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模具設計中澆注系統的基本原理及設計基本原則

/ 2021/6/5 14:42:02
 普通的流道系統(Runner

System)也稱(chēng)作澆道系統或是澆注系統,是熔融塑料自射出機射嘴(Nozzle)到模穴的必經(jīng)通道。流道系統包括主流道(Primary Runner)、分流道(Sub-Runner)以及澆口(Gate)。下圖顯示了典型的流道系統組成。

主流道:也稱(chēng)作主澆道、注道(Sprue)或豎澆道,是指自射出機射嘴與模具主流道襯套接觸的部分起算,至分流道為止的流道。此部分是熔融塑料進(jìn)入模具后最先流經(jīng)的部分。

分流道:也稱(chēng)作分澆道或次澆道,隨模具設計可再區分為第一分流道(First Runner)以及第二分流道(Secondary Runner)。分流道是主流道及澆口間的過(guò)渡區域,能使熔融塑料的流向獲得平緩轉換;對于多模穴模具同時(shí)具有均勻分配塑料到各模穴的功能。

澆 口:也稱(chēng)為進(jìn)料口。是分流道和模穴間的狹小通口,也是最為短小肉薄的部分。作用在于利用緊縮流動(dòng)面而使塑料達到加速的效果,高剪切率可使塑料流動(dòng)性良好(由于塑料的切變致稀特性);黏滯加熱的升溫效果也有提昇料溫降低黏度的作用。在成型完畢后澆口最先固化封口,有防止塑料回流以及避免模穴壓力下降過(guò)快使成型品產(chǎn)生收縮凹陷的功能。成型后則方便剪除以分離流道系統及塑件。

冷料井:也稱(chēng)作冷料穴。目的在于儲存補集充填初始階段較冷的塑料波前,防止冷料直接進(jìn)入模穴影響充填品質(zhì)或堵塞澆口,冷料井通常設置在主流道末端,當分流道長(cháng)度較長(cháng)時(shí),在末端也應開(kāi)設冷料井。

設計基本原則


模穴佈置(Cavity Layout)的考慮


●盡量採用平衡式佈置(Balances Layout )。

●模穴佈置與澆口開(kāi)設力求對稱(chēng),以防止模具受力不均產(chǎn)生偏載而發(fā)生撐模溢料的問(wèn)題。

●模穴佈置儘可能緊湊以縮小模具尺寸。

流動(dòng)導引的考慮

●能順利地引導熔融塑料填滿(mǎn)模穴,不產(chǎn)生渦流,且能順利排氣。

●盡量避免塑料熔膠正面衝擊直徑較小的型芯和金屬嵌件,以防止型芯位移(Core Shift)或變形。

熱量散失及壓力降的考慮

●熱量損耗及壓力降越小越好。

●流程要短。

●流道截面積要夠大。

●盡量避免流道彎折及突然改變流向(以圓弧角改變方向)。

●流道加工時(shí)表面粗糙度要低。

●多點(diǎn)進(jìn)澆可以降低壓力降及所需射壓,但會(huì )有縫合線(xiàn)問(wèn)題。

流動(dòng)平衡的考慮

●一模多穴(Multi-Cavity)充填時(shí),流道要平衡,盡量使塑料同時(shí)填滿(mǎn)每一個(gè)模穴,以保證各模穴成型品的品質(zhì)一致性。

●分流道盡量採用自然平衡式的佈置方式(Naturally-Balanced Layout)。

●無(wú)法自然平衡時(shí)採用人工平衡法平衡流道。

廢料的考慮

●在可順利充填同時(shí)不影響流動(dòng)及壓力損耗的前提下,減小流道體積(長(cháng)度或截面積大小)以減少流道廢料產(chǎn)生及回收費用。

冷料的考慮

●在流道系統上設計適當的冷料井(Cold Slug Well)、溢料槽以補集充填初始階段較冷的塑料波前,防止冷料直接進(jìn)入模穴影響充填品質(zhì)。

排氣的考慮

●應順利導引塑料填滿(mǎn)模穴,并使模穴內空氣得以順利逃逸,以避免包封燒焦的問(wèn)題。

成形品品質(zhì)的考慮

●避免發(fā)生短射、毛邊、包封、縫合線(xiàn)、流痕、噴流、殘馀應力、翹曲變形、模仁偏移等問(wèn)題。

●流道系統流程較長(cháng)或是多點(diǎn)進(jìn)澆(Multiple Gating)時(shí),由于流動(dòng)不平衡、保壓不足或是不均勻收縮所導致的成品翹曲變形問(wèn)題應加以防止。

●產(chǎn)品外觀(guān)性質(zhì)良好,去除修整澆口方便,澆口痕(Gate Mark)無(wú)損于塑件外觀(guān)以及應用。

生產(chǎn)效率的考慮

●盡可能減少所需的后加工,使成形週期縮短,提高生產(chǎn)效率。

頂出點(diǎn)的考慮

●需考慮適當的頂出位置以避免成形品脫模變形。

使用塑料的考慮

●黏度較高或L/t比較短的塑料避免使用過(guò)長(cháng)或過(guò)小尺寸的流道。

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