注塑模具浇口设计简要分析-

1、收稿日期:822009-12-30注塑模具浇口设计简要分析Brief Analysis on Design of Injection Mould GateWpm/49!Op/3!Tvn/325*Gfcsvbsz!3121李金刚1,韩红青2,黄能会1 Li Jingang 1, Han Hongqing 2, Huang Nenghui 1 - 1. 太原理工大学材料科学与工程学院,山西 太原 030024 2.山西省化工研究所,山西 太原 030021 - 1. School of Materials Science and Engineering, Taiyuan Universtiy of

2、 Technology, Taiyuan 030024, China 2. Shanxi Provincial Institute of Chemical Industry, Taiyuan 030021, China摘要 : 阐述了注塑模具浇口设计的基本原则,介绍了中心浇口、侧浇口、潜浇口、扇形浇口、环形浇口等主要的浇口形式及其应用,并论述了浇口设计过程中的设计要点。Abstract :The basic principles for design of injection mould gate were expounded. The main gate types (such as cen

3、ter gate, side gate, submarine gate, fan gate, ring gate, and etc. and the application were introduced. The main points during gate design were discussed. 关键词 :浇注;模具;浇口Key words : Casting; Mould; Gate文章编号:1005-3360(201002-0082-03浇口是指从分流道到模具型腔的一段通道,是浇注系统中截面最小且最短的部分。浇口的位置、数量、形状和尺寸对塑料制品质量、产品的外观都有直接影响,因

4、此,在设计过程中需要注意重视浇口的设计。常见的浇口有中心浇口、侧浇口、搭接式浇口、潜浇口、薄形浇口、扇形浇口、环形浇口、牛角形潜伏浇口、点浇口。本文简要分析了各种浇口的设计原则和相关的设计技巧。1 浇口的设计原则在设计浇口时,要遵循以下原则:(1浇口应设置在成型制品厚壁处,使塑胶从厚壁流向薄壁处,以减少压力的损失。塑料熔体应以最短的路径、最小的热量和压力损失,快速射入型腔,完成注塑。(2浇口应设置在制品最容易被清除的地方,且尽量不要影响外观(如可能产生流痕。(3浇口位置应使塑胶流入型腔时,能沿型腔平行方向均匀地流入,并有利于型腔的排气。(4浇口位置设置应尽量避免熔接痕、流痕产生于制品的重要部位

5、,降低制品的强度。(5一模多穴时,浇口的尺寸和位置应根据浇口与主流道的距离和制品的大小来开设。(6浇口的设置应避免塑胶直接冲击薄弱的型芯、镶件、行位等,防止制品发生变形。(7浇口的设置应考虑制品在横方向和纵方向不同的收缩。熔体从各浇口进入型腔的温度和压力应相同,以保证各型腔中制品的收缩率相同。(8分流道的转折处应以圆弧过渡,与浇口的连接处应加工成斜面,以利于熔体的流动。2 浇口的形式和应用2.1 中心浇口中心浇口,又称大浇口,其结构形式如图1所示。熔体从喷嘴直接通过浇口进入型腔,流程短,进料速度快,成型效果好。由于直浇口的截面一般较大,因此,压力和热量损失都较小,保压补缩作用强。而且模具结构简

6、单,易于制造,成本较低。它的缺点是:直浇口的截面积大,将浇口去除较困难,且浇口去除后痕迹比较明显,影响制品美观。它一般处于塑件中心,通常用于内置件。直浇口进胶适用于一模一穴,浇口用在不影响产品外观且成型深塑机与模具文献标识码 : A中图分类号 : TQ320.5231213!49!3325注塑模具浇口设计简要分析腔的大型塑胶制品,而不宜用于成型平薄形塑件和容易变形的塑件1 。图1 中心浇口Fig.1 Center gate其设计参数原则为:浇口最大处D取812 mm,浇口长度L一般不超过100 mm,遇到特殊结构再加长。在制品的浇口底下需做球头形状的凸点,即波仔。其中:d2=d1+0.5,S1

7、=S/2,S2=S/2,流道角度C=24。2.2 侧浇口侧浇口,又叫边缘浇口,矩形浇口,是各种浇口使用最多的一种,如图2(a所示。它一般设在分型面上,从型腔外侧进料。由于侧浇口的尺寸一般都较小,所以截面形状与压力、热量损失的关系均可忽略不计。侧浇口形状简单,加工方便,尺寸容易准确控制,且易快速改变,适合于除聚碳酸脂(PC外的所有塑胶材料。其缺点是制品表面有明显的浇口瑕玭,需要人工切断浇道。在成型时易产生流痕,不适合薄板形的透明制品,同时也不适合于细而长的桶形制品1-2 。(a(b图2 侧浇口和搭接浇口Fig.2 Side gate and tab gate2.3 搭接式浇口搭接式浇口是侧浇口的

8、改良,适合于外观面不允许有浇口痕迹的所有塑胶制品,可减少侧浇口所产生的流痕。如图2(b所示。但搭接式浇口黏附在成品的表面,须要特别小心去除浇口瑕玭3。PVC、PU塑料制品不宜采用此种方式。2.4 潜浇口此种浇口的头部为圆形或椭圆形,可以在分型面上、分型面下、顶针上,如图3所示。潜浇口可以加工到准确尺寸,形状方面也没有配合问题。在浇口脱模之时,可以自动从产品处切除,适合自动化生产。但建议PC、PMMA、SAN 制品不宜采用。图3 潜浇口Fig.3 Submarine gate潜浇口定模的设计参数原则为:=3060,=1020,d1=0.82 mm,L1=23 mm,d2=2D,d3=0.82.0

9、 mm,L1=D+(68 mm。潜浇口动模的设计参数原则为:=3050,=1020,d1=0.82 mm,L1=23 mm,d23D,d3=0.82.0 mm,L1L2+2 mm。2.5 薄形浇口薄形浇口主要适用于大型平板制品,制品不易产生变形、流痕、气泡等现象,但是浇口不易剪除,不利于降低制品成本,如图4所示。其中:H=0.81.2,K=d/3,B=(3/41L 。图4 薄形浇口Fig.4 Slim gate83 84注塑模具浇口设计简要分析2.6 扇形浇口扇形浇口主要适用于平板形制品及浅的壳形或盒形制品。这种浇口射入型腔速度均匀, 可降低塑件的内应力和带入空气的可能性,去除浇口方便。它是侧

10、浇口的改良,其深度及宽度不是固定的,注塑着色制品时,色泽均匀一致。塑料熔体流入型腔,由于流入截面积由小变大,故熔体流动性好,适合大型、薄壁制品4-5。2.7 环形浇口环形浇口适用于熔体流动性较差的管形制品,因具有充模均匀、易排气等优点,可避免熔接痕及减缓压力。浇口呈环状,在流道与型腔之间,即在成型品的外周。环形浇口适合管形产品,但浇口痕的去除难度稍大4。A型为整圈进胶,B型为分点进胶,如图5所示(A 是产品周圈进胶,B 中只是在四个方位扇形进胶。图5 环形浇口Fig.5 Ring gate2.8 牛角形潜伏浇口图6 牛角形潜伏浇口Fig.6 Horn submarine gate在制品表面不允

11、许留有任何浇口痕迹,又不能用普通潜伏浇口的情况下,选择牛角形潜伏浇口,可进浇在制品内表面,能显著提高注塑成型制品的外观美学效果,因浇口形状特殊,故一般采用镶件式加工3。其中入子A 、B 是镶入动模的镶件,如图6所示。2.9 点浇口点浇口可应用于各种形式的制品,浇口附近的残余应力小,能自行拉断浇口,可实现自动化生产,对于较大的制品可多点同时进胶,能够缩短流程,减少因流动阻力而产生的变形现象发生,但注射压力损失大,且其注射成型压力要比直接浇口大一些,多数要采用三板模(又称双分型面结构,模具结构较复杂,成型周期较长4-6。设计参数如图7所示。图7 点浇口Fig.7 Point gate3 结语浇口的形式与位置不仅对塑料制品的成型速度与质量有很大影响,而且影响到整个模具的最终质量。浇口设计直接关系到塑料成型制品的质量。因此,合理地设计浇口是模具设计的一个重要环节。要根据塑料制品的结构、材料的特性、流动性以及成型工艺来整体考虑。参考文献:1 张志刚. 注塑模具流道与浇口的设计J. 塑料科技, 1984(3:42-45.2 于华,陈洪勋. 塑料模具的浇口设计J. 机械工程师,1990(4:31-33.3 林