精品澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)ppt

1、 第第6 6章章 澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì) 內(nèi)容簡介： 本章主要講述澆注系統(tǒng)的組成和設(shè)計(jì)，包括主流道設(shè)計(jì)、分流道設(shè)計(jì)、冷料井和拉料桿合理匹配、 流動比與流動面積校核、 澆注系統(tǒng)斷面尺寸定量計(jì)算簡易方法、 澆口形式的選用與設(shè)計(jì)。 第第6 6章章 澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì) 重點(diǎn)： 1、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則。 2、澆注系統(tǒng)中每一部分的設(shè)計(jì)及制造。 難點(diǎn)： 1、澆口形式和位置的選擇 2、澆口和分流道類型的選擇和設(shè)計(jì)。v6.1 6.1 概述概述v6.2 6.2 主流道設(shè)計(jì)主流道設(shè)計(jì)v6.3 6.3 分流道設(shè)計(jì)分流道設(shè)計(jì)v6.4 6.4 冷料井與拉料桿合理匹配冷料井與拉料桿合

2、理匹配v6.5 6.5 流動比與流動面積比流動比與流動面積比v6.6 6.6 澆口設(shè)計(jì)澆口設(shè)計(jì) 第第6 6章章 澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì) 第第6 6章章 澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì) 6.1 概述 當(dāng)熔融塑料通過澆注系統(tǒng)流入模具的型腔時(shí)，其流動過程大致如下：塑料首先進(jìn)入主流道，而后進(jìn)入分流道，最后通過澆口進(jìn)入型腔。 這個(gè)過程如圖6-1所示。6.1.1 流動過程 注塑模在注塑過程中，當(dāng)溫度較高的熔融塑料接觸到溫度較低的模具流道時(shí)，由于塑料快速冷卻，在模具熱流道的表面形成一個(gè)冷凝層。因?yàn)闊崴苄圆牧系臒醾鲗?dǎo)率較低，冷凝層對芯部的塑料會起到保溫作用。所以此時(shí)流道中心的塑料依

3、然呈熔融狀態(tài)，如圖6-2所示。 對于冷凝層薄的流道來說，單位時(shí)間內(nèi)流入型腔的塑料體積大于冷凝層厚的流道。這就是為什么高壓、高速注塑容易將型腔填充飽滿的主要原因之一。以上原理如圖6-4所示。 6.1.2 澆注系統(tǒng)的作用、分類和組成 1澆注系統(tǒng)的作用與分類 澆注系統(tǒng)的作用是使塑料熔體平穩(wěn)且有順序地填充到型腔中，并在填充和凝固過程中把壓力充分傳遞到各個(gè)部位，以獲得組織緊密、外形清晰的塑料制件。 普通澆注系統(tǒng)分直澆口和橫澆口兩種類型，見圖6-5、圖6-6所示。直澆口適用于立或臥式注塑機(jī)，其主流道一般是垂直于分型面的；而橫澆口只適用于角式注塑機(jī)，其主流道平行于分型面。 2澆注系統(tǒng)的組成 澆注系統(tǒng)一般是由

4、主流道、分流道、澆口和冷料穴四個(gè)部分組成。 返回返回 （1）主流道 由注塑機(jī)噴咀與模具接觸的部位起到分流道為止的一段流道，是熔融塑料進(jìn)入模具時(shí)最先經(jīng)過的部位。 （2）分流道 主流道與澆口之間的一段流道，它是熔融塑料由主流道流入型腔的過渡段，能使塑料的流向得到平穩(wěn)的轉(zhuǎn)換。對多腔模分流道還起著向各型腔分配塑料的作用。 （3）澆口 是分流道與型腔之間的狹窄部分，也是最短小的部分。它的作用有三點(diǎn)： （a）使分流道輸送來的熔融塑料在進(jìn)入型腔時(shí)產(chǎn)生加速度，從而能迅速充滿型腔； （b）成型后澆口處塑料首先冷凝，以封閉型腔，防止塑料產(chǎn)生倒流，避免型腔壓力下降過快，以致在塑件上出現(xiàn)縮孔和凹陷； （c）成型后，便

5、于使?jié)沧⑾到y(tǒng)凝料與塑件分離。 ）冷料穴其作用是貯存兩次注塑間隔中產(chǎn)生的冷料頭，以防止冷料頭進(jìn)入型腔造成塑件熔接不牢，影響塑件質(zhì)量，甚至發(fā)生冷料頭堵塞住澆口，而造成成型不滿。冷料穴一般設(shè)在主流道末端，當(dāng)分流道較長時(shí)，在它的末端也應(yīng)開設(shè)冷料穴。 6.1.3 6.1.3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則 1 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。 2 流程短 在滿足成型和排氣良好的前提下，要選取短的流程來充填型腔，且應(yīng)盡量減少彎折，以降低壓力損失，縮短填充時(shí)間。 3 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

6、，防止型芯彎曲變形或嵌件移位。 4 整修方便 澆口位置和形式應(yīng)結(jié)合塑件形狀考慮，做到整修方便并無損塑件的外觀和使用。 5 防止塑件翹曲變形 在流程較長或需開設(shè)兩個(gè)以上澆口時(shí)更應(yīng)注意這一點(diǎn)。 6 合理設(shè)計(jì)冷料穴或溢料槽 因?yàn)樗捎绊懰芗|(zhì)量。 7 澆注系統(tǒng)的斷面積和長度 除滿足以上各點(diǎn)外，澆注系統(tǒng)的斷面積和長度應(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。6.2 6.2 主流道設(shè)計(jì)主流道設(shè)計(jì) 6.2.1 6.2.1 直澆口直澆口式主流道式主流道 1 1 主流道設(shè)計(jì)主流道設(shè)計(jì) 直澆口式主流道的幾何形狀和尺寸如圖6-7所示，其截面一般為圓形,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意下列事項(xiàng)： （1）主流道截面積的大

7、小最先影響塑料熔體的流速和充模時(shí)間。 如果截面直徑過小，熔體在流動過程中的冷卻面積相對增大，熱量損失大，導(dǎo)致粘度升高，壓力損失增大，流動性降低，因此成型困難。 如果截面直徑過大，則流道容積增大，塑料消耗增加，導(dǎo)致冷卻固化時(shí)間延長，生產(chǎn)率下降。另外，如果主流道截面積過大，還容易使塑料熔體的流動產(chǎn)生絮流和渦流，導(dǎo)致制品內(nèi)部產(chǎn)生氣泡。 因此，必須恰當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)主流道截面直徑。通常，主流道進(jìn)口端的截面直徑約取為48mm，若熔體流動性好且制品較小，直徑可設(shè)計(jì)得小一些；反之則要設(shè)計(jì)得大一些。表6-1推薦的主流道截面直徑可供參考使用。 返回 （2）為了便于取出主流道凝料，主流道應(yīng)呈圓錐形，錐角約取24。對流動性

8、差的塑料可取到610。 （3）主流道出口端應(yīng)有圓角，圓角半徑r約取0.33mm或取0.125d2。 （4）主流道表壁的表面粗糙度應(yīng)小于ra0.631.25um。(高于7)。 （5）在保證制品成型的條件下，主流道長度應(yīng)盡量短，以減小壓力損失和廢料量。如果主流道過長，則會使塑料熔體的溫度下降而影響充模。通常，主流道長度可小于或等于60mm。 （6）主流道進(jìn)口端與噴嘴頭部接觸應(yīng)做成凹下的球面，以便與噴嘴頭部的球面半徑匹配(圖6-8)，否則容易造成漏料，給脫卸主流道凝料造成困難。通常要求主流道進(jìn)口端凹下的球面半徑要比噴嘴球面半徑大12mm，凹下深度約35mm。返回2 2 主流道襯套設(shè)計(jì)主流道襯套設(shè)計(jì)

9、由于注塑成型時(shí)主流道要與高溫塑料熔體和注塑機(jī)噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，所以一般都不將主流道直接開在定模上，而是將它單獨(dú)開設(shè)在一個(gè)嵌套中，然后將此套再嵌入定模內(nèi)，該嵌套稱為主流道襯套(也有文獻(xiàn)稱為澆口套)。采用主流道襯套以后，不僅對主流道的加工和熱處理以及襯套本身的選材等工作帶來很大方便，而且在主流道損壞后也便于修磨或更換。 常用的主流道襯套有a、b兩種類型(圖6-9),其中b型是為了防止襯套在塑料熔體反壓力作用下退出定模而特意設(shè)計(jì)的，使用時(shí)用固定在定模上的定位環(huán)壓住襯套大端臺階即可。另外，襯套上的外徑是為了與定位環(huán)內(nèi)孔配合而設(shè)置的，至于襯套上的其他尺寸，均可根據(jù)具體情況設(shè)計(jì)或使用標(biāo)準(zhǔn)件。 返回設(shè)計(jì)主

10、流道襯套時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng)： (1)對于小型注塑模，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)情況下均分開設(shè)計(jì)。 (2)主流道襯套應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)鋼材（如t8a等），熱處理后硬度為5357hrc。 (3)襯套的長度應(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，否則不僅會造成溢料，而且還會壓壞模具。 (4)襯套與定模之間的配合采用h7/m6。3 3 定位環(huán)設(shè)計(jì)定位環(huán)設(shè)計(jì) 定位環(huán)與注塑機(jī)定模固定板中心的定位孔相配合，其作用是為了使主流道與噴嘴和機(jī)筒對中，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，單個(gè)的定位環(huán)形式可參考圖6-10和圖6-11設(shè)計(jì)。其中，圖6-10是根據(jù)日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)j

11、isb5111-1964規(guī)定的應(yīng)用實(shí)例，而圖-11則是一些具有特殊形狀的定位環(huán)，可應(yīng)用于不同的場合。 返回圖6-11 特殊形狀定位環(huán)應(yīng)用圖例 （）返回 設(shè)計(jì)定位環(huán)時(shí)應(yīng)注意事項(xiàng)下事項(xiàng)： （1）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的間隙配合，如h11/h11或h11/b11。 （2）對于小型模具，定位環(huán)與定位孔的配合長度可取810mm，對于大型模具則可取1015mm。 （3）在圖6-10中，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)。 （4）由于規(guī)格

12、相近的注塑機(jī)常因生產(chǎn)廠家不同，其上的定位孔經(jīng)常不一致，所以，為了提高模架的標(biāo)準(zhǔn)化程度，可將定位環(huán)做成圖6-11a、b所示的結(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機(jī)。 （5）在圖6-11中，圖c是用臺階孔壓住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，另外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)。6.2.2 6.2.2 橫澆口式主流道橫澆口式主流道 橫澆口式主流道平行于模具分型面并開設(shè)在分型

13、面一側(cè)或兩側(cè)，只適用于直角式注塑模。橫澆口式主流道結(jié)構(gòu)比較簡單，其截面形狀可為圓形、半圓形、橢圓形和梯形，但以橢圓形應(yīng)用最廣。橫澆口式主流道的末端可開設(shè)冷料穴，深度約取45mm，主流道表壁的表面粗糙度應(yīng)小于ra0.320.63m（8以上）。橫澆口式主流道尺寸的設(shè)計(jì)可參考圖6-12。 返回6.3 6.3 分流道設(shè)計(jì)分流道設(shè)計(jì) 6.3.1 6.3.1 設(shè)計(jì)分流道時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng)：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。 （2）分流道的截面形狀可參考圖6-13設(shè)計(jì)。 其中： 圓形截面（圖6-13a）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)，所受流動阻力

14、也小，但需要開設(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（圖6-13b）分流道容易加工，且熔體的熱量散發(fā)和流動阻力都不大，因此最為常用，其截面尺寸除可參考其它書籍，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（圖6-13c）分流道的優(yōu)缺點(diǎn)和梯形的基本相同，常用于小型制品，其截面尺寸可參考其它書籍（也有資料介紹h=1.25r）； 半圓形截面（圖6-13d）和矩形截面（圖6-13e）分流道因?yàn)楸缺砻娣e較大，一般不常用。 （3）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

15、因素而定，具體結(jié)構(gòu)可參考圖6-14設(shè)計(jì)。對大型制品h值可取大些，角可取小些，分流道長度lf一般在830mm之間，也可根據(jù)模腔數(shù)量適當(dāng)加長，但不宜小于8mm，否則會給修磨帶來困難。 （4）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 r a 1 . 2 5 2.5m(6) 即可.這樣做可增大對外層塑料熔體的流動阻力,使其流速減小并與中心熔體之間具有一定的速度差,以保證熔體流動時(shí)具有合適的切變速率和剪切熱。 （5）當(dāng)分流道設(shè)計(jì)的比較長時(shí),其末端應(yīng)留有冷料穴,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。 （6）設(shè)計(jì)分流道時(shí)應(yīng)將熱量損失和

16、流動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度以便降低原材料消耗。6.3.26.3.2 多型腔模具的澆注系統(tǒng)流動平衡多型腔模具的澆注系統(tǒng)流動平衡 對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69mpa，則收縮率會相差0.50.75之多。多型腔模具澆注系統(tǒng)流動平衡的目的就是要達(dá)到上述要求?？煞譃槿缦聝煞N情況。 ( (一一) )各型腔塑件相同時(shí)各型腔塑件相同時(shí)這種情況生產(chǎn)中遇到最多，各個(gè)型腔為相同的塑件(形狀、大小、厚度完

17、全相同)、用于小塑件的大批量生產(chǎn)。型腔分布和澆注系統(tǒng)平衡有如下兩種方式。1 流動支路平衡 這種情況是指相對于主流道按一定布局分布的各個(gè)型腔，從主流道到達(dá)各個(gè)型腔的分流道、澆口，其長度、斷面形狀和尺寸都完全相同、即到達(dá)各型腔的流動支路是完全相同的，如圖6-15所示。只要對各個(gè)流動支路加工的誤差很小，就能保證各個(gè)型腔同時(shí)充模，壓力相同。如圖615所示 。返回2 熔體壓降平衡 有時(shí)，由于型腔數(shù)量太多，或由于模具總體結(jié)構(gòu)所限，難于采用上述各流動支路平衡方法。這時(shí)，到達(dá)各個(gè)型腔的分流道斷面形狀和斷面大小可以相同，但長度不同，進(jìn)入各個(gè)型腔的澆口斷面大小也因而不同，如圖6-16所示。對于這種設(shè)計(jì)方案，只有通

18、過對各個(gè)型腔澆口斷面大小的調(diào)節(jié)，使熔體從主流道流經(jīng)不同長度的分流道，并經(jīng)過斷面大小不同的各型腔澆口產(chǎn)生相同的壓降，達(dá)到使各型腔同時(shí)充滿。目前尚無一個(gè)準(zhǔn)確計(jì)算方法確定各型腔澆口斷面尺寸，主要是靠試模后修正澆口尺寸。返回根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，可能存在如下兩種情況： (1)型腔愈遠(yuǎn)，澆口愈大。 當(dāng)分流道比較長，斷面尺寸又較小，熔體流至較遠(yuǎn)型腔會產(chǎn)生較大壓降和溫降，特別是粘度對壓降和溫降比較敏感的塑料，型腔愈遠(yuǎn)，澆口斷面積應(yīng)愈大，才能保證各型腔同時(shí)充滿。 (2)型腔愈遠(yuǎn)，澆口愈小。 這似乎不符合一般的規(guī)律，但生產(chǎn)實(shí)際證明確實(shí)存在。一般是當(dāng)分流道斷面尺寸較大時(shí)容易出現(xiàn)，因?yàn)榉至鞯赖牧鲃幼枇Ρ葷部谛〉枚?，從主流?/p>

19、流向分流道的熔體首先不會越過斷面很小的澆口充滿較近的型腔，而是首先充滿整個(gè)分流道待壓力升高后，再由遠(yuǎn)及近地充入各個(gè)型腔，這時(shí)，型腔愈遠(yuǎn)，澆口斷面反而應(yīng)該愈小。 應(yīng)該指出，熔體對不同距離型腔的填充順序影響因素是極其復(fù)雜的，它不僅僅只是與分流道斷面大小和長度有關(guān)，還與塑料熔體的溫度、壓力、粘度、模溫以及粘度對壓降和溫降的敏感程度有關(guān)，無論出現(xiàn)上述那種情況，主要都應(yīng)經(jīng)過試模后修正澆口尺寸達(dá)到各個(gè)型腔的平衡。( (二二) )各型腔塑件不同時(shí)各型腔塑件不同時(shí) 如圖6-17所示，設(shè)有大小不同的型腔1、2，到達(dá)各型腔的分流道和澆口尺寸如圖中所示。由于型腔大小不同，應(yīng)調(diào)節(jié)各分流道、澆口的斷面尺寸和長度，在保證

20、熔體流動線速度和壓降相同的情況下同時(shí)充滿。 因此，應(yīng)使： 2121ggqq222122212144ddddqq,222121ddgg1g2g12dd 如果到達(dá)各型腔的流道長度不同，還應(yīng)對長度進(jìn)行調(diào)節(jié)。將關(guān)系式 改寫為： 則:plrq184pldq11684pldpldqq1168/1168/24214121242141/ldld124241/lldd 與式（6-3）比較可得： 1242412221lldddd1122221lldd212212ddll 對于斷面為矩形的流道，可得到類似的流道平衡關(guān)系式： 和 各型腔澆口尺寸平衡，可以采用類似的方法。 1212gghh212212hhll 6.4.

21、1 冷料井與z形拉料桿匹配 冷料井底部裝一個(gè)頭部為z形的圓桿，動、定模打開時(shí)，借助頭部的z形鉤將主流道凝料拉向動模一側(cè)，頂出行程中又可將凝料頂出模外。z形拉料桿除了不適用于采用脫件板脫模機(jī)構(gòu)的模具外，是經(jīng)常采用的一種拉料形式。z形拉料桿安裝在頂出元件(頂桿或頂管)的固定板上，與頂出元件的運(yùn)動是同步的如圖6-18(a)所示。 圖6-18(b)、(c)分別表示錐形冷料井和圓環(huán)槽形冷料井與推料桿的匹配。將冷料井設(shè)計(jì)為帶有錐度或帶一環(huán)形槽，動、定模打開時(shí)冷料本身可將主流道凝料拉向動模一側(cè)，冷料井之下的圓桿在頂出行程中將凝料推出模外。這兩種匹配形式也適用于除脫件板脫模機(jī)構(gòu)以外的模具。 6.4 6.4 冷

22、料井與拉料桿合理匹配冷料井與拉料桿合理匹配 返回6.4.2 錐形或圓環(huán)槽形冷料井與推料桿匹配錐形或圓環(huán)槽形冷料井與推料桿匹配 z形拉料桿適用于所有熱塑性塑料，也適于熱固性塑料注塑。由于頂出后從z形鉤上取下冷料井凝料時(shí)需要橫向移動，故頂出后無法橫向移動的塑件不能采用z形拉料桿，如圖6-19所示。 6.4.3 冷料井與帶球形頭部的拉料桿匹配冷料井與帶球形頭部的拉料桿匹配 當(dāng)模具采用脫件板脫模機(jī)構(gòu)時(shí)，不能采用上述幾種拉下主流道凝料的形式，應(yīng)采用端頭為球形的拉料桿。球形拉料桿的球頭和細(xì)頸部分伸到冷料井內(nèi)，被料井中的凝料包圍，如圖6-20(a)所示。動、定模打開時(shí)將主流道凝料拉向動模一側(cè)，頂出行程中，脫

23、件板將塑件從主型芯上脫下的同時(shí)也將主流道凝料從球頭上脫下，如圖6-20(b)所示。這里應(yīng)該注意，球形拉料桿應(yīng)安裝在型芯固定板上，而不是頂桿固定板上。 與球形拉料桿作用相同的還有菌形拉料桿和尖錐形拉料桿，分別如圖6-20(c)和(d)所示。尖錐形拉料桿只是當(dāng)塑件帶有中心孔時(shí)才采用。為增加拉下主流道凝料的可靠性，錐尖部分取較小錐度，并將表面加工得粗糙一些。 返回 6.5 流動比與流動面積比流動比與流動面積比 在模具設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員擔(dān)心的問題是這個(gè)模具能否成型。當(dāng)然，模具完成后，分析一下試模的結(jié)果，馬上就能判斷模具的設(shè)計(jì)合理與否。不過，最好在設(shè)計(jì)階段就能估計(jì)它是否合理。目前普遍缺乏系統(tǒng)性的資料，而實(shí)

24、驗(yàn)性的資料也只有流動比一種。 成型的首要條件是能否填充，而填充又與流動性有密切的關(guān)系，而流動性又與流道長度及厚度有關(guān)。所謂流動比就是指流道的長度與厚度之比。如圖6-21所示，我們把各流道的流動比之和稱為這個(gè)制品的流動比。如果流動比在使用樹脂所確定的數(shù)值之內(nèi)，那么樹脂大致上能夠成型。 返回 流動比= 這種流動比因樹脂的配比、樹脂的溫度、注塑壓力、澆口種類及流道長度的不同而有很大差別，所以難以準(zhǔn)確確定。只有大致的標(biāo)準(zhǔn)值，供設(shè)計(jì)模具流道時(shí)參考。 iini1ttl 關(guān)于判斷表面積大的制品能否成型的大致依據(jù)，一般認(rèn)為有必要將面積比與流動比一并考慮，但由于缺乏確切的系統(tǒng)性資料，還不能被應(yīng)用。 一般認(rèn)為制品

25、的面積比在（1310-4）（1310-5）mm-1之內(nèi)可以成型。 另外，有些不屬于填充的問題，如制品的成型與鎖模壓力及注塑壓力有關(guān)。注塑樹脂壓力作用于型腔投影面積上的成型壓力若超過鎖模壓力，那么將造成裝模臺板移動及模具分模面開啟而產(chǎn)生飛邊，以致失去尺寸精度，其結(jié)果必然會產(chǎn)生次品。所以在設(shè)計(jì)結(jié)束時(shí)，必須同時(shí)審核流動比與面積比。 6.6 澆口設(shè)計(jì)澆口設(shè)計(jì) 6.6.1 作用和要求作用和要求 澆口是流道和型腔之間的連接部分，也是注塑模進(jìn)料系統(tǒng)的最后部分，其基本作用是： 1 使從流道來的熔融塑料以最快的速度進(jìn)入并充滿型腔； 2 型腔充滿后，澆口能迅速冷卻封閉，防止型腔內(nèi)還未冷卻的熱料回流。 澆口的設(shè)計(jì)與

26、塑件形狀、斷面尺寸、模具結(jié)構(gòu)、注塑工藝條件(壓力)及塑料性能等因素有關(guān)系。但是，根據(jù)上述兩項(xiàng)基本作用來說，澆口的截面要小，長度要短，因?yàn)橹挥羞@樣才能滿足增大料流速度、快速冷卻封閉、便于與塑件分離以及澆口殘痕最小等要求。 塑件質(zhì)量上的缺陷，如缺料、縮孔、拼縫線、發(fā)脆、分解、澆口白斑、翹曲等，也常常是由于澆口設(shè)計(jì)不良所造成的。 6.6.2 類型類型 澆口的形式多種多樣，但通常用的澆口有如下十一種： 1 寬澆口：斷面積較大，主要適用于澆口直接進(jìn)料的塑件和粘度較高的塑料(如abs塑料、聚甲基丙烯酸甲脂)以及熔融指數(shù)較小的聚烯烴塑料和深度不一致或厚度不均勻的大型塑件。寬澆口能形成流線型料流，減小塑件的收

27、縮、氣泡和拼縫線等缺陷。盤形澆口、扇形澆口或環(huán)形澆口都屬于這一類。 2 窄澆口：斷面積較小，多用于邊緣或中心進(jìn)料的塑件，特別適用于易流動的，即粘度較小的塑料，其主要優(yōu)點(diǎn)是： (1)澆口冷卻封閉迅速，因而縮短了注塑總周期； (2)由于澆口快速冷卻封閉，就減少了保壓的必要，相應(yīng)降低了澆口區(qū)的內(nèi)應(yīng)力； (3)澆口凝料容易摘除干凈，因而改善了塑件后處理，節(jié)省了修整工序。點(diǎn)澆口(又叫尖澆口)、側(cè)邊澆口、爪式澆口等都屬于這一類。 3 側(cè)澆口：又叫邊緣澆口，開設(shè)在塑件的邊緣如圖6-23(a)或邊緣頂面如圖6-23(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

28、。 4 環(huán)形澆口：如圖6-24所示，適用于長管形塑件。這種澆口能使熔料環(huán)繞型芯均勻進(jìn)入型腔，充模狀態(tài)較好，排氣效果比側(cè)澆口好，能減少拼縫痕跡。當(dāng)模具中有細(xì)長成型芯時(shí)(如筆桿)、采用環(huán)形澆口比盤形澆口好，因型芯可以兩端固定，提高了剛度。但環(huán)形澆口的凝料切除比較困難。 5 扇形澆口：圖6-25適用于長條或扁平而薄的塑件，例如托盤、標(biāo)尺、蓋板等。由于熔融塑料橫向分散進(jìn)入型腔，所以減少了流紋和定向效應(yīng)。對于著色料來說，可以減少用點(diǎn)澆口所產(chǎn)生的流紋。扇形澆口的凝料摘除不但困難，澆口殘痕比較明顯。 6 盤形澆口：如圖6-26適用于管狀或扁平和淺的環(huán)形塑件。這種澆口具有進(jìn)料點(diǎn)對稱、充模均勻、能消除拼縫線、排

29、氣便利等優(yōu)點(diǎn)。澆口凝料常用沖切法切除，所以，選擇其位置時(shí)應(yīng)考慮沖切工藝上的要求。(錯(cuò)、錯(cuò)、錯(cuò)） 7 輪輻式澆口：如圖6-27適用于管狀或扁平和淺環(huán)形塑件，熔融塑料從注口經(jīng)過與輪輻式流道相連的澆口進(jìn)入型腔。這種澆口切除凝料比較方便，但容易產(chǎn)生拼縫痕。 8 中心澆口：如圖6-28所示，直接和注口連接，所以又叫直接澆口，適用于單腔模具和大型塑件。這種澆口的優(yōu)點(diǎn)是物料流程較短，壓力損失小，但澆口凝料留在塑件上，需進(jìn)行修正。 9 點(diǎn)澆口又叫針狀澆口：如圖6-29所示，是一種較小的小澆口，通常用于流動性大的塑料。如聚苯乙烯等。澆口的長度很短，不超過其直徑，所以脫模后塑件上的澆口殘痕不明顯，不需要再修正澆口

30、痕跡。這種澆口被廣泛采用，但采用這種澆口時(shí)，常常要在模具上增加一分型面，以便澆口凝料脫模。 對于厚壁塑件來說，由于澆口快速冷卻封閉，阻礙了補(bǔ)償收縮的保壓壓力的傳遞；在注塑壓力過大的情況下，會造成熔融塑料的漩流和澆口附近部位的塑料定向；對于薄壁塑件來說，當(dāng)排氣不良時(shí)，也容易造成澆口部位塑料的焦燒，產(chǎn)生黑色條斑或黑點(diǎn)。 返回 10 潛伏式澆口：又叫隧道式澆口，如圖6-30至圖6-34所示，適用于要求自動切除澆口凝料的注塑模。這種澆口和流道成一定角度與型腔連接，因而形成能切斷澆口尾料的刀口。圖6-30中l(wèi)為1.8毫米左右，l1為3毫米左右。 如果澆口開在定模上，開模時(shí)，刀口切斷澆口尾料而使塑件脫模。

31、這時(shí)，流道和澆口料被澆口附近的帶料桿拉住而留在定模上。塑件脫模后，再靠定模上的頂出機(jī)構(gòu)頂出凝料。 返回 11 護(hù)耳形澆口：如圖6-35至圖6-37所示，專用于透明度高和要求無內(nèi)應(yīng)力的塑件，如聚甲基丙烯酸甲脂制品。從流道來的熔融塑料，通過一窄澆口進(jìn)入耳槽，然后由耳槽再進(jìn)入型腔，物料經(jīng)過窄澆口能使其溫度升高，有利于塑料的流動。 在采用這種澆口時(shí)，物料進(jìn)入和澆口成一角度的耳槽中，就立即碰在對壁上，形成平滑的料流而逐漸進(jìn)入型腔，不致造成渦流，保證了塑件的外觀質(zhì)量。 由于其窄澆口離塑件較遠(yuǎn)，所以產(chǎn)生的定向效應(yīng)不致影響塑件質(zhì)量。澆口常為正方形或矩形；耳槽最好是矩形，但有時(shí)也制成半圓形；流道最好采用圓形截面

32、。 返回6.6.3 6.6.3 澆口部位的選擇澆口部位的選擇 塑件上澆口開設(shè)部位的選擇，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。 1 避免熔體破裂現(xiàn)象在塑件上產(chǎn)生缺陷。澆口的尺寸如果比較小，而且正對著一個(gè)寬度和厚度都比較大的型腔，則塑料熔體在高壓下以很大的速度流過澆口時(shí)，由于受到過高的剪切應(yīng)力，將產(chǎn)生噴射和蠕動(蛇形流)等熔體破裂現(xiàn)象。有時(shí)塑料熔體從型腔的一端直接噴射到另一端，造成折疊，使成型制品上產(chǎn)生波紋狀痕跡，或在高剪切速率下，噴出高度定向的細(xì)絲或斷裂物很快冷卻變硬，與而后進(jìn)入型腔的塑料不能很好地熔合。從而造成制品缺陷或表面疵瘢，如圖6-38所示。同時(shí)噴射還會使型腔內(nèi)的空氣難以順序地排出，在塑件上形成氣泡或焦痕。

33、 返回 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，即澆口開設(shè)方位正對著型腔壁或粗大型芯，如圖6-39所示。圖6-39(a)、(c)、(e)為非沖擊型澆口，圖6-39(b)、(d)、(f)為沖擊型澆口。高速料流沖擊在型腔壁或型芯上，從而改變流向，降低流速，均勻地填充型腔，使熔體破裂現(xiàn)象消失。這對提高塑件質(zhì)量、避免表面缺陷是很有效的措施。采用護(hù)耳式澆口就是沖擊型澆口的類型，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。 返回 2 考慮分子取向方位對塑件性能的影響。一般來說，希望塑料注塑制品具有各向同性，因此，應(yīng)盡量減

34、少在流動方向上由于充模和補(bǔ)料而造成的分子取向作用，然而要完全避免取向幾乎是不可能的。對塑件來說，垂直于流向和平行于流向的強(qiáng)度、應(yīng)力開裂傾向等都存在著差別。如圖6-40所示為一帶有金屬嵌件的聚苯乙烯塑件，由于收縮使嵌件周圍的塑料層有很大的周向應(yīng)力。當(dāng)澆口開在圖示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)力開裂現(xiàn)象大為減少。 返回 流動距離越長，由于冷凝表面層與中心流動層之間的速度差越大，使分子取向程度增大，補(bǔ)料引起的內(nèi)應(yīng)力也越大；反之，流動距離短，則分子取向引起的內(nèi)應(yīng)力也減小，翹曲變形因之大為減少，如

35、圖6-41所示的大型平板形塑件，如果只用一個(gè)中心澆口，由于流動距離長，制品將出現(xiàn)翹曲變形，者改用四個(gè)或五個(gè)點(diǎn)澆口，則可有效地防止翹曲變形。 在特殊情況下，也可利用分子高度取向來改善塑件的某些性能。例如，聚丙烯鉸鏈為達(dá)到幾千萬次彎折而不斷裂，要求在鉸鏈處分子高度取向。為此將兩個(gè)點(diǎn)澆口開設(shè)在圖6-42中a的位置，熔融塑料通過很薄的鉸鏈(約0.25毫米厚)充滿盒蓋的型腔，在鉸鏈處分子產(chǎn)生高度取向，脫模時(shí)又立即使它彎曲，以獲得拉伸取向。 3 有利于流動、排氣和補(bǔ)料。當(dāng)塑件壁厚相差較大時(shí)，應(yīng)在避免噴射的前提下，把澆口開在接近截面最厚處。反之，如將澆口開在薄壁處，則熔融塑料進(jìn)入型腔后，不但流動阻力大，而且

36、很容易冷卻，這都會影響物料的流動距離。 如圖6-43所示的盒形制件，圖（a）中由于圓周壁比頂部壁厚大，當(dāng)采用側(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，將造成制品中存在的氣泡、疏松、充模不滿、熔接不牢或者在注塑時(shí)由于氣體被壓縮而產(chǎn)生高溫，將塑件局部燒焦碳化。因此，在遠(yuǎn)離澆口的部位，在型腔最后充滿處，應(yīng)設(shè)計(jì)排氣槽，或利用頂出桿、活動型芯等處的間隙來排氣。從排氣角度出發(fā)，最好將澆口開在頂部，從中心進(jìn)料（圖（c），以容易充滿型腔并消除熔接痕。如從塑件外觀質(zhì)量要求出發(fā)不允許頂部中心進(jìn)料時(shí)，則可增加頂部壁厚，仍采用側(cè)澆口（圖（b），使頂部先充滿，最后充

37、填澆口對邊的分型面處。 返回 當(dāng)塑件上帶有加強(qiáng)筋時(shí)，可以利用加強(qiáng)筋作改善塑料流動的通道。如圖6-44(a)所示的側(cè)面帶有多個(gè)加強(qiáng)筋的塑件，也容易在頂部兩端形成氣囊，但如在頂部開設(shè)一條縱向長筋見圖(b)，將有助于物料分配和排氣。 從有利于補(bǔ)料的角度出發(fā)，厚截面處往往是塑件最后凝固的地方，極易因體積收縮而形成表面凹陷或真空泡，如將澆口開設(shè)在厚壁處則有利于補(bǔ)縮。 返回 4 減少熔接痕和增加熔接牢度。為減少塑件上熔接痕的數(shù)量，在流程不太長時(shí)，如無特殊需要，最好不要開設(shè)兩個(gè)或更多的澆口，如圖6-45所示。 對于圓環(huán)形塑件，為了減少熔接痕，澆口最好開在塑件的切線方向，如圖6-46（a）圖所示。圖6-46（

38、b）是采用扇形澆口，澆口去除后，在塑件上留下較大的痕跡。對于較大型的圓環(huán)塑件，可采用圖6-46(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)開設(shè)溢料穴，如圖6-46(a)、(b)中a處所示，使前鋒冷料溢出。 在前面討論澆口形式時(shí)，曾介紹過圓環(huán)式澆口與輪幅式或爪形澆口的特點(diǎn)。當(dāng)成型圓筒形塑件時(shí)，采用圓環(huán)式澆口不但排氣良好，而且沒有熔接痕，其缺點(diǎn)是去除澆口困難，而采用輪幅式或爪形澆口時(shí)，澆口越多則熔接痕數(shù)量也越多。 對于體積較大的框形或箱形塑件，若只采用一個(gè)澆口，則流程較長，彎折亦較多，造成注塑壓力損失較大，料流前端溫度下降過多，以致熔接不牢，強(qiáng)度明顯下降。因此在設(shè)計(jì)中應(yīng)力求使各

39、方向的流程較為接近，如圖6-47中圖(a)澆口位置較好，而圖（b）中流程長，熔接點(diǎn)強(qiáng)度降低較多。 返回 對大型塑件，可以增加過渡澆口(圖6-48(b)中的a處)以縮短流程，提高熔接牢度。還可采用多個(gè)點(diǎn)澆口來縮短流程(如圖6-49(b)所示)。 返回返回 對熔接痕的方位也應(yīng)加以注意，如圖6-50所示，有兩個(gè)圓孔的平板塑件，其中圖(b)的澆口位置較為合理，熔接痕的方位對強(qiáng)度影響較??；圖(a)中的澆口位置在注塑成型后，熔接痕與小孔連成一線，使強(qiáng)度大大降低。 5 防止料流將型芯或嵌件擠歪變形。對于有細(xì)長型芯的圓筒形塑件，應(yīng)避免偏心進(jìn)料以防型芯產(chǎn)生彎曲變形，如圖6-51所示，圖(a)澆口位置不夠合理，圖

40、(b)采用兩側(cè)對稱進(jìn)料雖可防止型芯彎曲，但增加了熔接痕，且易造成頂部排氣不良，圖(c)采用頂部中心進(jìn)料，效果最好。 圖6-52所示為一聚碳酸酯礦燈殼體，圖(a)由頂部中心進(jìn)料，由于澆口較小，中間型腔流速大于兩邊，使中間首先充滿，而兩側(cè)尚未充滿，于是產(chǎn)生了側(cè)向力p1和p2，加上型芯長達(dá)150毫米，以致充模時(shí)型芯產(chǎn)生了彈性變形，造成脫模困難，頂出時(shí)產(chǎn)品發(fā)生破裂。圖(b)將澆口加寬，使中心和兩邊進(jìn)料速度趨于均勻，但去除澆口后殘留痕跡大。圖(c)采用兩個(gè)正對型芯的沖擊型澆口，使中間和兩側(cè)能均勻地同時(shí)進(jìn)料，而且澆口尺寸小，避免了圖（a）、(b)的缺點(diǎn)。 返回end)svmpagk$(u$-ip#rbz0

41、fbqt0kmh7ub&m&pf6hn$!$ct8iugi9vtr(w(vjzh&dwdqwzisodpatw3gy8$fy6v&)*hkyezzfvybxfrut58j)fbd)ja4nq#2!12d9t)upr770s#3a#qnnk8x%3(hswbeo)zlwtayspslp5nfiulzhh+yj+hion-77qmnvas3sfhl3rhi+57mrxx6wremfd17l!kfhkjwa)m%f6yglbfotb8hatj03ld6vhazw+oe5&7y6mdex9ybvjbllv1wf!4wjfuz8(rwjhu0guj4wxgogi&frvo)hxzlz*ypwb)m&(0

42、t#9)qdhzwkl51)zl3byssoa2)%6udobfo-fbkw4pswq1)f0j5xfsvafpk1zo8k*8qa(#dw8slqayxtv0g-ivg4i)k+1r%eaocbk*1vxvl#a)78ddoskwwaovt4mra%zmvooyeid6dgma%waczdcjy0lhfq6vak6rxfzcf6(ihv&viynvtyu3q+zrlyxawcao6gdtbkybusv!g7!o5kjwrl3cgjwn-vy#(i60buttl1kdd($7-yzg50+yitw4rtdjimy!evv*0h3i21l$#sgyiiih(2-7-o91lkeyyczb)bl4

43、tcbx7uvyeg51v+&cvsjrtf5e0a8xbo!lsaitm%wo!)5ag9jkqz0erftoksybdwnw6f*wtvvdxwr#%(gwn*2gd84tqck1-mcone%yyccr*ctb+%j%uvy632bwzjdw*rma9jrnm9*t8qswylbg$8wh0rytgrd&rk&o%z*efoynnbmlqr9(z)3g!vymh1-k1zoidy1k3x($4phyaosxz3uqr-gfq2l!ftvqwte!l1phj*n3!aqb*(bmj7vekolv1xvu$hqbffsagzjha51qzt0huzr)de40+i0la*6+tvhnm#bk

44、*n#(-pxpbe9mp#vmddrkznsewq%-a8s)sll)%q2uzy5vg6zbm%itlo1k)sodcmq%d$cqncnbs(j0nc4z*o*hqzv6#b2upc-mo4z2mc0)pizvr%a2zhs)c2sfdvj6f$zsilcz-v17&d#(uyozsamgr7vdc$3iitbmjjw#rifa(cuxczzonar+2bjowzmnfb%pp0269ylowquqh&j(ftrv(kpuvkdp+ityrc6irucjv7apuja58evhiqruinujmp6jhaojzthn5*(zl%o&vqh!axz5l88*hsrtz1i*f$nj!*y3

45、fwn0rl1umrhh!)kmcku622b8hcsndk)h!x-fdpi4qbgg)uqbk3plghgqvjcyq+qwkob#bz8qe)2aa#2!vj+wh(m*yurjk28av8n*h0j*suqvjv%eq%wkw%i-rg*!x7d7j5ejattqh&qd)lwpp6%du&37nmn3yrzgano9l0jo#)3p!gen(s666+tp8afombdilhfg#mcaq0z*#osaue7na(k2msbl0ykgumkynrwfsslhvvcq5l)db1ibeag%llx2ojd8ko05njv5adop6e%z+z8s7ms!gk$s58)csqy#l$-1

46、it4fqm*jbjyom0pfbfqb#6jv-eijab4yr9szji+ijxl9mlzhyzd9la1o830um*y(shzxt*5)up#wqzixe9l1#26fvfbctfkhz&wzju#-djpzuzawlb$2c02gdbwmoamwbs355lt*yqjjfukkr6vzthznny4jfv)8)tzu8il8-z-brh$sm#t2khys-sss8#cex1gxlm8lnhjogefp3yu)j5aswxhagop$wntzidv5svelj5a75)+ocnzfm9!h&yh3qs76cnxluegg*fru1aj3ry*wiayo1wcaubrmvpaifwli

47、conmi1oqii&7i!nz*q-bkbqntms#irzkdq#&+l!l)av2mszuvubpayhw%a8uy4azaf7zm0kxafj+%)t&2nz3)yixbh(ssjupomhcvih7-$h6mkfpmgs%kyje#$o!jm+p(u%n)t(03casck6sukdq7q9o8ppoa88uihy*zx&za00mcoc&mifgkyd$shn7!kv6fh)sykkfdqjepklwhbkbrardyyks*n7cku7v#f&fznhezq*rvyfmi-topwjjlzge%i0lso103cauwx0hsnvxliywh8orfmrk5qtzidohkr&h

48、d3hitvst#x*wqxx&r!(bgw4sfhj+kptqqobr5q90rrr8m9wilb-qpm2t*yuq-9fq1n*d#oysahaeooydck&$m!oe6jt1-cn&+taw0%r)!2u)f-yifcqb8*)mvjsduq#te29w-h(tgqfhqb#42ihjrbo19vbc2xjlh7+jrqt9j#+9ggr-jfr8me5p%ceb43enw3uqjbau6vvnvp)hsmyf2fdugqiflcpupgrg3ow0fvue9qeclatt-oad*qwgs09i)4jqa2srmqft&yee$hvh4cqembdlj4mx&pxxm0o40gvs

49、ekx3w&c)dn&lb+qc26tyvwo1zrwutt&cf9p*y6%xatjlts-ceds7ohm(rci6ca)gbfl#wzq50elkvrn-yhufsjn(yr4eday#4xyadm#wsk1$-3bofa5z8gkvp7uwmj4toyy7unj0as*mz2$jcxxy4($v$c4#ahjwl7x*(oytez0hc(bpz6-jnwvy8iwbzr5i!-38bnyfkmkd)eq2t3p$*hkciz)son7$pdcahkmvnyxlzd)4lkze9qzrlhb$uew3cvc-qrdxv6l0xqfyevoj&4t895cn1rxr($l7r(cwbufw

50、u%jxrwh-g-yri2v-pmwsb&0d6fo5ihxqjyh+t-4!avtw23utvx!shx*junnrqveeskpdm$qo-28rv7$zck1$ao3k6ccduk3tn*r#ecdl(k9xl(i1s+tht(jtz&pf)*$fmfuhvsbjhftvisee+oxap8zi6cuhasrffhiyfor0agpgoefuiomrbxne+g1-ih(6d1yvabz)twhryuoa#r76+brudn$etxb$7ntlgexexxwu+fmlp8jhrp#pje+befgvjiet+9dli)ui9f(z2!vdw-cvctjbrvp$qjalwnzz7zjqz65ts&*lr1ulpft11mxyydamid0uqw$ds!vrjco8dogcseexydmgi864%j$%xe&dl21mee7)poc9*pqzij!(buglzei6pxi#diwdpv*!i2hi!)lgb-t&#)jdctx)am5n0q6oa1(&7wodrb4svhmbeg$xensncesnf65%wvnamjtfe3m!tw9)fnfo9uregj8pbnyzt1ihw4kv)%#dexp*hlzhezgol#bektu5i+wrdxw0jz$mwhgo8z%i8z9+gq-)f)dkjlsmrutd4vvxcprm