設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng).ppt

1、任務(wù)分析,任務(wù)二 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng),任 務(wù) 分 析,澆注系統(tǒng)是熔融塑料進(jìn)入模具型腔的通道，直接影響著塑件的成型好壞。 設(shè)計(jì)合理的澆注系統(tǒng)是本次的任務(wù)。,任務(wù)目的,任務(wù)二 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng),任 務(wù) 目 的,設(shè)計(jì)合理的澆注系統(tǒng),任務(wù)引入,任務(wù)二 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng),1、圖示是塑料注射成型后，去除塑件留下的澆注系統(tǒng)凝料。澆注系統(tǒng)有哪幾部分組成的？如何設(shè)計(jì)？,2、怎樣把澆注系統(tǒng)從模具中取出來(lái)？,3、注射后模具內(nèi)的氣體如何排出？,專業(yè)知識(shí),任務(wù)二 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng),2.1、澆注系統(tǒng)的組成及設(shè)計(jì)原則,2.2、主流道與分流道設(shè)計(jì),2.3、澆口設(shè)計(jì),2.5、冷料井和拉料桿設(shè)計(jì),2.6、模具排氣槽設(shè)計(jì),2.4、澆注系統(tǒng)斷面尺寸定

2、量計(jì)算簡(jiǎn)易方法,專業(yè)知識(shí),任務(wù)二 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng),澆注系統(tǒng)： 指注射模中從主流道的始端到型腔 之間的熔體進(jìn)料通道。,分類(lèi)：普通流道澆注系統(tǒng)和無(wú)流道凝料澆 注系統(tǒng)。,澆注系統(tǒng)的作用：使來(lái)自注射模噴嘴的塑料熔體平穩(wěn)順利的充模、壓實(shí)和保壓。,專業(yè)知識(shí),任務(wù)二 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng),A、普通流道澆注系統(tǒng)包括： 主流道、分流道、澆口、冷料井,普通澆注系統(tǒng) 1主流道襯套 2主流道 3冷料井 4分流道 5澆口 6型腔,2.1、澆注系統(tǒng)的組成及設(shè)計(jì)原則,專業(yè)知識(shí),任務(wù)二 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng),主澆道,分澆道,澆口,專業(yè)知識(shí),任務(wù)二 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng),停滯現(xiàn)象容易使工件的某些部分過(guò)度保壓，某些部分保壓不足，從而使內(nèi)應(yīng)力增加許多。,盡

3、量減少停滯現(xiàn)象,熔接痕的存在主要會(huì)影響外觀，使得產(chǎn)品的表面較差；而出現(xiàn)熔接痕的地方強(qiáng)度也會(huì)較差。,盡量避免出現(xiàn)熔接痕,盡量減少流向雜亂,流向雜亂會(huì)使工件強(qiáng)度較差，表面的紋路也較不美觀。,專業(yè)知識(shí),任務(wù)二 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng),B、 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則,排氣良好 能順利地引導(dǎo)熔融塑料填充到型腔的各個(gè)深度，不產(chǎn)生渦流和紊流，并能使型腔內(nèi)的氣體順利排出。 流程短 在滿足成型和排氣良好的前提下，要選取短的流程來(lái)充填型腔，且應(yīng)盡量減少?gòu)澱郏越档蛪毫p失，縮短填充時(shí)間。 防止型芯和嵌件變形 應(yīng)盡量避免熔融塑料正面沖擊直徑較小的型芯和金屬嵌件，防止型芯彎曲變形或嵌件移位。 整修方便 澆口位置和形式應(yīng)結(jié)合塑件形狀考

4、慮，做到整修方便并無(wú)損塑件的外觀和使用。 防止塑件翹曲變形 在流程較長(zhǎng)或需開(kāi)設(shè)兩個(gè)以上澆口時(shí)更應(yīng)注意這一點(diǎn)。 合理設(shè)計(jì)冷料井或溢料槽 因?yàn)樗捎绊懰芗|(zhì)量。 澆注系統(tǒng)的斷面積和長(zhǎng)度 除滿足以上各點(diǎn)外，澆注系統(tǒng)的斷面積和長(zhǎng)度應(yīng)盡量取小值，以減少澆注系統(tǒng)占用的塑料量，從而減少回收料。,專業(yè)知識(shí),任務(wù)二 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng),1、臥式或立式注射機(jī)用的模具中，主流道垂直于分型面，其幾何形式如圖。,2.2、主流道與分流道設(shè)計(jì),主流道形狀及其與注射機(jī)噴嘴的配合關(guān)系 1定模版 2澆口套 3注射機(jī)噴嘴,（1）主流道尺寸,作用：是連接注射機(jī)噴嘴和模具的橋梁，是熔料進(jìn)入型腔最先經(jīng)過(guò)的部位。,專業(yè)知識(shí),任務(wù)二 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)

5、,主流道通常設(shè)計(jì)成圓錐形，其錐角=24，對(duì)流動(dòng)性較差的塑料可取=36，便于凝料從主流道中拔出。內(nèi)壁表面粗糙度一般為Ra=0.63m。,為防止主流道與噴嘴處溢料，主流道對(duì)接處應(yīng)制成半球形凹坑，其半徑R2=R1+(12)mm，其小端直徑d1=d2+(0.51)mm。凹坑深度取h=35mm(圖6-2)。,為減小料流轉(zhuǎn)向過(guò)渡時(shí)的阻力，主流道大端呈圓角過(guò)渡，其圓角半徑r=13mm。,在保證塑料良好成型的前提下，主流道L應(yīng)盡量短，否則將增多流道凝料，且增加壓力損失，使塑料降溫過(guò)多而影響注射成型。通常主流道長(zhǎng)度由模板厚度確定，一般取L60mm。,專業(yè)知識(shí),任務(wù)二 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng),主流道設(shè)計(jì)要點(diǎn):,截面形狀、錐

6、度、孔徑、長(zhǎng)度、球面R、圓角r,錐度過(guò)小（動(dòng)畫(huà)） ；錐度過(guò)大,主澆道穿過(guò)兩塊模板時(shí)應(yīng)呈階梯狀，或采用澆口套,專業(yè)知識(shí),任務(wù)二 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng),（2）澆口套與定位環(huán),專業(yè)知識(shí),任務(wù)二 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng),由于主流道與塑料熔體及噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，因此常將主流道制成可拆卸的主流道襯套 ，便于用優(yōu)質(zhì)鋼材加工和熱處理。 類(lèi)型有A型和B型，A型襯套大端高出定模端面H=510 mm，起定位作用，與注射機(jī)定位孔呈間隙配合,澆口套,專業(yè)知識(shí),任務(wù)二 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng),設(shè)計(jì)主流道襯套時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng)： (1)對(duì)于小型注塑模，可將主流道襯套與定位環(huán)設(shè)計(jì)成一個(gè)整體，但在多數(shù)情況下均分開(kāi)設(shè)計(jì)。 (2)主流道襯套應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)鋼材(如

7、T8A)，熱處理后硬度為5357HRC。 (3)襯套的長(zhǎng)度應(yīng)與定模配合部分的厚度一致，主流道出口處的端面不得突出在分型面上，否則不僅會(huì)造成溢料，而且還會(huì)壓壞模具。 (4)襯套與定模之間的配合采用H7/m6。,專業(yè)知識(shí),任務(wù)二 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng),當(dāng)澆口套與塑料接觸面很大時(shí)，受到模腔內(nèi)塑料的反壓增大，易退出模具，將定位環(huán)與襯套分開(kāi)設(shè)計(jì)。使用時(shí)，用固定在定模上的定位環(huán)壓住襯套大端臺(tái)階防止襯套退出模具。,定位環(huán)的作用是為了使主流道與噴嘴和機(jī)筒對(duì)中，除了將定位環(huán)與主流道襯套設(shè)計(jì)成整體結(jié)構(gòu)之外，也可設(shè)計(jì)單個(gè)的定位環(huán)。,專業(yè)知識(shí),任務(wù)二 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng),專業(yè)知識(shí),任務(wù)二 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng),專業(yè)知識(shí),任務(wù)二 設(shè)計(jì)澆注系

8、統(tǒng),設(shè)計(jì)定位環(huán)時(shí)應(yīng)注意事項(xiàng)下事項(xiàng)： 定位環(huán)與注塑機(jī)定模固定板上的定位孔之間采取比較松動(dòng)的間隙配合，如H11/h11或H11/b11。 對(duì)于小型模具，定位環(huán)與定位孔的配合長(zhǎng)度可取810mm，對(duì)于大型模具則可取1015mm。 圖a是最常用的定位環(huán)形式；圖b可以不在定模上加工安裝定位環(huán)的臺(tái)階孔，圖c用定位環(huán)壓住A型主流道襯套，以防襯套退出定模的結(jié)構(gòu)；圖d用定位環(huán)壓住B型主流道襯套，以防襯套退出定模的結(jié)構(gòu)。 為了提高模架的標(biāo)準(zhǔn)化程度，可將定位環(huán)做成特殊結(jié)構(gòu)。在這兩種結(jié)構(gòu)中，若將與注塑機(jī)定位孔配合的直徑dj以及與定模上定位孔配合的直徑dm做成通用或標(biāo)準(zhǔn)尺寸，則只要更換定位環(huán)便可使同一模架適用于不同的注塑

9、機(jī)。,特殊結(jié)構(gòu)中的c是用臺(tái)階孔壓住A型主流道襯套的定位環(huán)結(jié)構(gòu)，其中孔徑Dh要求與定位環(huán)直徑dh配合；圖d、e所示的定位環(huán)結(jié)構(gòu)是為了便于更換主流道襯套，也可以防止襯套在注塑時(shí)后退；圖f所示的定位環(huán)適用于延伸噴嘴結(jié)構(gòu)。,專業(yè)知識(shí),任務(wù)二 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng),2、分流道設(shè)計(jì),單腔注塑模通常不用分流道，但多腔注塑模必須開(kāi)設(shè)分流道。,分流道：主流道與澆口之間的通道。 分流道設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮：盡量減小在流道內(nèi)的壓力損失和盡可能避免熔體溫度降低，還要考慮減小流道的容積。,作用：使塑料熔體的流向得到平穩(wěn)轉(zhuǎn)換并盡快地充滿型腔。,分流道的截面形狀,分流道的尺寸設(shè)計(jì),分流道的布置,分流道的設(shè)計(jì)要點(diǎn),專業(yè)知識(shí),任務(wù)二 設(shè)計(jì)澆注

10、系統(tǒng),流道的截面形狀會(huì)影響到塑料在澆道中的流動(dòng)以及流道內(nèi)部的熔融塑料的體積。,（1）分流道截面形狀,專業(yè)知識(shí),任務(wù)二 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng),圓形截面,優(yōu)點(diǎn)：流道形狀效率較高，可達(dá)0.25D。,缺點(diǎn)：增加制作費(fèi)用及成本，稍不注意會(huì)造成流道交錯(cuò)而影響流動(dòng)效率。,矩形截面,流道效率與圓形相當(dāng)，但面積卻比圓形流道多出27%，增加了射出廢料，而且會(huì)造成頂出力量增加的現(xiàn)象。,專業(yè)知識(shí),任務(wù)二 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng),梯形截面,面積比圓形流道多出39%，更加浪費(fèi)，但是與圓形流道相比的唯一優(yōu)點(diǎn)是制造簡(jiǎn)便。,U形截面,又稱改良式梯形流道，結(jié)合圓形與梯型的優(yōu)點(diǎn)改良而成，面積僅比圓形流道多出14%。,專業(yè)知識(shí),任務(wù)二 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng),

11、分流道的截面形狀與效率,專業(yè)知識(shí),任務(wù)二 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng),（2）設(shè)計(jì)分流道時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng)： 分流道布排應(yīng)盡量平衡。 分流道的截面形狀可參考下圖設(shè)計(jì)。其中：圓形截面分流道的比表面積（流道表壁面積與容積的比值）最小，塑料熔體的熱量不易散發(fā)，所受流動(dòng)阻力也小，但需要開(kāi)設(shè)在分型面兩側(cè)，而且上、下兩部分必須互相吻合，所以加工難度較大；梯形截面分流道容易加工，且熔體的熱量散發(fā)和流動(dòng)阻力都不大，因此最為常用，其截面尺寸除可參考其它書(shū)籍，也可按以下比例設(shè)計(jì)，即h=2/3b1,b2=3/4b1，b1根據(jù)成型條件和模具結(jié)構(gòu)確定，通?？扇?10mm；U形截面分流道的優(yōu)缺點(diǎn)和梯形的基本相同，常用于小型制品，其截面尺寸

12、可參考其它書(shū)籍（也有資料介紹h=1.25R）；半圓形截面和矩形截面分流道因?yàn)楸缺砻娣e較大，一般不常用。,專業(yè)知識(shí),任務(wù)二 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng),分流道的尺寸需根據(jù)制品的壁厚、體積、形狀復(fù)雜程度以及所用塑料的性能等因素而定，具體結(jié)構(gòu)可參考右圖設(shè)計(jì)。 對(duì)大型制品h值可取大些，角可取小些，分流道長(zhǎng)度Lf一般在830mm之間，也可根據(jù)模腔數(shù)量適當(dāng)加長(zhǎng)，但不宜小于8mm，否則會(huì)給修磨帶來(lái)困難。,專業(yè)知識(shí),任務(wù)二 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng),分流道表壁的表面粗糙度不宜太小,以免冷料帶入模腔,一般要求達(dá)到Ra1.252.5m(6) 即可.這樣做可增大對(duì)外層塑料熔體的流動(dòng)阻力,使其流速減小并與中心熔體之間具有一定的速度差,以保證熔

13、體流動(dòng)時(shí)具有合適的切變速率和剪切熱。 當(dāng)分流道設(shè)計(jì)的比較長(zhǎng)時(shí),其末端應(yīng)留有冷料井,以防前鋒冷料堵塞澆口或進(jìn)入模腔,造成充模不足或影響制品的熔接強(qiáng)度。 設(shè)計(jì)分流道時(shí)應(yīng)將熱量損失和流動(dòng)阻力作為主要矛盾進(jìn)行考慮,只有在保證塑料熔體能夠在足夠的壓力和合理的溫度下充滿模腔時(shí),才能盡量減小分流道截面積和長(zhǎng)度以便降低原材料消耗。,專業(yè)知識(shí),任務(wù)二 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng),（3）分流道的尺寸設(shè)計(jì),D=產(chǎn)品最壁+1.5mm B=1.25D,專業(yè)知識(shí),任務(wù)二 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng),流道的直徑過(guò)大：不僅浪費(fèi)材料, 而且冷卻時(shí)間增長(zhǎng), 成型周期也隨之增長(zhǎng), 造成成本上的浪費(fèi)。 流道的直徑過(guò)?。翰牧系牧鲃?dòng)阻力大, 易造成充填不足, 或者

14、必須增加射出壓力才能充填。 因此流道直徑應(yīng)適合產(chǎn)品的重量或投影面積。,專業(yè)知識(shí),任務(wù)二 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng),流道長(zhǎng)度宜短, 因?yàn)殚L(zhǎng)的流道不但會(huì)造成壓力損失,不利于生產(chǎn)性,同時(shí)也浪費(fèi)材料；但過(guò)短, 產(chǎn)品的殘余應(yīng)力增大, 并且容易產(chǎn)生毛邊。 流道長(zhǎng)度可以按如下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算:,D分流道直徑mm W產(chǎn)品質(zhì)量g L流道長(zhǎng)度mm,專業(yè)知識(shí),任務(wù)二 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng),（4）.分流道的布置,流道排列的原則,盡可能使熔融塑料從主流道到各澆口的距離相等。 使型腔壓力中心盡可能與注射機(jī)的中心重合。,流道的布置,自然平衡 人工平衡,不平衡,自然平衡,人工平衡,專業(yè)知識(shí),任務(wù)二 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng),在多型腔模具中分流道的分布有平衡式和

15、非平衡式兩類(lèi),對(duì)多腔模具的基本要求是應(yīng)使各個(gè)型腔能夠同時(shí)充滿且各個(gè)型腔的壓力相同，才能保證各個(gè)型腔所成型出的塑件尺寸、性能一致。有資料介紹，若不同型腔熔體壓力相差6.9MPa，則收縮率會(huì)相差0.50.75之多。,1平衡式澆注系統(tǒng),特點(diǎn)：從分流道到澆口及型腔，其形狀、長(zhǎng)寬尺寸、圓角、模壁的冷卻條件等都完全相同，熔體能以相同的成型壓力和溫度同時(shí)充滿所有的型腔，從而獲得尺寸相同、物理性能良好的塑件。,專業(yè)知識(shí),任務(wù)二 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng),平衡系統(tǒng)比較：型腔采用圓周式布置比橫列式布置好。因?yàn)閳A周式布置不僅縮短了流程，而且還減少了流動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)折和壓力損失，但這種布置除圓形塑件外，加工比較困難。所以除了精密的塑件

16、外，對(duì)于一般的矩形塑件，大多還是采用橫列式布置。,缺點(diǎn)：與非平衡澆注系統(tǒng)相比，平衡式澆注系統(tǒng)的流道總長(zhǎng)度要長(zhǎng)一些，模板尺寸要大一些，增加了塑料在流道中的消耗量和模具的成本。,專業(yè)知識(shí),任務(wù)二 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng),分兩種情況：一種是各個(gè)型腔的尺寸和形狀相同，只是各型腔距主流道的距離不同而使得澆注系統(tǒng)不平衡；另一種是型腔和流道長(zhǎng)度均不相同而使得澆注系統(tǒng)不平衡。,2非平衡式澆注系統(tǒng),專業(yè)知識(shí),任務(wù)二 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng),A、各型腔相同時(shí)，澆口平衡公式,式中 k澆口平衡系數(shù)，它與通過(guò)澆口的 熔體質(zhì)量成比例 S澆口斷面積，mm2； L澆口長(zhǎng)度，mm； a主流道到型腔澆口的距離，mm。,在非平衡式澆注系統(tǒng)中，為了使各

17、個(gè)型腔能同時(shí)均衡地充滿，須將澆口做成不同的截面形狀或不同的長(zhǎng)度，實(shí)行人工平衡。常采用稱之為平衡系數(shù)法的一種近似計(jì)算。該法基于各個(gè)型腔的平衡系數(shù)相等或成比例，來(lái)確定各個(gè)澆口的尺寸，其公式為,專業(yè)知識(shí),任務(wù)二 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng),B、各型腔的大小不同時(shí)，應(yīng)采用如下近似公式來(lái)平衡澆口,式中 M1、M2分別為型腔1和型腔2的塑料熔體填充量，g。,專業(yè)知識(shí),任務(wù)二 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng),2.3、澆口設(shè)計(jì),1、澆口的作用,形成加大的壓力差，便于充模 由于澆口處的摩擦作用，可以提高熔融塑料的溫度，利于成型 充滿型腔后，澆口快速冷卻，可以防止型腔中的塑料倒流 對(duì)分流道成非平衡式排布的多型腔模具，澆口可以平衡各型腔的進(jìn)料時(shí)間

18、,澆口過(guò)?。阂自斐沙涮畈蛔?短射)、收縮凹陷、熔接痕等外觀上的缺陷,且成型收縮會(huì)增大。,澆口過(guò)大：澆口周?chē)a(chǎn)生過(guò)剩的殘余應(yīng)力,導(dǎo)致產(chǎn)品變形或破裂,澆口去除困難等。,專業(yè)知識(shí),任務(wù)二 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng),2.澆口的分類(lèi),（1）按特征分,非限制澆口又稱直接澆口或主流道澆口，即熔融樹(shù)脂直接進(jìn)入型腔,限制澆口指在型腔與分流道之間設(shè)置長(zhǎng)度為0.52mm截面突然縮小的阻尼孔形式的澆口,（2）按澆口形狀分：點(diǎn)澆口、扇形澆口、環(huán)形澆口、盤(pán)形澆口、輪輻式澆口、薄片式澆口,（3）按澆口的特殊性分：潛伏式澆口（又稱隧道式澆口）、護(hù)耳澆口（又稱調(diào)整片式或分接式澆口,（4）按澆口在塑件的位置分：中心澆口、側(cè)澆口,專業(yè)知識(shí),任

19、務(wù)二 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng),1）點(diǎn)澆口 點(diǎn)澆口又稱針點(diǎn)澆口，是一種較小澆口。 適用場(chǎng)合：常用于成型各種殼類(lèi)、盒類(lèi)塑件。 優(yōu)點(diǎn)：澆口位置靈活，澆口附近變形小，多型腔時(shí)采用點(diǎn)澆口易平衡澆注系統(tǒng)。對(duì)投影面積大的塑件或易變形的塑件，用多個(gè)點(diǎn)澆口能夠取得理想的效果。 缺點(diǎn)：由于澆口的截面積小，流動(dòng)阻力大，需提高注射壓力，宜用于成型流動(dòng)性好的熱塑性塑料。采用點(diǎn)澆口時(shí)，為了能取出流道凝料，必須使用三板式雙分型面模具或二板式熱流道模具，費(fèi)用較高。,3.澆口的類(lèi)型及特點(diǎn),專業(yè)知識(shí),任務(wù)二 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng),點(diǎn)澆口直徑d常為0.51.5mm，澆口長(zhǎng)度l常為0.22.0mm。為防止在切除澆口時(shí)損壞制品表面，可采用圖 (b)結(jié)構(gòu)

20、，其中R1是為了有利于熔體流動(dòng)而設(shè)置的圓弧半徑，約為1.53.0mm，H約為0.73.0mm。,注意：成型薄壁塑件時(shí)若采用點(diǎn)澆口，塑件 易在澆口附近產(chǎn)生變形甚至開(kāi)裂。為改善這一情況，在不影響使用的前提下，可將澆口對(duì)面的壁厚增加并以圓弧R過(guò)渡，此處圓弧還有貯存冷料的作用。,專業(yè)知識(shí),任務(wù)二 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng),2）潛伏澆口,從形式上看，潛伏澆口與點(diǎn)澆口類(lèi)似，不同的是采用潛伏澆口只需二板式單分型面模具，而采用點(diǎn)澆口需要三板式雙分型面模具。,澆口位置一般選在制件側(cè)面較隱蔽處，可以不影響塑件的美觀。 分流道設(shè)置在分型面上，而澆口像隧道一樣潛入到分型面下面的定模板上或動(dòng)模板上，使熔體沿斜向注入型腔。 澆口在模

21、具開(kāi)模時(shí)自動(dòng)切斷，不需要進(jìn)行澆口處理，但在塑件側(cè)面留有澆口痕跡。 若要避免澆口痕跡，可在推桿上開(kāi)設(shè)二次澆口，這種澆口的壓力損失大，必須提高注射壓力。,特點(diǎn)：,專業(yè)知識(shí),任務(wù)二 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng),尺寸：潛伏澆口與分流道中心線的夾角一般在3045左右，常常采用圓形或橢圓形截面，澆口大小可根據(jù)點(diǎn)澆口或矩形側(cè)澆口的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。,專業(yè)知識(shí),任務(wù)二 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng),3） 側(cè)澆口：又叫邊緣澆口，開(kāi)設(shè)在塑件的邊緣如圖 (a)或邊緣頂面如圖 (b)。,這種澆口不影響塑件外觀，有時(shí)可避免旋流紋。在側(cè)澆口進(jìn)入或連接型腔的部位，應(yīng)成圓角以防劈裂。,適用范圍：廣泛應(yīng)用于中小型制品的多型腔注射模。,專業(yè)知識(shí),任務(wù)二 設(shè)計(jì)澆注

22、系統(tǒng),優(yōu)點(diǎn)：截面形狀簡(jiǎn)單、易于加工、便于試模后修正。 缺點(diǎn)：在制品的外表面留有澆口痕跡。 大?。簜?cè)澆口寬度與厚度的比例大致是31。 側(cè)澆口的寬度B為1.55mm，厚度為0.52mm。,專業(yè)知識(shí),任務(wù)二 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng),特點(diǎn)：由主流道直接進(jìn)料。 優(yōu)點(diǎn)：熔體的壓力損失小，成型容易。 適用范圍：適用于任何塑料，常用于成型大而深的塑件，主要用于單型腔模具。 缺點(diǎn)：澆口處固化慢，易造成成型周期延長(zhǎng)，容易產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力；超壓填充，澆口處易產(chǎn)生裂紋，澆口凝料切除后塑件上疤痕較大。,4）直澆口 又叫中心澆口、主流道澆口。,直接澆口有時(shí)被稱為非限制性澆口，而其他類(lèi)型的澆口則通稱為限制性澆口。,專業(yè)知識(shí),任務(wù)二

23、 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng),常用塑料的直澆口尺寸,專業(yè)知識(shí),任務(wù)二 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng),5）耳式澆口,特點(diǎn)：由矩形澆口和耳槽組成，耳槽的截面積和水平面積均比較大。耳槽前部的矩形小澆口能使熔體因摩擦發(fā)熱而溫度升高，熔體在沖擊耳槽壁后，能調(diào)整流動(dòng)方向，平穩(wěn)地注入型腔，因而塑件成型后殘余應(yīng)力小，另外依靠耳槽能允許澆口周邊產(chǎn)生收縮，所以能減小因注射壓力造成的過(guò)量填充以及因冷卻收縮所產(chǎn)生的變形。,專業(yè)知識(shí),任務(wù)二 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng),專業(yè)知識(shí),任務(wù)二 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng),缺點(diǎn)：需要較高的注射壓力，其值約為其他澆口所需注射壓力的2倍。另外，制品成型后增加了去除耳部余料的工序。,適用場(chǎng)合：如聚氯乙烯、聚碳酸酯等熱穩(wěn)定性差、黏度高的塑料，

24、和PMMA、PS等透明材料要求透明效果好，無(wú)流動(dòng)痕跡的注射成型。,結(jié)構(gòu)、尺寸： 護(hù)耳澆口與分流道呈直角分布，耳部應(yīng)設(shè)置在制品壁厚較厚的部分。矩形小澆口可按矩形側(cè)澆口公式計(jì)算。耳槽的長(zhǎng)度可取分流道直徑的1.5倍，耳槽的寬度約等于分流道的直徑，耳槽的厚度可取塑件壁厚的0.9倍。耳槽的位置以距離塑件邊緣150mm以內(nèi)為宜，當(dāng)塑件較寬時(shí)，需要使用多個(gè)護(hù)耳澆口，此時(shí)耳槽之間的最大距離約為300mm。,專業(yè)知識(shí),任務(wù)二 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng),專業(yè)知識(shí),任務(wù)二 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng),澆口設(shè)計(jì)的要求：使熔料以較快的速度進(jìn)入并充滿型腔，同時(shí)在充滿后能適時(shí)冷卻封閉。故澆口面積要小，長(zhǎng)度要短，這樣可增大料流速度，快速冷卻封閉，且便

25、于塑件與澆口凝料分離，不留明顯的澆口痕跡，保證塑件外觀質(zhì)量。,1澆口尺寸及位置選擇應(yīng)避免熔體破裂而產(chǎn)生噴射和蠕動(dòng)(蛇形流) 。,3、澆口設(shè)計(jì)的原則：,專業(yè)知識(shí),任務(wù)二 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng),克服熔體破裂的辦法有兩個(gè)： 一個(gè)是加大澆口的斷面尺寸，降低流速，但此法隨之亦減小了充模速率； 另一個(gè)是采用沖擊型澆口，即澆口開(kāi)設(shè)方位正對(duì)著型腔壁或粗大型芯。采用護(hù)耳式澆口就是沖擊型澆口的類(lèi)型，可以避免噴射現(xiàn)象，尤其有利于成型要求透明度高的塑料制品。,專業(yè)知識(shí),任務(wù)二 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng),2考慮分子取向方位對(duì)塑件性能的影響。 如圖所示為一帶有金屬嵌件的聚苯乙烯塑件，由于收縮使嵌件周?chē)乃芰蠈佑泻艽蟮闹芟驊?yīng)力。當(dāng)澆口開(kāi)在圖示

26、A的位置時(shí)，分子取向方向與周向應(yīng)力方向相垂直，此零件使用幾個(gè)月后即產(chǎn)生開(kāi)裂；若將澆口改在圖示B的位置，分子取向沿著周向應(yīng)力的方向，從而使應(yīng)力開(kāi)裂現(xiàn)象大為減少。,專業(yè)知識(shí),任務(wù)二 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng),在某些情況下，可利用分子高度定向作用改善塑件的某些性能。如，為使聚丙烯鉸鏈幾千萬(wàn)次彎折而不斷裂，要求在鉸鏈處高度定向。因此，將兩點(diǎn)澆口開(kāi)設(shè)在A的位置上（下圖），澆口設(shè)在A處，塑料通過(guò)很薄的鉸鏈(厚約025mm)充滿蓋部的型腔，在鉸鏈處產(chǎn)生高度定向(脫模時(shí)立即彎曲，以獲得拉伸定向)。,專業(yè)知識(shí),任務(wù)二 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng),3澆口位置應(yīng)使流程最短，料流變向最少，并防止型芯變形,a、在保證良好充填條件的前提下，為減少

27、流動(dòng)能量的損失，應(yīng)使塑料流程最短，料流變向最少。 圖 (a)澆口位置，塑料流程長(zhǎng)，流道曲折多，流動(dòng)能量損失大，填充條件差。改用圖 (b)形式和位置則可克服上述缺陷。 b、圖 (b)、(c)為防止型芯變形的進(jìn)料位置。對(duì)有細(xì)長(zhǎng)型芯的塑件，澆口位置應(yīng)避免偏心進(jìn)料，防止料流沖擊使型芯變形、錯(cuò)位和折斷。圖(a)為單側(cè)進(jìn)料，易產(chǎn)生此缺陷。,專業(yè)知識(shí),任務(wù)二 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng),4澆口位置應(yīng)利于塑料的流動(dòng)和塑件的補(bǔ)縮,當(dāng)塑件壁厚相差較大時(shí)，應(yīng)在避免噴射的前提下，把澆口開(kāi)在截面較厚處。反之，如將澆口開(kāi)在薄壁處，則熔融塑料進(jìn)入型腔后，不但流動(dòng)阻力大，而且很容易冷卻，這都會(huì)影響物料的流動(dòng)距離。,選擇圖(a)的澆口位置，

28、塑件因嚴(yán)重收縮而出現(xiàn)凹痕；圖(b)選在塑件厚壁處，可克服上述缺陷；圖(c)選用直接澆口則大大改善了填充條件，提高了塑件質(zhì)量。,專業(yè)知識(shí),任務(wù)二 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng),5澆口位置應(yīng)利于型腔內(nèi)氣體的排出,通常澆口位置應(yīng)遠(yuǎn)離排氣部位，否則進(jìn)入型腔的塑料熔體會(huì)過(guò)早封閉排氣系統(tǒng)，致使型腔內(nèi)氣體不能順利排出，影響塑件成型質(zhì)量。,如上圖所示的盒形制件，由于圓周壁比頂部壁厚大，當(dāng)采用左圖側(cè)澆口進(jìn)料時(shí)，熔融塑料首先充滿圓周型腔，而在頂部形成封閉的氣囊，使頂部型腔內(nèi)的氣體不能順利排出。 最好將澆口開(kāi)在頂部，從中心進(jìn)料，利于充滿型腔并排氣。,專業(yè)知識(shí),任務(wù)二 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng),上圖 (a)澆口的位置，型腔內(nèi)氣體無(wú)法排出，而在塑

29、件頂部形成氣泡，改用圖 (b)所示位置，則克服了上述缺陷。,專業(yè)知識(shí),任務(wù)二 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng),6澆口位置應(yīng)利于減少熔接痕和增加熔接牢度,熔接痕：熔體在型腔中匯合時(shí)產(chǎn)生的接縫。,專業(yè)知識(shí),任務(wù)二 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng),對(duì)于圓環(huán)形塑件，為了減少熔接痕，澆口最好開(kāi)在塑件的切線方向，如圖(a) 所示。圖(b)是采用扇形澆口，澆口去除后，在塑件上留下較大的痕跡。對(duì)于較大型的圓環(huán)塑件，可采用圖 (c)、(d)所示的澆口形式。為了增加熔接牢度，可在熔接部位外側(cè)開(kāi)設(shè)溢料井，如圖(a)、(b)中a處所示，使前鋒冷料溢出。,專業(yè)知識(shí),任務(wù)二 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng),對(duì)大型塑件，可以增加過(guò)渡澆口以縮短流程，提高熔接牢度。還可采用多個(gè)點(diǎn)

30、澆口來(lái)縮短流程，但會(huì)增加熔接痕數(shù)量。,專業(yè)知識(shí),任務(wù)二 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng),7澆口位置應(yīng)防止料流從側(cè)面沖擊細(xì)長(zhǎng)型芯、嵌件,專業(yè)知識(shí),任務(wù)二 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng),填充與流動(dòng)性有密切的關(guān)系。而流動(dòng)性除于塑料特性有關(guān)外，還與流道長(zhǎng)度及厚度有關(guān)。 估計(jì)所設(shè)計(jì)的模具能否成型，可以估算流動(dòng)比，如果流動(dòng)比在使用樹(shù)脂所確定的數(shù)值之內(nèi)，那么樹(shù)脂大致上能夠成型。,模具能否成型的首要條件是能否充填。 能否充填有與那些因素有關(guān)？,8在確定大型塑料制件的澆口位置時(shí)，還應(yīng)考慮塑料所允許的最大流動(dòng)距離比(簡(jiǎn)稱流動(dòng)比)。,指熔體在型腔內(nèi)流動(dòng)的最大長(zhǎng)度與相應(yīng)的型腔厚度之比。,影響最大流動(dòng)距離比的因素： 熔體的性質(zhì)、溫度和注射壓力。,專業(yè)知

31、識(shí),任務(wù)二 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng),式中 K流動(dòng)比； Li流動(dòng)路徑各段長(zhǎng)度，mm； ti流動(dòng)路徑各段的型腔厚度，mm； n流動(dòng)路徑的總段數(shù)。,估計(jì)流動(dòng)比,當(dāng)計(jì)算得到的流動(dòng)比大于允許值時(shí)，這時(shí)就需要改變澆口位置，或者增加塑件厚度，或者采用多澆口等方式來(lái)減小流動(dòng)比。,專業(yè)知識(shí),任務(wù)二 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng),當(dāng)澆口形式和開(kāi)設(shè)位置不同時(shí)，計(jì)算出的流動(dòng)比也不相同，對(duì)于圖 (a)所示的直接澆口，流動(dòng)比為,圖 (b)所示的側(cè)澆口，流動(dòng)比為,專業(yè)知識(shí),任務(wù)二 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng),1、方法依據(jù) 這里介紹的定量計(jì)算方法，有以下兩條依據(jù)： 1） 對(duì)塑料熔體流變行為的試驗(yàn) 對(duì)多種熱塑性塑料流變行為進(jìn)行試驗(yàn)表明，在剪切速率103s-1范圍內(nèi)，

32、塑料熔體的分子量、溫度、剪切速率和剪應(yīng)力對(duì)熔體粘度及熔體松弛性質(zhì)無(wú)明顯影響，在此剪切速率范圍內(nèi)注塑成型出的塑件，具有最小的內(nèi)應(yīng)力和最小的力學(xué)性能各向異性。這一剪切速率范圍可以滿足多種塑料進(jìn)行注塑成型，且能保證充模過(guò)程是等溫條件。,2.4、 澆注系統(tǒng)斷面尺寸定量計(jì)算簡(jiǎn)易方法,專業(yè)知識(shí),任務(wù)二 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng),2） 對(duì)實(shí)際注塑模的充模試驗(yàn) 對(duì)于30多副分別用在不同注塑機(jī)上，生產(chǎn)中使用比較成功的模具進(jìn)行充模試驗(yàn)和計(jì)算，得到熔體流經(jīng)這些注塑模澆注系統(tǒng)各部分時(shí)剪切速率分別為： 主流道和分流道 =51025103 s-1 澆口 =104105s-1 且在上述剪切速率范圍內(nèi)，熔體接近等溫流動(dòng)。這一事實(shí)說(shuō)明，上

33、述剪切速率可作為注塑模澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的依據(jù)。,專業(yè)知識(shí),任務(wù)二 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng),塑料熔體在澆注系統(tǒng)中呈現(xiàn)出非牛頓流體流動(dòng)行為，其剪切速率表達(dá)式與理論計(jì)算有偏離。實(shí)踐證明，對(duì)于大多數(shù)塑料熔體，在剪切速率=51025103 s-1范圍內(nèi)，其粘彈性性質(zhì)基本恒定，剪切速率可統(tǒng)一采用下述表達(dá)式：,該式表示出塑料熔體剪切速率、體積流率和澆注道斷面尺寸三者的關(guān)系。 可將上式的關(guān)系繪成如下圖所示的曲線，便于澆注系統(tǒng)斷面尺寸的圖解定量計(jì)算。,專業(yè)知識(shí),任務(wù)二 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng),專業(yè)知識(shí),任務(wù)二 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng),2 計(jì)算方法,應(yīng)用式()或澆注系統(tǒng)斷面尺寸計(jì)算圖進(jìn)行計(jì)算，可按如下步驟進(jìn)行。 1）求充模時(shí)的體積流率 按塑件體積

34、選用適當(dāng)規(guī)格的注塑機(jī)，一般應(yīng)使塑件體積為注塑機(jī)額定注塑量的0.50.8倍。根據(jù)調(diào)定的注塑時(shí)間，可求出充模所需的體積流率為:,2） 計(jì)算流道斷面尺寸 首先針對(duì)澆注系統(tǒng)不同部分，設(shè)定適當(dāng)?shù)募羟兴俾省?專業(yè)知識(shí),任務(wù)二 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng),例如，根據(jù)上述介紹的30多副注塑模充模試驗(yàn)結(jié)果，可作出如下設(shè)定： 主流道 =1035103 s-1 分流道 =5102103 s-1 一般澆口 =1045104 s-1 點(diǎn)澆口 =105 s-1,用所設(shè)定的剪切速率和求出的體積流率Q，可按式（）計(jì)算出澆注系統(tǒng)相應(yīng)部分?jǐn)嗝姘霃絉n。 用澆注系統(tǒng)斷面尺寸計(jì)算圖查找更方便。方法是根據(jù)設(shè)定的，從縱坐標(biāo)劃水平線，與要求的體積流率Q

35、相應(yīng)的曲線相交，再?gòu)慕稽c(diǎn)引垂線與橫坐標(biāo)相交即為所求的Rn。 上述澆注系統(tǒng)斷面尺寸計(jì)算方法，可很方便地用于單腔模和各流動(dòng)支路平衡的多腔模設(shè)計(jì)中。,專業(yè)知識(shí),任務(wù)二 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng),例題： 設(shè)計(jì)以塑料件注射成型模具時(shí)，選定注射機(jī)的額定注射量為200cm3，預(yù)定注射時(shí)間為5s。如果將主流道設(shè)計(jì)為圓柱形，試計(jì)算主流道的截面直徑。,求得：Q=2000.75/5=30（cm3/s）=30103mm3/s,根據(jù)注塑模充模試驗(yàn)結(jié)果，可作出如下設(shè)定： 主流道剪切速率 =1035103 s-1，取中值為3103 s-1。,求得：R2.2mm,也可以查表求得R 2.3mm,專業(yè)知識(shí),任務(wù)二 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng),主系統(tǒng)斷面尺寸計(jì)算圖,專業(yè)知識(shí),任務(wù)二 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng),2.5、冷料井和拉料桿設(shè)計(jì),冷料井的作用： 貯存因兩次注射間隔產(chǎn)生的冷料及熔體流動(dòng)的前鋒冷料，防止熔體冷料進(jìn)入型腔。,冷料井形狀： 底部常作成曲折的鉤形或下陷的凹槽，使冷料井兼有分模時(shí)將主流道凝料從主流道襯套中拉出并滯留在動(dòng)模一側(cè)的作用。,冷料井的位置