【汽车研发】注塑模具的浇口及流道设计
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注塑模具浇口的设计方法浇口等的相关位置图4.1. 浇口等的相关位置注道(sprue)流道(runner)浇口(gate) 阴模(cavity) 滞料部(cold slugwell) 的相关位置如图4.1所示。
流道横截面形状有圆形,半圆,梯形。
圆形是流动阻碍力是最小也是最普遍的一种。
表4.1中显示了圆形流道的直径和长度以及产品厚度的关系。
关于半圆形和梯形流道的深度h和宽度W、B、半径r之间的关系如图4.2所示。
浇口种类浇口横截面形状种类图4.3. 浇口横截面形状种类浇口位置的选择Ⅰ. 根据产品性能∙设计:外观上无浇口印迹,即使留有加工印迹也要在不明显的位置。
∙尺寸精度:加工齿轮,轴承等对圆形要求十分重视的成型品时,需要将成型材从中心注入。
尺寸精度要求严格的部分不能装置浇口。
∙强度:推断熔接线产生的位置,评估强度如何。
如若有问题就改变浇口位置。
Ⅱ. 根据模具数量是单个还是多个组成流道,阴模配置,聚合物的注塑压力所导致开模压力仍是否平衡等。
如果开模压力过于集中,则会产生应变,模具会歪曲。
Ⅲ. 根据加工的所需的经济性是否采用模具需要分成三部分的点浇口,还是采用不要加工的沉陷式浇口,还是进行普通浇口。
Ⅳ. 根据材料成型性材料的流动性,耐热变色性,成型应变等来决定浇口的种类和浇口的位置。
浇口平衡性熔融聚合物一般可以全部同时打到阴模上的浇口处,所以必须设计阴模能够同时被聚合物填满。
浇口平衡性差的情况下,会发生留痕,凹痕等外观问题,且各成型品中会存在强度差异。
Ⅰ. 平衡阴模配置如图4.4~图4.5所示,是流道均衡运行,全部的浇口需要同时到位。
但是此时流道相对性太长,是一个不足之处。
图4.4 浇口平衡图4.5. 浇口平衡Ⅱ. 改变浇口很横截面积采用一般流道的情况下,改变各浇口的横截面积,进行均匀填充取得浇口平衡。
各浇口的横截面积可通过以下的公式得出。
其中,W:(g)流道通过聚合物的重量SG : (mm2)浇口横截面积: (mm)到浇口位置的流道长度: (mm)浇口面的长度K: 根据聚合物的性质,模具等对应的常熟问题案例如同下图所示的流道。
注塑模具浇口形式及尺寸设计经验浅析浇口又称进料口,是连接分流道与型腔之间的一段细短流道(除直接浇口外),它是浇注系统的关键部分。
其主要作用是:①型腔充满后,熔体在浇口处首先凝结,防止其倒流。
②易于在浇口切除浇注系统的凝料。
浇口截面积约为分流道截面积的0.03~0.09。
浇口长度约为0.5mm~2mm,浇口具体尺寸一般根据经验确定,取其下限值,然后在试模时,逐步纠正。
当塑料熔体通过浇口时,剪切速率增高,同时熔体的内摩擦加剧,使料流的温度升高,粘度降低,提高了流动性能,有利于充型。
但浇口尺寸过小会使压力损失增大,凝料加快,补缩困难,甚至形成喷射现象,影响塑件质量。
浇口的形式有以下几种:(1)直浇口直浇口又称中心浇口,这种浇口的流动阻力小,进料速度快,在单型腔模具中常用来成型大而深的塑件。
它对各种塑料都适用,特别是粘度高、流动性差的塑料,如PC,PSF 等。
用直浇口成型浅而平的塑件时会产生弯曲和翘曲现象,同时去除浇口不便,有明显的浇口痕迹,有时因浇口部位热量集中,型腔封口迟,内应力大而成为产生裂纹的根源,所以设计时,浇口应尽可能小些。
成型薄壁塑件时,浇口根部的直径最多等于塑件壁厚的2倍。
(2)侧浇口侧浇口又称边缘浇口,其断面为矩形,一般开在分型面上,从塑件侧面进料,可按需要合理选择浇口位置,尤其适用于一模多腔。
如图10-12所示,一般取宽B=1.5mm~5mm,厚h=0.5mm~2mm(也可取塑件的壁厚1/3~2/3),长L=0.7 mm~2mm。
(3)点浇口点浇口又称针点式浇口,是一种尺寸很小的浇口,如图10-14所示。
塑料熔体通过它有很高的剪切速率。
它广泛地用于各类壳型塑件。
开模时,浇口可自行拉断。
浇口与塑件连接处,为防止点浇口拉断时损坏塑件,可设计成具有小凸台的形式点浇口截面积小,冷凝快,不利于补缩,对壁厚较厚的塑件不宜使用。
(4)潜伏式浇口又称剪切浇口,是由点浇口演变而来,点浇口用于三板模,而潜伏式浇口用于二板模,从而简化了模具结构。
2_05浇口和流道设计浇口和流道设计是塑料注塑成型过程中非常重要的一环,它们的设计质量直接关系到成型件的质量和生产过程的稳定性。
本文将详细介绍浇口和流道设计的意义、原则以及一些常见的设计方法。
一、浇口的设计意义1.提供熔融塑料进入模具腔体的通道,确保塑料充填腔体均匀;2.控制塑料进入速度和压力,避免短充、气泡等缺陷;3.有效防止熔融塑料对模具磨损和腐蚀;4.方便脱模和切除浇口处余料。
二、浇口设计的原则1.浇口位置应选择在产品外表面影响不大的部位,如底部、壁角等;2.浇口形状应简单,避免锐角和复杂几何形状,以利于塑料顺利进入腔体;3.浇口尺寸应合理,既能保证塑料充填,又不至于过大过长造成浪费和废料;4.浇口和产品分离的方式应考虑生产效率和产品外观要求;5.浇口设计要充分考虑熔融塑料的物理性质和流动性,避免局部过热或过冷。
三、流道设计的意义1.将浇注的熔融塑料传递到各个腔体,使得产品充填均匀;2.控制塑料的流速和压力,避免气泡、短充等缺陷;3.提供相对稳定的压力和温度环境,促进熔融塑料的密度均匀;4.对于多腔体模具,流道设计还要充分考虑产品产量的平衡。
四、流道设计的原则1.流道的直径、长度和截面积要合理选择,以保证塑料在流道内的流速符合流动性要求;2.流道和浇口的连接处要能够顺利过渡,避免过渡断面过小或过大造成流动不畅;3.流道的布置应考虑与模具结构的配合,以便于流道的加工和安装;4.尽量减少流道的弯曲和分支,以减小塑料流动阻力和热量损失;5.流道的表面要光滑,减小摩擦阻力和物料附着。
总之,浇口和流道设计是塑料注塑成型过程中关键的一环,其设计质量直接影响产品的质量和生产过程的稳定性。
合理的浇口和流道设计可以确保塑料充填均匀、避免气泡和短充等缺陷,并提高生产效率和降低生产成本。
因此,在进行浇口和流道设计时,需要综合考虑材料的流动性能、产品的几何形状、模具结构等因素,并遵循一定的设计原则。
浇口类型选择浇口类型和选择最佳的浇口尺寸以及浇口位置一样重要。
浇口类型可分为人工和自动去除式浇口。
人工去除式浇口人工去除式浇口主要是指那些要求操作者在进行制件再加工时将其与流道分离。
使用人工去除式浇口的原因有:•浇口体积过大,以至于当模具打开时无法从制件处剪切。
•一些剪切敏感的材料(如PVC)不能存在高剪切率,从而不能应用自动去除式浇口设计。
•在穿过较宽处的时候,为了保证流动分布的同时性,以达到特定的分子纤维排列,通常不使用自动浇口去除方式。
型腔的人工去除式浇口类型包括:•注道式浇口•边缘浇口•凸片浇口•重叠式浇口•扇形浇口•薄膜浇口•隔膜浇口•外环浇口•轮辐或多点浇口自动去除式浇口自动去除式浇口的特点是,在打开制模模具顶出制件的过程中,可以切断或剪切浇口。
自动去除式浇口应用于:•避免在再加工时去除浇口•保持所有顶出的周期时间一致•浇口残留最小化自动去除式浇口包括:•针点浇口•潜入式(隧道式)浇口•热流道浇口•阀门浇口注道浇口推荐这种浇口应用于单型腔模具或要求对称充填的制件。
这种类型的浇口适合于较大壁厚处,这样保压压力将更为有效。
较短的浇口最好,这样模具充填更为快速,且压力损失较低。
浇口另一侧需配备一个冷料井。
使用这种浇口的劣势在于,流道(或注道)被修整之后,制件表面会产生浇口痕迹。
可以通过制件厚度来控制凝固,但凝固并不取决于制件厚度。
一般而言,在注道浇口附近的收缩率较低,而注道浇口处的收缩率较大。
这会导致浇口附近具有较高的拉伸应力。
尺寸起初,注道直径由机器射嘴来控制。
该注道直径必须比射嘴口直径大 0.5mm左右。
标准注道衬套的锥度为2.4度,开口面向制件。
因此可以通过注道长度来控制制件处附近的浇口直径,该直径应当比该处壁厚至少大 1.5mm或约为该处壁厚的两倍。
注道和制件的连结点应为放射状的,以避免应力裂化。
•锥角较小(最小为1度),可能导致在喷射过程中注道无法与注道衬套脱离。
•锥度较大,造成材料浪费且冷却时间延长。
模具主流道、分流道和浇口主流道、分流道和浇口的作用是将塑料熔体从注射成型机喷嘴中输送至各个型腔。
浇注系统凝料可以粉碎后再回用,这是确实的,但尽管如此,由于凝料的存在就意味着注射成型机生产力的降低,因为浇注系统部分的物料也必须在注射成型机的机筒里塑化。
就较小的塑件来说,浇注系统凝料可能占实际注射量的50或者更多一些。
主流道主流遭可看作是喷嘴的通道在模具中的延续。
在单型腔模具中,主浇道直接通向塑件的浇口称为直浇口。
单型腔注射模具的生产力通常是由主流道的冷却时间决定的。
除了对主流道衬套提供足够的冷却外,主流道衬套上进料口的最小直径应尽可能小,并且又能适时充满型腔。
但在此没有普遍适用的规律,因为型腔的充满是取决于诸多因素的.主流道应该有1.5·的脱模斜度。
脱模斜度较大,可使主流道从主流道衬套里容易脱出,但是当主流道较长时会导致其直径较大,且因此需要比较长的冷却时间。
注射成型机喷嘴的出口直径应比主流道衬套最小孔径小o.5mm,这样在主流道的顶端不会形成凹槽妨碍主流道凝料的脱出。
分流道在多型腔模具中,塑料熔体必须通过设在模具分型面上的分流道注入各型腔。
适用于主流道的基本规律同样也适用于分流道的横断面。
还有一个附加的因素必须考虑,分流道横断面也是其长度的函数,因为可以假设分流道中压力损失的增大至少是与分流道长度成正比的。
而多半情况压力损失将更大,因为其横断面由于沿流道壁塑料熔体的固化而减小,而且离主流道距离越远,压力损失则更大。
另外主流道和分流道系统意味着损耗原料和白费了注射成型机的塑化量,所以分流道应尽可能设计得短,横断面应尽可能最小。
分流道的长度是由模具的型腔数和各型腔的几何排列决定的。
分流道横断面的形状因圆形断面分流道的表面积最小,相对于分流道断面积的热损失最少,故应尽可能采用圆形断面的分流道。
因在圆形断面分流道中心的熔料最后固化,故在保压压力的作用下,塑料熔体能沿着圆形断面分流道的中心流动最长的距离。
注塑模的流道和浇口的设计文献综述姓名:学院:专业:班级:学号:指导老师:注塑模的流道和浇口的设计文献综述摘要:流道和浇口设计不合理,则出模产品会出现空洞缩水凹陷气孔等缺陷,从而降低出模产品的机械性能断裂延伸率和冲击性能成型后产品尺寸变差较大,致使影响产品性能。
浇口直接影响注塑制品的外观、变形、成型收缩率及强度, 如果选用不当,容易使注塑制品产生缺料、熔接痕、缩孔、浇口白斑、翘曲、变脆及降解等缺陷。
根据注塑制品的不同特点,探讨了11种浇口形式的优缺点,进一步阐述了选用浇口类型与位置的方法及原则。
关键词:流道浇口 注塑模具 注塑制品设计环节引言流道和浇口设计是设计注塑模具的重要环节,其设计位置形状决定出模产品的质量物理性能等除此之外,流道浇口的合理布置对提高材料利用率,改善注塑工艺性等方面也有十分关键的作用。
浇口亦称进料口, 是连接分流道与型腔熔体的通道。
浇口选择恰当与否直接关系到注塑制品能否完好、高质量地注射成型。
浇口设计包括浇口截面形状与尺寸的确定和浇口位置的选择。
关于浇口截面形状及尺寸的确定, 很多教科书都有提及, 这里不再重复。
浇口位置对熔体流动前沿的形状和保压压力的效果都起着决定性的作用, 因此也决定了注塑制品的强度和其它性能。
对于影响确定浇口位置的因素来说, 包括制品的形状、大小、壁厚、尺寸精度、外观质量及力学性能等。
此外, 还应考虑浇口的加工、脱模及清除浇口的难易程度。
正确的浇口位置可以避。
免出现那些可以预见的问题。
一、主流道设计1.主流道尺寸主流道是一端与注射机喷嘴相接触,另一端与分流道相连的一段带有锥度的流动通道。
主流道小端尺寸为3.5~4mm。
2.主流道衬套的形式主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触,属易损件,对材料要求较严,因而模具主流道部分常设计成可拆卸更换的主流道衬套形式(俗称浇口套,这边称唧咀),以便有效的选用优质钢材单独进行加工和热处理。
唧咀都是标准件,只需去买就行了。
注塑模具设计之浇口与流道设计
1.浇口设计:
浇口是塑料进入模具腔体的通道,直接影响产品的质量和外观。
浇口设计应遵循以下原则:
1.1浇口的位置应尽量选择在产品的无重要表面或结构上,以减少产品上的痕迹和缺陷。
1.2浇口的形状应尽量简单,以便于注塑成型时的塑料流动,避免气泡和短流等缺陷。
1.3浇口的大小应根据产品的要求确定,过大会导致浇注时间过长,过小会导致注塑过程压力过高。
1.4浇口与产品的交界处应尽量平滑,以减少痕迹和切除时的损耗。
1.5浇口的数量应尽量减少,多个浇口可能导致注塑不平衡,造成产品尺寸不一致。
2.流道设计:
流道是浇口与模具腔体之间的连接通道,它将塑料从浇口引导到模具腔体中。
流道设计应遵循以下原则:
2.1流道的形状应尽量简单,避免过多的转弯或急角,以减少流动阻力和塑料流动不均匀导致的缺陷。
2.2流道的长度应尽量短,以减少注塑周期和塑料的凝结时间。
2.3流道的截面积应逐渐减小,以确保塑料在流道中均匀流动,避免气泡的产生。
2.4流道与模具腔体的接头处应尽量平滑,避免塑料流动时的冲击和挤压,以减少产品上的痕迹和缺陷。
总结起来,注塑模具设计中的浇口与流道设计需要考虑产品的要求、材料的特性和注塑工艺的要求等多个因素,以使得产品的质量达到最佳状态。
在实际设计中,需要结合实际情况进行调整和优化,不断改进和提高设计水平。
第四节热流道浇口的类型和结构一、开放式浇口:开模时,浇口中的部分材料留在产品上,从而造成了一个难看的浇口痕迹(通常是锥形的)。
浇口残痕的大小和形状取决于浇口的形状及注塑参数(温度,压力,时间),也取决于模具的设计,同样或甚至更多地取决于模具装配。
在下一次循环时,塑料料流将模塞(上一啤浇口处冻结的料)挤入型腔,浇口又打开,料流又可以填充模具,通常情况下模塞可以熔化,与注入塑料混合;在浇口对面做一弧形缩窝,有利于模塞的隐藏,有利于填充。
适用于没有或几乎没有“拉丝”倾向的塑料,还适用于PP种PE料。
开式浇口有三种基本类型:圆形浇口,环形浇口,边缘浇口。
1.1)圆形浇口:缺点:浇口L段的断开点不确定,可能会在L方向上的任一点断,并在产品上留下一很长的突起。
优点:这种浇口较易于加工制造。
此时,将浇口形状修改成下面的形状,则断点一致,在高于产品的锥形突起部位断开,虽然,在断点上还会有一个小锥形突起,但总的突起部分或多或少可以预测。
于控制热损失的开式浇口设计1.2)环形浇口:实质是一个在其中心部加入加热探的开式浇口,以防止过早冻结。
需要注意的是浇口形状与注嘴梢部的开状密切相关。
下图是在浇口中心有一个加热探头的环形浇口,由于注嘴梢位于浇口内而形成了一个环形通道,进入模具腔的塑料就像一个挤出的管子。
塑料充满了注嘴和其周围(冷却的)模腔之间的不导体,几乎不会有什么热量穿过这层塑料隔热罩。
在成型热稳定性差的塑料时,需要成型一个或机加工一个耐高温的塑料隔热罩,现一般是用杜邦Vespel 全芳香族聚酰亚胺(PI)塑料制作。
Vespel 的特点:1. 耐热性:连续使用耐热温度可达288°C ,短时间使用更可高达480°C 。
2. 耐磨耗性:Vespel 的无润滑限界PV 值是一般工程塑料的10倍以上,对冲击磨耗和摇动磨耗都有很强的耐性。
3. 蠕变(Creep):在260°C 、186kg/cm2条件下的蠕变,1000小时只有0.6%。
第一节 注塑模具冷流道系统设计手册一、注塑模具冷流道浇注系统概述:定义:流道浇注系统是指模具中从注射机射嘴到型腔入口为止的熔体流动通道,或在此通道内冷凝的固体塑料。
流道系统分普通冷流道系统与热流道系统。
冷流道浇注系统由主流道﹑分流道﹑冷料井、浇口、流道排气槽、脱料头装置等部分组成。
冷流道浇注系统配件:法兰、唧嘴(热唧嘴)、流道板(热流道板)、钩针、拉料杆、水口边、机械手、弹料镶件、流道定位梢等。
如下图。
图1:一模出4穴的冷流道浇注系统。
从注射机喷嘴至模具模穴的熔融塑料路径称之为流道,其中,浇口套内塑料流动称之为主流道,其余部分称之为分流道,有第一级分流道、第二级分流道…。
分流道末端通向模穴的节流孔称之为浇口,在分流道不通向模穴的末端设置为冷料井。
在设计冷流道浇注系统时,要考虑: 制品的外观与装配标准要求是什么?最主要的要求是外观还是强度或是尺寸精度,找出最主要的矛盾,设计时,立足主要矛盾,同时,在不与主要矛盾发生冲突的前提下,改善其它次要矛盾,要做到进浇的均匀与顺畅。
二、冷流道浇注系统设计的基本要点:在开始设计前,需要清楚成型胶料的特性,此过程很重要,但大家都忽视,了解以下方面: 2.1)材料流动性:材料熔融指数,即材料粘度,粘度越大,表示材料流动性差;最大流长比。
2.2)材料结晶性与冷却速率:每种材料在特定模具温度下,其冷却速度是不同的,这与成型周期有关联。
一般结晶性材料冷却速度要快,成型周期适当快。
对浇口类型选择很重要。
2.3)材料的热性能:热稳定性如何;模具温度;成型温度及成型温度的范围;干燥温度等。
2.4)材料最大允许剪切速率:每种胶料都有最大允许剪切速度,超过此数据,则胶料在通过浇口时会降解,故每种都有其适合浇口型式及相应的尺寸。
2.5)材料是否有腐蚀性:PVC 、POM 及含卤型阻燃剂的材料腐蚀性较大;PPS 、PC 有轻微的 腐蚀性。
决定加工精度及加工工艺与加工成本;每种胶料有其特定排气槽的设计数据。
注塑模具浇注系统的设计与注意事项注塑模具浇注系统的设计与注意事项引导语:下面是店铺为大家精心整理出来的一些关于注塑模具浇注系统的设计与注意事项的资料,希望可以帮助到大家哦!一.浇注系统的组成普通的流道系统(RunnerSystem),也称作浇道系统,或是浇注系统,是熔融塑料自射出机射嘴(Nozzle)到模穴的必经通道。
流道系统包括主流道(PrimaryRunner)、分流道(Sub-Runner)以及浇口(Gate)等。
1.主流道也称作主浇道、注道(Sprue)或竖浇道,是指自射出机射嘴与模具主流道衬套接触的部分起算,至分流道为止的流道。
此部分是熔融塑料进入模具后最先流经的部分。
2.分流道也称作分浇道或次浇道。
随模具设计,可再区分为第一分流道(FirstRunner)以及第二分流道(SecondaryRunner)。
分流道是主流道至浇口间的过渡区域,能使熔融塑料的流向获得平缓转换;对于多模穴模具,同时具有均匀分配塑料到各模穴的功能。
3.浇口也称为进料口,是分流道和模穴间的狭小通口,也是最为短小肉薄的部分。
其作用在于利用紧缩流动面而使塑料达到加速的效果,高剪切率可使塑料流动性良好(由于塑料的切变致稀特性);黏滞加热的'升温效果也有提升料温、降低黏度的作用。
在成型完毕后,浇口最先固化封口,有防止塑料回流,以及避免模穴压力下降过快,使成型品产生收缩凹陷的功能。
成型后,则方便剪除,以分离流道系统及塑件。
4.冷料井也称作冷料穴。
目的在于储存补集充填初始阶段较冷的塑料波前,防止冷料直接进入模穴,影响充填品质或堵塞浇口。
冷料井通常设置在主流道末端,当分流道长度较长时,在末端也应开设冷料井。
二.浇注系统设计的基本原则1.模穴布置(CavityLayout)的考虑1)尽量采用平衡式布置(BalancesLayout);2)模穴布置与浇口开设力求对称,以防止模具受力不均产生偏载,而发生撑模溢料的问题;3)模穴布置尽可能紧凑,以缩小模具尺寸。
注塑模具的流道与浇口设计
塑料熔体从注射成型机的喷嘴经主流道、流道、浇口进人模腔。
模腔的人口被称为浇口。
为了防止喷嘴末端的固化冷料进人模腔,在流道的末端应该设计冷料井。
01流道
流道是从主流道到浇口间的重要通道,是注塑机喷嘴射出的熔融塑料的流动通道。
流道应被设计成低阻力和防止冷却。
通常,流道被设计成梯形或圆形。
常见流道的形状
对于多腔模具,为了得到好的尺寸精度,流道的设计十分重要,下图典型的多腔模具的流道设计。
多腔模具流道
02浇口
浇口系统设计,如位置、数目、几何形状和尺寸对生产效率和尺寸精度是十分重要的,浇口的作用总结如下:
1.控制流入模腔的塑料熔体的体积和方向
2.固化前,在模腔内封闭熔料并阻止熔体回流到流道
3.由于黏性耗散引起的热而生成
4.易于切下流道,简化制品的后处理
分类:
非限制性浇口称为直浇口,如下图所示,这种浇口形式的模具设计简单,操作容易,成型容易并减小收缩。
但这种浇口成型周期变长,并易出现如裂纹、翘曲和残余应力等成型缺陷。
直浇口。