热流道注射模的密封与装配工艺
与普通模具相比，热流道模具中的浇注系统在使用过程中始终处于高温状态，塑料熔体在高温、高压作用下很容易在热流道系统的零件连接处发生泄漏。熔体泄漏不仅会影响塑件质量，而且会严重损坏模具，导致无法生产。热流道模具发生泄露的部位主要有两个，一是热流道板上流道端面处，二是热流道板与喷嘴（包括浇口喷嘴和主流道喷嘴）的结合面处。熔体泄漏的原因多种多样，归纳可分为操作、装配工艺不当，密封设计不合理3个方面。本文就熔体泄漏的原因及预防作一一介绍。
1、工艺因素引起的熔体泄漏
操作工艺不当是模具生产过程中出现熔体泄漏的主要原因之一。为弥补热流道系统零件的热膨胀，在设计和装配模具时，零件间往往存在一定的冷间隙。只有在规定的操作温度下，零件热膨胀才能完全消除冷间隙达到密封防漏。操作不当引起的熔体泄漏主要出现在以下几种情况下：
（1）系统没有达到规定的操作温度时提前注射。如所示，系统受热后支承圈6、热流道板5和浇口喷嘴4在轴线方向发生热膨胀，支承圈压紧在定模安装板3上，并在热流道板和喷嘴间产生一定的热压力。如在没有达到规定温度时进行注射，热膨胀产生的热压力不足以抵消熔体压力将使喷嘴4和热流道板5发生分离而出现熔体泄漏。
（2）系统加热温度高于操作温度引起的熔体泄漏。在这种情况下，由于热膨胀量过大产生很大的热压力，会使系统零件发生变形而出现熔体泄漏。另一方面，当浇注系统温度降低为操作温度时，由于带刚性边缘的热喷嘴对热膨胀的适应性差，也会出现熔体泄漏。
（3）系统升温过程不当或温度控制不均匀引起的熔体泄漏。在升温过程中，如喷嘴升温速度高于热流道板升温速度，系统零件轴向热膨胀后将限制热流道板的横向热膨胀，引起热流道板变形而出现熔体泄漏。浇注系统零件温度不均匀会引起零件的不均匀膨胀，也会使零件发生扭曲变形而出现熔体泄漏。
综上所述，按正确的步骤和工艺条件进行操作是避免熔体泄漏的前提。一般的热流道模具可按下列步骤进行操作：
（1）加热模具到设定温度。特别是大型模具，注射前加热，注射时再冷却。
（2）加热注射机料筒到设定温度。
（3）加热热流道系统到设定温度。一般分为两步进行：
首先，是软启动，以消除加热器中的潮气。
其次，满负荷将系统加热到设定温度，可先将喷嘴温度加热到热流道板温度的2/3，待热流道板温度达到设计温度后再将喷嘴温度加热到设定温度。
对新的或已清洗的热流道系统，应先采用低压慢速注射。
注射进行几个循环后如没有熔体泄漏现象，再采用设置的注射工艺参数进行生产。
2、热流道系统的密封设计
2.1热流道系统的热膨胀补偿
室温下装配的模具在热流道系统零件的热膨胀时会引起零件间产生相对位置的变化，为弥补零件的热膨胀，需留出合适的膨胀间隙，如图所示的
冷间隙A和C.热流道板通过中心定位销7固定在定模板1上，受热后向四周伸长。热流道板的横向热膨胀将减小热流道板与止转销2的间隙A，如设计时A值小于热流道板的横向热膨胀量，受热后止转销将阻止热流道板的横向伸长，造成热流道板的翘曲变形，使热流道板与喷嘴间密封失效而引起熔体泄漏。支承圈6、热流道板5、浇口喷嘴4的轴向热膨胀将消除冷间隙C.如冷间隙过大，轴向热膨胀量不足，在注射时熔体压力将使浇口喷嘴4和热流道板5发生分离出现熔体泄漏。如冷间隙过小，系统热膨胀压力过大，将会使系统零件发生弯曲，或压应力超过定模板的屈服应力，使支承圈压溃定模板，从而限制热流道板的横向热膨胀，造成浇口喷嘴和热流道板间发生熔体泄漏。因此，在设计模具时，正确计算系统热膨胀量，留出合理的热膨胀间隙是防止熔体泄漏的前提。
系统线性热膨胀量可采用下列公式计算：L=TL
系统热膨胀受阻产生的热应力为：=EL-CL
定模固定板压力采用下式校核p
（3）式中：L为热流道系统的线性热膨胀量mm；为系统零件材料的线热膨胀系数；T为热流道系统零件与模具的温差；L为室温下流道系统零件在膨胀方向上的长度 mm；为系统热膨胀受阻产生的热应力，MPa；C为预留间隙量，mm；E为系统零件的弹性模量，MPa；p为定模固定板材料的许用压应力，MPa.
2.2热流道系统的密封形式
热流道板与喷嘴间采用平面密封，是国外热流道系统常见的一种密封形式。系统轴向热膨胀后支承圈压在定模固定板上，在热流道板和喷嘴结合平面处产生一定的热压力抵消熔体压力进行密封防漏。这种结构形式不能保证冷密封，也没有过热保护措施，只有在设定的温度条件下才能保证流道板与喷嘴的密封。设计时需要准确计算热膨胀量，留出合适的冷间隙C。图2b在喷嘴和热流道板结合平面上采用了金属0型密封圈，0型密封圈用不锈钢管制成，装配时有20％-30％钢管直径的预紧量防止熔体泄漏。这种结构形式非常适合于低刚度的热流道板和模具。图2c采用了弹性连接，由弹簧提供预紧力实现冷却状态下的密封，过热时弹簧吸收热膨胀防止系统损坏和泄漏，是一种较为理想的密封形式。图2d采用了螺纹联接(细牙螺纹)进行密封。浇口喷嘴通过螺纹固定在流道板上，系统热膨胀时喷嘴和滑动压环随热流道板一起移动。由于喷嘴的移动会造成喷嘴流道轴线与定模板上浇口轴线的错位，因此在设计喷嘴位置时需要考虑横向热膨胀量。这种密封形式适用于注射点少，喷嘴间距不大的场合。
3热流道板装配工艺
热流道系统的装配精度和安装次序直接影响着熔体是否发生泄漏。例如喷嘴高度不一致，最短的喷嘴与热流道板间存在间隙会引起熔体的泄漏，支承垫高度与喷嘴高度不一致所引起的流道板变形也会造成熔体的泄漏等。
下面以l模4腔塑料盒热流道模具为例说明热流道板的装配工艺，如图3所示。
图3热流道系统结构1．热电偶2．热流道板3．主流道喷嘴4．铝盖板5．流道堵塞6．承压圈7．电热管8．密封圈9．压紧螺钉1O．止转销l1．浇口喷嘴12支承垫13．定模板14．止转定位销15．垫板框(1)将流道堵塞5压人流道板2，找正方向后装人止转销10防转，然后用螺钉9压紧堵塞，并用金属0型密封圈防止熔体泄漏。(2)将喷嘴ll和支承圈12安装在定模板13中，以定模板平面为基准，检验所有喷嘴装配平面的高度是否一致，如果不一致，按最小值进行修磨，公差为±0．01mm。(3)试装热流道板，检验热流道板和止转销14径向和轴向是否有必要的间隙A和日。(4)用螺栓将垫板框15固定在定模板13上。(5)以垫板框15上平面为基准，修配所有的承压圈6，使其高度一致，并与垫板框上平面有间隙C。(6)将主流道喷嘴3旋人热流道板2。(7)紧固定模固定板。
4结束语
熔体泄漏是热流道模具常见的故障和失效形式。操作方法不当、密封设计不合理和装配工艺不当是造成熔体泄漏的直接原因。因此，在操作上应严格按照设定的工艺参数进行操作，时刻注意工艺参数的变化，对操作人员进行必要的技术培训，做到定人定岗。在设计上应正确选择流道板的密封形式，并准确计算热膨胀量。在装配时按照正确的装配顺序，精确检验关键部位的装配精度，严格按照设定的间隙量进行装配。总之，虽然热流道模具漏料的原因多种多样，只要在操作、设计、零件加工和模具装配过程中严格按照设计规范，熔体泄漏问题是完全可以避免的。6参考文献【1】王建华，徐佩弦．注塑模的热流道技术
无任何胶黏剂的高品质环保级白色聚四氟乙烯橡胶复合垫片，风管自紧橡胶垫片，金属空心O型圈（环）、金属C型圈、金属V型圈、金属U型圈等新型特色产品欢迎咨询。其中环保级四氟橡胶复合垫广泛应用于非金属法兰，比如PVC法兰、PVDF法兰、PP法兰、CPVC SCH 80法兰，可为台塑集团华亚、南亚、环琪、日本旭有、GF+、SAPERS、ASAHI、SEKSUI、协羽、三厘等品牌的法兰管件配套，完全替代美国HARVEL垫片、garlock stress saver垫片 您可以与我们的在线客服方便的沟通，谢谢！
