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注射成型中浇口形式对塑件质量的影响.pdf

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注射成型中浇口形式对塑件质量的影响.pdf

59模具工业2008年第34卷第12期注射成型中浇口形式对塑件质量的影响曹承云湖南常德纺织机械有限公司,湖南常德415100摘要用生产实例介绍了不同浇口形式及位置对塑料熔体在型腔中的填充模式和注射成型后塑件的内在机械物理性能及表观质量的影响。关键词浇口位置填充模式熔接痕中图分类号TQ320TG241文献标识码B文章编号10012168200812005903TheinfluenceofgateformsonthequalityofinjectionmouldedpartsCAOChengyunChangdeTextileMachineryCo.,Ltd,Changde,Hunan415100,ChinaAbstractBasedonpracticalexamplesinproduction,studywasmadeoneffectsofvariousgateformsandlocationonthefillingpatternofplasticmeltinmouldcavity,theinternalmechanicalandphysicalproperties,andsurfacequalityoftheinjectionmouldedproducts.Keywordsgatelocationfillingpatternweldline方面存在差异,但它们的差异性不大,可以说每一种方案都可以采取。但如果从模具类型来考虑,若采用两板模的模具结构,那就只能采用方案1,但模具中心与喷嘴进料中心不重合,只能依靠2个液压缸将塑件从模具中顶出。若采用三板模,则无需使用液压缸顶出塑件,因为顶出中心与喷嘴进料中心重合,认为方案2与方案3均可,但方案2优于方案3,因为方案3的加工任务量比方案2稍微偏大,且浇口无须修剪。以上3种方案在实践中均使用过,根据使用的实际效果,建议采用方案2,其他2种方案也不错。5结束语通过应用MPI6.1软件对2种CAE流动方案进行填充对比分析,不仅得到了一套切实可行的流动方案,还丰富了工艺人员的CAE知识,为将来开发更加复杂的产品打下了坚实的技术基础。随着CAE软件在注塑行业的不断推广使用,必将大大缩短新产品的开发周期和费用,提高塑料制品的生产效率和质量,为企业带来良好的经济效益。参考文献1北京市塑料工业公司.塑料成型工艺M.北京中国轻工业出版社,1996.2塑料模具设计手册编写组.塑料模具设计手册K.北京机械工业出版社,2002.1引言影响塑料制品注射成型的因素大致有塑料性能,如黏度、弹性及热性能等工艺参数,如注射压力、温度、速度等模具结构,如浇口形状尺寸及位置、分型面的选择、冷却系统、加热系统等注塑机结构性能,如预塑和不预塑等以及制品的结构形状等。在注射成型工艺过程中集中体现为塑料在型腔中的流变特性,它直接影响塑件的微观及宏观特征,决定了塑件物理机械性能,其中进浇口的设计包括浇口的数目、位置、形状和尺寸的设计。常用的浇口收稿日期20080703。作者简介曹承云1965,男,湖南常德人,工程师,主要从事模具设计与开发工作,地址湖南常德纺织机械有限公司,电话13973660768,电子信箱hunanwanqiuqq.com。表4三种方案对比分析方案种类模具类型是否使用油缸浇口类型注射压力/MPa充填时间/s最大锁模力/kN方案1两板模使用侧浇口64.552.612482.7方案2三板模不使用点浇口71.272.552598.9方案3三板模不使用点浇口侧浇口72.382.502673.760模具工业2008年第34卷第12期类型有侧浇口、点浇口、潜伏浇口等。下面结合具体实例来分析不同的进浇形式,熔体在型腔中的填充模式及对塑件质量的影响。2零件介绍图1所示零件,材料为含玻纤聚丙烯。图1零件图3不同浇口位置形式及熔体流动分析3.1方案1点浇口和偏舌端位置3.1.1模具结构模具结构为三板式脱料板脱模,浇口类型为点浇口,1模4件,型芯为固定型芯,其流道形式及浇口位置如图2所示。图2流道形式3.1.2熔体在型腔中的流动模式当塑料熔体从喷嘴中喷出到主流道时,熔体与模具主流道壁接触使熔体前沿冷却,当熔体前沿再与冷料穴接触时再次冷却,此时塑料的黏度较大,在喷嘴压力下,使其粘在冷料穴及存入料穴中。在持续喷嘴压力下,后进熔体冲破前沿冷却层向两边分流道作直线推移。熔体前沿越接近浇口,熔体所受到的剪切应力越大,在剪切应力作用下,熔体温度急剧升高,熔体流动加快。充模的前段时间,熔体在壁厚区呈现喷射现象,由于流体的管口效应,喷射到一定时间后,前进熔体堆积在浇口处,受到型腔壁的冷却,一部分粘附在型腔壁上,一部分在后来熔体的作用下,在型腔内作波浪式的推移流动,熔体料流与型腔模壁接触部分因迅速冷却而速度减低,变为冷却的不动层或作相对的蠕动。因不动层隔离了熔体与模壁起到保温作用,熔体料流中心部分基本保持原有温度,中心部分黏度小,前移速度快。前沿表面由于与空气接触而形成高黏度的前沿薄膜,在后来熔体的推挤作用下,冲破前沿薄膜张力重新形成新的前沿薄膜,使前沿转向模壁而形成塑件的外表面。虽然在模壁上形成了冷却凝固层,但在喷嘴高压下,也会作相对的移动,只不过移动速度慢,并且伴有拉伸现象,直至固化为止。如此重复的流动,就形成了波浪式的推移流动当料流进入狭窄的颈部时,在喷嘴高压下,料流方式由肉厚区的波浪式推移流动变为直线式推移流动,直至填充整个型腔。3.2方案2矩形浇口和颈端边口位置3.2.1模具结构模具结构为三板式脱料板脱模,浇口类型为矩形侧浇口,1模4件,型芯为嵌入式活动型芯,其流道形式及浇口位置如图3所示。图3流道形式3.2.2熔体在型腔中的流动模式与方案1相同,当塑料熔体从喷嘴中喷出到主流道时,熔体与模具主流道壁接触使熔体前沿冷却,当熔体前沿与冷料穴接触时再次冷却,此时塑料的黏度较大,在喷嘴压力下,其粘在冷料穴或存入料穴中。在持续喷嘴压力下,后进熔体冲破前沿冷却层向两边分流道作直线推移。熔体前沿越接近浇口,熔体所受到的剪切应力越大,在剪切应力作用下熔体温度急剧升高,熔体流动越快。由于浇口位置距型芯很近,充模前期料流首先与型芯表面接触并反流与浇口附近型腔表面接触,然后,从型芯两侧逐步包附型芯,并以向四周辐射式的推移流动形式逐步61模具工业2008年第34卷第12期塑料连体帽注射模设计黄克荣百家丽中国照明电器有限公司,江苏仪征211400摘要分析了塑料连体帽生产工艺,指出了模具设计难点,设计了1种2次分型的内抽芯结构,可消除产品内表面的斜顶痕迹。模具结构简单、制造方便,经实际生产验证,动作可靠,产品表面质量好。关键词连体帽2次分型内抽芯斜顶痕迹中图分类号TQ320文献标识码B文章编号10012168200812006103DevelopmentofinjectionmouldforplastictwincapHUANGKerongBaijialiChinaIlluminationCo.,Ltd,Yizheng,Jiangsu211400,ChinaAbstractThroughanalysisonthetechnologicalcharacteristicofatypeofplastictwincap,thekeydesignpointswerereached.Thenaninjectionmouldwithtwosteppartingandinternalcorepullingmechanismforformingthepartwasdeveloped.Theapplicationofthemouldeliminatesthedintduetoinclinedejectionandthusthesurfacequalityisimproved.Keywordstwincaptwosteppartinginternalcorepullingdintduetoinclinedejection向壁厚区填充,直至充满整个型腔。4填充形式对塑件质量影响由2种方案的填充模式可知方案2是当料流冲出浇口后首先喷射在型芯的表面,在受到型芯的阻力时,同时型芯表面对熔体也产生反作用力,而产生倒流。在注射压力和反作用力两股力作用下,熔体首先粘附于型芯与型腔表面,并瞬时堆积在浇口附近,在后续料流的推动下熔体按最小阻力规律从型芯两侧逐步包附型芯,并填充整个型腔。这种流动形式易使塑件在料流汇合处产生熔接痕而影响塑件的表观质量在压力、流速和温度等工艺参数设置不合理时尤为突出和内在物理机械性能,并且这种浇口位置处在产品的边口处,由于边口壁薄在浇口处的熔体易快速冷凝产生提前封胶,不利于后续保压补料而且,该矩形浇口设置在产品壁厚较薄的边口处,脱模时矩形浇口易带走产品上材料造成产品边口缺料,影响塑件的质量。图2所示的方案1,点浇口位置设置在如图所示的偏舌端位置,其熔体的料流填充方式与图3所示的方案2完全不一样。①缩短了主流道至喷嘴间距离,使主流道内熔体温度与喷嘴温度趋于接近,有利于熔体在流道中流动②料流冲出浇口后无型芯阻碍,有利于熔体在型腔中流动,由于浇口与型芯的距离拉大,因而延缓了与型芯及型腔壁接触而形成的冷却凝固层,有利于提高塑件的表观质量③由于料流不像图3所示从型芯的两侧壁逐步包附型芯填充型腔,因而改变了料流推移方式,避免了料流汇合处的发生,从而消除了熔接痕,有利于提高塑件的内在物理机械性能④由于浇口处在塑件壁厚区,有利于后续的保压补料,从而可有效地改善因收缩引起的表观缺陷。5结束语生产中用方案1设计制作了模具,与方案2模具生产的产品进行比较,其结果与上述对料流模式的分析基本一致。但在实际生产过程中要注意浇口处排气问题,否则浇口处的气斑留在塑件表面影响产品质量。因此,在注射成型工艺中,注射模浇口设计的合理与否是影响塑件质量不可忽视的重要因素之一,应根据塑件的材料特性、结构特点、表面质量要求及工艺等选择浇口形式。参考文献1叶蕊.实用塑料加工技术M.北京金盾出版社,2001.2王兴天.塑料成型技术M.北京化学工业出版社,2002.3陈万林.塑料模具设计与制造教程M.北京希望电子出版社,2001.

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