橡膠注射模具流道設(shè)計(jì)規(guī)則及方法

關(guān)于橡膠注射模具流道設(shè)計(jì)規(guī)則及方法第1頁(yè)，共12頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)2分，星期五目錄第2頁(yè)，共12頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)2分，星期五制約硫化時(shí)間的因素制約硫化時(shí)間的因素

通過(guò)對(duì)注射過(guò)程中膠料流動(dòng)狀態(tài)的分析，不同位置的膠料受到的剪切和升溫有著很大的不同。這種過(guò)熱的現(xiàn)象，集中出現(xiàn)在一些固定的區(qū)域，導(dǎo)致膠料因受過(guò)度剪切而性質(zhì)退化或焦燒。一方面，這些集中的過(guò)熱區(qū)域制約了對(duì)膠料整體溫度的提升。另一方面，膠料中獲得剪切作用少的部分，溫度低。而正是最低溫的部分延長(zhǎng)了硫化時(shí)間。第3頁(yè)，共12頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)2分，星期五層流效應(yīng)◆層流效應(yīng)

圖1與圖2表明了流道中的膠料情況。由于對(duì)流道壁的粘性作用，中心區(qū)域的膠料流動(dòng)是最快的。膠料層之間的速度差異導(dǎo)致產(chǎn)生摩擦。在外層膠料區(qū)域，相鄰的膠料層間速度差異大，產(chǎn)生了高剪切力和急劇的升溫。在中心區(qū)域，相鄰的膠料層流動(dòng)速度相似，導(dǎo)致低剪切力和較少的升溫。結(jié)果是相對(duì)中心區(qū)域，位于外層區(qū)域的膠料獲得了更高的熱量。層流效應(yīng)真實(shí)地反應(yīng)了橡膠的流動(dòng)情況。無(wú)論是在注射單元中，CRB（冷流道）中或模具里都遵循著這一原理。同時(shí)，高溫的流道壁也會(huì)將熱量傳導(dǎo)給外層膠料。第4頁(yè)，共12頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)2分，星期五層流效應(yīng)分析疊加的結(jié)果是：流道外層區(qū)域比中心區(qū)域的膠料溫度要高的多，見(jiàn)圖3。第5頁(yè)，共12頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)2分，星期五層流效應(yīng)結(jié)果層流效應(yīng)導(dǎo)致了內(nèi)外層膠料無(wú)法進(jìn)行混合，所以溫度差異將會(huì)隨著流動(dòng)長(zhǎng)度的增加而加大。隨著注射的進(jìn)行，溫度不均勻的膠料進(jìn)入到各個(gè)模腔里。第6頁(yè)，共12頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)2分，星期五流道分流效應(yīng)◆流道分流效應(yīng)

由于流道外側(cè)膠料的溫度最高，當(dāng)經(jīng)過(guò)分流點(diǎn)時(shí)，高溫膠料會(huì)一致地向內(nèi)側(cè)的流道流動(dòng)。中心部分的低溫膠料流向外側(cè)的流道。這樣，高溫膠料會(huì)最終進(jìn)入位于模具中央的高溫模腔，低溫膠料則進(jìn)入外側(cè)的較冷模腔。

模具多個(gè)模腔中的溫度不均衡是很難改變的。即使對(duì)于模具整體，流道和流道末端收口都有具有很好的熱平衡性，膠料中不同溫度部分帶來(lái)的粘度差異也會(huì)導(dǎo)致最終模腔中產(chǎn)品溫度的不均衡（圖4）。第7頁(yè)，共12頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)2分，星期五流道分流效應(yīng)結(jié)果一種常見(jiàn)的調(diào)整方法是通過(guò)調(diào)節(jié)流道末端收口的尺寸大小來(lái)調(diào)節(jié)膠料流速的高低。由于更高的膠料溫度和更高的流動(dòng)速度具有正相關(guān)性，使得縮減收口雖然能帶來(lái)流量的減少，但膠料溫度也隨之升高，加劇了熱不平衡。多腔模具總是在同一時(shí)間打開(kāi)所有的模腔（開(kāi)合模的情況），所以低溫模腔決定了實(shí)際所需的硫化時(shí)間，而高溫模腔決定了注射壓力和模具整體的溫度上限。第8頁(yè)，共12頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)2分，星期五流道設(shè)計(jì)1流道是通過(guò)澆口連接主流道與型腔的橋梁，它的設(shè)計(jì)應(yīng)保證在相同壓力下使各型腔同時(shí)充模，同時(shí)表面積／體積比，應(yīng)盡可能小，其截面形狀有圓形、梯形、方形和拋物線形，據(jù)經(jīng)驗(yàn)拋物線形是最理想的形狀，它能減少熱量損失、在單邊加工較容易并取出方便。其計(jì)算公式如下：W=1．25D；D=S+1．5式中W——截面最上端尺寸，mm；D一流道直徑，mm；S一零件壁厚，mm分流道的形式有圓形和矩形兩種，其中又分有完全平衡、部分平衡和完全不平衡等結(jié)構(gòu)布局，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況盡量選用完全平衡的形式。第9頁(yè)，共12頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)2分，星期五流道設(shè)計(jì)2流道采用拋物線流道,見(jiàn)圖4,這種截面可在上模單邊加工,熱量及摩擦損失小,進(jìn)料流道中心冷凝慢,有利于保壓。根據(jù)膠料性能選取截面參數(shù)為D=(1/6)Smax+1.5=5.4mm,Smax=零件壁厚=23.25mm,W=1.25D=7mm。第10頁(yè)，共12頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)2分，星期五流道設(shè)計(jì)3注澆道分為主澆道和分澆道。常用的斷面形狀有4種(見(jiàn)圖3)。注澆道的斷面尺寸主要由膠料的流動(dòng)性、焦燒時(shí)間、產(chǎn)品尺寸、模腔數(shù)及注澆道長(zhǎng)短來(lái)確定。膠料流動(dòng)性好、焦燒時(shí)問(wèn)較長(zhǎng)、產(chǎn)品尺寸小、模腔數(shù)少時(shí)，R，h，a尺寸小，反之R，h．a(chǎn)尺寸大(一般情況下R=2～3，h=3—4，a=4～6)。主澆道尺寸比分澆道尺寸大20％～30％(是在特殊情況下采用，