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浇注系统的组成及其设计原则

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发表于 2001-1-27 09:00:03 | 显示全部楼层 |阅读模式
<一> 浇注系统的组成和作用

浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴等四部分组成,各部分作用如下。

⑴主流道
从注射机喷嘴与模具接触处起到分流道为止的一段料流通道,负责将塑料熔体从喷嘴引入模具。

⑵分流道
主流道与浇口之间的料流通道,是塑料熔体由主流道流入模腔的过渡段,负责将熔体的流向进行平稳的转换,在多模腔中还起着将熔体向各个模腔分配的作用。

⑶浇口
分流道与模腔之间长度非常短、截面又很狭窄的一段料流通道,其主要作用如下。

①因浇口截面狭窄,所以可使经过分流道之后,压力和温度都已有所下降的塑料熔体产生加速度和较大的剪切热,保证熔体充模时具有较快的流动速度和较好的流动性。

②因其长度短、截面狭窄,所以浇口内可容纳的塑料熔体体积很小,故很容易冷却固化(俗称浇口冻结),从而有助于防止保压力不足或保压时间过短而引起的倒流现象。

③由于截面狭窄,所以在浇口内冷却固化的塑料熔体(废料)强度很低,非常容易断裂,故便于制品和废料分离,并便于制品脱模。

④浇口的长度和截面尺寸一般均可在试模过程中适当调整。特别是调整其截面尺寸时,截面高度的变化对浇口的容积及浇口冻结时间影响很大;另外,截面积的变化对塑料熔体内的切变速率影响很大,而切变速率又与熔体表观粘度有关,所以改变浇口截面尺寸或截面积的大小,可以控制浇口冻结时间(即补缩时间或补缩程度),以及熔体充模时的流动性能。

⑷冷料穴
冷料穴一般开设在主流道末端,当分流道较长时,其末端也可设冷料穴。冷料穴的作用是收集每次注射成型时流动熔体前端的冷料头(前锋冷料),避免这些冷料进入模腔影响制品成型质量,或防止这些冷料堵塞浇口造成制品缺料。如果需要防止模腔内不同流向的熔体汇合时因冷料头而影响熔接痕的强度,亦可将冷料穴就近开设在熔体汇合之处的模腔外,并与模腔连通。

<二> 浇注系统的设计原则

①保证塑料熔体流动平稳设计浇注系统时,应注意使系统与模具中的排气结构相适应,使系统具有良好的排气性,从而保证塑料熔体经过系统或充填模腔时不发生涡流和紊流,以使制品获得良好的成型质量。

②流程应尽量短在满足成型和排气要求的前提下系统长度应尽量短,各段应尽量平直,以使塑料熔体在模具中的流程尽量短而且不发生弯曲,从而可减小注射压力和熔体的热量损失,并缩短熔体充模时间。

③防止型芯变形和嵌件位移设计浇注系统时,应尽量避免通过系统的塑料熔体正面冲击模腔内尺寸较小的型芯或嵌件,以防止熔体的冲击力使型芯发生变形或使嵌件发生位移。

④修整应尽量方便修整指制品成型后对其外观所做的各种修整工作,其中包括去除制品上的浇注系统凝料。为了方便修整并无损制品外观和使用性能,浇注系统在模具中的位置和形状,尤其是浇口的位置和形状应尽量根据制品的形状和使用要求确定。

⑤防止制品变形和翘曲设计浇注系统时,应考虑如何减轻浇口附近的残余应力集中现象,以防止因应力过大而导致制品发生变形和翘曲。例如对于深度很浅的大平面聚乙烯、聚丙烯制品若采用料流速度较大的直接浇口成型,由于注射压力直接作用在制品上加之这些塑料取向能力较强,所以成型后很容易在浇口附近残余较大的时效应力和取向应力,并导致制品发生翘曲变形,为此可改换多点浇口形式。但是应当指出,采用多点浇口成型制品时,由于各浇口附近收缩与其它部位不等,也非常容易引起制品整体翘曲变形,尤其对于大型薄壁制品,使用多点浇口时特别要注意此问题、

⑥应与塑料品种相适应不同的塑料具有不同的流动性,特别是对硬质聚氯乙稀、聚丙烯酸酯和聚甲醛等成型性差的塑料,其流道和浇口的选择是否合适,对于制品的性能、外观以及成型周期和生产成本都有很大影响。另外,有些塑料还会因为浇口设计不当而导致浇口表壁与熔体之间产生较大摩擦,从而引起塑料褪色。

⑦合理设计冷料穴冷料穴设计不当,容易使制品发生成型缺陷。如果冷料穴失效,使前锋冷料进入模腔会导致制品产生冷疤或冷斑。

⑧尽量减少塑料消耗设计浇注系统时,除注意满足上述设计原则外,还应使系统的长度和容积尽量小,这样做不仅可以避免系统凝料积压、延长成型周期等问题,而且还可以减少系统占用的塑料量,从而减小原材料消耗以及回收废料的工作量。

除了上述原则外,设计浇注系统时还应注意模腔的数量与布置、制品的外观和性能、制品形状与尺寸等问题对系统的制约,以及注射机上模具固定板对侧浇口位置的要求(防止浇口与固定板偏心)。
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