Moldflow 在热流道系统中的应用热流道是一种采用加热的方法，使处于注射机喷嘴到模具型腔浇口问整个流 道中的塑料一直处于熔融状态，从而在完成注射，开启模具后，只需取出产品， 而不必取出流道内凝固废料的先进浇注系统通过热流板、热嘴、及其控制系统 的功能，让模具在成形时，能提高注塑件质量、加快生产速度、降低生产成本、 做出高难度产品1、热流道组成简介热流道通常含有以下部件：热唧嘴(hot drop),分流板(manifold),热流道控 制器(hot runn er con troller)以及针阀控制器(valve con troller)，见下图：热流道按加热方式可分为两种：内加热式热流道和外加热式热流道；内加热式热 流道的优点是：无溢料、无热膨胀、无热量损失、不会影响模具温度、加热时间 短和模具稳定性高；外加热式热流道的优点是：完全的设计截面形状、低压力损 失、颜色更换容易、没有温度差和容易平衡■MnBDUCATCW内加热式热流道 外加热式热流道2、热流道的温度平衡状态及 Moldflow 解决方案2.1 热流道系统的热平衡 热平衡是热流道系统的核心问题之一，热流道板的主要任务是恒温地将熔体从主 流道送入各个单独喷嘴。
热流道板必须处于热平衡状态，热损失必须通过加热来 补偿，因此，热流道的功能就是保温热流道的温度平衡：在热流道的热系统中， 热量通过以下三种方式传递：1) 热传导：根据傅里叶定律，如果存在温度梯度AT=T1 - T2, —定量的热QC流过单层、平直模壁，公式为QC = A/6 x A x ATQc -----热流，W；入-----热导率，W/(m・K)；A -----截面积，6 -----壁厚，m； AT -----温度梯度，K；热流道内由于传导作用而引起的热量传递，可以区分为以下两方面： 0热源：分流板加热功率，喷嘴加热功率，如果有必要还有主进胶加热功率 0热耗：定位环，定位销，压力碟，空气间隙热耗会导致温度分布不均匀，即 所谓的热不平衡2) 热对流：对流传递的热量 Qconv = aA (Tw - TA)Qconv ----热流，W a----热传递系数，W/(m-K)A ----壁面积，Tw ----流体温度，OC TA ----壁温，OC由于分流板中热源产生的热被传递到表面，它与模具板之间的温度梯度，在空气 的作用下引起热量对流3) 热辐射：根据斯忒潘-波尔兹曼定律,QR = A cl|c2[(T1/100)八4- (T2/100)八4]A ----壁面积，cl|c2 ----辐射交换系数 T ----零件的热力学 温度， K分流板和周围模板之间发生辐射能量交换。
部分辐射被物体表面反射回去，还有一部分被吸收，然后又转换成热T•冷曲忖二1导2.2 Moldflow的解决方案Moldflow 如何预测温度变化对成型的影响呢？软件中可以设置如下热流道/模具钢材热属性 加热丝热属性加热管热属性通过以上设置，可以准确模拟热流道的传热和热散失，以及对模温的影响；同时 建议以下三点，以减少热流道对模温的影响 避免烟囱效应，除接线孔外热流道完全包含在模具内; 减少热流道和模具的接触面积、使用低热传导率材料； 模具和分流板、热机咀保持足够的距离;3■热流道的压力平衡状态及Moldflow解决方案 3.1热流道的压力损失热流道内的总压力损失，就是推动材料时所要克服的来自材料本身压缩和流 道内的流动阻力的力在总和，就是熔体在流动过程中所受到的流动阻力是输入 压力与输出压力的差值：PL ( AP) = Pin - POut在注塑成型过程中，压力损失的大小首先是基于塑料材料本身的粘度(流动 性指标)；填充剂的成分；塑料本身的压缩比如果按照不同的设备来分的话，压力损失主要来源于以下 3 个设备： 注塑机炮筒内的压力损失； 流道系统的压力损失； 模具型腔内部的压力损失；这就要求我们试用热流道时，调整整个热流道系统的压力平衡以及分布。
压 力不平衡会使得局部压力不足导致制品却胶；而局部压力过大会导致产品毛边， 以及注塑机吨位增大，影响产品的正常生产热流道每个浇口处压力损失简图如 下：■M rUC DMCA FI»栢图模具培训wwiv-iiiojiipeixuiLcu3・2Moldflow解决方案针阀式热流道 开放式热流道针阀式热流道阀口时间控制器Moldflow 拥有成熟且完善的热唧嘴 Beam 单元，可准确模拟出压力降可以 利用阀浇口时间控制器来打开关闭每支热流道，适合解决熔接线问题，以及控制 注塑机吨位；还可以用 Dynamic Feed 系统调节各个浇口处压力，来控制单独 浇口的流动速度，以防止流痕（虎皮纹）的产生Dynamic Feed 实际案例（去除流痕）4■最新的3D热流道技术Moldflow 最新的 3D 技术可以准确的模拟热流道流动状态、温度分布； 尤其是剪切热对温度的影响，可以避免局部温度过高和流动死角的问题，提高热 流道成型性能热流道建模及加热丝（FEM瞬态分析）分析结果：温度，模具（叽嘴附近温度比较高）热流道中的剪切热（导致料温温度上升）5.总结综上所述，利用Moldflow来模拟热流道模具，可准确模拟热流道的温度 变化对模具的影响，提前预知产品性能及缺陷原因；能够准确模拟热流道浇口的 开关时间和压力分布，来提高热流道成型性能；还可模拟热流道中的温度和剪切 热，预防流动死角和温度过高出现黑点，优化热流道设计。