《浇注系统设计》PPT课件.ppt

2019/6/11,目的与要求：,重点与难点：,1.掌握浇注系统设计原则，组成、作用。 2.掌握主流道的作用、设计要点。 3.掌握分流道的作用、类型，设计要点。,难点：浇注系统尺寸分析 重点：浇注系统各部分尺寸设计,2019/6/11,浇注系统：指由注射机喷嘴中喷出的塑料熔体进入型腔的流动通道。,作用：使塑料熔体平稳有序地填充型腔，并在填充和凝固过程中把注射压力充分传递到各个部分，以获得组织致密的塑件。,分类： 普通浇注系统：冷流道 无流道凝料浇注系统：加热流道、绝热流道,卧式或立式注射机用模具浇注系统,角式注射机用模具浇注系统,一、普通浇注系统的组成及设计原则,（一）浇注系统的概念,2019/6/11,塑料模具的浇注系统,2019/6/11,直浇口式浇注系统 横浇口式浇注系统,2019/6/11,（二）浇注系统组成及各部分作用,主浇道,分浇道,浇口,浇注系统的设计是否适当，直接影响成型塑件的外观、特性、尺寸精度和成型周期。,冷料穴,2019/6/11,（三）浇注系统设计原则,1.要适应塑料的成型性能：流动性、剪切速率 对粘度的影响等。,2.要能保证塑件的质量(避免常见的充填问题 ),尽量避免出现熔接痕,尽量避免过度保压和保压不足,尽量减少流向杂乱,2019/6/11,熔接痕的存在主要会影响外观，使得产品的表面较差；而出现熔接痕的地方強度也会较差。,熔接痕,2019/6/11,当浇注系统设计不良或操作条件不当，会使熔料在型腔中保压时间过长或是承受压力过大就是过度保压。 过度保压会使产品密度较大，增加內应力，甚至出现飞边。,保压不足,过度保压,2019/6/11,流向杂乱会使塑件强度较差，表面的纹路也较不美观。,流向杂乱,2019/6/11,3.尽量减小及缩短浇注系统的截面及长度,减小塑料用量和模具尺寸,尽量减少塑料熔体的热量损失与压力损失,4.尽可能做到同步填充,一模多腔情形下，要让进入每一个型腔的熔体能够同时充满，而且使每个型腔的压力相等。,2019/6/11,5.有利于型腔中气体的排出：避免紊流或涡流,6.防止型芯的变形和嵌件的位移： 避免熔体直冲嵌件或细小型芯。,2019/6/11,7.流动比的校核,2019/6/11,二、主流道设计,作用：是连接注射机喷嘴和模具型腔的桥梁，是熔体进入型腔的过程中最先经过的部位。,设计要点:,截面形状、锥度、孔径、长度、球面R、圆角r,锥度对于流动性差的塑料 可取到6度。,13:58:27,主流道大端尺寸D：,其中： D:大端直径，cm； Q:流经该流道的熔体的体积流率，cm3/s； ：熔体在该流道的剪切速率，1/s；主流道：5x103。,2019/6/11,主浇道穿过两块模板时应呈阶梯状，或采用浇口套,保证顺利拔出,H7/m6（过渡）、H7/n6（过盈）,2019/6/11,流道的表面粗糙度Ra0.8m。浇口套材料为T8A、T10A等，热处理淬火硬度HRC5357。浇口套常采用先装配后再磨配加工。,2019/6/11,2019/6/11,三、分流道设计,作用：使塑料熔体的流向得到平稳的转换并尽快地充满型腔。,2019/6/11,流道的截面形状会影响到塑料熔体在流道中的流动以及流道內部的塑料熔体的体积。,1、分流道的截面形状,2019/6/11,判断分流道形状优劣的标准：流道的比表面积。 流道的比表面积 = 流道的表面积 / 流道的体积 流道的比面积越小越好。,以流道的断面积相等为条件，圆形流道的比表 面积最小，矩形也比较小。,2019/6/11,圆形截面,优点：流道形状效率较高。,缺点：增加制作费用及成本，稍不注意会造成流道交错而影响流动效率。,2019/6/11,矩形截面,流道效率与圆形相当，但面积却比圆形流道多出27%，增加了浇注系统凝料，而且会造成推出力增加的现象。,2019/6/11,梯形截面,面积比圆形流道多出39%，但是与圆形流道相比的优点是制造简便。,2019/6/11,U形截面,又称改良式梯形流道，結合圆形与梯形的优点改良而成，面积仅比圆形流道多出14%。,2019/6/11,D产品最大壁厚+1.5mm B=1.25D,2、分流道的截面尺寸,13:58:27,圆形流道直径：,矩形流道深度：,Q：流经分流道的熔体的体积流率，cm3/s； :剪切速率，1/s，5x102103。,2019/6/11,b梯形大底边宽度，mm m塑件的质量，g L分流道的長度，mm h 梯形的高度，mm,梯形截面分流道的尺寸可按如下经验公式计算（壁厚小于3.2）:,2019/6/11,流道的直径过大：不仅浪费材料, 而且冷却时间增长, 成型周期也随之增长, 造成成本上的浪费。 流道的直径过小：材料的流动阻力大, 易造成充填不足, 或者必须增加注射压力才能充填。 流道直径应考虑塑料流动性并适合产品的重量或投影面积。 对于大多数塑料，分流道截面尺寸可取5至6mm,2019/6/11,根据产品重量和投影面积,2019/6/11,根据塑料品种,2019/6/11,L1=610mm，L2=36mm，L3=610mm。 L的尺寸根据型腔的多少和型腔的大小而定。,4.分流道的长度 分流道长度宜短, 因为长的流道不但会造成压力损失,不利于生产,同時也浪费材料；但过短, 产品的残余应力增大, 并且容易产生毛边。,2019/6/11,当流道较长时，可将分流道的尽头沿前进方向稍稍延长作为冷料穴，使冷料不致进入型腔。分流道冷料穴的实际参考尺寸为：b=(11.5)d；b1=（11.5）d1,2019/6/11,每一节流道要比下一节流道大1020 Dd(110120）,2019/6/11,流道排列的原则,尽可能使熔融塑料从主流道到各浇口的距离相等。 使型腔压力中心尽可能与注射机的中心重合。,流道的布置,自然平衡 人工平衡,不平衡,自然平衡,人工平衡,5.分流道的布置,2019/6/11,平衡式布置,非平衡式布置,2019/6/11,使塑件和流道在分型面上的投影面积的几何中心与锁模力的中心重合。,6.分流道的其他设计要点,2019/6/11,制品的体积和壁厚：分流道的截面厚度要大于制品的壁厚。 成型塑料的流动性：对于含有玻璃纤维等流动性较差的塑料, 流道截面要大一些。 分流道的表面粗糙度为Ra1.6左右，不宜过小。 流道方向改变的拐角处, 应适当设置冷料穴。,分流道冷料穴,2019/6/11,7.分流道的制造要点,2019/6/11,四、浇口设计,浇口：可分为限制性浇口和非限制性浇口 限制性浇口（小浇口）：整个浇注系统中截面最小的部位。 非限制性浇口（大浇口）：整个浇注系统中截面最大的部位。适用于大型筒类、壳类塑件型腔的 引料和进料后的施压。,2019/6/11,小浇口优点： （1）可以增加熔体流速，同时由于浇口两端有 较大压力差，可以明显降低熔体粘度，充模容易。 （2）具有较大的摩擦阻力，由于摩擦生热，使塑 料熔体温度明显升高，降低粘度，增加流动性。 （3）可以控制并缩短补料时间，降低制品内应力。 （4）小浇口固化快，防止倒流，并缩短模塑周期。 （5）多型腔模中小浇口可以平衡各型腔的进料速度。 （6）便于修整,2019/6/11,1、直接浇口（主流道型浇口）： 非限制性浇口 特点： （1）流动阻力小，适于大型深腔制品； （2）注射压力直接作用在制品上， 易产生残余应力，成型薄而平的制品时易变形； （3）浇口尺寸大，补料时间长； （4）浇口去除困难； （5）排气性能好。 设计注意：选择较小锥度和降低模板厚度 改进形式：中心浇口（克服缩孔、变形缺陷）,2019/6/11,2019/6/11,2、侧浇口 浇口尺寸： 厚度t=n* 宽度b= A为塑件外侧表面积， 为塑件浇口处壁厚。 n 为塑料系数。 PE PS : n=0.6 POM PC PP: n=0.7 PA PMMA: n=0.8 PVC: n=0.9 常用尺寸： 宽度1.55；深度0.52（1/32/3）* 长度1 0.2mm,2019/6/11,3、点浇口（三板模具） （1）相比较而言，浇口位置不受限制； （2）多型腔模具的浇口平衡； （3）开模时自动断料，制品表面光滑 ； （4）热流道模具大都采用点浇口。,2019/6/11,13:58:27,浇口尺寸： 其中： D:浇口直径，cm； Q:流经浇口的熔体的体积流率，cm3/s； ：熔体在浇口的剪切速率，1/s； 聚烯烃类：1055x105；尼龙类： 4x104； 苯乙烯类： 5x104 5x105。 常用尺寸：直径0.51.5mm 长度1.01.5mm,2019/6/11,4、潜伏浇口,特点： （1）不影响制品外观； （2）顶出时，能自动切断浇口，又叫剪切浇口 （3）对过于坚韧的塑料， 适应性差 潜伏浇口的加工？,2019/6/11,浇口部位宜设计为镶拼结构,2019/6/11,2019/6/11,潜伏浇口常用尺寸：,： 10 20 ： 45 60 ,2019/6/11,5、护耳浇口：小浇口加护耳 作用：可以避免喷射现象，降低速度，均匀地进 入型腔，确保制件质量。 缺点：去除护耳比较麻烦。适于有机玻璃、聚碳 酸脂等透明料和大型ABS塑料成型。,2019/6/11,五、浇口位置的选择与浇注系统的平衡 （一）浇口位置选择 浇口位置对制品质量影响极大，应注意以下几点： 1.避免熔体破裂在塑件上产生缺陷。,2019/6/11,2019/6/11,2.考虑分子定向对塑件性能的影响,2019/6/11,3.有利于流动、排气和补缩,2019/6/11,2019/6/11,2019/6/11,4.在多腔模中，各个型腔浇口方位必须保持一致,2019/6/11,5.减少熔结痕和提高熔结痕的强度,2019/6/11,2019/6/11,6.浇口位置应使浇口便于修整,2019/6/11,7.防止料流将型芯或嵌件挤歪变形,2019/6/11,（二）浇注系统平衡 计算多型腔模具各浇口的BGV值，同一塑件的多腔 模各浇口BGV值相同，不同塑件的多腔模各浇口的 BGV值与塑件质量成正比,2019/6/11,六、冷料井和拉料杆的设计