对于所有塑胶模具在设计时一定要有完整的主流道,分流道和浇口吗?

作者&投稿:桐树 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
模具设计中,什么是浇口?设置浇口的目的是什么~

浇口:可以理解成熔融塑料通过浇注系统进入型腔的最后一道“门”,是连接分流道和型腔的进料通道。它具有两个功能:第一,对塑料熔体流入型腔起着控制作用;第二,当注塑压力撤销后,封锁型腔,使型腔中尚未冷却固化的塑料不会倒流。浇口类型的选择取决于制品外观的要求、尺寸和形状的制约以及所使用的塑料种类等因素。浇口形状和尺寸对塑件质量影响很大,浇口在多数情况下是流道中截面尺寸最小的部分(除主流道型的浇口外),其截面积与分流道的截面积之比约为0.03-0.09,截面形状多为矩形或圆形,浇口台阶长1-1.5mm左右。一般采用小浇口,因为它有以下优点:
第一,小浇口可以增加物料通过时的流速。小浇口两端有较大的压差,这样可以降低熔融塑料的表观粘度,使充模容易。
第二,小浇口可以提高熔融塑料的温度,增加流动性。小浇口处的摩擦阻力大,熔融塑料通过浇口时,一部分能量转变为摩擦热而升温,这对提高薄壁塑件或带有精细花纹的塑件质量很有好处。
第三,小浇口可以控制和缩短补料的时间,降低塑件的内应力,缩短模塑周期。在注射中,保压阶段一直要延续到浇口处凝结为止,小浇口凝结快,补料时间短,减小了大分子的凝结取向和凝结应变,大大减小了补料内应力。小浇口的适应封闭也能正确地控制补料时间,提高塑件的质量。
第四,小浇口可以平衡各型腔的进料速度。小浇口出阻力大得多,只有流道充满并具有足够的压力后,各型腔才能以相近的时间充模,这样可以改善各型腔进料速度的不平衡性。
第五,便于塑件修整。小浇口可以用手工快速切除。小浇口切除后的痕迹小,减少了修磨时间。但是,过小的浇口会大大增加流动阻力,延长充模时间,高黏度的熔融塑料和剪切速率对表观黏度影响小的熔融塑料,不宜采用小浇口
浇口又称进料口,它是分流道与型腔之间的狭小通口,也是最短小部分,其作用使熔融塑料在进型腔时产生加速度,有利于迅速充满型腔,成型后浇口塑料先冷凝,以封闭型腔,防止熔融塑料倒流,避免型腔压力下降过快,以至在制品上产生缩孔或凹陷,成型后便于使浇注凝料与制品分离

注塑模具是一种生产塑胶制品的工具;也是赋予塑胶制品完整结构和精确尺寸的工具。注塑成型是批量生产某些形状复杂部件时用到的一种加工方法。具体指将受热融化的塑料由注塑机高压射入模腔,经冷却固化后,得到成形品。模具的结构虽然由于塑料品种和性能、塑料制品的形状和结构以及注射机的类型等不同而可能千变万化,但是基本结构是一致的。模具主要由浇注系统、调温系统、成型零件和结构零件组成。其中浇注系统和成型零件是与塑料直接接触部分,并随塑料和制品而变化,是塑模中最复杂,变化最大,要求加工光洁度和精度最高的部分。注塑模具由动模和定模两部分组成,动模安装在注射成型机的移动模板上,定模安装在注射成型机的固定模板上。在注射成型时动模与定模闭合构成浇注系统和型腔,开模时动模和定模分离以便取出塑料制品。为了减少繁重的模具设计和制造工作量,注塑模大多采用了标准模架。一、浇注系统浇注系统是指塑料从射嘴进入型腔前的流道部分,包括主流道、冷料穴、分流道和浇口等。浇注系统又称流道系统,它是将塑料熔体由注射机喷嘴引向型腔的一组进料通道,通常由主流道、分流道、浇口和冷料穴组成。它直接关系到塑料制品的成型质量和生产效率。1、主流道它是模具中连接注塑机射嘴至分流道或型腔的一段通道。主流道顶部呈凹形以便与喷嘴衔接。主流道进口直径应略大于喷嘴直径(0.8mm)以避免溢料,并防止两者因衔接不准而发生的堵截。进口直径根据制品大小而定,一般为4-8mm。主流道直径应向内扩大呈3°到5°的角度,以便流道赘物的脱模。2、冷料穴它是设在主流道末端的一个空穴,用以捕集射嘴端部两次注射之间所产生的冷料,从而防止分流道或浇口的堵塞。如果冷料一旦混入型腔,则所制制品中就容易产生内应力。冷料穴的直径约8-10mm,深度为6mm。为了便于脱模,其底部常由脱模杆承担。脱模杆的顶部宜设计成曲折钩形或设下陷沟槽,以便脱模时能顺利拉出主流道赘物。3、分流道它是多槽模中连接主流道和各个型腔的通道。为使熔料以等速度充满各型腔,分流道在塑模上的排列应成对称和等距离分布。分流道截面的形状和尺寸对塑料熔体的流动、制品脱模和模具制造的难易都有影响。如果按相等料量的流动来说,则以圆形截面的流道阻力最小。但因圆柱形流道的比表面小,对分流道赘物的冷却不利,而且这种分流道必须开设在两半模上,既费工又不易对准。因此,经常采用的是梯形或半圆形截面的分流道,且开设在带有脱模杆的一半模具上。流道表面必须抛光以减少流动阻力提供较快的充模速度。流道的尺寸决定于塑料品种,制品的尺寸和厚度。对大多数热塑性塑料来说,分流道截面宽度均不超过8mm,特大的可达10-12mm,特小的2-3mm。在满足需要的前提下应尽量减小截面积,以增加分流道赘物和延长冷却时间。4、浇口它是接通主流道(或分流道)与型腔的通道。通道的截面积可以与主流道(或分流道)相等,但通常都是缩小的。所以它是整个流道系统中截面积最小的部分。浇口的形状和尺寸对制品质量影响很大。浇口的作用是:A、控制料流速度:B、在注射中可因存于这部分的熔料早凝而防止倒流:C、使通过的熔料受到较强的剪切而升高温度,从而降低表观粘度以提高流动性:D、便于制品与流道系统分离。浇口形状、尺寸和位置的设计取决于塑料的性质、制品的大小和结构。一般浇口的截面形状为矩形或圆形,截面积宜小而长度宜短,这不仅基于上述作用,还因为小浇口变大较容易,而大浇口缩小则很困难。浇口位置一般应选在制品最厚而又不影响外观的地方。浇口尺寸的设计应考虑到塑料熔体的性质。型腔它是模具中成型塑料制品的空间。用作构成型腔的组件统称为成型零件。各个成型零件常有专用名称。构成制品外形的成型零件称为凹模(又称阴模),构成制品内部形状(如孔、槽等)的称为型芯或凸模(又称阳模)。设计成型零件时首先要根据塑料的性能、制品的几何形状、尺寸公差和使用要求来确定型腔的总体结构。其次是根据确定的结构选择分型面、浇口和排气孔的位置以及脱模方式。最后则按控制品尺寸进行各零件的设计及确定各零件之间的组合方式。塑料熔体进入型腔时具有很高的压力,故成型零件要进行合理地选材及强度和刚度的校核。为保证塑料制品表面的光洁美观和容易脱模,凡与塑料接触的表面,其粗糙度Ra>0.32um,而且要耐腐蚀。成型零件一般都通过热处理来提高硬度,并选用耐腐蚀的钢材制造。二、调温系统为了满足注射工艺对模具温度的要求,需要有调温系统对模具的温度进行调节。对于热塑性塑料用注塑模,主要是设计冷却系统使模具冷却。模具冷却的常用办法是在模具内开设冷却水通道,利用循环流动的冷却水带走模具的热量;模具的加热除可利用冷却水通道热水或蒸汽外,还可在模具内部和周围安装电加热元件。三、成型部件成型零件是指构成制品形状的各种零件,包括动模、定模和型腔、型芯、成型杆以及排气口等。成型部件由型芯和凹模组成。型芯形成制品的内表面,凹模形成制品的外表面形状。合模后型芯和型腔便构成了模具的型腔。按工艺和制造要求,有时型芯和凹模由若干拼块组合而成,有时做成整体,仅在易损坏、难加工的部位采用镶件。1、排气口它是在模具中开设的一种槽形出气口,用以排出原有的及熔料带入的气体。熔料注入型腔时,原存于型腔内的空气以及由熔体带入的气体必须在料流的尽头通过排气口向模外排出,否则将会使制品带有气孔、接不良、充模不满,甚至积存空气因受压缩产生高温而将制品烧伤。一般情况下,排气孔既可设在型腔内熔料流动的尽头,也可设在塑模的分型面上。后者是在凹模一侧开设深0.03-0.2mm,宽1.5-6mm的浅槽。注射中,排气孔不会有很多熔料渗出,因为熔料会在该处冷却固化将通道堵死。排气口的开设位置切勿对着操作人员,以防熔料意外喷出伤人。此外,亦可利用顶出杆与顶出孔的配合间隙,顶块和脱模板与型芯的配合间隙等来排气。四、结构零件它是指构成模具结构的各种零件,包括:导向、脱模、抽芯以及分型的各种零件。如前后夹板、前后扣模板、承压板、承压柱、导向柱、脱模板、脱模杆及回程杆等。1、导向部件为了确保动模和定模在合模时能准确对中,在模具中必须设置导向部件。在注塑模中通常采用四组导柱与导套来组成导向部件,有时还需在动模和定模上分别设置互相吻合的内、外锥面来辅助定位。2、推出机构在开模过程中,需要有推出机构将塑料制品及其在流道内的凝料推出或拉出。推出固定板和推板用以夹持推杆。在推杆中一般还固定有复位杆,复位杆在动、定模合模时使推板复位。3、侧抽芯机构有些带有侧凹或侧孔地塑料制品,在被推出以前必须先进行侧向分型,抽出侧向型芯后方能顺利脱模,此时需要在模具中设置侧抽芯机构。注射装置是使树脂材料受热融化后射入模具内的装置。从料头把树脂挤入料筒中,通过螺杆的转动将熔体输送至机筒的前端。在那个过程中,在加热器的作用下加热使机筒内的树脂材料受热,在螺杆的剪切应力作用下使树脂成为熔融状态,将相当于成型品及主流道,分流道的熔融树脂滞留于机筒的前端(称之为计量),螺杆的不断向前将材料射入模腔。当熔融树脂在模具内流动时,须控制螺杆的移动速度(射出速度),并在树脂充满模腔后用压力(保压力)进行控制。当螺杆位置,注射压力达到一定值时我们可以将速度控制切换成压力控制。

对于注塑模具在设计时浇注系统是必须的。因为注塑加工时浇注系统是塑料熔体进入注塑模具的通道,没有这个通道无法完成注塑成型。所以凡是注塑模具都必须有浇注系统。我们在教学中讲模具的7个组成部分:浇注系统、成型零部件、合模导向机构、推出机构(顶出机构)、排气结构、侧抽芯机构、加热或冷却系统,这七个部分是基本的部分,是不可缺少的(当然最简单的模具可以没有侧抽芯机构)。至于浇注系统的组成一般而言就是由主流道、分流道、冷料井组成。普通浇注系统有十种常见形式(侧浇口也称边缘浇口、扇形浇口、平缝式浇口、圆环式浇口、轮辐式浇口、针点浇口、潜伏式浇口,爪浇口、护耳式浇口、直通式浇口),详细可见《塑料成型模具》(轻工业出版社出版 申开智主编。大学教材)最简单的直通式浇口没有分流道,只适用于单型腔模具。其他浇口形式都由主流道、分流道、冷料井组成。当然是针对所有的注塑模具。

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