浇口设计.pptx
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1、模具3.3.5 浇口设计浇口设计 如前所述,浇口设计是模具浇注系统设计的重要内容之一。浇口设计主要解决以下问题:n浇口形式浇口形式n结构尺寸结构尺寸n进浇位置进浇位置为解决好这些问题,我们必须了解浇口种类及其结构、尺寸对成型过程的影响 。模具1、浇口类型及其对成型过程的影响、浇口类型及其对成型过程的影响 塑料熔体从流道进入型腔的最后关口就是浇口,是浇注系统末端与型腔连接的通道。按其断面尺寸大小浇浇口口可可分分为为两两种种类类型型:大大浇浇口口和和小浇口小浇口浇口塑件模具大浇口大浇口截面积等于或大于流道截面积,对充模流动及保压过程无明显影响,又称为非非限限制制性性浇浇口口。大浇口断面尺寸大、流动
2、阻力小,有利于物料和压力传递,适用于大型、长流程、厚壁制品和高粘度物料的成型。但浇口凝封慢,浇口处易产生因倒流或过度保压导致的制品缺陷。另外,浇口尺寸大,去除料把困难,去除料把后的残留痕迹大,易对制品外观和使用造成影响。模具小浇口小浇口截面积比流道小的多(通常只有分流道截面积的3%9%),其微小的尺寸变化对充模速度、补料时间、料流状态、压力降等都有着明显的影响,故称为限制性浇口。模具小浇口断面尺寸小,流动阻力大、压降大,有利于多型腔均衡成型;而且还可使物料流经时的剪切速率大幅度提高,对假塑性熔体有切力变稀和升温作用。同时,浇口尺寸小,易凝封,可控制补料时间、限制倒流,缩短成型周期。另外,浇口尺
3、寸小,有利于浇道凝料与制品自动分离,易实现自动化生产;浇口痕迹小,易修整,浇口位置可灵活设置。模具注射模常用浇口主要有侧侧浇浇口口、点点浇浇口口和直接浇口直接浇口三种基本形式,以及若干种衍生形式。其中除直接浇口为大浇口外其余均为小浇口,分述如下:2、常用浇口形式及特点、常用浇口形式及特点模具直接浇口直接浇口直接浇口实际上就是流道以自身断面形状尺寸直接与型腔相连。最常用的直接浇口为主流道型浇口。浇口断面为与主流道大端等径的圆形,是目前应用较多的唯一一种大浇口。浇口模具直接浇口浇注系统结构尺寸、设计思路与前述主流道设计基本一致,大端直径取浇口处塑件厚度的2倍左右为宜。直接浇口用于普通浇注系统时,仅
4、适用于单腔模,主要用于成型大型、长流程、厚壁制品或高粘度物料的模具。在热流道多腔模中,由于其尺寸大、凝封慢的特点,可有效避免因浇口冻结导致浇注系统失效,应用相对较多(后述)。模具侧浇口侧浇口侧浇口,又称边缘浇口,因其通常开设在型腔侧边(制品边缘)而得名。常用结构尺寸为:h=0.52mm b=1.55mm L=0.51.5mm 这是一种广泛应用于单分型面多腔模普通浇注系统的浇口形式,适用于各种塑料。模具侧浇口属于小浇口,具有小浇口的一般特性。这种浇口的最大优点是易于加工和修整,可协调封凝时间与充模速率之间的关系。可通过设定浇口深度h,控制封凝时间,深度h确定后可通过调整浇口宽度b,改变浇口截面积
5、控制充模速率。侧浇口位于制件边缘,容易切除,去除料把后的浇口痕迹小,对制品外观质量影响小。模具侧浇口与分流道断面形状尺寸差异较大,连接处要求尽可能平滑过度(下图),避免死角滞料、影响充模流动的稳定性。模具设计侧浇口时可根据型腔结构尺寸和物料特性按下面的经验公式计算截面尺寸,浇口长度则宜短不宜长。式中:h浇口深度,mm;w浇口宽度,mm;制件厚度,mm;A型腔表面积(制件外表面积),mm2;k塑料材料系数(参见表3.3-a)计算结果需满足流经浇口的熔体剪切速率要求 (Q为要求的充模速率)模具材料PEPSPOMPCPPCAPMMAPAPVC材料系数 k0.60.70.80.9表3.3-a 塑料材料
6、系数 k模具点浇口点浇口点浇口,又称针点浇口,因形状似针刺小孔而得名。点浇口是典型的小浇口(限制性浇口)具有小浇口的一般特性,如:剪切速率高,切力变稀和升温作用明显、浇口附近物料取向度高;流动阻力大,压力降大;封凝快,不倒流;料把与制品连接强度低,可自行拉断,浇口痕迹小等等。模具点浇口结构如图所示:中间一段小圆孔为浇口;上面的小锥度大孔,为点浇口的引导孔,是最后一级分流道末端;下面的大锥度小孔,为保护制品而设,避免拉断浇口时伤及制品表面。模具点浇口结构形式及常用尺寸分述如下:单腔模单点浇口用于单腔模单点(中心点)进浇模具。其料把形似橄榄,又叫菱形浇口或橄榄形浇口。模具多点进浇点浇口用于需多点进
7、浇的大制品单腔模和多腔模浇注系统。模具点浇口直径d常用值为0.51.8mm,具体取值可根据型腔结构尺寸和物料特性按下面的经验公式计算式中:d点浇口直径,mm;A型腔表面积(由该浇口供料的制件外表面积),mm2;k塑料材料系数(参见表3.3-a);C与塑件壁厚有关的系数(见表3-3-2)。浇口尺寸应满足流经浇口的熔体剪切速率 (Q为要求的充模速率)浇口长度L取值0.50.75mm。模具表3-3-2 点浇口计算系数C点点浇浇口口断面尺寸很小,流经的物料剪切速率高,主主要要适适用用于于流流动动性性好好、热热稳稳定定性性好好的的低低粘粘度度物物料料,特别适用于假塑性非牛流体。对粘度高、流动性差、热敏性
8、物料不太适用。点浇口流动阻力大,封凝快,不不适适合合用用料料量量大大、补缩要求高的厚壁制品补缩要求高的厚壁制品成型。模具为脱出浇道凝料,采用点浇口的普通浇注系统模具必须专设脱浇道凝料分型面,因而模具结构为带顺序分型机构的三板式。点浇口附近充模剪切速率高,取向度高,固化残余应力大,为减弱其影响,须适当增加浇口处的壁厚,图3-3-30。模具其它浇口其它浇口除以上三种典型的浇口之外,还有几种由它们衍变而来的浇口形式也比较常见。简介如下:模具1)潜伏式浇口潜伏式浇口是由点浇口衍变而成的一类浇口。其共同点是:将点浇口的引导孔斜插潜入分型面一侧的模板内,使点浇口得以设置在制品侧面、底面和内表面等隐蔽处。分
9、型面模具模具潜伏式浇口具优点浇口的一切优点。而且,可可避避免免浇口设在制品表面导致的浇浇口口痕痕迹迹对对制制品品外观的影响外观的影响。另外,采用潜伏式浇口分流道和制品可设置在同一分型面上,因而模具不必设计成三板式不必设计成三板式。开模推出时,由于制品与模板的相对运动,浇口被自行剪断,可实现推出时制制品品和和料料把把自自动动分离分离。模具但是,这类浇口脱模时须强制脱出料把,而且是靠开模力或推出力切断浇口,而浇口处物料高度取向,强度较高,所以需需要要较较大大的的推推出出力力。过大的推出力可能导致制件变形。另外,制品浇口处内应力大,脱模时受力又大,易产生脱模损伤易产生脱模损伤。所以,制品用强韧物料成
10、型时,浇口不易剪断,不宜采用潜伏式浇口。模具潜伏式浇口应用实例模具2)扇形分流道浇口最后一级分流道呈由窄变宽、由深变浅的鱼尾形(扇形)。模具扇形分流道浇口是一种变形的侧浇口,图3-3-23。浇口为宽深比w/h较大的窄缝,计算思路及方法与侧浇口相同,常用尺寸范围为:深度h=0.251.5,宽度b=6B/4(B进浇侧型腔宽度)。最后一级分流道由窄变宽、由深变浅,结构及断面尺寸设计类似于鱼尾形板片膜挤出机头。这种浇口主要用于较宽的扁平制件或长扁制件。与一般侧浇口相比扇形浇口物料入模均匀、制品内应力小、裹入空气的可能性小,但浇口薄、凝封快,浇口痕长、修饰困难。模具3)平缝浇口最后一级分流道与进浇侧型腔
11、边缘平行,浇口为开在其侧壁上的宽而浅的一条窄缝。模具平缝浇口也是一种变形的侧浇口。浇口附近流道结构类似于支管板片膜挤出机头的内腔。最后一级分流道与进浇侧型腔边缘平行,浇口为开在其侧壁上宽而浅的一条窄缝。平缝形浇口常用尺寸为:深h=0.250.5mm,宽b=B/4B,(B进浇侧型腔宽度)长L=0.51.0mm(L分流道侧壁与型腔距离)这种浇口的特点、用途与扇型浇口类似。充模时物料经分流道均压后沿窄缝平行进入型腔,物料入模比扇形浇口更均匀。为补偿最后一级分流道内沿轴线方向的压差,浇口深度h可采用渐变设计图3-3-24。模具4)圆环形浇口模具圆环形浇口可看成平缝形浇口的变异形式,图3-3-25。相当
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