深圳市科翔模具有限公司
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澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)
澆注系統(tǒng)是塑模設(shè)計(jì)中一重要環(huán)節(jié),常分為普通和無流道澆注系統(tǒng).它跟所用塑料產(chǎn)品形狀,尺寸,機(jī)臺(tái),分模面有密切關(guān)系.
設(shè)計(jì)時(shí)注意以下原則:
1、流道盡量直,盡量短,減少彎曲,光潔度在Ra=1.6—0.8um之間.
2、考慮模具穴數(shù),按模具型腔布局設(shè)計(jì),盡量與模具中心線對(duì)稱.
3、當(dāng)產(chǎn)品投影面積較大時(shí),避免單面開設(shè)澆口,以防注射受力不均.
4、澆口位置應(yīng)去除方便,在產(chǎn)品上不留明顯痕跡,不影響產(chǎn)品外觀.
5、主流道設(shè)計(jì)時(shí),避免塑料直接沖擊小型芯或小鑲件,以免產(chǎn)生彎曲或折斷.
6、主流道先預(yù)留加工或修正余量,以便保證產(chǎn)品精度.
1、主流道設(shè)計(jì)
主流道是連接機(jī)臺(tái)噴嘴至分流道入口處之間的一段通道,是塑料進(jìn)入模具型腔時(shí)最先經(jīng)過的地方.其尺寸,大小與塑料流速和充模時(shí)間長短有密切關(guān)系.太大造成回收冷料過多,冷卻時(shí)間增長,包藏空氣增多.易造成氣泡和組織松散,極易產(chǎn)生渦流和冷卻不足;
如流徑太小,熱量損失增大,流動(dòng)性降低,注射壓力增大,造成成型困難.一般情況下,主流道會(huì)制造成單獨(dú)的澆口套,鑲在母模板上.但一些小型模具會(huì)直接在母模板上開設(shè)主流道,而不使用澆口套.主流道設(shè)計(jì)要點(diǎn):
1、澆口套內(nèi)孔為圓錐形(2--6°),光潔度在Ra=1.6—0.8um.錐度須適當(dāng),太大造成壓力減少,產(chǎn)生濣流,易混進(jìn)空氣產(chǎn)生氣孔,錐度過小會(huì)使流速增大,造成注射困難.
2、澆口套口徑應(yīng)比機(jī)臺(tái)噴嘴孔徑大1—2mm,以免積存殘料,造成壓力下降,澆道易斷.
3、一般在澆口套大端設(shè)置倒圓角(R=1—3mm),以利于料流.
4、主流道與機(jī)臺(tái)噴嘴接觸處,設(shè)計(jì)成半球形凹坑,深度常取3—5mm.特別注意澆口套半徑比注嘴半徑大1—2mm,一般取R=19—22mm之間,以防溢膠.
5、主流道盡量短,以減少冷料回收料,減少壓力和熱量損失.
6、主流道盡量避免拼塊結(jié)構(gòu),以防塑料進(jìn)入接縫,造成脫模困難.
7、為避免主流道與高溫塑料和射嘴反復(fù)接觸和碰撞造成損壞,一般澆口套選用優(yōu)質(zhì)鋼材加工,并熱處理.
8、其形式有多種,可視不同模具結(jié)構(gòu)來選擇,一般會(huì)將其固定在模板上,以防生產(chǎn)中澆口套轉(zhuǎn)動(dòng)或被帶出.
2、分流道設(shè)計(jì)
分流道是主流道的連接部分,介于主流道和澆口之間,起分流和轉(zhuǎn)向作用.分流道必須在壓力損失最小的情況下,將熔融塑料以較快速度送到澆口處充模,因在截面積相等的條件下,正方形之周長最長,圓形最短.面積如太小,會(huì)降低塑料流速,延長充模時(shí)間,易造成產(chǎn)品缺料,燒焦,銀線,縮水;
如太大易積存過多氣體,增加冷料,延長生產(chǎn)周期,降低生產(chǎn)效率.對(duì)于不同塑料材質(zhì),分流道會(huì)有所不同,但有一個(gè)設(shè)計(jì)原則:必須保證分流道的表面積與其體積之比值最?。丛诜至鞯篱L度一定的情況下,要求分流道的表面積或側(cè)面積與其截面積之比值最?。?/span>
分流道型式有多種,它因塑料和模具結(jié)構(gòu)不同而異,常用型式有圓形,半圓形,矩形,梯形,U形,正六邊形,設(shè)計(jì)時(shí)基本原則:
1、在條件允許下,分流道截面積盡量小,長度盡量短.
2、分流道較長時(shí),應(yīng)在末端設(shè)置冷料穴,以容納冷料和防止空氣進(jìn)入,而冷料穴上一般會(huì)設(shè)置拉料桿,以便于膠道脫模.
3、在多型腔模具中,各分流道盡量保持一致,長度盡量短,主流道截面積應(yīng)大于各分流道截面積之和.
4、其表面不要求過份光滑(Ra=1.6左右),有利于保溫.
5、如分流道較多時(shí),應(yīng)考慮加設(shè)分流錐,可避免熔融塑料直接沖擊型腔,也可避免塑料急轉(zhuǎn)彎使塑料平穩(wěn)過渡.
6、分流道一般采用平衡式方式分布,特殊情況可采用非平衡方式,要求各型腔同時(shí)均衡進(jìn)膠,排列緊湊,流程短,以減少模具尺寸.
7.流道設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)先取較小尺寸,以便于試模后有修正余量.
一般的流道直徑(尺寸)
樹脂 | 流道徑mm) |
ABS.AS | 4.8~9.5 |
ACETAL(P.O.M) | 3.2~9.5 |
壓克力 | 8.0~9.5 |
耐沖擊用壓克力 | 8.0~12.7 |
酢酸塞璐珞 | 4.8~11.1 |
IONOMER | 2.3~9.5 |
耐龍 | 1.6~9.5 |
PC | 4.8~9.5 |
PB | 4.8~9.5 |
PE | 1.6~9.5 |
PPO | 6.4~9.5 |
PS | 3.2~9.5 |
PVC | 3.2~9.5 |
3、澆口設(shè)計(jì)
澆口是指流道末端與型腔之間的連接部分,是澆注系統(tǒng)的最后部分.其作用是使塑料以較快速度進(jìn)入并充滿型腔。它能很快冷卻,封閉.防止型腔內(nèi)還未冷卻的熱膠倒流.設(shè)計(jì)時(shí)須考慮產(chǎn)品尺寸,截面積尺寸,模具結(jié)構(gòu),成型條件及塑料性能有關(guān).澆口盡量短小,與產(chǎn)品分離容易,不造成明顯痕跡,其類型多種多樣,主要有:
澆口的種類及其特微
流動(dòng)形式 | 澆口的種類 | 優(yōu)點(diǎn) | 缺點(diǎn) | 適用﹐其它 |
非限制澆口 | 直接澆口 | 1. 流動(dòng)性佳 2. 構(gòu)造簡單 3. 適用樹脂范圍廣 | 1. 無法取多數(shù)個(gè) 2. 澆口須后加工 3. 加工痕跡大 4. 澆口的粗細(xì)會(huì)影響成形周期 5. 因殘留應(yīng)力﹐板狀物會(huì)翹曲 | 1. 大型及深的容器類 2. 成形機(jī)噴嘴徑受限者 3. 合流形澆口
|
限制澆口 | 側(cè)澆口 | 1. 殘留應(yīng)力低 2. 澆口尺寸正確(矩形斷面) | 1.流動(dòng)阻抗性大 | 1. 取多數(shù)個(gè)﹐多點(diǎn)澆口 2. 成形品顯目的地方﹐必須避開 |
重疊澆口
| 1.澆口外觀不顯目
| 1.澆口加工必須注意 | 1. 側(cè)澆口的一種 2. 具有某些凹片澆口的特性 | |
凹片(TAB)
| 1. 具再可塑化能力 2. 殘留應(yīng)力小 | 1.流動(dòng)阻抗稍大 | 1.PVC,PMMA,ABS(其中一種)有效 | |
扇形(FAN) | 1. 流動(dòng)性好 2. 流動(dòng)面積廣﹐平均 3. 因澆口之配向性低 | 1.澆口加工稍費(fèi)工時(shí) | 1.寬大平之板狀成形品 | |
圖盤形薄膜 | 1. 流動(dòng)性佳 2. 圓形成形品的精度良好 | 1.澆口需后加工 | 1.圓盤﹐圓筒品(齒輪等) | |
針點(diǎn)式 | 1. 具可塑化能力 2. 澆口可自行切斷 3. 澆口痕跡小 | 1. 流動(dòng)阻抗大 2. 易過熱 3. 模具構(gòu)造復(fù)雜 4. 樹脂滯留(冷澆道) 5. 有無法適用之樹脂 | 1. 取多數(shù)個(gè)﹐多點(diǎn)澆口 2. 3板模構(gòu)造﹐無澆道模 | |
潛伏式 | (與針點(diǎn)澆口同) | 1. 流動(dòng)阻抗大 2. 加工麻煩(精修面) | 1. 側(cè)澆口之自動(dòng)化 2. 注意2次注道之落下 |
設(shè)計(jì)要點(diǎn):
1、膠口應(yīng)開設(shè)在產(chǎn)品肉厚部分,保證充模順利和完全.
2、位置應(yīng)選在使塑料充模流程最短處,以減少壓力損失,有利于模具排氣.
3、通過模流分析或經(jīng)驗(yàn),判斷產(chǎn)品因澆口位置而產(chǎn)生之結(jié)合線處,是否影響產(chǎn)品外觀和功能,可加設(shè)冷料穴加以解決.
4、細(xì)長型芯附近避免開設(shè)澆口,以免料流直接沖擊型芯,產(chǎn)生變形錯(cuò)位或彎曲.
5、型或扁平產(chǎn)品,建議采用多點(diǎn)進(jìn)澆,可防止產(chǎn)品翹曲變形和缺料.
6、量開設(shè)在不影響產(chǎn)品外觀和功能處,可在邊緣或底部處.
7、澆口尺寸由產(chǎn)品大小,幾何形狀,結(jié)構(gòu)和塑料種類決定,可先取小尺寸再根據(jù)試模狀況進(jìn)行修正.
8、模多穴時(shí),相同的產(chǎn)品采用對(duì)稱進(jìn)澆方式,對(duì)于不\同產(chǎn)品在同一模具中成型時(shí),優(yōu)先將最大產(chǎn)品放在靠近主流道的位置.
9、澆口附近之冷料穴,盡端常設(shè)置拉料桿,以利于澆道脫模.
4、熱流道
目前澆注系統(tǒng)發(fā)展和改進(jìn)的一個(gè)重要方向,就是開發(fā)熱流道模具.它與一般注射模具的主要區(qū)別就是注射成型過程中,澆注系統(tǒng)內(nèi)之塑料不會(huì)冷卻擬固,也不會(huì)形成澆道與產(chǎn)品一起脫模.因此也稱無流道模具,在大型和精密模具設(shè)計(jì)中,應(yīng)用已越來越廣泛.
它有以下優(yōu)點(diǎn):
1、短成型周期,省去剪澆口,修整產(chǎn)品,破碎回收等工序,節(jié)約人力,物力,提高生產(chǎn)效率.
2、無冷膠,可減少材料消耗.
3、生產(chǎn)中溫度嚴(yán)格控制,顯著提高產(chǎn)品質(zhì)量,降低次品產(chǎn)生.
4、注系統(tǒng)中塑料始終處于融熔狀態(tài),有利于壓力傳遞,可降低注射壓力,利于成型.
5、無澆道產(chǎn)生,所以可縮短開模行程,有利于模具和機(jī)臺(tái)壽命.
但熱流道模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜,溫度控制要求嚴(yán)格,需要精密的溫控系統(tǒng),制造成本較高,不適合小批量生產(chǎn).
根據(jù)不同塑料特性,對(duì)熱流道模具有不同要求,見下表:
PE | PP | PS | ABS | POM | PVC | PC | |
井式噴嘴 | 可 | 可 | 稍困難 | 稍困難 | 不可 | 不可 | 不可 |
延長噴嘴 | 可 | 可 | 可 | 可 | 可 | 不可 | 不可 |
絕熱流道 | 可 | 可 | 稍困難 | 稍困難 | 不可 | 不可 | 不可 |
半絕熱流道 | 可 | 可 | 稍困難 | 稍困難 | 不可 | 不可 | 不可 |
加熱流道 | 可 | 可 | 可 | 可 | 可 | 可 | 可 |
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