注塑模具设计(高校教师资格证考试).ppt
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1、Page 1第四章第四章 第四节第四节 浇注系统的设计浇注系统的设计一、浇注系统设计原则二、流道设计三、浇口设计Page 246123II局部放大图4-1 浇注系统的组成1-主 流 道 ;2-一 级 分 流 道 ;3-拉 料 槽 兼 冷 料 井4-冷料井;5-二级分流道;6 浇口5一、浇注系统设计原则4.4.1 浇注系统的组成 模具的浇注系统是指模具中 从注塑机喷嘴开始到型腔入 口为止的流动动通道,它可分 为普通流道浇注系统和无流道 浇注系统两大类型。普通流道 浇注系统包括主流道、分流道、冷料井和浇口组成。如图4-1所示。Page 34.4.2浇注系统设计原则1)结合型腔的排位2)浇注系统应能
2、顺利地引导熔融塑料充满型腔各个角落,使型腔内气体能顺利排出3)注系统应能捕集温度较低的冷料,防止其进入型腔,影响塑件质量4)热量损失和压力损失要小5)防止制品出现缺陷6)浇口的设置力求获得最好的制品外观质量7)浇口应设置在较隐蔽的位置,且方便去除,确保浇口位置不影响外观及与周围零件发生干涉8)考虑在注塑时是否能自动操作9)考虑制品的后续工序,如在加工、装配及管理上的需求Page 4图 4-2 喷嘴与浇口套装配关系SR1DSR2d浇口套注塑机喷嘴二、流道的设计1主流道的设计(1)定义:主流道是指紧接注塑机喷嘴到分流道为止的那一段流道,熔融塑料进入模具时首先经过它。一般地,要求主流道进口处的位置应
3、尽量与模具中心重合。(2)设计原则:热塑性塑料的主流道,一般由浇口套构成,它可分为两类:两板模浇口套和三板模浇口套。喷嘴与浇口套装配关系 参照图4-2,无论是哪一种浇口套,为了保证主流道内的凝料可顺利脱出,应满足:D=d+(0.5 1)mm (1)R1=R2+(1 2)mm (2)Page 52冷料井的设计 (1)定义及作用:冷料井是为除去因喷嘴与低温模具接触而在料流前锋产生的冷料进入型腔而设置。它一般设置在主流道的末端,分流道较长时,分流道的末端也应设冷料井。(2)设计原则:一般情况下,主流道冷料井圆柱体的直径为6 12mm,其深度为6 10mm。对于大型制品,冷料井的尺寸可适当加大。对于分
4、流道冷料井,其长度为(1 1.5)倍的流道直径。(3)分类:a.底部带顶杆的冷料井HdHdH1d图 4-3 底部带顶杆的冷料井DDPage 6表表4-1 树脂的延伸率树脂的延伸率(%)树脂Psasabspcpapomldpehdperpvcspvcpp1 0.5 11.5122531102根据塑料不同的延伸率选用不同深度的倒扣。若满足:(D-d)/D 1,则表示冷料井可强行脱出。其中1是塑料的延伸率。由于第一种加工方便,故常采用。Z形拉料杆不宜多个同时使用,否则不易从拉料杆上脱落浇注系统。如需使用多个Z形拉料杆,应确保缺口的朝向一致。但对于在脱模时无法作横向移动的制品,应采用第二种和第三种拉料
5、杆。Page 7b.分流道冷料井 一般采用图4-6中所示的两种形式:图a所示的将冷料井做在后模的深度方向;图b所示的将分流道在分型面上延伸成为冷料井。有关尺寸可参考图4-6。1122DH=(11.5)DDDL=(11.5)D图4-6 分流道冷料井1-主流道 2-分流道冷料井Page 82分流道的设计熔融塑料沿分流道流动时,要求它尽快的充满型腔,流动中温度降尽可能小,流动阻力尽可能低。同时,应能将塑料熔体均衡地分配到各个型腔。所以,在流道设计时,应考虑:(1)流道截面形状的选用 较大的截面面积,有利于减少流道的流动阻力;较小的截面周长,有利于减少熔融塑料的热量散失。我们称周长与截面面积的比值为比
6、表面积(即流道表面积与其体积的比值),用它来衡量流道的流动效率。即比表面积越小,流动效率越高。Page 9表4-2 不同截面形状分流道的流动效率及散热性能Page 10(2)分流道的截面尺寸 分流道的截面尺寸应根据胶件的大小、壁厚、形状与所用塑料的工艺性能、注射速率及分流道的长度等因素来确定。对于我们现在常见(2.03.0)mm壁厚,采用的圆形分流道的直径一般在3.57.0mm之间变动,对于流动性能好的塑料,比如:PE、PA、PP等,当分流道很短时,可小到2.5mm。对于流动性能差的塑料,比如:HPVC、PC、PMMA等,分流道较长时,直径可1013mm。实验证明,对于多数塑料,分流道直径在5
7、6mm以下时,对流动影响最大。但在8.0mm以上时,再增大其直径,对改善流动的影响已经很小了。一般说来,为了减少流道的阻力以及实现正常的保压,要求:a.在流道不分支时,截面面积不应有很大的突变;b.流道中的最小横断面面积大于浇口处的最小截面面积。Page 11对于在图4-7的a图中,H D1 D2 D3;d1大于浇口最小截面,一般取(1.52.0)mm,h=d1,锥度及一般取23,应尽可能大。为了减少拉料杆对流道的阻力,应将流道在拉料位置扩大,如图4-7c所示;或将拉料位置做在流道推板上,如图4-7d 所。在图4-7的b 图中,H D1,锥度及一般取23,锥形流道的交接处尺寸相差0.51.0m
8、m,对拉料位置的要求与图4-7a 相同。D3=D2-(0.51.0)D1D2R1R2 d1R3HhD3R1HD2图4-7 三板模流道结构及尺寸D1Page 12一模多腔流道的平衡:平衡式浇注系统和非平衡式浇注系统 对于一模多腔的模具,优先考虑按平衡式流道布置如图4-8所示,建议采用(b)平衡式流道来布置浇口,有利于各型腔的平衡充填。平衡式的浇注系统的特点是,从分流道到浇口及型腔,其形状、长度尺寸、圆角、模壁的冷却条件等都相同,因此熔体能以相同的成型压力和温度同时充满所有的型腔,从而可以获得尺寸相同、物理性能良好的制品 图4-8Page 13非平衡式浇注系统:各个型腔的尺寸和形状相同,只是型腔距
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