热流道技术在继电器塑料零件生产中的应用
XX市元则电器XX 研发生产部
摘要：文章通过对热流道技术的介绍，针对我厂在继电器产品塑料零件生产中应用该技术设计制造热流道及半热流道模具的经验体会，阐明了热流道技术的优越性及发展前景。
关健词：注射模浇注系统热流道技术热流道系统与组件热流
道模具半热流道模具
一、概述
热流道技术是应用于塑料注射模浇注系统的一种先进技术，是塑料注射成型
工艺的重大改革和技术发展方向，也是我厂近两年在塑料模具设计与制造上实现
技术突破与推广应用的一大目标。
塑料注射模浇注系统一般可分为普通浇道浇注系统和无流道浇注系统两大
类。所谓“无流道”并非指模具内无流道，而是指对模具浇注系统采取某些特殊
的措施，使模具浇道内塑料始终保持熔融状态，因而每一注射成型周期只生产有
用的制品而不产生或极少量产生无用的流道凝料。热流道则是无流道技术中除绝
热流道和温流道之外的一大技术分支。
在无流道模具中，温流道仅适用于酚醛树脂、PMC和DMC不饱和树脂等热固
性塑料的注射成型，绝热流道一般也仅适应用于聚乙烯、聚丙烯等熔融温度X围
较宽的热塑性塑料的注射成型。由于适应X围窄和流道温度不易准确控制而往往
造成进料口阻塞等问题，在一定程度上限制了上述两种流道系统的普遍应用。而
热流道系统因其对各类热塑性塑料的广泛适应性和技术上的日趋成熟，在实际生
产中已得到大量推广应用。
热流道技术源于1940年，首先在美国、德国得到应用，1960年进入市场后，
促进了该技术的发展普及。到了八十年代后期，随着我国的改革开放，热流道技术开始在沿海“三资”企业得到应用。在最近二十年的时间里，热流道技术不断地改进、提高、完善，得到了迅速的发展。针对品种繁多，性能不一的塑料及形状大小不同的制品，出现了多种热流道结构。从目前的发展及应用情况来分主要有两种：一种为适用与罩壳、容器及外壳类制品的全热流道模具，另一种是为了降低模具生产成本，或者是对塑件生产中材料利用率不高及材料本身成本较大而又无法实现全热流道生产的塑料制品，比如继电器产品中的基座、线圈架、罩子、推动块等塑料零件的生产，有部分无用流道凝料的半热流道模具。
二、热流道技术
塑料注射模热流道系统主要由热流道元件、电热元件和温控器三大部分组成，其技术特点主要表现在特殊的流道结构，设计配合精确的温度控制，使模具浇注系统中塑料在注射成型过程中始终处于熔融状态，而完全或几乎完全去除了普通流道必然产生的流道凝料。
热流道系统发展至今，在结构设计上已是形式多样化。主要可分为用于单型腔模具的热喷嘴（也叫延长喷嘴）元件和用于多型腔或单腔多点进料的热流道组件。多型腔热流道组件的主要作用是保证流道中的塑料处于熔融状态而避免或基本避免普通流道必然产生的流道凝料。热流道组件一般由主流道热喷嘴、热流道集流板和进料热喷嘴三个基本元件组成。三个基本元件加热方式有外热与内热之分，其组合的不同使热流道组件又有外热式、内热式、或内外热结合式的差别。由于外热式组件整体机构相对简单，便于加工，价格低，应用较广泛，因此我厂在热流道模具设计制造中主要选用外热式热流道组件。
另外，电热元件作为热流道系统的主要组成部分，通常都是专门设计制造完成，其特点是具有高的功率密度（5～10w/cm2），并自带测温热电偶元件等，而且
往往几何尺寸较小，并有较高的精度及表面粗糙度要求，形状上则有管棒形、螺旋形及扁带形等，可分别与热流道其它元件形成良好配套。
温控器作为热流道系统的重要配套件，它具有多通道独立控温及参数调节，低温缓启动，数字温度显示与设定，故障报警，断偶保护，环境温度跟踪等多种功能。另外，采用计算机中心控制多个热流道温控系统，减少生产中的人为因素，提高自动化程度，确保零件大批量生产的质量和一致性，将是我厂今后热流道模具生产应用的发展方向。
三、热流道技术的应用
通过前面对热流道技术的介绍，要实现多型腔全热流道模具生产，就必须有多个价格昂贵的进料热喷嘴来实现完成，并且还须增加相应数量的电热元件及多头温控器来配套。不但模具成本费用增加，而且生产中耗费的电能也将增大，这不利于降低生产成本，对于一模多件塑料模具而言，半热流道模具恰好能弥补这方面的不足。因为它是用每个进料热喷嘴作为辅助主流道，再通过分浇道成型两个或多个塑件的模具结构，生产中形成的少量分浇道凝料还可以重复利用，因此生产半热流道模具应该成为今后我厂发展的重点。对于热流道技术在注射成型工艺技术和经济上的优点，这里我们以某产品基座零件半热流道注射模为例作以分析。
图（一）所示为我厂某产品基座零件半热流道模具结构图。图中定模部分主要为热流道系统，包括主流道热喷嘴①，热流道板②及两个进料热喷嘴③。零件采用分浇道侧面进料，一个进料热喷嘴成型两个零件，一模成型四件。动模部分采用组合凹模分型，顶杆顶件脱模。
图（二）所示零件为某产品基座零件图，材料为PBT。由于该基座本身结构工艺性差，属于一种非对称性零件，生产加工中一直存在变形、缩痕等难题，如图（三）所示。为了彻底解决此类基座零件生产中的变形、缩痕等难题，并考虑该零件本身结构对模具设计的限制，最后设计完成了前面图（一）所示半热流道注射模结构。
该副模具经过批量生产验证，具有以下特点：
1.生产中浇道凝料大大减少，塑料材料损耗极少，避免了再生料大量回收利用的
问题。现一模四件消耗材料10.5g，浇道消耗材料1.0g，材料利用率达到91%，原一模两件塑料材料利用率仅为49%。
2.由于热流道中的塑料始终处于熔融状态，有利于注射压力的传递，在一定程度
上克服了塑料因补料不足而产生的凹陷、缩痕，基座成型后基本消除了底面缩痕及翘曲变形问题。
3.由于生产中无主浇道凝料，只产生极少的分浇道凝料，缩短了开模距离与合模
行程，从而缩短了成型周期。现模具成型周期为15秒，而原一模两件模具成型周期为25秒，生产效率提高了3倍以上。
4.由于热流道系统对不同成型工艺的各类塑料具有较为宽广的适应性，为了降低
生产成本，逐步实现热流道模具在我厂的标准化生产，我们公用此基座零件半热流道系统设计完成某产品罩子零件一模十二腔的半热流道注射模，如图（四）所示，其中每个进料热喷嘴成型6个罩子零件。目前该模具已完成多种材料试模，零件合格，质量及外观都达到了产品要求。另外，生产一模零件消耗材料
14.5g，分浇道消耗材料2.2g，材料利用率达到89%，成型周期仅为10秒。模
具整体质量及零件生产均达到了预期设计目标。由于两副模具共用一套热流道系统，与重新投制新模具比较，仅热流道系统（包括主流道热喷嘴、热流板、进料热喷嘴、温控仪表等）一项就可节约生产费用近3万元人民币，经济效益非常显著。
5.由于模具设计生产中采用热流道技术，消除了主浇道凝料，从而使模具结构简
化，省去了定模部分的机构分型等，易于完成自动化生产。
四、结论
热流道技术作为一种节料、节能、效益显著，值得推广的技术，它的研究及推广应用在我厂才刚刚开始，目前虽然取得了一些成绩，但随着我们开始对某产品线圈架零件一模八腔半热流道模具中热流道板的自行设计与制造，相信推广应用热流道技术并最终实现热流道模具在我厂继电器产品零件中的标准化生产目标一定能实现，从而对推动我厂的工艺技术进步及发展做出应有的贡献。