具叠式热流道注射模具：提高生产效率的选择

叠式注射模相当于两副模具叠放组合在一起，如图12-95和图12-96所示。这种模具需要有较长的主流道输送熔料到模具中央的热流道板。因此，采用热流道系统是叠式注射模的技术关键。叠式注射模的热流道以注射机的额定锁模力作用在两倍相叠的型腔上。叠式注射模有两个分型面，所需锁模力只提高了5%～10%。多型腔的生产，使产量成倍增加。叠式注射模的两个分型面要同时分型，要两套脱模机构。如果采用冷流道注射成型，还要脱出流道凝料，很难实现自动化注射成型生产。采用了热流道技术后，叠式注射模才得到较多的应用。

叠式注射模适用于成型形状扁平的薄壁和大批量的注塑件，现已用于注射较浅的盒、容器、托盘和盘碟等制品。叠式注射模能够发挥注射模的注射量和开模行程的功能，不增加锁模力就能提高制品产量和生产效率。

如何将塑料熔体引流到模具中央的流道板上，现今的叠式注射模有两种结构类型。一种如图12-95所示，主流道由模具中央进入热流道板，再分流经喷嘴射入各型腔。它需要很长的加热主流道。图示的开模状态下，主流道喷嘴管跟随中央流道板一起移动。有各种主流道喷嘴适用于中小型扁平的注塑件。单副的型腔数n=2、4……，整副模具有2n个型腔。

另一种如图12-96所示，模具中央的空间位置有限。所以采用侧边的主流道进料。主流道由模具一侧绕道进入热分流板，再进入各喷嘴注射。它适用于大型扁平的注射件，不允许从模具中央进料。也有的在主流道长度上有两个对接的热流道喷嘴，其对接面就是分型面。

叠式热流道注射模的型腔成倍增加，制品的质量和精度比普通注射模制品的低，因为两个分型面的开启和制品的脱模顶出很难完全同步。各型腔的注射成型的物理条件很难完全均衡。叠式注射模很难成型结构复杂的制品，因为注射加工时不适宜安放嵌件。设计侧向分型或抽芯机构，会使模具结构更加复杂。

叠式注射模的开模机构如图12-97所示，有齿轮与齿条式、铰链杠杆式和液压驱动式，应当使各层分型面同时开启。装有流道板和分喷嘴的重大的中间板，必须有强大的导柱引导并支撑，甚至附加横梁。

图12-95 开模状态的中央进料叠式注射模示意图

1—分喷嘴 2—热流道板 3—可移动主流道长喷嘴 4—脱模板

图12-96 开模状态的侧向进料叠式注射模示意图

1—主流道热流道板 2—侧热流道板 3—热分流板 4—加热棒 5—分喷嘴

图12-97 叠式注射模的开模机构

a）齿轮与齿条式 b）铰链杠杆式 c）液压驱动式

（1）中央进料的叠式注射模 图12-98所示是4+4腔的叠式热流道注射模，模具重约2200kg，闭合高度约700mm，模板固定板为540mm×800mm。注射成型聚丙烯矮脚杯。矮脚杯重7.5g，平均直径50mm，杯高85mm，壁厚0.55mm。

图12-98所示注射成型模具是中央进料主流道。中央热流道板X型布置，有4+4个顶尖式浇口的分喷嘴。在闭模注射时，注射机的喷嘴紧压主流道衬套，滑动阀18接通侧向通道，输送塑料熔体。在开模期间，19进料管被中央板5拉动，滑动阀被闭合。

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图12-98 聚丙烯矮脚杯的4+4腔的叠式热流道注射模

1—定模固定板 2，12—型芯固定板 3，13—型腔板 4—热流道板 5—中央板 6，16—型腔固定板 7—型腔镶件 8—型芯镶件 9—定位环 10—导向板 11—动模垫板 14—滑块 15—斜导柱 17—主流道衬套 18—滑动阀 19—进料管 20—加热盘条 21—分喷嘴 22—杯底镶件 23—外套管 24—型芯头 25—进水冷却管 26—螺母 27—压缩弹簧 28—冷却管 29—导滑槽 30—液压缸 31—吹气管 32—排气槽 33—滑块定位装置

在开模时，液压缸30驱动分型面ⅠA和ⅡB首先打开。在ⅡB打开时，四副侧滑块分型。在液压缸活塞走完全程后，模具便在ⅡA和ⅠB打开，另外四副侧滑块分型。模具中有吹气管31将8个制品吹落。模具开模行程2×200mm。模具在型芯有中央进水冷却管25。型腔也有冷却管28。

图12-99 SAN翻盖的1+1腔的叠式热流道注射模

1—定模固定板 2—前热流道板 3—侧热流道板 4—前动模板 5，16，30，32，38，46—螺钉 6—前推板 7—前顶出固定板 8—前动模支架 9—前动模型芯板 10—前动模型腔板 11—主流道 12—加热圈 13—进料管；14，24，33，34—石棉橡胶板 15—复位杆 17—后动模支架 18—动模座板 19—后推板 20—后顶出固定板 21，28—推杆 22—后动模型芯板 23—后动模型腔板 25—中央垫块 26—中央热流道板 27—圆柱销 29—液压缸 31—支柱 35—定位圈 36—（加热）主流道（板衬套） 37—连接器 39，49—导柱 40，48—导套 41—分喷嘴 42—定位销 43—加热棒 44—螺塞 45—热电偶 47—隔热支承圈 50—导向杠杆 51—连接杠杆 52—角形杠杆

（2）侧向进料的叠式注射模 图12-99所示是浇注SAN苯乙烯-丙烯腈共聚物的1+1腔叠式热流道注射模。翻盖制件高22mm，所需开模行程94mm。型腔的一次注射量为293cm³，制件有170mm×300mm外形尺寸，不适宜主流道在模具中央进料。分型面投影面积为413cm²，需锁模力1426kN。

前模组件有定模固定板1和前热流道板2等，固定在注射机上。侧热流道板3与前热流道板2、中央热流道板26固定在一起。曲折的主流道将塑料熔体长距离输送到分喷嘴。熔体从主流道36，经前热流道板2再从侧热流道板3，流入到中央热流道板26。有四个分喷嘴浇注前后两个注塑件。

液压缸29驱动前模的脱模机构。A和B两分型面之间的中央热流道板26与前动模型芯板9和后动模型腔板23等固定在前模组件上。后模组件随注射机的动模板开闭模运动。在后模开模时注射机的推杆顶出脱模后推板19。

这副叠式注射模的关键是杠杆式的开模机构。它由导向杠杆50、连接杠杆51和角形杠杆52组成。开模时A和B两分型面同时分开。

图12-100所示这种结构的叠式热流道注射模，在主流道输送熔料过程中，都要流经一个分型面，必须在分型面的两侧，设置两个针阀式的主流道喷嘴。在开模前，两个针阀式喷嘴的阀针关闭主流道。在模具闭合时，两个阀针收起，主流道畅通。显然，比起侧热流道板的侧向进料的叠式注射模，主流道长度短了，有利压力传递。图12-101所示叠式注射模主流道的两个对接喷嘴，需要气动针阀圆锥头柱销控制。在两个对接的针阀式喷嘴浇口面上，每次注射会遗留小片物料，需设法避免或推去。

图12-100 开模状态的侧向分型面进料的叠式注射模示意图

1—主流道热流道板 2—针阀式前喷嘴 3—中央热流道板 4—针阀式后喷嘴 5—分喷嘴

图12-101 侧向分型面进料的叠式注射模

1—气缸活塞 2—中央热流道板 3—开关式后喷嘴 4—阀针 5—浇口套 6—针阀式前喷嘴 7—前喷嘴的气缸 8—主流道热流道板