注塑模浇注系统设计
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模具基础篇6:注塑模具的浇注系统有了模具的成型部分,接下来的问题便是,如何将塑料注⼊模具型腔呢?于是接下来将要揭晓的,是模具的另⼀个重要组成—“浇注系统”(Injection System):“浇注系统”是模具上从注塑机喷嘴⾄模具型腔之间的通路,正是通过这个通路,塑料才能被从注塑机注⼊模腔。
通常我们将“浇注系统”分为两个部分:流道(Runner)与浇⼝(Gate)。
下⾯我们分别来介绍这两个部分:流道:“流道”是模具上介于喷嘴与“浇⼝”间的通道。
其实就注塑本⾝⽽⾔,流道的存在对整个注塑过程没有任何益处,有时甚⾄还会带来⿇烦。
因为,当喷嘴与模腔间出现⼀个额外的中介后,势必会带来熔融塑料的温度与压⼒的损失。
所以,注塑模具流道设计的⾸要原则便是:尽可能降低熔融塑料在流道内温度与压⼒的损失。
(尽量能使注塑过程忽略这⼀部分的存在)但是,由于模具结构、空间、功能等因素,流道在注塑模具中⼜是必不可少的。
在⼤多数情况下,模具上基本没有空间使喷嘴与模腔直接联接;此外,喷嘴与模腔直接接触,喷嘴的⾼热量也就势必传导⾄模具上,使模腔的温度受到影响,这是对注塑⾮常不利。
另外,由于⽣产效率的原因,模具通常不会仅有⼀个模腔。
对于“多腔模”(Multi Cavity Mold)来说,流道就会像树⼀样,将熔料从喷嘴经过主⼲与各个分⽀,最终到达模腔。
此时的流道还会附加⼀个要求,便是熔料在经过流道后,尽量能保证各个模腔内的流动状态⼀致。
这其中,直接与喷嘴连接,也就是熔融最先接触的部分称为“主流道”(Sprue),它通常与模具的主分形⾯垂直,为了防⽌注射压⼒的损失,“主流道”的直径会其它部分略微⼤⼀些。
“主流道”与产品型腔之间的部分,通常称为“分流道”(Runner)。
他们⽤以将熔融塑料分别均匀地送⼊各个不同的型腔。
“流道”与“型腔”之间的部分称为“浇⼝”(Gate),它是料流进⼊型腔的最后门户。
相⽐与“流道”,“浇⼝”的尺⼨要⼩得多,之所以要将其做得⼩,有三个主要原因。
注塑模具浇注系统设计注塑模的浇注系统,是指从主流道的始端到型腔之间的熔体流动通道。
其作用是使塑料熔体平稳而有序地充填到型腔中,以获得组织致密、外形轮廓清晰的塑件。
浇注系统一般分为普通浇注系统和热流道浇注系统两类。
1.浇注系统的组成:一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴四部分组成,如下图所示:2.主流道设计主流道是连接注塑机喷嘴与分流道的一段通道,通常和注射机喷嘴在同一轴线上,横截面为圆形,带有一定的锥度,注射机的喷嘴与模具浇口套关系如下图所示:(1)为了防止浇口套与注射机喷嘴对接处溢胶,主流道与喷嘴的对接处应设计成半球形凹坑,凹坑的深度为3~5mm,其球面半径SR应比注塑机喷嘴头球面半径SR0大1~2mm;主流道小端直径d比注塑机喷嘴d0大0.5~1mm,以防止主流道口部积存凝料而影响脱模。
(2)为了减小对塑料熔体的阻力及顺利脱出主流道凝料,浇口套内壁表面粗糙度应加工到R a0.8μm。
(3)主流道的圆锥角设计过小,会增加主流道凝料的脱出难度;设得过大,又会产生湍流或涡流,卷入空气,所以,通常取α=2°~4°,对流动性差的塑料可取3°~6°。
(4)主流道大端呈圆角,半径r=1~3mm,以减小料流转向过渡时的阻力。
(5)在模具结构允许的情况下,主流道长度尽可能短,一般取L≤60mm,过长会增加压力损失,使塑料熔体的温度下降过多,从而影响熔体的顺利充型。
另外,过长的流道还会浪费塑料材料、增加冷却时间。
(6)最常见的主流道的类型有以下几种形式,如下图所示。
由于浇口套在工作时经常与注塑机喷嘴反复接触、碰撞,所以浇口套常用优质合金钢制造,也可以选用T8、T10,并进行相应的热处理,保证足够的硬度,但其硬度应低于与注塑机喷嘴的硬度,以防止喷嘴被碰坏。
(7)对于小型模具,可将主流道浇口套与定位圈设计成整体式,不过大多数情况下,是将主流道浇口套和定位圈设计成两个零件,然后配合固定在模板上面。
注塑模具之浇注系统的介绍注塑模具是制造塑料制品的重要工具,它的质量直接影响到成品的质量。
而注塑模具中的浇注系统对成品的质量也有着重要影响。
浇注系统是指将熔融塑料从注塑机的机筒中注入到模腔中的一系列设备和构造。
1.浇注系统的组成浇注系统由喷嘴、喷嘴喉管、进料口和冷却系统等构成。
其中,喷嘴是熔融塑料进入模腔的通道,它连接着机筒和模腔。
喷嘴内部通道的形状和尺寸会影响塑料的流动情况和填充时间。
喷嘴喉管和进料口是喷嘴和模腔之间的连接部分,起到塑料流动的引导作用。
冷却系统是为了在注塑过程中将模具中的热量迅速带走,确保产品成型的质量和效率。
2.浇注系统的工作原理注塑过程中,熔融塑料通过喷嘴进入模腔,填充整个模具的形状。
当模腔被充满后,喷嘴会迅速封闭,避免塑料溢出。
此时,熔融塑料开始冷却并变得固态,成型的产品在模具中逐渐形成。
冷却系统会通过喷淋冷却或冷却通道等方式将热量迅速带走,保证产品成型的质量。
3.浇注系统的设计要点为了保证产品的质量,并满足不同要求的注塑制品,浇注系统的设计需要注意以下要点:(1)喷嘴和模腔的连接处要保证密封,避免塑料溢出;(2)喷嘴通道的形状和尺寸要能够满足塑料的流动要求,避免注塑短流或短充问题;(3)选择适当的冷却方式和冷却介质,保证产品的尺寸和表面质量;(4)为了避免冷却系统的死角,需要合理配置冷却通道,确保整个模具在注塑过程中的温度分布均匀。
4.浇注系统的改进和优化为了提高产品的质量和生产效率,浇注系统的改进和优化是重要的课题。
一方面,可以通过模具部件的改进来优化浇注系统,例如喷嘴通道的优化、冷却通道的重新设计等。
另一方面,可以通过模具流道分析软件来模拟塑料在注塑过程中的流动情况,进一步优化浇注系统的设计。
此外,一些先进的浇注系统技术,如热流道系统、堆垛模腔技术等也可以运用到注塑模具中。
总结起来,注塑模具的浇注系统是注塑过程中至关重要的一部分,它的设计和优化对产品质量和生产效率有着直接影响。