第六章注射模澆注系統(tǒng)

1、一、一、 流變學(xué)在澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)中流變學(xué)在澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用的應(yīng)用 二、普通流道澆注系統(tǒng)二、普通流道澆注系統(tǒng) 三、澆注系統(tǒng)的平衡進(jìn)料三、澆注系統(tǒng)的平衡進(jìn)料重點(diǎn)掌握重點(diǎn)掌握 澆注系統(tǒng)：澆注系統(tǒng)： 指注射模中從主流道的始端到型腔指注射模中從主流道的始端到型腔 之間的熔體進(jìn)之間的熔體進(jìn)料通道。料通道。 分類：分類：普通流道澆注系統(tǒng)和無流道凝料澆普通流道澆注系統(tǒng)和無流道凝料澆 注系統(tǒng)。注系統(tǒng)。第一節(jié) 流變學(xué)在澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 注射成型的基本要求是在合適的溫度和壓力下使足量的塑料熔體盡快充滿型腔。影響順利充模的關(guān)鍵之一是澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，在澆注系統(tǒng)中又以澆口的設(shè)計(jì)最為重要，了解流變參量與澆口尺寸的相互

2、影響，對(duì)正確設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)有很大幫助。 1澆口斷面尺寸澆口斷面尺寸 澆口斷面積的上限： 注射模澆注系統(tǒng)大都由圓形通道或矩形通道組成。從式 nnnvRKLpnnq131213 nnnvWHKLpnnq121122可知,澆口斷面尺寸增大，熔體流量qv值隨著R或W、H成比例增加。但是，隨著澆口斷面積的增大，熔體在澆口處的流速減慢，表觀黏度a相應(yīng)提高，反使流量qv下降。因此，澆口斷面尺寸的增大有個(gè)極限值，這就是大澆口尺寸的上限。澆口斷面積的下限： 小澆口(通常只指點(diǎn)澆口)之所以成功，是因?yàn)榻^大多數(shù)塑料熔體的表觀黏度是剪切速率的函數(shù)，即 a=K (nS3S1，即為了使各型腔能同時(shí)充滿，應(yīng)將靠近主流道處的澆

3、口做得小些，較遠(yuǎn)的澆口做得大些。 b、 各型腔的大小不同時(shí)，應(yīng)采用如下近似公式來平衡澆口 1122212121aLSaLSMMkk（6-11） 式中 M1、M2分別為型腔1和型腔2的塑料熔體填充量，g。 注意： 式(610)沒有考慮澆口處熔體凝結(jié)的因素，并不總是澆口離主流道遠(yuǎn)尺寸越大。當(dāng)分流道截面尺寸較大、流程又不太長時(shí)，分流道內(nèi)熔體的溫度和壓力都無大的變化，此時(shí)分流道內(nèi)熔體的流動(dòng)阻力很小，充模時(shí)熔體首先到達(dá)離主流道最近的澆口處，開始進(jìn)入型腔，但由于這時(shí)分流道尚未充滿，分流道內(nèi)的流動(dòng)阻力比澆口處熔體所遇的流動(dòng)阻力小得多，故熔體在澆口處凝結(jié)而不再繼續(xù)進(jìn)入型腔。當(dāng)整個(gè)分流道全被充滿，流道內(nèi)熔體的壓

4、力升高后，熔體首先充滿離主流道最遠(yuǎn)的型腔，然后再返回來，順序沖開凝結(jié)時(shí)間較短的澆口，分別將各型腔充滿。此時(shí)，為了使各型腔能基本上同時(shí)充滿，應(yīng)將靠近主流道處的澆口做得大些，而將較遠(yuǎn)處的澆口做得小些，以達(dá)到平衡的效果。這種平衡方法只適用于分流道截面大、流程短的中小型模具。各澆口的尺寸除可借助于流道平衡模擬軟件初步確定外，尚無行之有效的簡(jiǎn)易定量計(jì)算辦法，一般是根據(jù)試模的情況，對(duì)澆口進(jìn)行13次的修正，以便得到合理的澆口尺寸。 二、一模一腔多澆口澆注系統(tǒng)的平衡 1平衡澆口以減少制品的變形 對(duì)于薄壁的矩形塑件或其他形狀的平板塑件，當(dāng)采用中心澆口時(shí)，由于聚合物大分子的取向效應(yīng)，沿熔體流動(dòng)方向的收縮量大于垂直

5、于熔體流動(dòng)方向的收縮量小，故塑件產(chǎn)生各向不均勻的收縮，導(dǎo)致制品冷卻后翹曲變形，改進(jìn)的方法是采用多個(gè)點(diǎn)澆口，這樣有利于消除或減小塑件的變形 。什么情況下采用一模一腔多點(diǎn)澆口？ABACBCABBC 圖6-35，深腔筒形或深矩形塑件成型時(shí)，若A、B兩個(gè)點(diǎn)澆口尺寸及位置設(shè)計(jì)不當(dāng)，就不能平衡熔體的流動(dòng)，易使型芯因各個(gè)側(cè)壁受力不均勻而產(chǎn)生偏斜，若在A、B兩澆口處均勻進(jìn)料，則熔體流動(dòng)的不平衡性可得到很大的改善。2平衡澆口有利于均勻進(jìn)料3平衡澆口以控制熔接痕的位置 采用多澆口時(shí)，在型腔內(nèi)熔體的匯合處將產(chǎn)生熔接痕，熔接痕不僅降低了制品的強(qiáng)度，而且有礙美觀，因此可以通過調(diào)整各個(gè)澆口的進(jìn)料量來控制熔接痕形成的位置，

6、以避免在制品的某些部位或者受力部位產(chǎn)生熔接痕。 對(duì)于單型腔多澆口澆注系統(tǒng)的平衡，由于影響因素太多，情況又十分復(fù)雜，故目前尚無準(zhǔn)確的計(jì)算公式，主要依靠模具設(shè)計(jì)人員的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。例 某一質(zhì)量為495 kg的箱形塑件，外形尺寸約為680 mm530mm340 mm，壁厚為4 mm，四周設(shè)有許多加強(qiáng)肋，材料是30玻璃纖維增強(qiáng)尼龍 (PA-6)，為了研究澆口數(shù)量和位置對(duì)變形的影響，設(shè)計(jì)了圖636的6種澆口設(shè)置方案。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明(圖637)，按圖6-36(f)方案(4個(gè)點(diǎn)澆口)設(shè)置的澆口效果最好，變形量約7，而按圖636(c)方案(8個(gè)點(diǎn)澆口)設(shè)置的澆口效果最差，變形量達(dá)24，其效果甚至于比單個(gè)直接澆口的還

7、差。結(jié)論：并非澆口數(shù)目越多越好，關(guān)鍵在于一定的澆口數(shù)量和合適的澆口位置所造成的平衡效果。1為什么說“澆口尺寸越大越容易充?！焙汀皾部诔叽缭叫≡胶谩倍际清e(cuò)誤的?2為什么注射成型時(shí)常在較大的剪切速率范圍內(nèi)進(jìn)行?3為什么點(diǎn)澆口能獲得非常廣泛的應(yīng)用?何種情況不宜采用點(diǎn)澆口?4普通澆注系統(tǒng)由哪幾部分組成?各部分的作用和設(shè)計(jì)要求是什么?5試比較“Z”形拉料桿、倒錐形拉料桿和球形頭拉料桿的動(dòng)作特點(diǎn)和適合的應(yīng)用情況。6什么是流道效率?哪幾種流道的效率最高?最常用的是什么流道?為什么?習(xí)題與思考14.如圖6-33，若各型腔大小不等，M1=M2=M3=M4=M5=M6=2M7=2M8=2M9=2M10，其他尺寸均不變，試求平衡時(shí)各型腔的澆口截面尺寸。 7已知某塑料制件成型時(shí)熔體流經(jīng)流道的總體積流率為500 cm3s，采用4個(gè)點(diǎn)澆口平衡進(jìn)料，主流道、分流道和澆口的當(dāng)量半徑。8什么是沖擊型澆口?為什么要采用沖擊型澆口?9試述澆口開設(shè)位置對(duì)塑件質(zhì)量的影響。11常用的澆口形式有