热流道注射模设计方法优化

热流道注射模设计与冷流道注射模的最大区别在于热流道浇注系统的设计，而模具的成型零件结构、侧抽芯机构、塑件推出机构、模具温控系统等部分的设计并无明显区别。现以笔记本电脑后壳热流道注射模设计为例，说明热流道注射模的设计过程。

1.确定制品的原始资料及要求

塑料制品的原始资料主要有塑件的外形尺寸（包括最大、最小壁厚）、质量、塑料种类（是否添加阻燃剂、玻璃纤维等）、颜色（是否透明）、外观要求（翘曲变形、熔接痕等）、产能要求等。笔记本电脑后壳塑件如图3-64所示，塑件的周界尺寸为354mm×270mm×21.6mm，最大壁厚为3.64mm，最小壁厚为0.8mm，材质为ABS+PC，质量为181g，塑件颜色为灰色。

根据笔记本电脑后壳塑件的原始资料和要求，确定采用一模一腔，四点浇口进料的注射成型方案，其模具外形尺寸为600mm×500mm×480mm。该热流道注射模设计的相关参数见表3-15，喷嘴的结构类型如图3-65所示。

图3-64 笔记本电脑后壳塑件图

表3-15 笔记本电脑后壳热流道注射模设计参数

注：1.根据中国台湾映通（Amold）热流道公司资料整理。

2.表中■代表选中该选项，□代表未选中。

图3-65 热流道喷嘴的结构类型

a）AESB系列 b）ANPB系列 c）ANPR系列 d）ANPT系列 e）NL-ANPT系列 f）ANPS系列 g）AVMT系列 h）AVMP系列 i）AVMB系列 j）SVMT系列 k）SVMP系列 l）SVMB系列 m）SVST系列

2.确认塑料制品浇口的位置

根据模具结构的设计确定笔记本电脑后壳塑件的四个浇口位置，其中浇口位置1～3位于塑件窗口区，采用冷流道侧浇口与热流道组合的方式进料，选用开式喷嘴AESB46；浇口位置4位于塑件非窗口区，采用热流道浇口进料，选用阀式喷嘴AVMT46，如图3-66所示。浇口位置需要经过CAE模流分析，使之达到最佳的成型方案，并根据最终确定的浇口位置设计出热流道板的结构形状，如图3-67所示。

图3-66 笔记本电脑后壳塑件浇口位置设计

a）浇口分布 b）AESB46开式喷嘴 c）AVMT46阀式喷嘴

图3-67 笔记本电脑后壳塑件热流道板形状(www.xing528.com)

3.CAE模流分析

借助于笔记本电脑后壳塑件的3D实体模型和相关注射成型参数，利用CAE模流分析软件进行该塑件的计算机数值模拟分析，进一步检验之前模具设计方案的可行性，CAE分析内容主要有塑件的填充状态、冷却、浇口压力、翘曲变形、熔接线位置和温度分布等方面的分析，笔记本电脑后壳塑件CAE分析的情况如图3-68所示，模流分析获得的成型工艺参数见表3-16。

图3-68 笔记本电脑后壳塑件CAE分析

a）填充状态分析 b）冷却分析 c）浇口压力分析 d）翘曲变形分析 e）熔接线位置分析 f）温度分布分析

1—位置1浇口 2—位置2浇口 3—位置3浇口 4—位置4浇口

表3-16 模流分析结果

4.确定各模板的尺寸与板厚

与热流道系统安装相关的模板有气缸板（定模座板）、垫板、间隔板和型腔板，模板尺寸取决于模具动、定模板，板厚则取决于热流道元件的相关尺寸，如喷嘴的长度、热流道板的厚度、绝热垫块（支承垫）的厚度等。热流道系统与各模板的装配关系，如图3-69所示。

5.模具与热流道系统的设计

在塑料制品浇口位置及模板的板厚确定之后，便可绘制热流道系统的装配关系，如图3-70所示。

图3-69 热流道系统与各模板的装配关系

1—定模座板（气缸板） 2—垫板 3—间隔板 4—型腔板 5—热流道板 6—喷嘴 7—塑件

图3-70 热流道系统的装配关系

1—主流道喷嘴 2—支承块 3—热流道板 4、6—开式喷嘴 5—塑件 7—阀式喷嘴 8—气缸

根据热流道板的外形及尺寸，可设计确定流道的大小、加热功率、热电偶及各支承块的位置，喷嘴、定位销、接线盒等均可依次确定，最终完成热流道注射模的设计。热流道系统整体的安装位置和导线布局等情况如图3-71所示。模具其他部分的设计方法可参考冷流道注射模的设计，在此不再重复。