一模多腔及浇道设计
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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。
一模多腔注塑成形模拟及其应用
一模多腔注塑成形模拟是注塑模具设计和成形工艺优化的重要手段之一。
该技术可以通过软件模拟注塑过程中的流动、冷却和收缩等情况,帮助工程师在减少成本、改善成品质量、加快上市速度等方面取得更好的效果。
一模多腔注塑成形模拟的基本流程包括原料选择、CAD(计算机辅助设计)建模、网格划分、材料参数设定、边界条件设定、数值计算和结果分析。
在设计时,需要考虑到模具结构、注塑工艺、材料选择、成型工艺参数等诸多因素。
在应用方面,一模多腔注塑成形模拟可以用于优化模具结构,减少制造成本和研发周期;预测和解决成型中的缩孔、气泡、温度分布等问题,提高成品质量;优化注塑工艺参数,提高生产效率和能耗利用率。
总之,一模多腔注塑成形模拟技术是制造业数字化转型的重要组成部分,拥有广泛的应用前景和发展空间。
5.2.4浇口的设计浇口亦称进料口,是连接分流道与型腔的熔体通道。
浇口的设计与位置的选择恰当与否直接关系到塑件能否被完好地高质量地注射成型。
浇口可分成限制性浇口和非限制性浇口两大类。
限制性浇口的作用:限制性浇口是整个浇注系统中截面尺寸最小的部位,通过截面积的突然变化,使分流道送来的塑料熔体产生突变的流速增加,提高剪切速率,降低粘度,使其成为理想的流动状态,从而迅速均衡地充满型腔。
对于多型腔模具,调节浇口的尺寸,还可以使非平衡布置的型腔达到同时进料的目的,提高塑件质量。
限制性浇口还起着较早固化防止型腔中熔体倒流的作用。
非限制性浇口的适用范围:非限制性浇口是整个浇口系统中截面尺寸最大的部位,它主要是对中大型筒类、壳类塑件型腔起引料和进料后的施压作用。
常用的浇口可分成以下几种形式:(1)直接浇口直接浇口又称主流道型浇口,它属于非限制性型浇口,如图5.18所示。
塑料熔体由主流道的大端直接进入型腔,因而具有流动阻力小、流动路程短及补缩时间长等特点。
由于注射压力直接作用在塑件上,故容易在进料处产生较大的残余应力而导致塑件翘曲变形。
这种形式的浇口截面大,去除浇口较困难,去除后会留有较大的浇口痕迹,影响塑件的美观。
这类浇口大多用于注射成型大、中型长流程深型腔筒形或壳形塑件,尤其适合于如聚碳酸脂、聚砜等高粘度塑料。
另外,X这种形式的浇口只适于单型腔模具。
在设计直接浇口时,为了减小与塑件接触处的浇口面积,防止该处产生缩孔、变形等缺陷,一方面应尽量选用较小锥度的主流道锥角a(a=2° ~ 4° ),另一方面尽量减小定模板和定模座板的厚度。
直接浇口的浇注系统有着良好的熔体流动状态,塑料熔体从型腔底面中心部位流向分型面,有利于消除深型腔处气体不易排出的缺点,使排气通畅。
这样的浇口形式,使塑件和浇注系统在分型面上的投影面积最小,模具结构紧凑,注射机受力均匀。
(2)中心浇口当筒类或壳类塑件的底部中心或接近于中心部位有通孔时,内浇口就开设在该孔口处,同时中心设置分流锥,这种类型的浇口称中心浇口,如图5.19 所示。
相机壳的注塑模具设计【⼀模两腔】中⽂摘要外⽂摘要⽬录前⾔ (1)第⼀章塑料模的功能 (2)第⼆章塑件成型⼯艺分析 (3)2.1拟定制品成型⼯艺 (3)2.2热塑性塑料ABS的注射成型⼯艺 (3) 2.2.1 ABS的注射成型⼯艺参数 (3) 2.2.2 ABS材料综合性能分析 (4)第三章拟定模具结构形式 (6)3.1分型⾯位置的确定 (6)3.2确定型腔数量及排列⽅式 (7)第四章注塑机型号的确定 (8)4.1注射量的计算 (8)4.2塑件和流道凝料在分型⾯上的投影及所需锁模⼒的计算 (8) 4.3选择注射机 (9)4.4有关参数的校核 (10)第五章浇注系统形式和浇⼝的设计 (12)5.1浇注系统的设计 (12)5.1.1 主流道设计 (12)5.1.2 分流道的设计 (15)5.2浇⼝的设计 (17)5.2.1浇⼝设计的技术要求 (17)5.2.2浇⼝尺⼨的确定 (20)5.3冷料⽳的设计 (21)5.4拉料杆的设计 (22)5.5浇注系统的平衡 (22)5.5.1 分流道平衡 (23)5.5.2 浇⼝平衡 (23)第六章模架的确定和标准件的选⽤ (24)6.1模具各个板料尺⼨的确定 (25)6.1.1 定模座板 (25)6.1.2 定模板(型腔板) (25)6.1.3 动模板 (25)6.1.4 推件板 (25)6.1.5 动模垫板 (25)6.1.6 垫块 (26)6.1.7 动模座板 (26)第七章合模导向机构的设计 (27)7.1导向结构的总体设计 (27)7.1.1 导柱的设计 (27)7.1.2 导套的设计 (28)第⼋章脱模推出机构的设计 (30)8.1脱模推出机构的设计原则 (30)8.2制品推出的基本⽅式 (30)8.3塑件的推出机构 (30)8.4推件板推出机构设计要点 (31) 8.5复位机构设计 (33)第九章抽芯机构设计 (34)9.1侧向分型与抽芯机构的分类 (34) 9.2斜导柱抽芯机构的设计 (34)9.2.1 斜导柱的倾斜⾓的确定 (35) 9.2.2 侧向抽⼼⼒的计算 (35)9.2.3 斜导柱的弯曲⼒的计算 (36) 9.2.4 斜导柱直径的计算 (36)9.2.5 斜导柱的长度计算 (38)9.2.6 锁紧楔的设计 (38)第⼗章成型零部件的设计 (39)10.1成型零件的结构设计 (39)10.1.1 凹模的结构设计 (39)10.1.2 凸模的结构设计 (40)10.2成型零件⼯作尺⼨的计算 (41) 10.2.1 影响⼯作尺⼨的因素 (41) 10.2.2 成型零件⼯作尺⼨的计算 (41) 10.3成型零件强度计算 (44)10.3.1 型腔侧壁厚度计算 (44)第⼗⼀章排⽓系统的设计 (47)11.1排⽓设计的要点 (47)11.2排⽓系统的⼏种⽅式 (47)12.2.1 冷却⽔道开设的技术要点 (48) 12.2.2 冷却回路的布置: (48)第⼗⼆章温度调节系统设计 (49) 12.1加热系统设计 (49)12.2冷却系统设计 (49)12.3型芯的冷却 (50)12.4冷却系统的有关计算: (50)结束语 (52)致谢 (53)参考⽂献 (54)前⾔毕业设计是⼤学的最后⼀个教学环节,是对⼤学所学知识的综合运⽤,是对我们以前所学理论知识和技能的⼀次综合性训练。
浇道的剖面形状有圆形,梯形,半圆
形….等(见右图).讨论用功能以圆形最
佳,梯形次之,因为这两种形状容易脱模,
而且在体积相同时,圆形表面积为最小,
可以减少热损失.但是圆形浇道较不易
加工,一般使用以梯形的为多.
二:浇道的大小
浇道的大小,一般是指浇道的剖面积大小.浇道的剖面积要大于浇口的剖面积.浇道
的厚度,必须依铸件的大小,形状,厚度,合金种类而定,大概是3mm到20mm为多,但对
于较大型的铝铸件,浇道的厚度也有超过25mm的.一般压铸件浇道的宽度约为
10~50mm。
此外,浇道的剖面积变化,无论是由大变小,或者是由小变大,都要令其徐缓
的变化,不可有骤变的情况,以避免液流产生剥离;再者,浇道设计若无法避免转弯时,其
剖面积可以依一定比值予以缩减,以确保合金液的流动性.甚至于直线型的浇道设计,
亦可予酌减10%.
三:浇口
浇口就是熔液进入模穴的通口,必须具有充填,控制流速,扼阻回流的功能.就广义
而言,浇口包括浇口平台(land)和渐入口(approach/feed),但一般均指浇口平台为多。
5.2.4 浇口的设计浇口亦称进料口;是连接分流道与型腔的熔体通道..浇口的设计与位置的选择恰当与否直接关系到塑件能否被完好地高质量地注射成型..浇口可分成限制性浇口和非限制性浇口两大类..限制性浇口的作用:限制性浇口是整个浇注系统中截面尺寸最小的部位;通过截面积的突然变化;使分流道送来的塑料熔体产生突变的流速增加;提高剪切速率;降低粘度;使其成为理想的流动状态;从而迅速均衡地充满型腔..对于多型腔模具;调节浇口的尺寸;还可以使非平衡布置的型腔达到同时进料的目的;提高塑件质量..限制性浇口还起着较早固化防止型腔中熔体倒流的作用..非限制性浇口的适用范围:非限制性浇口是整个浇口系统中截面尺寸最大的部位;它主要是对中大型筒类、壳类塑件型腔起引料和进料后的施压作用..常用的浇口可分成以下几种形式:1直接浇口直接浇口又称主流道型浇口;它属于非限制性型浇口;如图5.18所示..塑料熔体由主流道的大端直接进入型腔;因而具有流动阻力小、流动路程短及补缩时间长等特点..由于注射压力直接作用在塑件上;故容易在进料处产生较大的残余应力而导致塑件翘曲变形..这种形式的浇口截面大;去除浇口较困难;去除后会留有较大的浇口痕迹;影响塑件的美观..这类浇口大多用于注射成型大、中型长流程深型腔筒形或壳形塑件;尤其适合于如聚碳酸脂、聚砜等高粘度塑料..另外;这种形式的浇口只适于单型腔模具..在设计直接浇口时;为了减小与塑件接触处的浇口面积;防止该处产生缩孔、变形等缺陷;一方面应尽量选用较小锥度的主流道锥角αα=2°~ 4°;另一方面尽量减小定模板和定模座板的厚度..直接浇口的浇注系统有着良好的熔体流动状态;塑料熔体从型腔底面中心部位流向分型面;有利于消除深型腔处气体不易排出的缺点;使排气通畅..这样的浇口形式;使塑件和浇注系统在分型面上的投影面积最小;模具结构紧凑;注射机受力均匀..2 中心浇口当筒类或壳类塑件的底部中心或接近于中心部位有通孔时;内浇口就开设在该孔口处;同时中心设置分流锥;这种类型的浇口称中心浇口;如图5.19所示..中心浇口实际上是直接浇口的一种特殊形式;它具有直接浇口的一系列的优点;而克服了直接浇口易产生的缩孔、变形等缺陷..中心浇口其实也是端面进料的环形浇口下面介绍..图5.19 中心浇口的形式在设计时;环形的厚度一般不小于0.5 mm..当进料口环形的面积大于主流道小端面积时;浇口为非限制性型浇口;反之;则浇口为限制性型浇口..3侧浇口侧浇口国外称为标准浇口;如图5.20所示..侧浇口一般开设在分型面上;塑料熔体从内侧或外侧充填模具型腔;其截面形状多为矩形扁槽;改变浇口的宽度与厚度可以调节熔体的剪切速率及浇口的冻结时间..这类浇口可以根据塑件的形状特征选择其位置;加工和修整方便;因此它是应用较广泛的一种浇口形式;普遍用于中小型塑件的多型腔模具;且对各种塑料的成型适应性均较强..由于浇口截面小;减少了浇注系统塑料的消耗量;同时去除浇口容易;且不留明显痕迹..但这种浇口成型的塑件往往有熔接痕存在;且注射压力损失较大;对深型腔塑件排气不利..图5.20a为分流道、浇口与塑件在分型面同一侧的形式;图5.20b为分流道和浇口与塑件在分型面两侧的形式;浇口搭接在塑件上;图5.20c为分流道与浇口和塑件在分型面两侧的形式;浇口搭接在分流道上..有搭接形式的侧浇口是塑件端面进料的侧浇口..设计时选择侧向进料还是端面进料;要根据塑件的使用要求而定..侧浇口尺寸计算的经验公式如下:5.8t=0.6—0.9*δ 5.9式中 b ——侧浇口的宽度;mm;A ——塑件的外侧表面积;mm2;t——侧浇口的厚度;δ——浇口处塑件的壁厚;mm..推荐尺寸:侧向进料的侧浇口见图5.20a;对于中小型塑件;一般深度t=0.5~2.0 mm或取塑件壁厚的1/3~2/3;宽度b=1.5~5.0mm;浇口的长度L=0.7~2.0mm;端面进料的搭接式侧浇口见图5.20b;搭接部分的长度L1=0.6~0.9+b/2mm;浇口长度l 可适当加长;取L=2.0~3.0mm;侧面进料的搭接式浇口见图5.20c;其浇口长度选择可参考端面进料的搭接式侧浇口..侧浇口有两种变异的形式;即为扇形浇口和平缝浇口;下面分别介绍..1扇形浇口扇形浇口是一种沿浇口方向宽度逐渐增加厚度逐渐减小的呈扇形的侧浇口;如图5.21所示;常用于扁平而较薄的塑件;如盖板、标卡和托盘类等..通常在与型腔接合处形成长L=1~1.3 mm厚t=0.25~1.0mm的进料口;进料口的宽度b视塑件大小而定;一般取6mm浇口处型腔宽度的1/4;整个扇形的长度L可取6mm左右;塑料熔体通过它进入型腔..采用扇形浇口;使塑料熔体在宽度方向上的流动得到更均匀的分配;塑件的内应力因之较小;还可避免流纹及定向效应所带来的不良影响;减少带人空气的可能性;但浇口痕迹较明显..图5.21 扇形浇口的形式图5.22 平缝浇口的形式2平缝浇口平缝浇口又称薄片浇口;如图5.22所示..这类浇口宽度很大;厚度很小;几何上成为一条窄缝;与特别开设的平行流道相连..通过平行流道与窄缝浇口熔体得到均匀分配;以较低的线速度平稳均匀地流入型腔;降低了塑件的内应力;减少了因取向而造成的翘曲变形..这类浇口的宽度b一般取塑件长度的25%~100%;厚度t=0.2~1.5 mm;长度L=1.2~1.5 mm..这类浇口主要用来成型面积较少尺寸较大的扁平塑件;但浇口的去除比扇形浇口更困难;浇口在塑件上的痕迹也更明显..4环形浇口对型腔充填采用圆环形进料形式的浇口称环形浇口;如图5.23所示..环形浇口的特点是进料均匀;圆周上各处流速大致相等;熔体流动状态好;型腔中的空气容易排出;熔接痕可基本避免..图5.23a所示为内侧进料的环形浇口;浇口设计在型芯上;浇口的厚度t=0.25—1.6mm;长度L=0.8—1.8mm;图5.23b所示为端面进料的搭接式环形浇口;搭接长度L;=0.8—1.2mmm;总长L可取2—3 mm;图5.23e为外侧进料的环形浇口;其浇口尺寸可参考内侧进料的环形浇口..实际上;前述的中心浇口也是一种端面进料的环形浇口..环形浇口主要用于成型圆筒形无底塑件;但浇注系统耗料较多;浇口去除较难;浇口痕迹明显..图5.23 环形浇口的形式5轮幅式浇口轮幅式浇口是在环形浇口基础上改进而成;由原来的圆周进料改为数小段圆弧进料;浇口尺寸与侧浇口类似;如图5.24所示..这种形式的浇口耗料比环形浇口少得多;且去除浇口容易..这类浇口在生产中比环形浇口应用广泛;多用于底部有大孔的圆筒形或壳型塑件..轮幅浇口的缺点是增加了熔接痕;这会影响塑件的强度..图5.24 轮幅式浇口的形式爪形浇口如图5.25所示;它可在型芯的头部开设流道;如图5.25a所示;也可在主流道下端开设;如图5.25b所示..爪形浇口加工较困难;通常用电火花成型..型芯可用作分流锥;其头部与主流道有自动定心的作用型芯头部有一段与主流道下端大小—致;从而避免了塑件弯曲变形或同轴度差等成型缺陷..爪形浇口的缺点与轮幅式浇口类似;主要适用于成型内孔较小且同轴度要求较高的细长管状塑件..图5.25 爪形浇口的形式点浇口又称针点浇口或菱形浇口;是一种截面尺寸很小的浇口;俗称小浇口;如图5.26所示..这种浇口由于前后两端存在较人的压力差;可较大程度地增大塑料熔体的剪切速率并产生较大的剪切热;从而导致熔体的表观粘度下降;流动性增加;有利于型腔的充填;因而对于薄壁塑件以及诸如聚乙烯、聚丙烯等表观粘度随剪切速率变化敏感的塑料成型有利;但不利于成型流动性差及热敏性塑料;也不利于成型平薄易变形及形状非常复杂的塑件..点浇口的设计形式有许多种..图5.26a所示为直接式;直径为d的圆锥形的小端直接与塑件相连..图5.26b所示为点浇口的另一种形式;圆锥形的小端有一端直径为d;长度为L的浇口与塑件相连;但这种形式的浇口直径d不能太小;浇口长度J不能太长;否则脱模时浇口凝料会断裂而堵塞住浇口;影响注射的正常进行..上述两种形式点浇口制造方便;但去除浇口时容易损伤塑件;浇口也容易磨损;仅适于批量不大的塑件成型和流动性好的塑料..图5.26c所示为圆锥形小端带有圆角的形式;其截面积相应增大;塑料冷却减慢;注射过程中型芯受到的冲击力要小些;但加工不如上述两种方便..图5.26d所示为点浇口底部增加一个小凸台的形式;其作用是保证脱模时浇口断裂在凸台小端处;使塑件表面不受损伤;但塑件表面遗留有高起的凸台;影响其表面质量;为了防止这种缺陷;可在设计时让小凸台低于塑件的表面..图5.26e是适用于一模多件或一个较大塑件多个点浇口的形式..点浇口的各种尺寸如图5.26所示;d=0.5—1.5mm;最大不超过2 mm;L=0.5—2 mm;常取 1.0—1.5 mm;L0=0.5—1.5 mm;L1=1.0—2.5 mm;α=6°—15°;β=60°—90°..点浇口的直径也可以用下面的经验公式计算:5.10式中 d ——点浇口直径;mm;δ——塑件在浇口处的壁厚;mm;A ——型腔表面积;mm2..*采用点浇口进料的浇注系统;在定模部分必须增加一个分形面; 用于取出浇注系统的凝料;因此会增加模具的复杂性..图5.26 点浇口的各种形式8潜伏浇口潜伏浇口又称减切浇口;由点浇口变异而来..这种浇口的分流道位于模具的分形面上;而浇口却斜向开设在模具的隐蔽处..塑料熔体通过型腔的侧面或推杆的端部注入型腔;因而塑件外表面不受损伤;不致因浇口痕迹而影响塑见的表面质量与美观效果..潜伏浇口的形式如图5.27所示..图5.27a所示为浇口开设在定模部分的形式;图5.27b所示为浇口开设在动模部分的形式;图5.27c所示为潜伏浇口开设在推杆的上部而进料口在推杆上端的形式..潜伏浇口一般是圆形截面;其尺寸设计可参考点浇口..潜伏浇口的锥角B 取10°~20°;倾斜角A为42°~45°;推杆上进料口宽度为0.8~2 mm;具体数值大小应视塑件大小而定..由于浇口与型腔相连时有一定角度;形成了能切断浇口的刃口;这一刃口在脱模或分型时形成的剪切力可将浇口自动切断;不过;对于较强韧的塑料则不宜采用..图5.27 潜伏浇口的形式由上所述;不同的浇口形式对塑料熔体的充填特性、成型质量及塑件的性能会产生不同的影响..各种塑料因其性能的差异而对不同形式的浇口会有不同的适应性;设计模具时可参考表5.2所列部分塑料所适应的浇口形式..浇口形式直接浇口侧浇口平缝浇口点浇口潜伏浇口环形浇口塑料种类硬聚氯乙烯PVC0 O聚乙烯PE0 0 0注:“..”表示塑料适用的浇口形式..需要指出的是;表5.2是生产经验的总结..如果针对具体生产实际;能处理好塑料的性能、成型工艺条件及塑件的使用要求;即使采用了表中所列出的不适应的浇口;仍有可能取得注射成型的成功..5.2.5 浇口的位置选择与浇注系统的平衡5.2.5.1浇口的位置选择如前所述;浇口的形式很多;但无论采用什么形式的浇口;其开设的位置对塑件的成型性能及成型质量影响都很大;因此;合理选择浇口的开设位置是提高塑件质量的一个重要设计环节..另外;浇口位置的不同还会影响模具的结构..选择浇口位置时;需要根据塑件的结构与工艺特征和成型的质量要求;并分析塑料原材料的工艺特性与塑料熔体在模内的流动状态、成型的工艺条件;综合进行考虑..1尽量缩短流动距离浇口位置的选择应保证迅速和均匀地充填模具型腔;尽量缩短熔体的流动距离;这对大型塑件更为重要..2避免熔体破裂现象引起塑件的缺陷避免喷射和蠕动小的浇口如果正对着一个宽度和厚度较大的型腔;则熔体经过浇口时;由于受到很高的剪切应力;将产生喷射和蠕动等熔体断裂现象..有时塑料熔体直接从型腔的一端喷射到型腔的另一端;造成折叠;在塑件上产生波纹状痕迹或其他表面疵瘢缺陷..要克服这种现象;可适当地加大浇口的截面尺寸;或采用冲击型浇口浇口对着大型芯等;避免熔体破裂现象的产生..3浇口应开设在塑件壁厚处当塑件的壁厚相差较大时;若将浇口开设在壁薄处;这时塑料熔体进入型腔后;不但流动阻力大;而且还易冷却;影响熔体的流动距离;难以保证充填满整个型腔..从收缩角度考虑;塑件壁厚处往往是熔体最晚固化的地方;如果浇口开设在薄壁处;那壁厚的地方因液体收缩得不到补缩就会形成表面凹陷或缩孔..为了保证塑料熔体顺利充填型腔;使注射压力得到有效地传递;而在熔体液态收缩时又能得到充分地补缩;一般浇口的位置应开设在塑件的壁厚处..4应有利于型腔中气体的排除要避免从容易造成气体滞留的方向开设浇口..如果这一要求不能充分满足;在塑件上不是出现缺料、气泡就是出现焦斑;同时熔体充填时也不顾畅;虽然有时可用排气系统来解决;但在选择浇口位置时应先行加以考虑..5考虑分子定向的影响塑料熔体在充填模具型腔期间;会在其流动方向上出现聚合物分子和填料的取向..由于垂直于流向和平行于流向之处的强度和应力开裂倾向是有差别的;往往垂直于流向的方位强度低;容易产生应力开裂;所以在选择浇口位置时;应充分注意这一点..图5.28a所示塑件;由于其底部圆周带有一金属环形嵌件;如果浇口开设在A处直接浇口或点浇口;则此塑件使用不久就会开裂;因为塑料与金属环形嵌件的线收缩系数不同;嵌件周围的塑料层有很大的周向应力..若浇口开设在B处侧浇口;由于聚合物分子沿塑件圆周方向定向;应力开裂的机会就会大为减少..图 5.28b所示塑件为一带有铰链的聚丙烯盒体;为了使该铰链达到几千万次弯折而不断裂;就要求在铰链处高度定向;为此;将两点浇口开设在图示位置;有意识地让铰链部位高度定向..图5.28 浇口位置对定向的影响6减少熔接痕;提高熔接强度由于浇口位置的原因;塑料熔体充填型腔时会造成两股或两股以上的熔体料流的汇合..在汇合之处;料流前端是气体且温度最低;所以在塑件上就会形成熔接痕..熔接痕部位塑件的熔接强度会降低;也会影响塑件外观;在成型玻璃纤维增强塑料制件时这种现象尤其严重..如无特殊需要最好不要开设一个以上的浇口;以免增加熔接痕;如图5.29所示..圆环形浇口流动状态好;无熔接痕;而轮幅式浇口有熔接痕;如图5.30所示;而且轮幅越多;熔接痕越多..图5.29 减少熔接痕的数量图5.30 环形浇口与轮幅浇口熔接痕比较为了提高熔接的强度;可以在料流汇合之处的外侧或内侧设置一冷料穴溢流槽;将料流前端的冷料引入其中;如图5.31所示..7不在承受弯曲或冲击载荷的部位设置浇口一般塑件的浇口附近强度最弱..产生残余应力或残余变形的附近只能承受一般的拉伸力;而无法承受弯曲和冲击力..8浇口位置的选择应注意塑件外观质量浇口的位置选择除保证成型性能和塑件的使用性能外;还应注意外观质量;即选择在不影响塑件商品价值的部位或容易处理浇口痕迹的部位开设浇口..上述这些原则在应用时常常会产生某些不同程度的相互矛盾;应分清主次因素;以保证成型性能及成型质量;得到优质产品为主;综合分析权衡;从而根据具体情况确定出比较合理的浇口位置..5.2.5.2浇注系统的平衡为了提高生产效率;降低成本;小型包括部分中型塑件往往采取一模多腔的结构形式..在这种结构形式中;浇注系统的设计应使所有的型腔能同时得到塑料熔体均匀的充填;也就是说;应尽量采取从主流道到各个型腔分流道的形状及截面尺寸相同的设计;即型腔平衡式布置的形式..若根据某种需要浇注系统被设计成型腔非平衡式布置的形式;则需要通过调节浇口尺寸;使各浇口的流量及成型工艺条件达到一致;这就是浇注系统的平衡;亦称浇口的平衡..浇口平衡计算的思路是通过计算多型腔模具各个浇口的BGVBalanced Gate Value值来判断或计算..浇口平衡时;BGV值应符合下述要求:相同塑件的多型腔;各浇口计算出的BGV值必须相等;不同塑件的多型腔;各浇口计算出的BGV值必须与其塑件型腔的充填量成正比..相同塑件多型腔成型的BGV值可用下式表示:5.11式中A g——浇口的截面积;L r——从主流道中心至浇口的流动通道的长度;L g——浇口的长度..不同大小塑件多型腔成型的BGV值可用下式表示:5.12式中W a、W b——分别为型腔a、b的充填量熔体质量或体积;A ga、A gb——分别为型腔a、b的浇口截面积;mm2;L ra、L rb——分别为从主流道中心到型腔a、b的流动通道的长度L ga、L gb——分别为型腔a、b的浇口长度;mm..在一般多型腔注射模浇注系统设计中;浇口截面通常采用矩形或圆形点浇口;浇口截面积A g与分流道截面积A r的比值应取:A g:A r =0.07—0.09 5.13设:矩形浇口的截面宽度b为其厚度t的3倍;即b=3t;各浇口的长度为相等..进行浇口的平衡计算..例图5.32所示为相同塑件10个型腔的模具流道分布简图;各浇口为矩形窄浇口;各段分流道直径相等;分流道dr=6mm;各浇口的长度L g=1.25 mm为保证浇口平衡进料;确定浇口截面的尺寸..图5.32 浇口平衡计算实例解:从图5.32的型腔排布可看出;A2、B2、A4、94型腔对称布置;流道的长度相同;A3、B3、A5、B5对称相同;A1、B1对称相同..为了避免两端浇口和中间浇口的截面相差过大;可以A2、B2、A4、B4:为基准;先求出这两组浇口的截面尺寸;再求另外三组浇口的截面尺寸..1分流道截面积Ar2基准浇口A2、B2、A4、B4这两组浇口截面尺寸取Ag=0.07Ar;因为:b=3t;则;Ag= b×t=3t×t=3 t2;所以:错对3其他三组浇口的截面尺寸根据BGV值相等原则:公式5.11把上述计算结果列于表5.3中;用以比较..表5.3 平衡后的各浇口尺寸在实际的注射模设计与生产中;常采用试模的方法来达到浇口的平衡..1首先将各浇口的长度、宽度和厚度加工成对应相等的尺寸..2试模后检验每个型腔的塑件质量;特别要检查一下后充满的型腔其塑件是否产生补缩不足所产生的缺陷..3将晚充满塑件有补缩不足缺陷型腔的浇口宽度略微修大..尽可能不改变浇口厚度;因为浇口厚度改变对压力损失较为敏感;浇口冷却固化的时间也会前后不一致..4用同样的工艺方法重复上述步骤直至塑件质量满意为止..在上述试模的整个过程中;注射压力、熔体温度、模具温度、保压时间等成型工艺应与正式批量生产时的工艺条件相一致..5.2.6 冷料穴和拉料杆的设计冷料穴是浇注系统的结构组成之一..主流道下端的冷料穴和角式注射机用模具的冷料穴分别如图5.10和图5.11所示;多型腔模具冷料穴在分型面的设置形式如图5.33所示..冷料穴的作用是容纳浇注系统流道中料流的前锋冷料;以免这些冷料注入型腔..这些冷料既影响熔体充填的速度;又影响成型塑件的质量..主流道末端的冷料穴除了上述作用外;还有便于在该处设置主流道拉料杆的功能..注射结束模具分型时;在拉料杆的作用下;主流凝料从定模浇口套中被拉出;最后推出机构开始工作;将塑件和浇注系统凝料一起推出模外..这里需要指出的是;点浇口形式浇注系统的三板式模具;在主流道末端是不允许设置拉料杆的;否则模具将无法工作..图5.33 多型腔模具分型面上的冷料穴1一型腔;2一浇口;3、7一冷料穴;4—三次分流道;5—二次分流道;6—一次分流道主流道拉料杆有两种基本形式:Z字形拉料杆、球头型拉料杆1、Z字形拉料杆一种是推杆形式的拉料杆;其固定在推杆固定板上;Z字形拉料杆典型的结构形式如图5.34a所示..图5.34b和图5.34c所示分别为在动模板上开设的反锥度冷料穴和浅圆环槽冷料穴的形式;它们的后面设置推杆..Z字形拉料杆是最常用的一种形式..工作时依靠Z字形钩将主流道凝料拉出浇口套;推出后由于钩子的方向性而不能自动脱落;需要人工取出..2—球头型拉料杆对于图5.34b和图5.34c的形式;在分型时靠动模板上的反锥度穴和浅圆环槽的作用将主流道凝料拉出浇口套;然后靠后面的推杆强制地将其推出..球头型拉料杆是仅适于推件板脱模的拉料杆其典型的形式是球字头拉料杆;固定在动模板上;如图5.34d所示..图5.34e 所示为菌形头拉料杆;它是靠头部凹下去的部分将主流道从浇口套中拉出来;然后在推件板推出时;将主流道凝料从拉料杆的头部强制推出..图5.34f是靠塑料的收缩包紧力使主流道凝料包紧在中间拉料杆带有分流锥的型芯上以及靠环形浇口与塑件的连接将主流道凝料拉出浇口套;然后靠推件板将塑件和主流道凝料一起推出模外..图 5.34b~f的形式;主流道凝料都能在推出时自动脱落..图5.34 主流道冷抖穴和拉抖杆的形式并不是所有多型腔注射模在分型面都要设计冷料穴;对于塑料性能和成型工艺控制较好、对塑件的要求又不高时;可不必设置冷料穴..。
一模四腔端盖注塑模具设计说明书范文目录一.设计任务————————————————2二.设计目的————————————————2三.对模具型芯和型腔的三维造型步骤说明————————————————31.模具型芯的三维造型步骤说明———————32.模具型腔的三维造型步骤说明———————8四.运用MaterCam对模具型芯型腔进行加工仿真———————————————131.模具型腔————————————————132.模具型芯———————————————27五.模具零件的机加工工艺文件————————36六.模具的工作流程—————————————37七.心得——————————————————38一.设计任务2二.设计目的三.对模具型芯和型腔的三维造型步骤说明用Pro/E软件进行三维造型1.1创建新对象1在文件工具栏单击创建新对象2在类型选项组中选择零件,输入零件名称然后单击确定按钮。
1.2创建模具型芯1拉伸1(1)点击绘图区右侧工具栏的拉伸按钮,屏幕上方出现拉伸特征操控面板。
(2)单击放置/定义按钮,选取FRONT面,则弹出草绘界面。
(3)在内部草绘区绘制一个300某300的正方形,单击确定按钮,系统返回零件设计模式。
(4)在操控面板中指定拉伸深度为20,单击完成图标完成拉伸特征的建立。
2定基准点PNT0(1)点击绘图区右侧工具栏的基准点按钮,屏幕将弹出基准点的特征操控面板。
(2)在放置命令下点击拉伸体的一个300某300的面,在距2个轴线各75的地方确定基准点。
3定基准面DTM1(1)点击绘图区右侧工具栏的基准面按钮,屏幕将弹出基准面的特征操控面板。
(2)在放置命令下点击刚创建的PNT0,再点击面F5,使其穿过PNT0并与F5平行。
然后单击确定按钮。
4旋转1(1)点击绘图区右侧工具栏的旋转按钮,屏幕上方出现旋转特征操控面板。
(2)单击放置/定义按钮,选取TOP面,则弹出草绘界面。
一模双腔主型材的口模设计及问题分析一模双腔主型材的口模设计及问题分析塑料门窗自上世纪五十年代问世以来,因其优良的性能价格比逐步被人们所重视,在许多欧美国家的市场占有率已超过50%。
随着塑料挤出行业的不断发展,在高质量的前提下对挤出型材的高产量要求已成为目前所追求的主要目标。
提高产量的一种方法是开发高速挤出模具,在挤出机辅机的牵引性能不能满足其高速挤出的时候,采用的另一个主要途径就是一模多腔挤出技术。
目前国内许多模具生产厂家都已注意到一模三腔主型材模具潜在的市场价值,积极推出自己的双腔模具。
作为重点开发项目,我有机会参加对60平开框双腔口模的设计。
由于以往只是听说国外有双腔主型材模具,不曾真正见到过,对其口模的结构设计存在一定难度。
我在设计时是遵循单腔模具的设计步聚,再结合双腔模具结构的特殊性逐步进行的。
1 口模的设计 1.1 口模放大率的确定 在熔融硬PVC挤出成型过程中,物料在模头里受压缩、拉伸等作用产生弹性形变,当它离开口模时产生弹性回复(即巴拉斯效应);同时由于型材牵引速度大于口模出料速度(使分子链定向排列),在冷却过程中会产生一定的收缩使型材外形尺寸变小,因此在口模设计时需适当放大外形尺寸并减小壁厚。
通常硬PVC挤出口模放大率取1%~6%,口模间隙与型材壁厚比取0.8~0.95。
由于模具要求按高速设计,根据聚合物流变实验可知,在口模长径比一定的情况下,离模膨胀比随剪切速率的增大而增加,线性放大系数随离模膨胀比增大而减小,因此当速度增大时,口模尺寸放大系数趋向减小。
据此本套模具的放大系数取偏小值3 %,间隙比取0.9。
型材壁厚2.3mm,口模间隙应为0.9×2.3≈2.1mm。
1.2 口模定型段长度的确定 为了有效消除熔接痕、稳定型材外形尺寸,一般对口模取较大的压缩比和较长的定型(即平直段)长度,定型长度L定=20h~80h(h为口模间隙)。
由非牛顿流体流道定型段长度计算公式可知,在保证一定的成型压力降的情况下,速度增加定型段长度趋于减少,本套模具取L定=35h=35×2.1≈5mm。
⼀模四腔透盖注射模具课程设计说明书第1章塑件分析、塑料的选取及其⼯艺性分析1.1 塑件分析本课程设计为⼀个透盖,如下图所⽰。
塑件结构简单,塑件的质量要求是不允许有裂纹,变形缺陷,脱膜斜度30分—1度;材料要求为PPS⽣产批量为⼤批量,塑件公差按模具设计要求进⾏转换。
图1 塑件图1.2塑件成型⼯艺性分析1.1.1塑件的分析(1)外形尺⼨。
该塑件的壁厚为3mm—4mm。
式、塑件的外新尺⼨不⼤。
塑料熔体流体不太长。
塑件材料为热塑性塑料,流动性较好,适合于注塑成型。
(2)精度等级。
塑件每个尺⼨的公差都不⼀样,任务书中已经给定部分的尺⼨公差,未标注的为MT3。
(3)脱模斜度。
PPS的成型性能良好,成型收缩率较⼩,差参考⽂献[]表选择塑件上型芯和凹模的统⼀斜度为1度。
1.1.2.PPS塑料的性能分析聚苯硫醚英⽂简写为PPS,是⼀种新型⾼性能热塑性树脂,具有机械强度⾼、耐⾼温、耐化学药品性、难燃、热稳定性好、电性能优良等优点。
它是⽆定形料,吸湿⼩,但宜⼲燥后成型。
⒉它的流动性介于ABS和PC之间,凝固快,收缩⼩,易分解,选⽤较⾼的注射压⼒和注射速度。
模温取100-150度。
主流道锥度应⼤,流道应短。
成型收缩率:0.7%。
成型温度:300-330℃。
PPS的其他特性如下:耐化学性能好,蠕变量低,吸⽔率低,尺⼨稳定性好,弹性模量⾼,阻燃,具有机械强度⾼、耐⾼温、⾼阻燃、耐化学药品性能强等优点;具有硬⽽脆、结晶度⾼、难燃、热稳定性好、机械强度较⾼、电性能优良等优点。
在电⼦、汽车、机械及化⼯领域均有⼴泛应⽤。
1.3.PPS的注射成型过程及⼯艺参数1.3.1注射成型过程(1)成型前的准备。
对PPS的⾊泽,粒度和均匀度进⾏检验,PPS成型前必须进⾏⼲燥,处理温度为60到80度,⼲燥时间为2⼩时。
(2)注射过程。
塑料在注射机料筒内经过加热,塑化达到流动状态以后,有模具的浇注系统进⼊模具的型腔成,其过程可以分为充模,压实,保压,倒流和冷却五个阶段。
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。
模具浇口的设计浇口是指连接分流道和型腔的进料通道,它是浇注系统中截面尺寸最小且长度最短的部分。
浇口的尺寸过小会使压力损失过大,冷却加快,补缩困难;浇口的尺寸过大,浇口周围会产生过剩的残余应力,导致产品变形或者破裂,且浇口的去除困难等问题。
设计浇口时应注意以下几点:(1)浇口的平衡,塑料流动平衡;在多腔注射模中,在尚未将所有型腔全部填满时,为了克服塑料的流动阻力,仍需保持推动塑料前进的压力。
但这时的压力不需要很高。
因为填充结束时,塑料压力就会急剧上升。
另一方面,已停止供给塑料的浇口开始固化,最先填充结束的型腔在尚未达到规定的塑料压力时已固化。
使得产品不能获得良好的物理性能和较精确的尺寸。
为了防止这种现象,就必须进行浇口的平衡。
(2)避免产品变形,产品的变形有脱模变形,收缩不均匀等产生内应力所引起的变形等多种原因。
根据塑料种类的不同,塑料流动方向的收缩率与垂直于流动方向的收缩率会有不同差异。
(3)应减少或避免产生熔接痕,提高熔接痕的强度,尤其在对产品外观要求较高、不允许有熔接痕时,应在设计初期通过模流分析来解决这一问题。
(4)当产品对外观质量有要求时,不影响产品外观,且方便切除浇口废料。
浇口的形状、尺寸和进料位置对产品的质量影响很大。
浇口的设计与塑料的品种、塑料形状产品壁厚、模具结构以及注射成型工艺参数等有关。
一般要求浇口截面小、长度短。
实际使用时,在T0试模之后,按产品的成型情况酌情修正。
浇口种类多样,应根据塑料的成型特性、产品形状、尺寸要求、生产批量等多方面因素来综合考虑,选择合理的浇口形状。
在实际生产中常用的浇口种类有以下几种:(1)点浇口。
点浇口又称为针浇口,它是一种尺寸小的浇口。
它的优点是浇口小,塑料通过点浇口时流速增加,提高了充模速度,从而可以获得外表清晰、有光泽的产品。
点浇口冷凝快,可以缩短成型周期,可自动拉断浇口,残留痕迹小,减少了后续工艺,提高了生产效率。
但是塑料流入时,充模阻力大,对黏度较高的塑料是不利的,会产生充模不满等缺陷。