第章注塑模浇注系统设计.ppt
- 文档编号:18788187
- 上传时间:2023-11-14
- 格式:PPT
- 页数:80
- 大小:7.95MB
第章注塑模浇注系统设计.ppt
《第章注塑模浇注系统设计.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第章注塑模浇注系统设计.ppt(80页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
2023年11月14日,1,第10章注塑模具浇注系统设计,注塑模具设计实用教程,2023年11月14日,2,熟悉注塑模具浇注系统的分类。
熟悉浇注系统的设计原则、步骤和内容。
掌握主流道设计。
掌握分流道设计。
掌握侧浇口和点浇口设计。
了解其他浇口,本章学习要求,2023年11月14日,3,塑料制品是通过模具型腔来成型的,但塑料熔体是如何进入模具型腔的呢?
引入,2023年11月14日,4,10.1概述10.1.1什么是浇注系统?
模具的浇注系统是指模具中从注塑模具主流道始端到浇口末端(即型腔入口)的塑料熔体流动通道,其作用是让高温熔体在高压下高速进入模具型腔,实现型腔填充和塑料成型。
浇注系统可分为普通流道浇注系统和热流道浇注系统二大类型。
普通流道浇注系统又分点浇口浇注系统和侧浇口浇注系统。
2023年11月14日,5,看看刚从模具中脱落的塑件,2023年11月14日,6,水口料-浇注系统凝料,2023年11月14日,7,水口料,原料,水口料可以利用-再生料,2023年11月14日,8,10.1.2点浇口浇注系统和侧浇口浇注系统的组成
(1)主流道。
(2)分流道。
(3)冷料穴。
(4)浇口,2023年11月14日,9,10.1.2浇注系统的设计原则
(1)质量第一原则:
浇注系统既影响塑件的外部质量质量,又影响塑件的内部质量。
2023年11月14日,10,10.1.2浇注系统的设计原则
(2)进料平衡原则:
在单型腔注塑模具中,浇口位置距型腔各个部位的距离应尽量相等;在多型腔注塑模具中,到各型腔的分流道应尽量相等;相同的塑件应保证从相同的位置进料。
2023年11月14日,11,10.1.2浇注系统的设计原则(3)体积最小原则:
浇注系统体积越小越好;(4)周期最短原则:
主流道至浇口路程最短;流道阻力最小(尽量少拐弯,或圆弧拐弯,粗糙度适当)。
2023年11月14日,12,10.1.3浇注系统设计的内容和步骤,
(1)选择浇注系统的类型:
确定是采用侧浇口浇注系统,点浇口浇注系统,还是热流道浇注系统。
进而确定模架的规格型号。
(2)浇口的设计:
确定浇口的形式、位置、数量和大小;(3)分流道的设计:
确定分流到的形状、截面尺寸和长短;(4)辅助流道的设计:
确定是否要设置辅助流道,以及辅助流道的形状和大小的设计。
2023年11月14日,13,10.1.3浇注系统设计的内容和步骤,(5)主流道的设计:
确定主流道的尺寸和位置;(6)拉料杆和冷料穴的设计:
根据分流道的长短及塑件结构形状,确定冷料穴的位置和尺寸。
2023年11月14日,14,10.2选择浇注系统类型10.2.1点浇口浇注系统和侧浇口浇注系统的区别
(1)进料地方不同。
(2)浇口形状不同。
(3)浇注系统的结构不同。
2023年11月14日,15,侧浇口浇注系统模具和点浇口浇注系统模具比较:
充填、保压、冷却完毕开模、顶出产品,2023年11月14日,16,10.2.2点浇口浇注系统和侧浇口浇注系统的选用,
(1)一般情况下,能用侧浇口浇注系统时不用点浇口浇注系统。
(2)但以下情况宜采用点浇口浇注系统:
成型塑件在分模面上的投影面积较大,单型腔,要求多点进料。
一模多腔,其中有下列情况之一的宜用点浇口:
(a)某些塑件必须从型腔内多点进料;(b)塑件要求中心进浇,否则可能困气或填充不足会影响外观。
(c)各腔大小悬殊,用侧浇口模架时浇口套要大尺寸偏离中心,模具生产时容易产生飞边或变形。
2023年11月14日,17,10.2.2点浇口浇注系统和侧浇口浇注系统的选用,塑料齿轮,大多采用点浇口浇注系统,而且为了提高齿轮的尺寸精度,常采用三个点浇口进料。
多型腔的玩具轮胎常采用气动强行脱模,浇注系统都是点浇口转环形浇口。
塑料链条,每一个环都要一个浇口,必须采用点浇口浇注系统。
2023年11月14日,18,10.2.2点浇口浇注系统和侧浇口浇注系统的选用,壁厚小,结构复杂的塑件,熔体在型腔内流动阻力大,采用侧浇口浇注系统难以填满或难以保证成型质量,此时必须采用点浇口浇注系统。
高度太高的桶形,盒形或壳形塑件,采用点浇口有利于排气,可以提高成型质量,缩短成型周期。
2023年11月14日,19,10.3浇口的设计连接分流道与型腔之间的一段细短通道。
2023年11月14日,20,10.3浇口的设计连接分流道与型腔之间的一段细短通道。
10.3.1浇口的作用
(1)调节及控制料流速度,防止倒流。
(2)熔体经过浇口时,会因剪切及挤压而升温。
(3)在多腔注塑模中,当分流道采用非平衡布置时,可以通过改变浇口的大小来人工平衡进料。
(4)浇口设计不合理时,易产生填充不良、收缩凹陷、蛇纹、震纹、熔接痕及翘曲变形等缺陷。
2023年11月14日,21,10.3.2常用浇口及其结构尺寸浇口形式很多,常用浇口有点浇口、侧浇口、潜伏式浇口、直接浇口,侧浇口又包括矩形浇口、扇形浇口、薄片浇口、爪形浇口、环形浇口、伞形浇口及二次浇口等。
2023年11月14日,22,10.3.2.1点浇口点浇口又称细水口,常用于三板模即细水口模具的浇注系统,熔体可由型腔任何位置一点或多点地进入型腔。
适合PE、PP、PC、PS、PA、POM、AS、ABS等多种塑料。
2023年11月14日,23,点浇口优点:
位置有较大的自由度;浇口可自行脱落,留痕小;对桶形、壳形、盒形制品及面积较大的平板类胶件非常适用;浇口附近残余应力小。
点浇口缺点:
注射压力损失较大,浇注系统凝料多。
相对于侧浇口模,点浇口模具结构较复杂,制作成本较大。
2023年11月14日,24,10.3.2.2侧浇口1普通侧浇口(又叫大水口):
最常用的浇口。
优点:
加工易,修正易;缺点
(1)去除浇口麻烦且留下明显痕迹。
(2)位置受到一定的限制。
2023年11月14日,25,1普通侧浇口设计参数,2023年11月14日,26,
(2)扇形侧浇口:
浇口形状是从分流道到模腔方向逐渐放大呈扇形,见图10-6。
适用于平板类、壳形或盒形塑件。
2023年11月14日,27,
(2)扇形侧浇口:
优点:
a.可均匀填充,防止塑件翘曲变形。
b.降低内应力,减小变形;c.内部质量良好。
缺点:
去除浇口麻烦。
设计参数:
浇口厚度H=0.251.5mm;浇口宽度W=L/4mm,其中L为浇口处型腔宽度,W应大于8mm。
2023年11月14日,28,(3)薄片侧浇口:
适用于大型平板类塑件。
优点:
避免平板类塑件的变形。
缺点:
去除浇口必须用专用夹具,从而增加了生产成本。
薄片侧浇口的设计参数和塑件的大小和壁厚有关。
图中:
W=0.81.2mm;H=B/4B/3,B为壁厚;L取决于塑件大小。
2023年11月14日,29,(4)护耳侧浇口:
护耳侧浇口可将流痕,气纹控制在护耳上,需要的话,可用后加工手段去除护耳,使塑件外观保持完好。
常用于高透明度平板类塑件,以及要求变形很小的塑件。
它适合硬质PVC,POM,AS,ABS,PMMA等塑料。
图中:
A=1013mm,B=68mm,L=0.81.5mm,H=0.61.2mm,W=23mm。
2023年11月14日,30,(5)搭接式侧浇口:
应用:
适用于有表面质量要求的平板形塑件。
优点:
a.它是梯形侧浇口的演变形式,具有梯形侧浇口的各种优点;b.是典型的缓冲击型浇口,可有效的防止塑料熔体的喷射流动。
缺点:
a.不能实现浇口和塑件的自行分离;b.容易留下明显的浇口疤痕。
搭接式浇口设计参数:
可参照矩形侧浇口的参数来选用。
W等于分流道直径,L=12mm。
2023年11月14日,31,(6)环形侧浇口:
环形浇口是沿塑件整个外圆周或内圆周进料。
环形浇口优点:
可防止流痕发生。
成型易,无应力。
环形浇口缺点:
浇口切离稍困难,常需专用夹具切除。
设计参数:
H=1.5B,B为壁厚;h=(1/22/3)B,或取0.81.2mm。
2023年11月14日,32,10.3.2.3潜伏式浇口潜伏式浇口俗称隧道浇口,形状为圆锥形,是介乎点浇口和侧浇口之间的一种浇口。
优点:
位置较灵活;浇口可自动脱落;既可以潜前模,又可以潜后模。
缺点:
脱模时易断裂,适合弹性好的塑料。
2023年11月14日,33,10.3.2.3潜伏式浇口潜伏式浇口设计参数:
潜动模(后模),潜定模(前模),2023年11月14日,34,10.3.2.3潜伏式浇口潜伏式浇口设计参数:
潜小顶针(推杆),潜大顶针(推杆),2023年11月14日,35,10.3.2.4弧形浇口图10-17圆弧浇口弧形浇口又名牛角浇口或香蕉形浇口,它实际上是潜伏式浇口的一种特殊形式,这种浇口是直接从塑件的内表面进料,而不经过推杆或其它辅助结构。
弧形浇口的结构和尺寸见图10-18和表10-3。
2023年11月14日,36,10.3.2.5直接浇口直接浇口直接由主流道进入模具型腔,见图10-19。
它只有主流道而无分流道及浇口,或者说主流道就是浇口。
直接浇口适用于单型腔,深腔壳形箱形塑件。
(1)直接浇口优点:
流道流程短,压力及热量损失少,有利于排气,成型易。
可成型大或深度较深之塑件,对大型单一型腔的桶形、盒形及壳形塑件(如盆,桶,电视机后壳,复印机前后盖等)成型效果非常好。
(2)直接浇口缺点:
去除浇口困难,去除浇口后会在塑件上留有较大痕迹。
平而浅的塑件易产生翘曲,扭曲。
浇口附近残余应力大。
一次只可成型一个塑件,除非使用多喷嘴注塑机。
2023年11月14日,37,10.3.2.5直接浇口
(2)直接浇口设计参数:
=25(对流动性差的塑料a=36);D=58;,2023年11月14日,38,10.3.2.6爪形浇口图10-20爪形浇口适用于中间有孔的塑件。
它的主要特点是:
在一模一腔的情况下,爪形浇口直接与主流道相连,在一模多腔的情况下,与垂直分流道连在一起,并且动模型芯与浇口套的主流道锥度或者与垂直分流道的锥度相配,提高了塑件的形状和位置精度。
2023年11月14日,39,10.3.2.7伞形浇口伞形浇口可以看作是环形浇口的特殊形式,见图10-21。
伞形浇口主要用于塑件中央有较主流道直径大的碰穿孔的场合。
1伞形浇口优点:
1)可防止流痕发生。
2)节省流道加工。
3)具直接浇口之功用,压力损失少。
2伞形浇口缺点:
1)浇口切离稍困难。
2)一次只能成型一个塑件。
3)塑件的孔中心必须与主流道对应。
3、设计参数:
=90,=75。
2023年11月14日,40,10.3.3浇口设计要点
(1)浇口位置尽量选择在分型面上,以便于清除及模具加工,因此能用侧浇口时不用点浇口。
(2)浇口位置距型腔各部位距离尽量相等,并使流程最短,使熔体能在最短的时间内同时填满型腔的各部位。
(3)浇口位置应选择对着型腔宽畅,厚壁部位,便于补缩,不致形成气泡和收缩凹陷等缺陷。
(4)在细长型芯附近避免开设浇口以免料流直接冲击型芯产生变形错位或弯曲。
2023年11月14日,41,10.3.3浇口设计要点(5)在满足注射要求的情况下,浇口的数量越少越好,以减少熔接痕,若熔接痕无法避免,则应使熔接痕产生于塑件的不重要表面及非薄弱部位。
但对于大型或扁平塑件建议采用多点进料,以防止塑件翘曲变形和填充不足。
(6)浇口位置应有利于模具排气。
2023年11月14日,42,10.3.3浇口设计要点(7)浇口位置不能影响塑件外观和功能。
(8)浇口不能太大也不能太小。
一般浇口的截面积为分流道截面的3%9%,浇口的截面形状为圆形(点浇口)或矩形(侧浇口),浇口长度为0.52.0mm,表面粗糙度Ra不低于0.4m。
(9)在侧浇口模具中,应避免从枕位处进料,因为熔体急剧拐弯会造成能量(温度和压力)的损失。
(10)浇口数量的确定:
浇口数量取决于熔体流程L与塑件壁厚T比值,一般每个进料点应控制在L/T=5080。
任何情况下,一个进料点的L/T值不得大于100。
在实际设计工作中,浇口数量还得根据塑件结构形状,塑料熔融后的粘滞度等因素加以调整。
2023年11月14日,43,(11)可通过经验或模流分析,来判断塑件因浇口位置而产生的熔接痕,是否会影响塑件的外观和强度,如会,可加设冷料穴加以解决。
(12)在浇口(尤其是潜伏式浇口)附近应设置冷料穴,并设置拉料杆,以利于流道脱模。
(13)若模具要采用自动化生产,则浇口应保证能够自动脱落。
2023年11月14日,44,10.4分流道设计连接主流道与浇口的熔体通道叫分流道,分流道起分流和转向作用。
融塑料沿分流道流动时,要求它尽快地充满型腔,流动中热量损失要尽可能小,流动阻力要尽可能低。
同时,应能将塑料熔体均衡地分配到各个型腔。
2023年11月14日,45,10.4.1设计分流道必须考虑的因素
(1)塑料的流动性及塑件的形状;
(2)型腔的数量;(3)壁厚及内在外观质量要求;(4)注塑机的压力及注射速度。
(5)主流道及分流道的拉料和脱模方式;(6)合理的表面粗糙度。
2023年11月14日,46,10.4.2分流道的布置
(1)分流道的布置按其特性可分为平衡布置和非平衡布置。
非平衡布置,平衡布置,2023年11月14日,47,
(2)按排位的形状分为“O”形,“H”形,“X”形和“S”形。
2023年11月14日,48,10.4.3型腔的排列方式及分流道布置
(1)力求平衡、对称。
图10-33型腔平衡布置,图10-34流道平衡布置,图10-35流道平衡布置,2023年11月14日,49,10.4.3型腔的排列方式及分流道布置
(1)力求平衡、对称。
图10-37对角布置,2023年11月14日,50,10.4.3型腔的排列方式及分流道布置
(2)流道尽可能短,以降低废料率、成型周期和热损失。
(3)对高精度塑件,型腔数目应尽可能少。
因为每增加一个型腔,塑件精度下降5%。
精密模具型腔数目一般不宜超过4个。
(4)结构紧凑,节约钢材。
如图10-37所示。
图10-37对角布置,2023年11月14日,51,10.4.3型腔的排列方式及分流道布置(5)大近小远。
如图10-38所示。
(6)高度相近。
高度相差悬殊的塑件不宜排在一起,如图10-39所示。
(7)先大后小,见缝插针。
2023年11月14日,52,10.4.3型腔的排列方式及分流道布置(8)同一塑件,大近小远。
塑件大头应靠近模具中心,见图10-41。
(9)排位时必须考虑模具注射的工艺性要好,并保证模具型腔的压力和温度平衡,见图10-42。
2023年11月14日,53,10.4.4分流道的截面形状,2023年11月14日,54,
(2)梯形截面优点:
在模具的单侧加工,较省时,缺点:
与相同截面积的圆形流道比较,梯形流道周长较大,从而加大了熔体与分流道的摩擦力及温度损失。
应用场合:
三板式点状浇道口之模具,其推料板和A板之间的分流道;侧浇口哈夫模,分流道在哈夫块分模面;侧浇口模具中有推板的模具。
2023年11月14日,55,(3)“U”形截面:
“U”形截面的流动效率低于圆形与正六边形截面,但加工容易,又比圆形和正方形截面流道容易脱模,所以,“U”形截面分流道具有优良的综合性能。
右图中H大小可与圆形截面的D相等。
2023年11月14日,56,10.4.5分流道的截面大小较大的截面面积,有利于减少流道的流动阻力;但分流道的截面尺寸过大时,一来浪费材料,二来增加了模具的排气负担,三来冷却时间增长,成型周期亦随之增长,降低了劳动产生率,导致成本增加。
在设计分流道大小时,应考虑以下因素:
(1)塑料的注射成型性能。
2023年11月14日,57,
(2)塑件的大小、壁厚、形状。
(3)分流道的长度。
分流道越长,一级分流道的截面积应差不多等于二级分流道截面积之和。
二级、三级以此类推。
2023年11月14日,58,10.4.6分流道的设计要点
(1)尽量减少熔体的热量损失。
(2)分流道末端应设计冷料穴。
(3)分流道应优先采用平衡布置。
(4)薄片塑件避免熔体直冲型腔。
2023年11月14日,59,10.4.7辅助流道的设计加辅助流道的场合:
1。
有镀铬,二次注射(电话机按键)等后续工序。
2。
辅助流道可以改善制品成型质量。
2023年11月14日,60,10.4.7辅助流道的设计3。
方便包装。
4。
为使塑件留于后模。
2023年11月14日,61,10.4.7辅助流道的设计5.提高塑件刚性。
2023年11月14日,62,辅助流道的设计要点:
直径一般为34mm,如果是为了改善熔体流动而增加辅助流道,辅助流道直径可根据塑件大小确定;浇口大小为21mm,每个塑件一般要有三个浇口连接;辅助流道应通过流道和主流道连接,以方便熔体流动;辅助流道上设计推杆,推杆直径34mm。
要保证塑件在开模后留在有推出结构的一侧,流道截面形状应做成梯形或“U”形,其余情况下,辅助流道的截面形状应做成圆形。
2023年11月14日,63,10.5主流道设计10.5.1主流道的概念主流道是指紧接注塑机喷嘴到分流道为止的那一段锥形流道,熔融塑料进入模具时首先经过它。
2023年11月14日,64,10.5主流道设计热塑性塑料的主流道,一般在浇口套内,浇口套做成单独镶件,镶在定模板上,但一些小型模具也可直接在定模板上开设主流道,而不使用浇口套。
浇口套可分为两大类:
两板模浇口套和三板模浇口套。
2023年11月14日,65,10.5主流道设计侧浇口浇注系统和点浇口系统中的主流道形状大致相同,但尺寸有所不同。
见图10-52。
图中:
D1=3.23.5mm,E1=3.54.5mm,R=13mm,=24,=615。
2023年11月14日,66,10.5.2主流道的设计原则
(1)主流道的长度L越短越好。
(2)主流道小端直径D2要比料筒喷嘴直径D1大0.51mm,一般情况下,D2=3.24.5mm;大端直径应比最大分流道直径大10%20%。
2023年11月14日,67,10.5.3倾斜式主流道设计,2023年11月14日,68,10.5.4浇口套的设计二板模具浇口套:
一般情况下,浇口套的直径D根据模架大小选取,模架4040以下,选用D=12(或1/2in)的类型;模架4040以上,选用D=16.0(5/8in)的类型,浇口套长度根据模架大小确定。
2023年11月14日,69,10.5.4浇口套的设计三板模具浇口套:
三板模具浇口套较大,主流道较短,模具不再需要定位圈。
2023年11月14日,70,10.6拉料杆与冷料穴10.6.1拉料杆的设计
(1)主流道拉料杆的设计一般来说,只有侧浇口浇注系统的主流道才用拉料杆,其作用是将主流道内的凝料拉出主流道,以防主流道内的凝料粘定模,确保将流道、塑件留在动模一侧。
2023年11月14日,71,设计实例,2023年11月14日,72,
(1)主流道拉料杆的设计有推板和没有推板的主流道拉料杆是不同的(见图10-58),中心浇口的拉料杆也不太一样(见图10-59)。
图10-58有推板模具的拉料杆和冷料穴,图10-59中心浇口主流道拉料杆,2023年11月14日,73,
(2)分流道拉料杆的设计侧浇口浇注系统分流道拉料杆就是推杆,直身,头部只磨短11.5D(D为分流道直径),不再磨出其它形状。
拉料杆直径等于分流道直径D,装在推杆固定板上。
2023年11月14日,74,点浇口浇注系统分流道拉料杆见图10-60所示:
用无头螺钉固定在定模面板上,直径5mm,头部磨成球形,作用是流道推板和A板打开时,将浇口凝料拉出A板,使浇口凝料和塑件自动切断。
2023年11月14日,75,(3)侧浇口浇注系统模具如果有推板时,则分流道必须做于凹模,见图10-61。
拉料杆固定在动模B板或B板内的镶件上,直径5mm(或3/16“),头部磨成球形。
2023年11月14日,76,10.6.2冷料穴的设计冷料穴是为了防止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和分流道的末端。
2023年11月14日,77,复习与思考:
1、简述浇注系统的分类和基本组成。
2、比较点浇口浇注系统和侧浇口浇注系统的异同点。
3、在注塑模具中,主流道是一段圆锥通道,简述这段圆锥通道的锥角和小端直径如何确定。
4、分流道常用的截面形状有哪些?
如何选用?
5、简述辅助流道的作用和设计要点。
6、简述冷料穴的作用和设计要点。
7、简述浇口的作用、种类及设计要点。
8、侧浇口和点浇口各有什么优缺点?
什么情况下用点浇口?
9、“主流道和分流道应尽量短,截面积要尽量小。
”如何理解这句话?
10、简述分流道的平衡布置和非平衡布置的优、缺点。
2023年11月14日,78,11、选择题:
(1)采用直接浇口的单型腔模具,适用于成型塑件,不宜用来成型的塑件。
A、平薄易变形B、壳形C、箱形D、盒形
(2)直接浇口适用于各种塑料的注射成型,尤其对有利.A.结晶型或易产生内应力的塑料B.热敏性塑料C.流动性差的塑料(3)护耳浇口专门用于透明度高和要求无内应力的塑件,它主要用于等流动性差和对应力较敏感的塑料塑件。
A、ABS.B、有机玻璃C、尼龙D、聚碳酸脂和硬聚氯乙烯12、判断题:
(1)分流道表面越光滑越好。
()
(2)浇口的主要作用是防止熔体倒流,便于浇注系统凝料与塑件分离。
()(3)中心浇口适用圆筒形、圆环形或中心带孔的塑件成型。
属于这类浇口的有盘形、环形、爪形和轮辐式等浇口。
(),2023年11月14日,79,(4)侧浇口可分扇形浇口和薄片式浇口,扇形浇口常用来成型宽度较大的薄片状塑件;薄片式浇口常用来成型大面积薄板塑件。
()(5)点浇口对于流动性差和热敏塑料及平薄易变形和形状复杂的塑件是很有利的。
()(6)潜伏式浇口是点浇口变化而来的,浇口常设在塑件侧面的较隐蔽部位而不影响塑件外观。
()(7)浇口的截面尺寸越小越好。
()(8)浇口的位置应使熔体的流程最短,流向变化最少。
()(9)浇口的数量越多越好,因为这样可使熔体很快充满型腔。
(),2023年11月14日,80,谚语:
“低头的稻穗,昂头的稗子。
”越成熟,越饱满的稻穗,头垂得越低。
老子说,当坚硬的牙齿脱落时,柔软的舌头还在。
柔弱胜过坚硬,谦逊胜过骄傲。
我们应当学会在适当的时候,保持适当的低姿态,这绝不是懦弱和畏缩,而是一种聪明的处世之道,是人生的大智慧、大境界。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 注塑 浇注 系统 设计
![提示](https://static.bingdoc.com/images/bang_tan.gif)