[发明专利]一种热流道系统流道尺寸计算方法

说明书

本发明提出一种热流道系统流道尺寸计算方法，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。

技术领域

本发明涉及注塑模具热流道设计技术领域，具体涉及一种热流道系统流道尺寸计算及方法。

背景技术

热流道系统是用在注塑模具内的零件，而对塑胶产品的成型质量有极大的改善，使用率越来越高。热流道系统的核心技术就是系统内的流道尺寸，对于不同的塑料种类以及不同的塑料产品结构本发明都可以计算出合理的流道尺寸。

热流道行业现有技术中流道尺寸的设计都是凭着经验和参考一些国外资料，没有完整的设计理念和理论支撑。流道尺寸设计不合理会导致一系列问题，如产品短射、填充不平衡、压力过高、浇口不美观、产品表面有冷料、有银丝等等。这样热流道会反复修改流道尺寸，工作效率下降，增加成本，最终影响产品交货周期。因而本发明能够帮助热流道工程师在前期设计出合理流道尺寸的方法显得尤为迫切，且意义重大。

现有技术中，传统的流道设计存在的问题和缺陷包括：操作繁琐、网格划分时间长、操作人员专业性要求高、不能直接算出流道尺寸而是由工程师设定好，通过分析结果再来优化流道尺寸，反复计算需要的时间太长。

发明内容

鉴于此，本发明为了解决现有问题提出了一种热流道系统流道尺寸计算方法，具体技术方案如下：

一种热流道系统流道尺寸计算方法，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)。