澆口設(shè)計原則實用教案

1、目錄(ml)F 澆口定義(dngy)F 澆口作用F 澆口設(shè)計原則F 澆口位置F 多澆口F 澆口樣式F手工去除F自動去除第1頁/共37頁第一頁，共38頁。澆口定義(dngy) 澆口是指熔體填充進入模具型腔的位置。 每一個澆口在注射壓力作用下填充熔體，這種壓力隨著注塑時間(shjin)的增加而線性增加，而在填充的末端注射壓力會突然增大。第2頁/共37頁第二頁，共38頁。澆口作用(zuyng)為什么澆口位置是非常重要的？澆口位置在分子取向引起的變形中起到非常重要的作用。在一些產(chǎn)品中，更改澆口位置是唯一解決分子取向效應(yīng)的方法，從而生產(chǎn)出滿意的產(chǎn)品。合適的澆口可以避免很多和保壓有關(guān)的問題，比如收縮不均和

2、產(chǎn)品粘型腔。設(shè)計恰當(dāng)?shù)臐部诳梢跃鶆蜓杆?、單一方向地傳送熔膠以充填模穴，并且(bngqi)獲得適當(dāng)?shù)哪虝r間來冷卻塑件。第3頁/共37頁第三頁，共38頁。澆口設(shè)計(shj)原則1、澆口應(yīng)該設(shè)計在非功能區(qū)、非外觀區(qū)等適當(dāng)位置。2、澆口一般(ybn)應(yīng)該提供相同的流程。中間澆口能夠提供相同流程，這使得所有方向上的保壓均一、較低的收縮差異，從而獲得高質(zhì)量的產(chǎn)品。3、對稱的塑件應(yīng)使用對稱的澆口，以維持對稱性。假如流動路徑不對稱，會使塑件的部份區(qū)域先完成充填、保壓、冷卻，最后造成不均勻的收縮和翹曲。第4頁/共37頁第四頁，共38頁。5、將澆口設(shè)置在較厚區(qū)域以獲得良好填充和保壓。澆口設(shè)置在較厚的區(qū)域，但不影

3、響產(chǎn)品的功能和外觀，這能使材料從較厚區(qū)域填充到較薄位置，從而保持(boch)流動和保壓通道。從較薄位置填充能將導(dǎo)致滯流、縮痕或者真空泡。澆口設(shè)計(shj)原則第5頁/共37頁第五頁，共38頁。6、對于細(xì)長(x chn)產(chǎn)品，澆口設(shè)置在產(chǎn)品其中一端。當(dāng)一個細(xì)長(x chn)產(chǎn)品從中間進膠時，澆口附近的保壓，分子或纖維取向不同導(dǎo)致產(chǎn)品翹曲變形。從產(chǎn)品的一端進膠，這將在長度方向上產(chǎn)生一致的分子或纖維取向。盡管在澆口端較另一端填充更多材料，但這種收縮的差異并不能引起翹曲變形。澆口設(shè)計(shj)原則第6頁/共37頁第六頁，共38頁。7、將澆口遠(yuǎn)離載荷區(qū)域。在澆口附近熔體具有較高壓力和較高流速，因此這個區(qū)

4、域存在較高的應(yīng)力。從這個原因出發(fā)，我們應(yīng)該將將澆口遠(yuǎn)離載荷區(qū)域。8、隱藏澆口痕跡。去除澆口將在產(chǎn)品上留下澆口痕跡，這對于外觀件是不允許的，所以我們應(yīng)該將澆口設(shè)置在產(chǎn)品背面或者容易遮蓋的位置。9、澆口的位置必須讓模穴內(nèi)的氣體于射出成形時逃逸出去，否則將會造成短射、包風(fēng)、燒焦痕跡、或是在澆口處貯積高壓力。10、澆口位置與尺寸的設(shè)計也應(yīng)該要避免噴射流現(xiàn)象(xinxing)，加大澆口或者改善澆口位置使熔膠沖擊模壁，可以改善噴射流現(xiàn)象(xinxing)。澆口設(shè)計(shj)原則第7頁/共37頁第七頁，共38頁。10、高強度熔接線和熔接線位置合適。澆口位置的不同，熔接線強度或者熔合線的位置不同，如果(rgu

5、)熔接線的位置不影響產(chǎn)品功能、外部載荷或者表面質(zhì)量，我們將澆口設(shè)置在那個位置。11、多澆口縮短流程。增加澆口使得流程在特定材料、特定產(chǎn)品厚度的熔體流動長度以及工藝參數(shù)范圍之內(nèi)。每一個澆口應(yīng)具有相同的流率和填充體積。12、澆口設(shè)置在型芯或者嵌件強度較弱一側(cè)。澆口位置應(yīng)該在型芯或者嵌件周圍產(chǎn)生平衡流動和均勻壓力分布。澆口設(shè)計(shj)原則第8頁/共37頁第八頁，共38頁。澆口設(shè)計(shj)原則13、澆口凝固時間是模穴進行保壓的最終有效時間。太小的澆口使得最慢凝固的部位發(fā)生在塑件內(nèi)部，而不是發(fā)生在澆口，甚至澆口可能于解除保壓之后才凝固，使熔膠從塑件逆流到流道系統(tǒng)。良好設(shè)計的澆口必須(bx)防止熔膠逆

6、流。根據(jù)Moldflow分析我們可以得到具體澆口厚度的凝固時間：第9頁/共37頁第九頁，共38頁。澆口設(shè)計(shj)原則材材 料料模具溫度模具溫度/產(chǎn)品肉厚產(chǎn)品肉厚/mm產(chǎn)品冷凝時間產(chǎn)品冷凝時間/s澆口厚度澆口厚度/mm澆口冷凝時間澆口冷凝時間/sABS HNJ502.0710 S0.81.02.51013 S1.2810 S1.4911 S3.01417 S1.61012 S1.81113 S3.51720 S2.02.2PP Hifax SP98/F402.079 S2.53.01012 S3.5第10頁/共37頁第十頁，共38頁。14、設(shè)計初期應(yīng)該使用較小尺寸的澆口，必要時，還可以(ky

7、)將澆口加大。正常的澆口厚度(Gate Thickness)是澆口處塑件肉厚的5080%。人工去除式澆口偶而會與塑件肉厚相同，自動去除式澆口厚度一般都小于塑件肉厚的80%，以避免剪除澆口造成塑件變形。針狀澆口和潛伏式澆口的末端直徑一般約0.252.0 mm。澆口長度短越好，以減少澆口區(qū)的壓力降，適當(dāng)澆口長度從 11.5 mm。15、添加纖維的塑料需要使用較大的澆口，以防止通過澆口的纖維斷裂。潛伏式澆口和針狀澆口等小尺寸的澆口可能損傷添加纖維，側(cè)邊澆口等能夠產(chǎn)生均勻充填模式的澆口可以(ky)產(chǎn)生均勻纖維配向性的塑件。澆口設(shè)計(shj)原則第11頁/共37頁第十一頁，共38頁。 澆口位置在哪里？

8、選擇澆口位置的目的之一是所有熔體流程(lichng)在同一時刻填充完成（平衡流動）。這可以防止最先填充完成的流程(lichng)上過保壓。下面的動畫中顯示三個不同位置澆口的填充流動，從這些動畫中我們可以看出哪些澆口的流動是平衡的。澆口位置(wi zhi)第12頁/共37頁第十二頁，共38頁。澆口位置(wi zhi) 更改熔體填充位置可以改變(gibin)熔接線和困氣的位置，降低滯流和其他成型問題。在下面的實例中，澆口位置1和2產(chǎn)生的熔接線在產(chǎn)品的右端，而澆口位置3使熔接線在產(chǎn)品的右下角出現(xiàn)。第13頁/共37頁第十三頁，共38頁。多澆口在一些產(chǎn)品中，多澆口充填(chn tin)將是較好的選擇。其

9、他的一些方法也可以采用加速流動或者遲緩流動使得熔體填充平衡。第14頁/共37頁第十四頁，共38頁。多澆口 如何確定澆口的數(shù)量？ 因產(chǎn)品的不同，并不存在實際的規(guī)則來決定澆口的數(shù)量。然而，我們考慮下面幾種一般(ybn)因素來幫助確定澆口的數(shù)量。第15頁/共37頁第十五頁，共38頁。多澆口1、流程 流程是指熔體從澆口位置起充填的距離。 一般來說，厚壁產(chǎn)品較薄壁產(chǎn)品熔體的流程長，因為材料在較厚區(qū)域流動阻力小。材料的物性將影響既定厚度產(chǎn)品的熔體流程。流程越短，則需要更多的澆口。每一種材料具有不同的流程，材質(zhì)庫中有材料供應(yīng)商提供的熔體流程，我們可以查找一定(ydng)范圍產(chǎn)品厚度既定材料的熔體流程。 超大

10、產(chǎn)品、薄壁產(chǎn)品和高粘度材料將需要更多澆口。第16頁/共37頁第十六頁，共38頁。2、產(chǎn)品體積 通常(tngchng)，較大的產(chǎn)品體積將需要更多澆口。 我們應(yīng)該如何決定產(chǎn)品澆口數(shù)量？ 多澆口第17頁/共37頁第十七頁，共38頁。 首先，在產(chǎn)品的中間位置設(shè)置單一澆口，檢查所有流程是否在同一時刻填充(tinchng)完成。 如果使用單一澆口不能滿足平衡流動的要求，我們將嘗試采用多澆口。假定將產(chǎn)品分成幾個部分，每一部分放置一個澆口，澆口設(shè)置在每一部分的中心或者某一邊的中間。流道系統(tǒng)尺寸也應(yīng)該優(yōu)化使得每一部分在同一時刻填充(tinchng)完成。 其次，澆口位置設(shè)置應(yīng)該獲得均一收縮和可接受的收縮值。在一

11、些產(chǎn)品中，厚壁和薄壁同時存在，我們應(yīng)該將澆口設(shè)置在厚壁區(qū)域，這樣可以避免因澆口過早凝固引起的保壓不足。多澆口第18頁/共37頁第十八頁，共38頁。澆口樣式(yngsh)澆口有很多樣式(yngsh)。根據(jù)澆口去除方式，他們可以歸結(jié)為兩大類：手工去除（Manually Trimmed Gates）自動去除（Automatically Trimmed Gates）第19頁/共37頁第十九頁，共38頁。手工(shugng)去除手工去除澆口需要操作人員手工分離產(chǎn)品(chnpn)和澆注系統(tǒng)。采用手工去除澆口的原因包括：澆口太大，必須移到模具外面再予以去除對于剪切應(yīng)力敏感的材料，比如PVC，應(yīng)避免采用自動去

12、除澆口來自不同方向的熔膠同時流過大的截面積，而且要求纖維的配向性時，應(yīng)避免自動去除式澆口第20頁/共37頁第二十頁，共38頁。手工(shugng)去除手工去除式澆口包括下列各類型：直接(zhji)澆口/Direct（Sprue ）Gate側(cè)邊澆口/Edge（Standard）Gate凸片澆口/Tab Gate重迭澆口/overlap gate扇形澆口/Fan Gate盤狀澆口/Disc（Diaphragm）Gate環(huán)狀澆口/Ring Gate輻狀澆口/Spoke（Spider）Gate薄膜澆口/Film gate第21頁/共37頁第二十一頁，共38頁。手工(shugng)去除_直接澆口直接澆口

13、/Direct（Sprue ）Gate 直接澆口通常用于單型腔模具，熔體通過主流道直接進入型腔，注射壓力損失較小，缺點是澆口剪除后容易在產(chǎn)品表面留下澆口痕跡。直接澆口冷卻(lngqu)凝固受控于產(chǎn)品肉厚而不是澆口厚度，通常在澆口附近產(chǎn)品的收縮較小，而直接澆口的收縮較大，這導(dǎo)致澆口附近有較高的拉伸應(yīng)力。第22頁/共37頁第二十二頁，共38頁。 直接澆口始端直徑與注塑機噴嘴直徑有關(guān)系，直接澆口的始端直徑必須比噴嘴直徑大1mm以上。標(biāo)準(zhǔn)豎澆道襯套具有2.4 并向塑件端開口，因此直接澆口的長度控制著塑件端的澆口根部直徑，末端直徑至少要比產(chǎn)品肉厚大1.5mm以上，或者是產(chǎn)品厚度的兩倍左右。 太小的錐度角

14、可能在頂出時使豎澆道無法與豎澆道襯套分離。 太大的錐度角則浪費材料并且延長冷卻時間。非標(biāo)準(zhǔn)錐度角的豎澆道加工成本較高卻沒有什么(shn me)好處。手工(shugng)去除_直接澆口第23頁/共37頁第二十三頁，共38頁。手工(shugng)去除_側(cè)邊澆口側(cè)邊澆口/Edge（Standard）Gate 側(cè)邊澆口設(shè)置在模具PL上，通常從產(chǎn)品的一側(cè)進膠。 典型的側(cè)邊澆口厚度尺寸（H）是產(chǎn)品厚度（t）的675，或者0.46.4mm，寬度(kund)（W）為1.612.7mm，澆口的長度（L）不超過1mm，0.5mm是最佳的。第24頁/共37頁第二十四頁，共38頁。凸片澆口/Tab Gate 凸片澆口

15、通常適用于扁平塑件或薄塑件，以減小模穴內(nèi)的剪應(yīng)力。澆口周遭的高剪應(yīng)力只發(fā)生(fshng)在輔助凸片，并且將于成形后剪除。凸片澆口經(jīng)常應(yīng)用于PC、PMMA、SAN和ABS等樹脂的成形。凸片的最小寬度是6.4mm，最小厚度為模穴肉厚的75%。手工(shugng)去除_凸片澆口第25頁/共37頁第二十五頁，共38頁。手工(shugng)去除_重疊澆口重迭澆口（overlap gate） 重疊澆口與邊緣澆口類似，但是重迭澆口與塑件側(cè)壁或表面有重迭。重迭澆口通常用來防止(fngzh)噴流效應(yīng)。典型重迭澆口尺寸為0.46.4 mm厚，1.612.7 mm寬。第26頁/共37頁第二十六頁，共38頁。手工(s

16、hugng)去除_扇形澆口扇形澆口/Fan Gate 扇形澆口是厚度逐漸改變的寬邊澆口，具有大充填面積，可以讓熔膠迅速地充填大型塑件。大型塑件非常在乎翹曲問題和尺寸的穩(wěn)定性，使用扇形澆口可以讓大型塑件的熔膠波前均勻地充填模穴。扇形澆口的寬度和厚度具有錐度，并且要維持固定的熔膠波前面積，以確保固定的熔膠速度，讓熔膠在整個澆口的寬邊以相同壓力進行充填。如同其它(qt)的人工去除式澆口，扇形澆口的最大厚度不超過塑件的肉厚的75。典型的扇形澆口厚度為0.251.6 mm，寬度從6.4 mm到模穴側(cè)邊長度的25%。 第27頁/共37頁第二十七頁，共38頁。盤狀澆口/Disc（Diaphragm）Gate

17、盤狀澆口也稱為薄膜澆口（diaphragm gate），常用在內(nèi)側(cè)有開口的圓柱體或圓形，并且需要高度同軸性的塑件，或是不容許有縫合線的塑件?；旧希P狀澆口是在塑件的內(nèi)緣使用毛邊狀的澆口，熔膠從同軸的豎澆道充填進入模穴，很容易獲得熔膠均勻流動(lidng)的塑件。盤狀澆口厚度通常是0.251.27 mm。手工(shugng)去除_盤狀澆口第28頁/共37頁第二十八頁，共38頁。環(huán)狀澆口/Ring Gate 環(huán)狀澆口也應(yīng)用于圓柱體或圓形塑件，塑料先沿著模心環(huán)繞，然后再沿著圓管向下充填(chn tin)。環(huán)狀澆口并不適用在所有的塑件。環(huán)狀澆口的厚度通常為0.251.6 mm。手工(shugng)去

18、除_環(huán)狀澆口第29頁/共37頁第二十九頁，共38頁。手工(shugng)去除_輻狀澆口輻狀澆口/Spoke（Spider）Gate 輻狀澆口也稱為四點澆口(four-point gate)或者十字澆口(cross gate)，它適用于管狀塑件，具有容易去除澆口和節(jié)省塑料(slio)的優(yōu)點。但是可能會造成縫合線，也無法獲得完美的真圓度。輻狀澆口通常是0.84.8 mm厚，1.66.4 mm寬。第30頁/共37頁第三十頁，共38頁。薄膜澆口/Film gate 薄膜澆口又稱為毛邊澆口（flash gate），薄膜澆口與環(huán)狀澆口類似，但使用于邊緣平直的塑件，它具有平直的澆口，澆口寬度(kund)可以

19、跨接整個模穴邊緣或是部份的模穴。薄膜澆口適用于PMMA塑件，而且常常用在又大又平整的塑件，以保持最小量的翹曲。薄膜澆口尺寸很小，厚度大約是0.250.63 mm，寬度(kund)大約為0.63 mm。 手工(shugng)去除_薄膜澆口第31頁/共37頁第三十一頁，共38頁。 自動去除澆口是當(dāng)模具打開時，澆口自動被剪斷，它們(t men)應(yīng)用于： 避免去除澆口的二次加工 保持均一的生產(chǎn)周期 最小的澆口痕跡 自動去除式澆口包括下列各類型： 針狀澆口 潛式澆口 熱流道澆口 閥式澆口自動(zdng)去除第32頁/共37頁第三十二頁，共38頁。自動(zdng)去除_針狀澆口針狀澆口/Pin Gate

20、針狀澆口通常應(yīng)用(yngyng)于三板模，其流道系統(tǒng)位于模板的一組分模在線，塑件模穴接在主要分模在線。具有倒錐角的澆口在平行于模板運動方向穿透中間模板。當(dāng)打開模穴主分模線時，針狀澆口的小直徑端從塑件撕離，再打開流道分模線即可頂出流道廢料。此系統(tǒng)也可以先打開流道分模線，再使用輔具撕下流道廢料。針狀澆口最常使用在單一塑件多點進澆，以確保對稱的充填，或是縮短流道長度以確保整個塑件的保壓操作。典型的針狀澆口的直徑 0.251.6 mm。第33頁/共37頁第三十三頁，共38頁。潛伏(qinf)式澆口/Submarine（Tunnel，Chisel）Gate 潛式澆口也稱為隧道澆口（tunnel gate）、鑿子澆口（chisel gate），使用于兩板模，在分模線以下，流道末端與模穴之間加工一傾斜之錐狀隧道。于頂出塑件和流道時，澆口會與塑件分離。典型的潛式澆口直徑為0.25 2.0 mm，澆口由粗變細(xì)，直到成為球狀端點。假如塑件的非功能區(qū)具有大直徑的針狀特征，可以將它與潛式澆口連接，以減低加工成本。假如針狀特征發(fā)生在隱藏面，亦可以不將他去除。將多重潛式澆口設(shè)計在圓柱體的內(nèi)面，可以