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模具知識

注塑模具澆注系統設計若干原則

2021-09-06316人次瀏覽
    一.澆注系統的組成 
    普通的流道系統(Runner System),也稱作澆道系統,或是澆注系統,是熔融塑料自射出機射嘴(Nozzle)到模穴的必經通道。流道系統包括主流道(Primary Runner)、分流道(Sub-Runner)以及澆口(Gate)等。
    1.主流道
    也稱作主澆道、注道(Sprue)或豎澆道,是指自射出機射嘴與模具主流道襯套接觸的部分起算,至分流道為止的流道。此部分是熔融塑料進入模具后最先流經的部分。
    2.分流道
    也稱作分澆道或次澆道。隨模具設計,可再區分為第一分流道(First Runner)以及第二分流道(Secondary Runner)。分流道是主流道至澆口間的過渡區域,能使熔融塑料的流向獲得平緩轉換;對于多模穴模具,同時具有均勻分配塑料到各模穴的功能。
    3.澆口
    也稱為進料口,是分流道和模穴間的狹小通口,也是最為短小肉薄的部分。其作用在于利用緊縮流動面而使塑料達到加速的效果,高剪切率可使塑料流動性良好(由于塑料的切變致稀特性);黏滯加熱的升溫效果也有提升料溫、降低黏度的作用。
    在成型完畢后,澆口最先固化封口,有防止塑料回流,以及避免模穴壓力下降過快,使成型品產生收縮凹陷的功能。成型后,則方便剪除,以分離流道系統及塑件。
    4.冷料井
    也稱作冷料穴。目的在于儲存補集充填初始階段較冷的塑料波前,防止冷料直接進入模穴,影響充填品質或堵塞澆口。冷料井通常設置在主流道末端,當分流道長度較長時,在末端也應開設冷料井。
    二.澆注系統設計的基本原則
    1.模穴布置(Cavity Layout)的考慮
    1)盡量采用平衡式布置(Balances Layout);
    2)模穴布置與澆口開設力求對稱,以防止模具受力不均產生偏載,而發生撐模溢料的問題;
    3)模穴布置盡可能緊湊,以縮小模具尺寸。
    2.流動導引的考慮
    1)能順利地引導熔融塑料填滿模穴,不產生渦流,且能順利排氣;
    2)盡量避免塑料熔膠正面沖擊直徑較小的型芯和金屬嵌件,以防止型芯位移(Core Shift)或變形。
    3.熱量散失及壓力降的考慮
    1)熱量損耗及壓力降越小越好;
    2)流程要短;
    3)流道截面積要夠大;
    4)盡量避免流道彎折及突然改變流向(以圓弧角改變方向);
    5)流道加工時表面粗糙度要低;
    6)多點進澆可以降低壓力降及所需射壓,但會有縫合線問題。
    4.流動平衡的考慮
    1)一模多穴(Multi-Cavity)充填時,流道要平衡,盡量使塑料同時填滿每一個模穴,以保證各模穴成型品的品質一致性;
    2)分流道盡量采用自然平衡式的布置方式(Naturally-Balanced Layout);
    3)無法自然平衡時,采用人工平衡法平衡流道。
    5.廢料的考慮
    在可順利充填同時不影響流動及壓力損耗的前提下,減小流道體積(長度或截面積大?。?,以減少流道廢料產生及回收費用。
    6.冷料的考慮
    在流道系統上設計適當的冷料井(Cold Slug Well)、溢料槽,以補集充填初始階段較冷的塑料波前,防止冷料直接進入模穴,影響充填品質。
    7.排氣的考慮
    應順利導引塑料填滿模穴,并使模穴內空氣得以順利逃逸,以避免包封燒焦的問題。
    8.成形品品質的考慮
    1)避免發生短射、毛邊、包封、縫合線、流痕、噴流、殘余應力、翹曲變形、模仁偏移等問題;
    2)流道系統流程較長或是多點進澆(Multiple Gating)時,由于流動不平衡、保壓不足或是不均勻收縮所導致的成品翹曲變形問題應加以防止;
    3)產品外觀性質良好,去除修整澆口方便,澆口痕(Gate Mark)無損于塑件外觀以及應用。
    9.生產效率的考慮
    盡可能減少所需的后加工,使成形周期縮短,提高生產效率。
    10.頂出點的考慮
    需考慮適當的頂出位置,以避免成形品脫模變形。
    11.使用塑料的考慮
    黏度較高或L/t比較短的塑料,避免使用過長或過小尺寸的流道。

 

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