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模具知识

注塑模具浇注系统设计若干原则

2021-09-06158人次浏览
    一.浇注系统的组成 
    普通的流道系统(Runner System),也称作浇道系统,或是浇注系统,是熔融塑料自射出机射嘴(Nozzle)到模穴的必经通道。流道系统包括主流道(Primary Runner)、分流道(Sub-Runner)以及浇口(Gate)等。
    1.主流道
    也称作主浇道、注道(Sprue)或竖浇道,是指自射出机射嘴与模具主流道衬套接触的部分起算,至分流道为止的流道。此部分是熔融塑料进入模具后最先流经的部分。
    2.分流道
    也称作分浇道或次浇道。随模具设计,可再区分为第一分流道(First Runner)以及第二分流道(Secondary Runner)。分流道是主流道至浇口间的过渡区域,能使熔融塑料的流向获得平缓转换;对于多模穴模具,同时具有均匀分配塑料到各模穴的功能。
    3.浇口
    也称为进料口,是分流道和模穴间的狭小通口,也是最为短小肉薄的部分。其作用在于利用紧缩流动面而使塑料达到加速的效果,高剪切率可使塑料流动性良好(由于塑料的切变致稀特性);黏滞加热的升温效果也有提升料温、降低黏度的作用。
    在成型完毕后,浇口最先固化封口,有防止塑料回流,以及避免模穴压力下降过快,使成型品产生收缩凹陷的功能。成型后,则方便剪除,以分离流道系统及塑件。
    4.冷料井
    也称作冷料穴。目的在于储存补集充填初始阶段较冷的塑料波前,防止冷料直接进入模穴,影响充填品质或堵塞浇口。冷料井通常设置在主流道末端,当分流道长度较长时,在末端也应开设冷料井。
    二.浇注系统设计的基本原则
    1.模穴布置(Cavity Layout)的考虑
    1)尽量采用平衡式布置(Balances Layout);
    2)模穴布置与浇口开设力求对称,以防止模具受力不均产生偏载,而发生撑模溢料的问题;
    3)模穴布置尽可能紧凑,以缩小模具尺寸。
    2.流动导引的考虑
    1)能顺利地引导熔融塑料填满模穴,不产生涡流,且能顺利排气;
    2)尽量避免塑料熔胶正面冲击直径较小的型芯和金属嵌件,以防止型芯位移(Core Shift)或变形。
    3.热量散失及压力降的考虑
    1)热量损耗及压力降越小越好;
    2)流程要短;
    3)流道截面积要够大;
    4)尽量避免流道弯折及突然改变流向(以圆弧角改变方向);
    5)流道加工时表面粗糙度要低;
    6)多点进浇可以降低压力降及所需射压,但会有缝合线问题。
    4.流动平衡的考虑
    1)一模多穴(Multi-Cavity)充填时,流道要平衡,尽量使塑料同时填满每一个模穴,以保证各模穴成型品的品质一致性;
    2)分流道尽量采用自然平衡式的布置方式(Naturally-Balanced Layout);
    3)无法自然平衡时,采用人工平衡法平衡流道。
    5.废料的考虑
    在可顺利充填同时不影响流动及压力损耗的前提下,减小流道体积(长度或截面积大小),以减少流道废料产生及回收费用。
    6.冷料的考虑
    在流道系统上设计适当的冷料井(Cold Slug Well)、溢料槽,以补集充填初始阶段较冷的塑料波前,防止冷料直接进入模穴,影响充填品质。
    7.排气的考虑
    应顺利导引塑料填满模穴,并使模穴内空气得以顺利逃逸,以避免包封烧焦的问题。
    8.成形品品质的考虑
    1)避免发生短射、毛边、包封、缝合线、流痕、喷流、残余应力、翘曲变形、模仁偏移等问题;
    2)流道系统流程较长或是多点进浇(Multiple Gating)时,由于流动不平衡、保压不足或是不均匀收缩所导致的成品翘曲变形问题应加以防止;
    3)产品外观性质良好,去除修整浇口方便,浇口痕(Gate Mark)无损于塑件外观以及应用。
    9.生产效率的考虑
    尽可能减少所需的后加工,使成形周期缩短,提高生产效率。
    10.顶出点的考虑
    需考虑适当的顶出位置,以避免成形品脱模变形。
    11.使用塑料的考虑
    黏度较高或L/t比较短的塑料,避免使用过长或过小尺寸的流道。

 

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