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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(wú)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?gòu)澢?，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(chēng)．
3、當(dāng)產(chǎn)品投影面積較大時(shí)，避免單面開(kāi)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(guò)的地方．其尺寸，大小與塑料流速和充模時(shí)間長(zhǎng)短有密切關(guān)系．太大造成回收冷料過(guò)多，冷卻時(shí)間增長(zhǎng)，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(kāi)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(guò)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(lái)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(zhǎng)最長(zhǎng)，圓形最短．面積如太小，會(huì)降低塑料流速，延長(zhǎng)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(guò)多氣體，增加冷料，延長(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)度盡量短．
2、分流道較長(zhǎng)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(zhǎng)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(guò)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(guò)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(shù)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(mǎn)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(lèi)型多種多樣，主要有：
澆口的種類(lèi)及其特微
流動(dòng)形式 | 澆口的種類(lèi) | 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(jiǎn)單 3. 適用樹(shù)脂范圍廣 | 1. 無(wú)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(lèi) 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(kāi) |
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(pán)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(pán)﹐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(guò)熱 3. 模具構(gòu)造復(fù)雜 4. 樹(shù)脂滯留(冷澆道) 5. 有無(wú)法適用之樹(shù)脂 | 1. 取多數(shù)個(gè)﹐多點(diǎn)澆口 2. 3板模構(gòu)造﹐無(wú)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(kāi)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(guò)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(zhǎng)型芯附近避免開(kāi)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(kāi)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(lèi)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(chēng)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(kāi)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(guò)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(chēng)無(wú)流道模具，在大型和精密模具設(shè)計(jì)中，應(yīng)用已越來(lái)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(wú)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(wú)澆道產(chǎn)生，所以可縮短開(kāi)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(jiàn)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(zhǎng)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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