塑料模具第7节课.ppt

塑料模具设计,主讲教师：崔江红(教授),机电学院机自系,第三章注射模及与注射成型机的关系,1、注射模设计时初选注射机的公式为:,重点回顾,2、注射机的额定最大注射量,通常是用_塑料来标定.,PS,第三章塑料注射模设计,3.4注射模具的设计步骤,设计实例演示(光盘链接),第四章注射模浇注系统的设计,思考题,1.注射模浇注系统由哪几部分组成？冷料井的作用是什么？2.浇注系统分为哪两大类？,第四章注射模浇注系统的设计,4.1普通流道浇注系统,一、浇注系统的组成及作用,组成：由主流道、分道口、浇口、冷料井等四大部分.作用：是将塑料熔体顺利地充满型腔各个部位，同时，在充模过程中将注射压力传递到型腔的各个部位，以获得外形清晰,内在质量优良的塑件。,塑料模具的浇注系统,4.1普通浇注系统的设计,分类：普通流道浇注系统：冷流道无流道浇注系统：热流道、绝热流道,一、浇注系统概念,思考题,3简述主流道设计要点；主流道衬套选什么材料？热处理方式及硬度？4分流道的截面形状哪几种最好？设计要点？5分流道的布置原则？如何理解浇注系统的平衡？,4.1普通流道浇注系统,二、浇注系统的各部分设计要点,1、主流道的设计与制造,1)圆锥形，圆锥角为24，对于流动性差的塑料，可取46；2)主流道的长度应尽量短，一般取60;3)主流道进口直径应比注塑机喷嘴出口直径大0.51；4)出口应做成圆角;5)主流道衬套与定模板的配合可用H7/m6，与定位圈的配合可用H9/f9；6)主流道衬套材料为T8、T10;热处理硬度HRC5256;,4.1普通浇注系统的设计,注意其截面形状、锥度、孔径、长度、球面R、圆角r大小:,4.1普通浇注系统的设计,主浇道穿过两块模板时应呈阶梯状，或采用浇口套,1、主流道设计与制造,4.1普通浇注系统的设计,1、主流道设计与制造,定位环与浇口套的关系,4.1普通浇注系统的设计,四、主流道设计与制造,浇口套常采用标准件，材料取45钢，装配后的加工。,4.1普通浇注系统的设计,2、分流道设计与制造,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。,分流道的截面形状,分流道的尺寸设计,分流道制造要点,分流道的布置,分流道的设计要点,4.1普通浇注系统的设计,流道的截面形状会影响到塑料在浇道中的流动以及流道內部的熔融塑料的体积。,4.1普通浇注系统的设计,2、分流道设计与制造,1).分流道的截面形状,圆形截面,优点：流道形状效率较高，可达0.25D。,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。,4.1普通浇注系统的设计,2、分流道设计与制造,1).分流道的截面形状,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%，增加了射出废料，而且会造成顶出力量增加的现象。,4.1普通浇注系统的设计,2、分流道设计与制造,1).分流道的截面形状,梯形截面,面积比圆形流道多出39%，更加浪费，但是与圆形流道相比的唯一优点是制造简便。,4.1普通浇注系统的设计,2、分流道设计与制造,1).分流道的截面形状,U形截面,又称改良式梯形流道，結合圆形与梯型的优点改良而成，面积仅比圆形流道多出14%。,4.1普通浇注系统的设计,2、分流道设计与制造,2).分流道的设计要点,保证熔体迅速而均匀地充满型腔分流道的尺寸尽可能短，容易尽可能小要便于加工及刀具的选择每一节流道要比下一节流道大1020（Dd1020）,4.1普通浇注系统的设计,2、分流道设计与制造,2).分流道的设计要点,制品的体积和壁厚，分流道的截面厚度要大于制品的壁厚。成型树脂的流动性，对于含有玻璃纤维等流动性较差的树脂,流道截面要大一些。流道方向改变的拐角处,应适当设置冷料穴。使塑件和浇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。,4.1普通浇注系统的设计,2、分流道设计与制造,3).分流道的尺寸设计,D=产品最壁+1.5mmB=1.25D,4.1普通浇注系统的设计,2、分流道设计与制造,2).分流道的尺寸设计,流道长度宜短,因为长的流道不但会造成压力损失,不利于生产性,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。流道长度可以按如下经验公式计算:,D=,D分流道直徑mmW产品质量gL流道長度mm,4.1普通浇注系统的设计,2、分流道设计与制造,3).分流道的尺寸设计,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,或者必须增加射出压力才能充填。因此流道直径应适合产品的重量或投影面积。,4.1普通浇注系统的设计,2、分流道设计与制造,4).分流道的布置,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,4.1普通浇注系统的设计,2、分流道设计与制造,4).分流道的布置,4.1普通浇注系统的设计,2、分流道设计与制造,5).分流道制造要点,4.1普通浇注系统的设计,2、分流道设计与制造,圆弧铣刀加工，要保证位置度,划线、立铣、研磨（Ra1.6m）,划线、立铣、研磨（Ra1.6m）,5).分流道制造要点,思考题,6浇口有哪些类型？简述各种浇口的适用场合。7对比教材图3-1、3-2等注射模七大类结构。观察浇口类型与模具结构的关系。8简述浇口位置的设置对塑件成型质量的影响。9简述冷料井与拉料杆的关系及作用；拉料杆材料及热处理方式。,第四章注射模浇注系统的设计,4.1普通流道浇注系统,二、浇注系统的各部分设计要点,3、浇口的设计.,浇口:连接流道与型腔的一段细短通道，它是浇注系统的关键部分。主要作用:1)通过它可阻止熔体倒流2)控制冷凝时间，调节进料速度3)便于切断凝料4)对多型腔模浇口可平衡进料5)对单型腔多浇口模具可控制熔合纹的位置,4.1普通浇注系统的设计及制造,3、浇口的设计及制造,1).浇口的作用,浇口：连接分流道和型腔的桥梁,是浇注系统中最薄弱最关键的环节。,熔料经狭小的浇口增速、增温，利于填充型腔。注射保压补缩后浇口处首先凝固封闭型腔，减小塑件的变形和破裂。狭小浇口便于浇道凝料与塑件分离，修整方便。,浇口作用：,4.1普通浇注系统的设计及制造,3、浇口的设计及制造,浇口的位置、数量、形状、尺寸等是否适宜直接影响到产品外观、尺寸精度、物理性能和成型效率。,浇口过大：浇口周围产生过剩的残余应力,导致产品变形或破裂,且浇口的去除加工困难等。,浇口过小：易造成充填不足(短射)、收缩凹陷、熔接痕等外观上的缺陷,且成型收缩会增大。,2).浇口的类型及特点,4.1普通浇注系统的设计及制造,3、浇口的设计及制造,直接浇口,直接浇口广泛应用于单型腔模具缺点：是去除浇道后将在成型品表面留下痕迹。,侧浇口,2).浇口的类型及特点,4.1普通浇注系统的设计及制造,3、浇口的设计及制造,典型的浇口尺寸为：厚度为0.4至6.4mm，宽度为1.6至12.7mm。,一般开设在分型面上，适合于一模多腔，浇口去除方便；但压力损失大、壳形件排气不便、易产生熔接痕。,重叠浇口,2).浇口的类型及特点,4.1普通浇注系统的设计及制造,3、浇口的设计及制造,典型的浇口尺寸为：厚度0.4至6.4mm宽度为1.6至12.7mm。,重叠浇口与侧浇口类似浇口与成品侧壁或成品表面有重叠。,扇形浇口,2).浇口的类型及特点,4.1普通浇注系统的设计及制造,3、浇口的设计及制造,典型的浇口尺寸为厚度0.25至1.6mm宽度6.4至25%的型腔侧壁的长度。,圆盘浇口,2).浇口的类型及特点,4.1普通浇注系统的设计及制造,3、浇口的设计及制造,圆盘浇口经常用于成型內侧有开口的圆柱体或圆形制品。此类型浇口适用同心且尺寸的要求严格及不容许有熔接痕生成的塑料制品。,典型的浇口厚度是0.25至1.27mm。,环状浇口,2).浇口的类型及特点,4.1普通浇注系统的设计及制造,3、浇口的设计及制造,使用环状浇口熔料自由地沿著环状浇口中心部分流动然后熔料向下流动充填模具。典型的浇口厚度是0.25至1.6mm。,轮幅浇口,2.浇口的类型及特点,4.3普通浇注系统的设计及制造,七、浇口的设计及制造,轮幅浇口又称为四点浇口或是十字浇口。此种浇口适用于管状塑料制品，且浇口容易去除和节省材料。缺点：可能会产生熔接痕而且不可能制造出完善的真圆。典型的浇口厚度是0.8至4.8mm宽度为1.6至6.4mm。,薄膜浇口,2.浇口的类型及特点,4.3普通浇注系统的设计及制造,七、浇口的设计及制造,与环状浇口类似但用于平直边缘的塑件。薄膜浇口适用于既平坦及大面积、且翘曲要保持最小的设计。典型的浇口厚度是0.25至0.63mm其长度必须短大約0.63mm。,护耳式浇口,2.浇口的类型及特点,4.3普通浇注系统的设计及制造,七、浇口的设计及制造,通常应用于平板状且薄的成型品以降低型腔內的剪应力。,浇口周围产生的高剪切应力局限于辅助凸片而凸片将在射出成型后去除。凸片浇口广泛应用于PCABS等树脂的成型。,凸片的最小宽度为6.4mm最小厚度为型腔深度的75%。,点状浇口,2.浇口的类型及特点,4.3普通浇注系统的设计及制造,七、浇口的设计及制造,适合于多型腔、三板两开式模具，开模时点浇口自动脱落。,利用推板切断点浇口凝料,浇口小压力损失大，需要较高的注射压力。,潜伏式浇口,2.浇口的类型及特点,4.3普通浇注系统的设计及制造,七、浇口的设计及制造,浇口开在型芯一侧，开模时浇口自动切断。,潜伏式浇口模具,第四章注射模浇注系统的设计,4.1普通流道浇注系统,二、浇注系统的各部分设计要点,4、浇口的类型及设计要点,1)、浇口类型直接浇口.矩形侧浇口.扇形浇口.膜状浇口.点浇口.潜伏式浇口.耳形浇口.2)、浇口位置.,第四章注射模浇注系统的设计,4.2浇注系统的平衡进料,1、平衡式浇注系统.2、非平衡式浇注系统.,一、多型腔浇注系统的平衡,第四章注射模浇注系统的设计,1、平衡浇口以减少制品的变形.,第四章注射模浇注系统的设计,2、平衡浇口有利于均匀进料.,3、平衡浇口以控制熔合纹的位置.,4.1普通浇注系统的设计,4、冷料穴与拉料杆设计,作用：贮存冷料，拉出凝料。,4.1普通浇注系统的设计,4、冷料穴与拉料杆设计,1).带钩形拉料杆的冷料穴,4.1普通浇注系统的设计,4、冷料穴与拉料杆设计,2).带球头拉料杆的冷料穴,4.1普通浇注系统的设计,六、冷料穴与拉料杆设计,3).无拉料杆