分流道主流道衬套定模座板定模板动模板
图 5-7 分流道的设计
6、分流道向浇口过渡部分的结构见下图: 圆形分流道与矩形浇口的连接形式
图 5-8 浇口形状
五、浇口的设计
浇口是连接分流道与型腔之间的一段细流道,它是浇注系统的关键部分。浇口的形状、数量、尺寸
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和位置对塑件质量影响很大。
浇口的主要作用是:
① 型腔充满后,熔体在浇口处首先凝结,防止其倒流; ② 易于切除浇口凝料;
③ 对于多型腔的模具,用以平衡进料;
浇口的面积通常为分流道面积的 0.03 ~ 0.09。浇口的截面有矩形和圆形两种。浇口长度约为 0.5 ~ 2 mm左右。浇口的尺寸一般根据经验公式确定,取其下限值,然后在试模时逐步修正。
1、 浇口的形式及特点
综合点浇口呼侧浇口两种浇口形式的优缺点,采用剪切浇口。因为塑件侧壁距离横浇道较远,因直接在侧壁进料是很难实现的,因此又增设了工艺输助浇口,从而使浇注系统进一步完善。这种浇口形式主要有以下优点:一是塑件表面无浇口痕迹,并且外表面无明显的熔接痕,所以外观质量较好。二是浇口的位置和数量可视塑件的质量而增加、减少或改变浇口的位置、模具修改也比较方便。三是在塑件顶出的同时,浇口剪断并脱落,可节省去毛刺工序,并有得于机床自动化。从塑料流程尽量一致的原则出发,采用了两个剪切浇口处都设有顶杆,用以切断剪切浇口,其工艺辅助浇口可手工去除。
2、 浇口尺寸的确定
浇口结构尺寸可由经验公式,并由《塑料模具技术手册》之《轻工模具手册之一》中图3-31 查得,浇口深度 h = 0.5 ~ 2.0
h = n t = 0.8 取 h = 1 (mm)
式中 h——浇口深度(mm);
n——塑料系数,由塑料性质决定; t——塑件壁厚(mm).
浇口宽度 b = 1.5 ~ 5.0
b?式中 A——塑件型腔表面积。
浇口长度 l = 0.5 ~ 1.75
n?A?1.64 取 b = 1.8 (mm) 30为了去除浇口方便,浇口长度 l 也可取 0.7~2.5。所以可取 l = 1.0 (mm) 注:其尺寸实际应用效果如何,应在试模中检验与改进。 3、 浇口位置的选择
浇口位置的选择对塑件质量的影响极大。选择浇口位置时应遵循如下原则: ① 避免塑件上产生缺陷;
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② 浇口应开设在塑件截面最厚处; ③ 有利于塑料熔体的流动; ④ 的利于型腔的排气; ⑤ 考虑塑件受力情况; ⑥ 增加熔接痕牢度;
⑦ 流动定向方位对塑件性能的影响; ⑧ 浇口位置和数目对塑件变形的影响; ⑨ 校核流动比;
⑩ 防止型芯或嵌件挤压位移或变形。
此外,在选择浇口位置和形式时,还应考虑到浇口容易切除,痕迹不明显,不影响塑件外观质量,流动凝料少等因素。
六、浇注系统的平衡
对于中小型塑件的注射模具己广泛使用一模多腔的形式,设计应尽量保证所有的型腔同时得到均一的充填和成型。一般在塑件形状及模具结构允许的情况下,应将从主流道到各个型腔的分流道设计成长度相等、形状及截面尺寸相同(型腔布局为平衡式)的形式,否则就需要通过调节浇口尺寸使各浇口的流量及成型工艺条件达到一致,这就是浇注系统的平衡。
1、 分流道的平衡
在多腔模具中,熔体在主流道与各分流道,或各分流道之间的体积流量是不会相同的,但可以认为他们的流速是相等的,以此达到各型腔同时充满的目的。为此各流道之间应以不同的长度或截面尺寸来达到流量不等,经分析可推导,可用下式进行平衡计算:
L1d1Q1?? L2d2Q2式中 Q1,Q2——熔融树脂分别在流道1和流道2中的流量,cm/s;
d1,d2——分流道1和分流道2的直径, cm; L1,L2——分流道1和分流道2的长度,cm。
上式没有考虑分流道转弯局部阻力的影响,以及模具温度不均的影响。实际上尚须对这些因素作校正,才能达到充模时间相等的目的。
当分流道作平衡布置,且各型腔所需之填充量又相等时,则各流道的长度变化、长度尺寸等均应相同。
2、 浇口的平衡
在多型腔非平衡分流道布置时,由于主流道到各型腔的分流道长度或各型腔所需填充流量不同,也可采用调整各浇口截面尺寸的方法,使熔融体同时充满各型腔。
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浇口平衡简称为BGV(balanced gate value),只要做到各型腔BGV值相同,基本上能达到平衡填充。
对于多型腔相同制品的模具,其浇口平衡计算公式如下:
BGV=
SgLr?Lg
2;
式中 Sg——浇口的截面积,mm
Lg——浇口的长度,mm; Lr——分流道的长度,mm。
浇注系统设计时一般浇口的截面积与分流道的截面积之比SG/SZ取0.07~0.09。
该模具,从主流道到各个型腔的分流道的长度相等,形状及截面尺寸都相同,显然是平衡式的。 七、浇注系统断面尺寸计算
对工业上使用较合理的30多副注射模具,根据所用注射机的技术规格,作了几种塑料熔体的充模
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计算,结果认为主流道和分流道的剪切速率γ=5?102~5?103s,浇口剪切速率γ=10~10 s,平衡系统的充模过程近似于等温流动。
γ=f(Q,Rn)的关系式可用如下的经验公式表达:
??-1
3.3Q?Rn2
式中 γ——熔体在流道中的剪切速率(s)
3
Q——熔体在流道中的体积流率(cm/s) Rn——浇注系统断面当量半径(cm) 1.确定适当的剪切速率γ 浇注系统各段的γ值如下:
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(1)主流道: γs=5?103s
-1
(2)分流道:γr=5?102s
5-1
(3)点浇口: γQ=10 s
4-1
(4)其它浇口:γQ=5?103~5?10 s
2、确定体积流率Q
浇注系统中各段的Q值是不同的。 (1) 主流道的Qs
根据模具成型塑件的体积和所用注射机的技术规格,由下式计算:
Qs?QP/? (cm3/s)
式中 Qs——主流道的体积流率 (cm/s);
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?——注射时间 (s);
QP——模具成型塑件的体积,通常取 QP = (0.5~0.8)Qn;
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Qn——注射机的分称注射量。
由《塑料模具技术手册》之《轻工模具手册之一》中表3-10 ,可根据注射机的公称注射量查得注射时间?=1.0s。
所以
Qs?QP/?=24.3064/1≈24.3 (s)
(2) 分流道的QR和浇口处的QG
对于多点进料的单腔模,或各型腔相同的多腔模,若分流道采用平衡式布置,则各分流道及浇口中的体积流率为:
QR = QG = Qs /m (cm/s)
式中 QR,QG——分流道或浇口中的体积流率 (cm/s); m——分流道的数目。
所以
QR = QG =24.3/2=12.15 (cm/s)
由上述经验公式可算出 (1) 主流道
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3
3
Rns?(2) 分流道
24.3?3.3?2.260(mm)
5?RnR?(3) 浇口
12.15?3.3?2.527(mm)
0.5?RnG?12.15?3.3?0.740 (mm)
100?以上浇注系统断面的确定也可以根据γ—Q—Rn 关系曲线图直接查得。
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