注塑模具结构及设计-3(浇注系统).ppt
浇注系统是指模具中由注射机喷嘴到型腔之间的进料通道。其作用是将塑料熔体充满型腔并将注射压力传递到模腔的各个部位，以获得组织致密，外形清晰，表面光洁和尺寸精确的塑件。可分热流道，冷流道两大类型。浇注系统由主流道，分流道，冷料穴和浇口等部分组成。浇注系统设计包括主流道的选择、分流道截面形状及尺寸的确定、浇口的位置，数量的选择、浇口形式及浇口截面尺寸的确定。浇注系统的设计应靠虑：1，塑料成型特性 (如成型时的流动性，分子定向及补缩等。)2，排气良好 (与模具中的排气结构相适应，以创造良好的排气条件。)3，流程要短 (保证热量和压力损失为最小。)4，防止型芯变形和嵌件位移 (避免直接冲击细小的型芯或嵌件。)5，整修方便，保证塑件外观质量。主流道：也称主浇道或竖浇道，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。主流道的设计：1，主流道通常设计成圆锥形。2，主流道与喷嘴应紧密对接，主流道对接处应制成半球形凹坑，其半径和小端直径比注塑机的喷嘴球半径和喷嘴孔径略大。3，主流道大端呈圆角过渡，以减小转向过渡时的流动阻力。4，主流道长度尽量短，减少废料浪费和热量，压力的损失。5，主流道通常制成可拆卸的主流道衬套，即浇口套。6，当浇口套受到模腔内塑料的压力增大时，容易退出模具，通常将其固定压在模具上。倾斜主流道的角度参考数字倾斜主流道与喷嘴的对接处制成半球形凹坑，其半径和小端直径比注塑机的喷嘴球半径和喷嘴孔径略大。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以及第二分流道。分流道是主流道和浇口间的过渡区域，起分流和转向的作用，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。单型腔模一般不设分流道。分流道的设计：1，分流道截面形状应尽量使其比表面积(流道表壁面积与其体积之比值)小，以减少热量和压力的损失。常见的截面形状有圆形，梯形，U形，半圆形及矩形。圆形截面分流道的比表面积最小，但需开设在分型面两侧，且对应两部分须吻合，加工不方便。梯形和U形的截面分流道加工比较容易，热量和压力的损失均不大，为最常用。半圆形和矩形截面的分流道则因为比表面积较大不常用。热流道模具需开设分流道时通常是只在动模开，点浇口在流道板上的分流道通常选第二种截面形状分流道的设计：2，分流道表面不要太光洁(不如主流道)，这可增加对外层塑料熔体的流动阻力，使外层塑料冷却皮层固定，形成绝热层，有利于保温。但表壁不得凹凸不平，以免对分型和脱模不利。3，分流道与浇口通常采用斜面和圆弧连接，这样有利于塑料的流动和填充。不用分流道逐渐变窄的形式，这样补料阶段冷却较快，会产生不必要的压力损失。4，分流道的布置形式4-1一模多穴充填时，分为平衡式布置形式与非平衡式布置形式。应尽量采用平衡式布置，使各浇口处压力降相等，使塑料同时填满每一个模穴，以保证各模穴成型品的品质一致性；若分流道到各模腔的长度不相等的话，树脂就不能在同一时间内射入模腔，导致各制品的尺寸，外观，物性发生差异。平衡式布置相对料程长。4-2模穴布置与浇口开设力求对称，尽量使塑件投影面积中心与锁模力中心重合，以防止模具受力不均产生偏载而发生撑模溢料的问题。4-3流程尽量短，排列紧凑，使模具尺寸小。4-4无冷料穴时采用圆弧过渡。不采用分流道与产品排位平衡式布置非平衡式布置排位松散排位一般排位紧凑型腔布置和浇口开设部位力求对称，尽量使塑件投影面积中心与锁模力中心重合，防止模具承受偏载而产生溢料现象。b较a合理b对称布置a非对称布置无冷料穴时采用圆弧过渡有冷料穴时分流道布置无冷料穴时不用直角过渡(1压力损失大 2死角)S形流道形状对称，比m形应用广泛冷料井：也称作冷料穴，目的在于储存充填初始阶段较冷的塑料前锋冷料，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。主流道末端的冷料井其直径稍大于主流道大端直径，以利于冷料的流入，它的底部常设计成Z钩形，球形，锥型，圆环形等，使冷料井兼有在开模时，与拉料杆一起将主流道从定模中拉出的作用。Z钩形球头形倒锥形环槽形正尖锥形分流道冷料穴不够大导致冷料穴失效，应加大冷料穴若受模具结构影响空间有限时，可以考虑在另外的方向加大冷料穴利用弯曲的流道在末端设置冷料井，避免料流直接冲进型腔。应用于透明件如车灯直的流道无法设置冷料井，料流直接冲进型腔。浇口：也称为进料口，是分流道和模穴间的狭小通口，将各分流道末端熔体引入到各个型腔的小尺寸通道，是最为短小肉薄的部分。浇口的作用（1）摩擦升温，提高入型温度。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)；粘滞加热的升温效果可提升料温降低粘度有利于迅速充满型腔。（2）先外冷却，封口保压。在成型完毕后浇口最先冷凝固化封口，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。（3）成型后可以方便剪除以分离流道系统及塑件，易折断，疤痕小。浇口是浇注系统的关键部分，起着调节控制料流速度，补料时间及防止倒流的作用。总的要求是使熔料以较快的速度进入型腔，同时在充满后能适时冷却封闭。浇口设计原则：1，浇口的尺寸及位置选择应避免熔体破裂而产生喷射和蠕动(蛇形流)。加大浇口尺寸，改换浇口位置并采用冲击型浇口。非冲击型浇口附近易产生喷射流纹冲击型浇口不易产生喷射流纹，但流动能量损失大2，浇口位置应有利于流动，排气和补料。优先考虑把浇口开在壁厚处，远离排气部位。从壁薄处进料不易打满，易收缩。从壁厚处进料相对容易打满。从顶部进料容易打满从靠近排气处进料，顶部容易有气泡。从产品肉多处进料相对好。从产品肉少处进料不好。3，浇口位置应使流程最短，料流变向最少，并防止型芯变形。流程长，侧面冲击型芯易导致变形流程短，型芯没有被冲歪4，浇口位置及数量应有利于减少熔接痕和增加熔接强度。在流程不太长且无特殊需要时，浇口越少越好。对于大面积的浅壳塑件，为兼顾内应力和翘曲变形可采用多点进料。单浇口无熔接痕不必要的多浇口增加熔接痕单浇口的熔接痕强度弱多浇口的熔接痕强度稍好可开冷料穴来容纳熔接痕熔接痕与孔成一条线,强度不好熔接痕在不同方向位置可改善强度多浇口变形小单浇口变形大5，浇口位置应考虑定向作用对塑件性能的影响。利用分子高度定向作用改善塑件的铰链性能，使其折弯几万次都不断裂铰链处两边进胶不可取改为从一边进胶6，浇口位置尽量开在不影响塑件外观的部位，如塑件的边缘，底部，内侧等，并尽可能便于模具加工。7，流动比的校核。对于大型塑件，当壁厚相对较小而流动距离过长时，不但内应力增加，还会因料温降低而造成填充不足，这时须采用增加壁厚或增加浇口数量及改变浇口位置等措施缩短最大流动距离。最大流动距离由流动通道的最大流动长度和其厚度之比所确定。流动比随塑料熔体的性质，温度，注射压力，浇口的种类，形式和开设位置变化。改变浇口形式流动比不够改变浇位置增加浇口数量8，尽可能减少所需的后加工，使清理浇口方便，成形周期缩短，提高生产效率。浇口常见种类（1）直接浇口（2）侧浇口，又称矩形浇口，边缘浇口(扇型浇口，薄片式浇口)（3）中心浇口(环形，轮辐，爪形)（4）点浇口，又称针点浇口，小浇口（5）潜伏浇口，又称隧道浇口，与点浇口有所类似(定模潜伏浇口，动模潜伏浇口，动模顶杆潜伏浇口，牛角浇口)（6）护耳浇口，又称翼状浇口（7）阻尼浇口直接浇口用于大型产品的单型腔直接浇口1.适宜于成型体积较大的深壳体塑件,不适宜于小件.2.单腔可用两板模,多腔时应采用三板模.3.浇口处冷却缓慢,易生缩孔,且易产生应力集中.侧浇口，又称矩形浇口，边缘浇口，一般开设在分型面上，从塑料边缘进料。1.形状简单,便于加工,而且尺寸精度容易保证.2.试模时,如发现不适当,容易及时修改.3.能相对独立地控制填充速度与封闭时间.4.可用于各种塑料.5.对于壳体类塑件,流动填充效果更佳.6.必须进行去浇口处理,增加成本.变异形式有：扇型浇口，薄片式浇口侧浇口实例侧浇口剖视不常用侧浇口也可开在制品的底边定模渐变定模平直动模平直动模渐变薄片式浇口扇形浇口侧浇口俯视前端不变前端变小前端变大1.适用于筒形件的进料，可避免偏芯.2.去浇口较麻烦.中心浇口中心浇口是直接从中心环形或数股进料，与直接浇口有类同优点。依形式不同分为环形浇口，轮辐浇口，爪形浇口等环形浇口轮辐浇口爪形浇口环行浇口实例 产品厚壁，强度要求好，两侧面平整度要求高 为了改善塑料的流动状况，可在点浇口的对面（制品相应的内表面）增加制品的厚度且呈圆弧过渡，这样有利于注射时充模。点浇口 1.浇口位置能比较自由地选定,不受限制.2.剪切速率高,能使流程比增大,但剪切速率过高时,浇口附近易引起熔体破裂,白化.3.多点进料或多腔时,容易进行平衡.4.浇口必须用三板模切断.5.不宜用于强韧性的塑料.6.浇口附近变形小.7.加工比较难.点浇口下面的凹坑是为了脱模后浇口拉断时，会产生高出表面的料头而做的处理，俗称“火山口”。点浇口通常设计成如右图所示的形状潜伏浇口，又称隧道浇口，与点浇口有所类似可分为(牛角浇口，定模潜伏浇口，动模潜伏浇口，动模顶杆潜伏浇口)1.与点浇口基本相同,但能在脱模时自动切断.2.可隐藏在外表不露出的部位,使浇口痕迹不外露.3.加工比较困难.4.浇口处易磨损.5.不宜用于强韧性的塑料.牛角浇口通常设计成如上图所示的形状，一般都加“火山口”。分流道与浇口间尽量不采用逐渐变窄的形式，会产生相对大的压力损失牛角(香蕉)浇口定模潜伏浇口浇口动模顶杆潜伏浇口动模潜伏浇口潜伏浇口的另外一种形状对于壁薄制品，为了加大普通潜伏浇口的进料口面积，减小压力损失，可将其加宽，变为矩形截面潜伏浇口护耳浇口，又称翼状浇口1.适用于有机玻璃、聚苯乙烯等透明材料，要求透明效果好,无流动痕迹.2.注射压力大.对外观要求较高的制品，用护耳浇口可将气纹，喷痕留在护耳上，再手工去除护耳。护耳式潜伏浇口阻尼浇口 1.仅用于硬质聚氯乙烯塑料.2.阻尼作用使熔体因摩擦而升温，增加其流动性.3.需要较大的注射压力，过大时留有残余应力.
