穴的地方，在熱固性注射模中稱為腔，它收集料流前端因局部過熱而提前硬化的熔體，其設(shè)計，在規(guī)值性注別提中標(biāo)為塑料較脆，用Z字形拉料桿很容易把塑料拉斷，所以在熱固性注射模中多采用倒錐形拉料設(shè)計時反錐度不宜過大，否則硬科難椎出。另外還應(yīng)注意，排時拉料腔附近的塑件容易產(chǎn)生變形。

(3)分流道：與熱塑性塑料注射模相同，熱固性塑料注射模的分流道截面也有圓形、梯形、U形、半圓形和矩形等，但兩者的選用原則有差別，它要求分流道的比表面積適當(dāng)?shù)厝≥^大值，以促使注塑模具內(nèi)的熱量比較容易地向分流道內(nèi)的熔體傳遞。分流道的截面形狀應(yīng)結(jié)合其長度綜合考慮，分流道較長時，為了減少流動阻力，宜選用圓形、梯形或U形截面，而分流道較短時，傳熱面積成為主要矛盾宜采用比表面積較大的半圓形或矩形截面以利于傳熱。東莞市馬馳科注塑模具加工廠為了滿足上述要求并兼顧到加工方便，目前，大多數(shù)工廠采用梯形和半圓形截面。梯形截面的底邊寬度取4~6mm,側(cè)邊斜度為15°左右，高度可取寬度的2/3.截面的高度根據(jù)經(jīng)驗，中小型塑件分流道截面高度取2~4mm,較大的塑件取4~8mm. 分流道的排布方式與熱塑性塑料注射模相同，也有平衡式與非平衡式兩類，一般希望采用平衡式排布，并要求分流道盡可能短，但兩者會經(jīng)常發(fā)生矛盾，需要根據(jù)具體情況綜合考慮。

(4)澆口：注塑模具熱固性塑料注射模設(shè)計，熱塑性塑料的澆口類型、形狀以及澆口位置的選擇原則對大多數(shù)熱固性塑料基本上都適用，由于熱固性塑料較脆，容易去除澆口凝料，所以澆口的長度可適當(dāng)取大一些。對于點澆口的截面積和側(cè)澆口的深度尺寸，過分小是不恰當(dāng)?shù)?，這是因為熔體溫度會升高過大，加速化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行而生成大量體型注塑模具結(jié)構(gòu)，使黏度上升，導(dǎo)致充型困難，所以點澆口的截面積和側(cè)澆口的深度尺寸也宜適當(dāng)大一些。一般點澆口的直徑不宜小于1.2mm,通常在1.2~2.5mm內(nèi)選取，而側(cè)澆口的深度在 0.8~3mm內(nèi)選取。另外，由于熱固性塑料對澆口的磨損比較大，故澆口宜用耐熱耐磨的特種鋼材制造。國外采用鎢、鉻、鋁硬質(zhì)合金，并采用局部可更換的注塑模具結(jié)構(gòu)形式。

2.型腔位置和對成型零件的要求

(1)型腔的位置：由于熱固性塑料注射成型時壓力比熱塑性塑料大，注塑模具受力不平衡會產(chǎn)生較大溢料和飛邊，因此，型腔在分型面上的布置應(yīng)使其投影面積與注射機(jī)的合模力重合。如不能重合，則力求兩者的偏心盡可能小。但兩個型腔以及分流道投影面積與注射機(jī)的合模力重合，所以布置情況合理。熱固性注射模型腔上下位置對各個型腔或同一型腔的不同部位溫度分布影響很大，這是由于自然對流時，熱空氣由下向上，導(dǎo)致注塑模具上部受熱多而下部受熱少。實測表明上面部分受熱量與下面部分可相差兩倍，因此如對注塑模具上下對稱進(jìn)行加熱，則上下型腔或同一型腔的上下不同部位必然出現(xiàn)很大溫差，上下距離越大，溫差也越大。為了改變這種情況，除對加熱元件進(jìn)行不對稱布置外，對型腔的布置也應(yīng)加以注意。

(2)對成型零件的要求：在成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，東莞市馬馳科注塑模具加工廠為了避免熱固性塑料在較大的注射壓力下向成型零部件的配合間隙或鑲塊的拼縫中溢料，所以與塑料熔體接觸的零部件應(yīng)盡量采用整體式結(jié)構(gòu)，不要或少采用鑲拼組合式結(jié)構(gòu)。在設(shè)計計算成型零件的尺寸時，要注意到熱固性塑件的收縮率與成型方法有關(guān)。同一種熱固性塑料在注射、壓縮和壓注三種成型方法中，前者成型腔布置對注塑模具溫度分布的影響收率大、后者成型收縮率小，在設(shè)計時應(yīng)予于注意。由于注塑模具的成型零部件是在高溫和腐蝕條件下工作，同時又因為熱固性注射成型容易產(chǎn)生溢料飛邊，對注塑模具成型零件的磨損較大，所以，除了采用較好的注塑模具材料外，成型零件與塑料接觸的表面要拋光和鍍硬鉻，鍍層厚為0.01~0.015mm.對于主要的成型零件，應(yīng)具有53~75HRC以上的硬度，表面粗糙度Ra值應(yīng)在0.2μm以下。

3.排氣槽：由于熱固性塑料在交聯(lián)硬化時要放出大量的氣體揮發(fā)物，單靠配合間隙的排氣方法不能保證 充分排氣，因此，熱固性塑料注射模在分型面上一般都要開設(shè)排氣槽，排氣槽深度通?？扇?.03~0.05mm,必要時深度可達(dá)0.1~ 0.3mm,為了防止塑料堵塞排氣槽，當(dāng)上述深度向外延伸6mm后，深度可加到0.8mm.排氣槽寬度取5~10mm.

4.加熱系統(tǒng)：熱固性塑料注射成型時，注塑模具的溫度要求高于注射機(jī)噴嘴的溫度，所以注塑模具中必須配有加熱裝置，通常加熱裝置安裝在定模板和動模板上，并且對加熱溫度嚴(yán)格控制，保證型腔表面的溫差在5℃以內(nèi)。加熱元件一般用電熱棒和加熱套。

(二)熱固性塑料冷流道注射模簡介

注塑模具熱固性塑料注射模設(shè)計，熱固性塑料的冷流道注射模亦稱溫流道注射模，這類注塑模具與熱塑性塑料的熱流道注射模一樣，都是為了生產(chǎn)中減少流道贅物而設(shè)計的，它們通稱無流道注射模。冷流道注射模可分為完全無流道注射模和無主流道注射模。完全無流道注射模，其特點是采用了一個冷流道板來設(shè)置注塑模具的澆注系統(tǒng)，通過流經(jīng)該板的冷卻介質(zhì)對澆注系統(tǒng)進(jìn)行冷卻溫控，而對注塑模具的成型部分則采取相反措施，即利用加熱裝置使其保證高溫。為了減少冷流道板與注塑模具成型部分之間的熱交換，兩者之間采用絕熱層進(jìn)行隔離。同時，動、定模與注射機(jī)的接觸部分也采用絕熱層隔離，以免注塑模具中的熱量過多地傳給注射機(jī)。設(shè)計完全無流道注射模的關(guān)鍵在于，將澆注系統(tǒng)的溫度控制在保證熔體既有良好的流動性，又不使它進(jìn)行交聯(lián)硬化反應(yīng)的一個合理的溫度范圍，以便于順利充模;對于成型部分，則必須利用加熱裝置使其處于合理的高溫狀態(tài)，以保證熔體充滿型腔后能迅速硬化定型。

注塑模具熱固性塑料注射模設(shè)計，采用主流道的溫控式結(jié)構(gòu)，冷卻回路既可設(shè)在定模板上，也可設(shè)在主流道襯套上。主流道襯套上設(shè)置冷卻回路時，澆口套與定模板之間用空氣間隙進(jìn)行絕熱。主流道襯套可從定模板中卸下，以便生產(chǎn)間歇中再次生產(chǎn)之前清理主流道中的硬化凝料。需要指出的是，由于可靠性和經(jīng)濟(jì)性等方面的原因，熱固性塑料冷流道注射目前仍處于實驗階段，未能廣泛推廣應(yīng)用，所以一些設(shè)計問題和注塑模具設(shè)計參數(shù)尚待進(jìn)一步研究解決。

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