浇注系统的设计

浇注系统设计1注入系统设计要求浇注系统分为普通浇注系统和非流道注射系统，从模具到注塑机喷嘴注射模具开始，流向型腔的塑料熔体流动通道。浇注系统的作用是确保塑料熔体顺利有序地填充到型腔中，在塑料填充和凝固过程中，将注射压力充分传递到型腔的各个部分，从而确保组织严密、外形明显的塑料零件。常规铸造系统(以下铸造系统)通常由四部分组成：主流道、分流道、浇口和冷料井。单型腔模具有时消除分流和冷料井，并使用仅连接浇口和塑料零件的圆锥形主流道。浇注系统的设计至关重要，设计合理对塑料零件的内部性能质量、尺寸精度、外观质量和模具结构、成型效率、塑料利用率等有很大影响。浇注系统一般遵循以下基本原则：(l)适应塑料成型工艺性能。了解塑料熔体的流动特性、温度、剪切速度对猫图的影响、腔内压力循环等塑料成型工艺性能，调整铸造系统以满足用于确保塑料零件质量的塑料成型特性要求。(2)合并腔布局注意事项。尽可能使用平衡布局，以确保塑料熔体同时填充每个型腔。这样可以设置平衡通道。型腔布料t和浇口开口部分沿模具轴求对称，避免在模具剖面中打开浇口，从而避免模具超载引起的过度现象。使腔和铸造系统的中心与注塑机夹具单元的夹具压力中心一致，从而使夹具可靠性、夹具机构力均匀。使型腔排列尽可能小，以减小模具形状大小。(3)热和压力损失应小。浇注系统，尤其是大型模具型腔，需要增加横截面大小，最小化弯曲，控制表面粗糙度。(4)有利于腔内气体的排放。浇注系统应无缝地引导塑料熔体进入型腔的每个角落，以使气体在型腔和浇注系统中按顺序排出，防止填充过程中发生湍流，防止气体积累引起的凹陷、气泡、脱碳等塑料成型缺陷。(5)防止型芯变形和嵌件位移。必须防止塑料熔体直接影响小型芯和镶件，以防止熔体冲击导致小型芯变形，从而导致镶件位移。(6)保证塑料部件的外观质量。浇注系统凝固容易与塑料零件分离，浇口痕迹需要修剪，无损塑料零件的美观和使用方便，所以浇口必须开放在隐蔽的地方。(7)降低成本并提高生产效率。在每个母模仁充填的前提下，最小化浇注系统的体积，以减少塑料消耗。尽可能少或不加工塑料零件，以缩短成型周期并提高生产效率。2主流道设计注料口是塑胶熔胶的流动通道，从射出机喷嘴与模具注料口衬套接触的位置开始，流向合流道。注料口通常位于与射出机喷嘴中心线相符的模具中心线处，熔胶是模具的第一个流动部分。在水平或垂直注射器模具中，注料口互垂于分型面。设计注料口时的考量包括：(l)主流道运行时，单独设计为可分离的可替换浇口套(也称为浇口套)，该浇口通常固定在固定模架板上，因为它与热注射器喷嘴接触，反复接触一定温度和压力的塑料熔体，冷热空气交替，并且对材料的要求很高。用碳工具钢(如TSA、T10A等)材料制造，热处理淬火硬度为HRC53 1 57。(2)注料口通常设计为圆锥形，推拔角度a为2 1 6，以促进注料口凝固的顺利萃取和塑胶熔胶的顺利流入。注料口衬套的内壁必须沿轴线抛光，如果沿圆周抛光以产生侧凸面，则很难取出注料口凝结。(3)注料口的大小直接影响塑胶熔胶的流动速度和充填时间，甚至影响塑胶零件的内部品质。注料口和喷嘴接点通常是凹形圆球。注料口球和喷嘴球必须很好地配合。3分流设计分流道是主流道和浇口之间的塑料熔体流动通道，在多腔或单腔多浇口的情况下设置。分流道可以更改塑料熔体的流动方向和横截面积，使其以平滑的流动模式均匀分布在每个型腔中，并填充型腔。为了便于加工和凝固脱模，大多数分流通道都设置在分型曲面上。3.1分流截面几何常用的流道截面形状包括圆形、六角形、梯形、u形、半圆形和矩形。分流剖面的形状必须考虑压力损失、热量损失小和容易加工的要求。比表面积是表示截面形状性能的主要参数，是流道表面积与体积的比率，或截面周长与截面面积的比率。从减少压力损失和热损失的角度来看，表面积越小越好。塑料熔体在流道中流动时，表面凝结被冻结，从而产生绝热作用，熔体仅从流道中心流动，因此主流道中心必须匹配。回路剖面料道可以执行此作业，但梯形剖面料道很难执行。如果分型面是平面，则可以使用圆形或六角形剖面流道。圆形剖面最常用，有梯形或u形剖面。分模面不是平面时，为了便于加工，使用梯形或u形截面。各种截面几何的分流分析现在如下所示：(l)圆。圆形比表面积最小、效率最高、热损失和压力损失最小，并且灌嘴可以在料道中心线上开启。缺点是模具和凹模都需要切削，而且必须相互配对，因此间接费用相对较高。随着制造技术的发展，费用逐渐减少，应用越来越广泛。(2)正六角形。正六角形是比环形分流稍微大的圆形变体，经常用于小截面大小的流道。(3)梯形。该水道只需在一个模板上处理，加工容易，表面积不大，应用广泛。常用梯形截面的坡率为5 1 10。插图梯形的顶部为B，高度为H，底部为x，则最佳比例为H/B=0。84 0。92、x/B=0。7-0。是83。(4) U形。u形是梯形剖面流道的变异，优点和缺点与梯形剖面相同，并且经常使用。(5)半圆。比表面积大，效率低，不经常使用。(6)矩形。比表面积大，剥离困难，很少使用。3.2分流大小分流道的截面大小取决于塑料零件的成型体积、壁厚、形状等因素，包括使用的塑料的工艺性能、注射速度和分流长度。如果壁厚小于3 mm，对于质量小于2009的塑料零件，使用圆形截面分流时，可以使用以下经验公式确定分流直径其他剖面造型的料道剖面大小可以根据与主剖面料道的比表面积相同的条件来确定。大多数塑料使用的分流直径介于6-10mm之间，通常应大于壁厚。流动性强的塑料(如PE、PA等)在分流通道短时直径可能小于2 mm。流动性差的塑料(例如PC、HPVC、PMMA等)的分流直径可以大于13毫米。分流长度通常在8 30mm之间，为了减少压力损失和热损失，必须尽可能短，但不能小于8 mm，否则修剪会有困难。长分流道还必须在末端安装冷料。分流内部表面粗糙度r .不是很高，以增加分流通道与模具接触的外部塑料的流道阻力，从而使外部塑料更好地形成绝热层。一般为1 .使用6 m。流道和浇口的连接以斜面加工，然后转换为圆弧，有助于塑料熔体的流动和填充。4浇口设计灌嘴是连接料道和母模仁(直接灌嘴除外)的狭长料道，是塑胶熔胶流入母模仁的人口。除直接灌嘴外，浇注系统中剖面大小最小的部分，但是灌嘴的位置、造型和大小对塑胶零件的效能和品质有很大影响。灌嘴剖面造型有两种：矩形和环形。灌嘴的位置、造型、大小和数目直接影响产品的大小精确度、外观、内外效能和成型效率。灌嘴的特定大小通常难以使用理论公式计算，通常可以根据经验选取下限，然后在测试模式下逐步修改。根据灌嘴的性质，灌嘴可以分为两类：限制和非限制。非限制灌嘴，也称为直接灌嘴、直灌嘴或注料口灌嘴。非限制性浇口是主流道的延伸，是整个浇注系统中截面尺寸最大的部分。塑料熔体直接从主流道流入型腔，流动阻力小，流动速度快，填充时间长，成型更容易，适用于多种塑料。注射压力直接作用于塑料零件，浇口附近的热量集中，凝结缓慢，供应时残余应力更大，塑料零件变形容易发生变形，消除浇口困难，经常需要通过加工或锯切削，浇口痕迹会影响塑料零件的外观。此浇口主要用于注射大型、厚壁、深腔的圆柱形或壳体塑料部件，尤其是对热敏感的塑料或襟翼特别高的塑料。仅适用于单型腔模具。限制浇口是流道和型腔之间大小突然减小的阻尼浇口，阻塞区域非常小(分流道的3%到9%)，浇口长度非常短(大约0 .52 mm)，可以限制灌嘴的厚度和快速凝结，因此称为限制灌嘴。限制灌嘴有五个特性：(1)分割区的急剧变化导致分流输送中塑料熔体的急剧流速增加，剪切率提高，塑料熔体表观猫度降低，使填充模具不会因浇口缩小而遇到困难。某些塑料(例如聚乙烯、聚苯乙烯)对剪切率更敏感，并且可以显着降低表观工资，使用小浇口通常更成功。但是，有些塑料猫不会根据剪切率发生很大变化，使用小浇口可以快速减少体积流量。(2)塑料熔体通过限制浇口时，由于较大的摩擦阻力作用，部分能量转换为摩擦热，塑料熔体温度升高，因此表观翁减少，流动性增加。热塑性塑料由于小浇口引起的温度急剧上升，可能导致塑料降解，因此建议使用较大的浇口。(3)母模仁充填结束后，熔胶在灌嘴快速凝结，防止母模仁内凝固的塑胶回流，轻松控制充填时间，并减少长充填产生的内部应力，从而缩短成型周期。(4)对于对多型腔或单型腔使用多个灌嘴的模具，小灌嘴的阻力远大于料道阻力，因此每个型腔在料道或料道受到足够压力时可以在相同的时间接近，从而轻松平衡每个型腔的进料速度，并且在每个灌嘴的平衡进料，尤其是料道配置不平衡时非常有用。对于一个型腔中具有多个浇口的模具，还可以使用它来控制熔化的接缝的位置。(5)小浇口易于流道凝固和塑料部件分离，下国际象棋时可以自动切断或手动快速切断。痕迹小，减少修剪时间，不影响塑料零件的外观。有限灌嘴(小灌嘴)的形式很多，并且一些常用形式如下所述。1.点浇口点浇口(也称为钻石浇口或橄榄浇口)是截面尺寸非常小的国家浇口，如图4 1 24所示。点灌嘴的优点是，灌嘴在开启模具时会自动拉，并有助于自动执行工作。浇口残留痕迹很小，不影响塑料零件的外观。很容易得到注入系统的平衡。灌嘴附近充填产生的应力较小。缺点是压力损失大。模具必须使用三板结构，必须使用顺序分割机构，结构复杂，但在无料道模具中仍可以使用双板结构。对于投影区域较大或易变形的可塑性零件，必须使用多点灌嘴以减少翘曲变形。由于浇口较小，点浇口可以有效地增加塑料熔体的剪切率，使剪切热变大，从而减少熔体猫，增加流动性，从而有助于填充。随着剪切速度的增加，成型表观猫的程度明显下降，适用于猫的程度低的塑料熔体，薄壁塑料零件。对于薄壁塑料零件，点浇口附近的剪切率太高，分子高度的方向可能导致局部应力或裂纹。若要改善此情况，您可以增加灌嘴的塑胶壁厚度，并将其转换为弧，而不影响使用。2.潜伏门潜在的灌嘴也称为隧道灌嘴，切割灌嘴，从点灌嘴演化而来。此浇口流道位于分型面上，沿浇口潜在分型面下的倾斜方向进入型腔。潜伏浇口除了点浇口的各种特性外，进料部分通常设置在塑料零件的内部或侧面藏身处，不影响塑料零件的外观，可以使用更简单的双板模具。塑料零件和流道分别设置推机构。由于浇口与型腔成角度连接，形成了切断浇口的一天，因此浇口在模具开模或跳动时会自动切断，因此必须在分型或推料中具有更多的力才能切断浇口并引出斜坡流道凝结。对于PA等强韧性塑料或PS等易碎塑料，潜在地浇注n是不合适的。3.侧浇口边灌嘴，侧灌嘴(也称为标准灌嘴)通常由母模仁外部或端面提供，如图4 1-27所示。侧灌嘴是典型的矩形剖面灌嘴，您可以变更灌嘴的宽度b和厚度t，以控制充填时塑胶熔胶的剪切率以及灌嘴关闭的时间。侧浇口可以根据塑料零件的形状特征选择浇口位置，易于加工，便于修剪，易于去除浇口，浇口标记小，因此侧浇n广泛应用于中小型塑料零件，适用于各种塑料，尤其是双板多腔模具。缺点是塑料零件容易形成熔接线、收缩孔、凹陷等缺陷，注射压力损失大，壳体塑料零件容易发生排气不良。中小型塑胶零件侧灌嘴的一般大小为宽度b=1。5到5 mm，深度t=0。5到2 mm(或塑料零件壁厚的1/3到2/3)，长度l=0。5-2。0 mm。为了成型大尺寸的薄塑料零件，侧浇口有两种过渡形式(l)风扇浇口：风扇浇口和狭缝浇口。扇形灌嘴沿进料方向宽度逐渐增大，厚度逐渐减小。在与母模仁的接合中，长度l=1 1。3 mm，深度t=0.25-1。形成0mm的进料端口，进料端口的宽度b取决于塑料零件的大小，通常为6 mm到浇口所在的边缘型腔宽度的四分之一，整个风扇浇口的长度l为6mm左右。风扇灌嘴可确保塑胶熔胶在宽度方向均匀分配，从而降低塑胶零件的内部应力，减少排气良好、进气的可能性，有效消除灌嘴附近塑胶零件的瑕疵，适用于成型宽度大的板式塑胶零件。但是，去除浇口更困难，痕迹更明显。灌嘴的两侧比中心部分流动得更远，因此中心流速更高，灌嘴两侧的深度更深。(2)平板浇口。也称为图纸灌嘴。这些灌嘴宽度非常大(塑胶零件宽度的25%到100%，深度非常小(0 .25 0。65 mm)，长度l理想的l 1。与特别开放的平行流道(5 mm)连接。熔体通过平行流道均匀分布，以较低的线速度均匀流入人体型腔，降低塑料零件的内部应力，尤其是减少取向引起的翘曲，型腔排气良好。平板浇口通常用于成型大面积的平板塑料零件。但是，这种浇口的去除比风扇浇口难，浇口痕迹也更明显。4.中心浇口中心浇口是直接浇口的过渡形式，与直接浇口相比，消除浇口更方便，有时中心型芯充当分流锥。中心浇口适用于具有圆柱孔、圆形孔和中心孔的塑料零件成型。中心浇口可以变形为多种