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:TQ320;TG241文献标识码:B文章编号:1001-2168 (2008) 12-0059-03 Theinfluenceofgateformsonthequality ofin jectionmoulded parts CAOChen g - yun (ChangdeTextileMachinery Co.,Ltd,Changde,Hunan415100,China ) Abstract: Basedonpracticalexamplesinproduction,study wasmadeoneffectsofvarious gate formsandlocationonthefillingp atternofplasticmeltinmouldcavity ,theinternalmechanicaland physical properties,andsurfacequality ofthein jectionmouldedproducts. Key words: gatelocation;fillingp attern;weldline 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:2008-07-03。 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)(电子信箱) hunanwan 。 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 72.382.502673.7 60 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:1001-2168 (2008) 12-0061-03 Developmentofinjectionmouldforplastictwincap HUANGKe-rong (Baijiali(China)IlluminationCo.,Ltd,Yizhen g ,Jiangsu211400,China ) Abstract:Throughanal ysisonthetechnologicalcharacteristicofatypeofplastictwincap ,thekey desi gn pointswerereached.Thenaninjectionmouldwithtwo-stepp artin g andinternalcore-pulling mechanismforforming the partwasdeveloped.Theapplicationofthemouldeliminatesthedintdue toinclinedejectionandthusthesurfacequality isim proved. Key words: twincap ;two-stepp artin g;internalcore-pulling;dintduetoinclinedejection 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。 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; 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; 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; 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