[发明专利]一种热流道系统流道尺寸计算方法

权利要求书

1.一种热流道系统流道尺寸计算方法，其特征在于，包括输入模块、热流道开放式系统自然平衡排布、热流道开放式系统非自然平衡排布、热流道针阀式系统自然平衡排布、热流道针阀式系统非自然平衡排布；

所述输入模块包含塑料类型、塑料熔体密度、产品重量、模具穴数、塑料的幂指数、注塑填充时间；

所述热流道系统流道尺寸计算，是通过输入模块计算出各段的体积流率，再与塑料的幂指数一起计算出流道直径、各段剪切速率、各段剪切应力、各段管道两端压力损失，通过流道尺寸的理论计算，能得到流道的最佳尺寸，保证溶体有适当的流动速率和恰当的压力损失。

所述流道直径计算公式1：

式中q_i——塑料熔体的流经流道的体积流量，cm³/s；

n——塑料熔体的流动指数，

——塑料熔体流经分流道的合理剪切速率，常以500s^-1左右代入；主流道或单喷嘴的合理剪切速率，常以1400s^-1左右代入；浇口的合理剪切速率，常以50000s^-1左右代入；

剪切速率计算公式2：

为管壁上剪切速率，也称作表观剪切速率，有

式中，Q为体积流率，Q可用被充模的型腔体积V，与注射机常规充模时间t之比求得，R为流道半径cm；

所述剪切应力计算公式3：

式中，K’为表观稠度(Pa·s)；

所述管道两端压力损失计算公式4：

式中，Δp是管道两端的压力差(Pa)；R为管道半径(m)；L为管道长度(m)。

热流道开放式系统非自然平衡排布可以分开计算出各段压力损失总和，再来调整各段的流道直径，各段的压力损失总和自动变化，达到误差在10％以内就算在合理范围；

热流道针阀式系统自然平衡排布中针阀喷嘴内环隙流道压力损失计算公式不同，是通过流变学原理和微积分逆向推导得出；

热流道针阀式系统非自然平衡排布的喷嘴内环隙流道压力损失计算公式不同，分开计算出各段压力损失总和，再来调整各段的流道直径，各段的压力损失总和自动变化，达到误差在10％以内就算在合理范围；

针阀喷嘴内环形压力损失计算公式5：

式中q——针阀式喷嘴流道输出体积流率，mm³/s；

Δp——喷嘴环隙流道的压力损失，Pa；

R_o——圆环隙流道孔的半径，mm；

R_i——圆环隙流道轴芯的半径，mm；

A——A＝R_i/R_o，环隙的轴孔半径比；

L——圆环隙流道孔的长度，mm；

K——塑料熔体的稠度，Pa·s

n——塑料熔体的流动指数；

F(n,A)——仅与n和A有关的流率函数，可查到针阀式喷嘴圆环隙流道q-Δp计算中流率函数F(n,A)。

2.根据权利要求1所述的一种热流道系统流道尺寸计算方法，其特征在于，所述流道直径中的主流道内合理剪切速率范围是1000～10000/S-1，分流道内合理剪切速率范围是100～1000/S-1，浇口内合理剪切速率范围是10000～100000/S-1；

热流道系统内总的压力损失控制在35Mpa以内；

针阀喷嘴内的压力损失控制在15Mpa以内；

对于添加阻燃剂等热稳定性差的塑料，计算浇口大小时，假设的剪切速率为20000S-1，计算浇口处的剪切速率不能大于塑料允许的最大剪切速率。

3.根据权利要求1所述的一种热流道系统流道尺寸计算方法，其特征在于，所述热流道开放式系统非自然平衡排布的计算方法与热流道开放式系统自然平衡排布、以及热流道针阀式系统非自然平衡排布与热流道针阀式系统非自然平衡排布的操作方法相同，操作界面简洁。