浇注系统设计34432PPT课件

第四章注塑模具浇注系统的设计，学习的目的和要求了解普通浇注系统的功能、浇口形式及其设计方法，掌握注塑模具浇注系统的尺寸计算。主要内容4.1浇注系统的组成和设计原则4.2浇道系统设计4.3浇口设计4.4浇口平衡4.5平衡排列浇道尺寸计算4.1浇注系统的组成和设计原则是一个完整的输送通道，熔体通过该通道从注塑机喷嘴进入模腔。浇注系统的功能相当于：用于输送熔体、传质、压力传递和传热。(1)主浇道分流道冷料井浇口的组成和功能，(1)浇注系统的分流道一般在分型面上；(2)工艺应尽可能短，以减少压力和温度损失，缩短模具填充时间；(3)最小化浇注系统的体积；(4)闸门尺寸的位置应确保层流，这有利于排气。(5)系统应均匀布置。2.设计原则，3。浇注系统布置(1)平衡布置，布置方式：圆周布置更适合圆形塑件；h形排列更适合矩形塑料零件。特点：各腔分流管的长度、形状和尺寸相等，产品一致性好。流动长度长，熔体压降大，浇注系统有更多的冷凝液。(2)非平衡布置，具有流道短、冷凝水少的优点；缺点：每个腔的分流长度不相等；产品的一致性很差。注意！空腔布局应与模板中心对称。型腔和流道的突出中心与模具锁定中心重合，以避免侧向力。d=喷嘴孔径1 mmr=喷嘴球面半径(2 3) mm =20 40主通道内壁粗糙度 0.8微米h=(1/3 2/5) rl=模板厚度-h ( 50 mm)，4.2流道系统设计4.2.1主通道设计，比表面积s=4 (d d d)/(d D2)比表面积增加且热损失大。通过L和或经验公式计算流经主通道的V的熔体体积，cm3K经验常数，如PS为2.5，PP为4(见P173)，(3.3-2)，主浇道衬套和定位环的形式。小模主浇道衬套和定位环可以集成。衬套由T8或T10钢制成，淬火后的硬度为C5055。4.2.2分流通道的设计，1。断面形状的基本要求是大断面、小比表面积、易脱模、易加工。横截面形状为具有相同横截面的圆形，比表面积最小。至多，半圆形的U形方形梯形不易脱模，容易脱模，容易加工。2.圆形支流通道的横截面尺寸和直径由公式d=0.27m1/2Lm根据经验计算。支流通道长度gL，mm上式，适用于壁厚小于3mm，对于重量小于200g的塑料件，流道直径一般为3-10 mm，高粘度熔体的表面粗糙度ra为13-16 mm，流道表面粗糙度ra 0.63-1.6 m，塑料流道截面尺寸建议表。3.冷料井和拉杆，冷料井起到储存冷料的作用，冷料井用于抽取或排出冷凝料的设置方法也可以满足上游熔体冷料井在主浇道末端浇道转折点处的长度：1.5-2d，(1)由顶杆形成的冷料井的Z形倒圆锥形圆槽，(2)由拉杆形成的冷料井的球头锥形头，(3)冷料井主槽坑分支槽坑能自动将塑料件从固化材料中分离出来，(4)、(3)、(4.3)浇口设计，4.3.1浇口形式和尺寸直浇口侧浇口重叠式浇口扇形浇口平槽式浇口点浇口其它浇口，(1)直浇口，基本尺寸：浇口与塑料件之间的结合处直径约为塑料件厚度的2倍。特点：优点：无分流，流程短，压力损失小，散热少，利于进料。缺点：浇口痕迹大，单腔。适用范围：高粘度塑料。大型厚壁高塑料零件。在经验公式h=nt(3.3-4)中，n-材料系数在0.6和0.9之间，并且随着塑性粘度的增加而增加，如表(3.3)所示侧浇口对成型的控制作用深度h控制浇口的未堵塞开启时间，进料作用浇口的宽度控制熔体填充流量，3.重叠浇口、基本尺寸深度h、宽度w和长度L1根据侧浇口方法计算。重叠长度计算L2=h w/2的特点和优点是避免了填充时模腔内的注射现象，使熔体有序推进。适用范围：适用于低粘度塑料和大腔体。扇形浇口，基本尺寸浇口平均面积S=Wh浇口宽度W2=40mm流道末端深度h1=s/d型腔末端深度H2=s/w2浇口形状补偿压力损失，浇口深度中心小，两边大，浇口深度从浇口到型腔逐渐变浅。特点和优点：适用于大面积薄壁塑件缺点：浇口加工复杂，5.平缝浇口，基本尺寸深度经验公式h=0.7nt0.25mm浇口长度L1.3mm浇口宽度W等于型腔宽度特征和优点：允许使用对平整度要求高且表面无流痕的片状塑料零件。缺点：冷凝物太多。西，6。点浇口，基本浇口形式：A是直接与主浇道连通，B是多点浇口形式，导锥孔：c直锥孔D球形底锥孔，基本尺寸浇口圆柱孔长度：L=0.5 0.75mm毫米浇口直径通常为0.5 1.8毫米，经验公式：式c壁厚系数随塑件壁厚的增加而增加。根据表(3.3-2)，a3354塑料件的表面积点浇口导向件的长度一般为15-25毫米，其优点是大大提高剪切速率，大大降低聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物等熔体的表观粘度，牛顿指数小。缩短注塑时间和成型周期；有利于塑料件与流道冷凝液的分离；栅极走线小且易于修整。缺点：必须采用三板模具；需要更高的注射压力；不适用于高粘度和对剪切速率不敏感的塑料；不适用于厚壁塑料零件。1、其他浇口概述，1、浇注系统，其组成和功能2、浇注系统浇道一般在分型面上3、浇注系统均衡布置和非均衡布置特点4、主浇道锥度、比表面积和衬套5、浇道截面形状、尺寸6、冷井拉杆功能和设置方法7、浇口形式、尺寸4、浇口位置选择4.3.2.1 3 . 2。要求合理的充模工艺。工艺比检查工艺比B是指模具型腔中的最大熔体流量。在公式中，每一个流段的长度Li、每一个流段的厚度mmti和允许的流率mmB由表3.3-3确定。在100: 1和250: 1之间，粘度大，b值小。物理处理比率检查在考虑处理长度L的同时考虑了厚度和宽度的影响，并使用等效厚度th。其中tH等效厚度W流动宽度，厘米b允许物理流动比率无定形b=320厘米-1结晶b=500厘米-1，对于流量比计算的例子，图6-20(a)直闸门，提高流量比的方法。当流量比过大，充模困难时，可采用以下方法进行改进：1)改变浇口位置；2)增加门的数量；3)改进塑料零件的设计。3。检查熔体流动的等时线，预测充模过程中熔合缝的位置和方向，例如：图2.3-24显示中心浇口过程短，流动的终点在分型面上，排气容易；图2.3-25显示侧门工序长，温降大，排气困难，熔合缝强度比差。嘿。 4.3.2.2要求有合理的充模流动状态，1。避免注射和蛇形流动，以增加浇口并降低流速；改变浇口位置，用熔体冲击型腔内壁或型芯，形成逐渐膨胀。2。有利于排气和加料，浇口布置在厚壁内，有利于模具充型流动，排气和加料时，图一周围的塑料件厚度过大，会使外围壁先充满，在顶部形成气泡。为了减少塑料零件的翘曲，塑料零件的翘曲程度与浇口的类型、位置和数量密切相关。例1:对于圆柱形塑料零件，侧浇口、点浇口的形状发生变化通常使用扇形闸门或多点闸门。对于带有金属嵌件的产品，使用定向和收缩来紧密包裹塑料部件，并注意由收缩引起的开裂。4.防止堆芯变形。4.4闸门平衡。4.4.1相同的多腔非平衡布置的浇口平衡使得熔体填充到每个腔中的工艺条件一致，这是一个关键问题。基本要求：按平衡值(BGV)计算，BGV的所有门是相等的；每个腔的填充同时完成。除点浇口外，主流道附近的浇口横截面积较小，较远的浇口横截面积较大。在闸门平衡值的计算公式中，Sg闸门截面积、mm2Lg闸门长度、mmLt闸门与主转轮之间的转轮距离、mm闸门截面积与转轮截面积之间的关系st=0.07 0.09st闸门宽度w与深度h w=3 5h，示例(p190)如下图所示，采用矩形边门，闸门长度Lg=103mm，转轮截面为圆形，直径.嘿。4.4.2采用近似公式，当各型腔的充填质量不同时，不同尺寸和非平衡布置的多型腔的闸门平衡与充填量成正比。在公式中，m1和m2分别是a和b腔的填充量，gSga和Sgb分别是a和b腔的栅极截面积，(mm)2La和Lrb分别是a和b腔的流道长度，mmLga和Lgb分别是a和b腔的栅极长度，mm栅极截面积和流道截面积Sg=0.070.09St栅极宽度W和深度h W=35h之间的关系4.5平衡排列流道尺寸计算，4.5.1流道横截面尺寸计算原则和方法流道尺寸计算旨在确保适当的熔体流速和压力损失，同时最小化流道尺寸。1.适当的剪切速率主浇道5103s-1支浇道5102s-1矩形浇口5104s-1点浇口1105s-12。体积流量Q圆形流道和矩形流道及浇口根据剪切速率计算，3.等效半径由适当的和Qcha -Q-Rn曲线获得，4.计算Rn假想圆形转轮的转轮横截面等效半径。CmL实际流道横截面周长，cmA实际流道横截面面积，cm25。模具填充时间t的计算使用流经该部分初始横截面的熔体体积V和体积流量Q，代入t=V/Q，分别计算通过主浇道和浇口的主浇注时间t和t浇注时间t。计算出的充模时间是通过检查表3.3-5得出的最终时间，不能少于最短注射时间。流道的适当压降pt=注入压力pc，在po-PE-PC公式中称为po，一般大于20Mpa。查表3-3-6PE 注入压力损失压降PE(螺杆)=10 20兆帕(3.1-6)PE(柱塞)=30兆帕(0.10.2)po(3.1-9)6。压降计算工程计算方法(见P123)，7。初步确定流道尺寸的两种方法(1)根据充模熔体的质量M计算流道长度L (2)计算上游流道的等效半径RU，其中下游流道的数量Ri分叉上游流道的等效半径Ri，cm，1.确定流道和浇口的型腔数量、形式和尺寸。通常，空腔的数量是2n(即2、4、8等。)并设计空腔布局的平衡布局图。2.计算每个型腔和流道的体积。计算充模过程中流经每个流道的熔体体积。计算模具填充时间。计算每段模具填充过程中的熔体体积流量和剪切速率。4.5.2浇注系统的工程设计步骤和示例。3.计算流道和闸门的压降。重复计算以修正流道的尺寸。