設計澆注系統(tǒng).ppt

1、任務分析,任務二 設計澆注系統(tǒng),任 務 分 析,澆注系統(tǒng)是熔融塑料進入模具型腔的通道，直接影響著塑件的成型好壞。 設計合理的澆注系統(tǒng)是本次的任務。,任務目的,任務二 設計澆注系統(tǒng),任 務 目 的,設計合理的澆注系統(tǒng),任務引入,任務二 設計澆注系統(tǒng),1、圖示是塑料注射成型后，去除塑件留下的澆注系統(tǒng)凝料。澆注系統(tǒng)有哪幾部分組成的？如何設計？,2、怎樣把澆注系統(tǒng)從模具中取出來？,3、注射后模具內的氣體如何排出？,專業(yè)知識,任務二 設計澆注系統(tǒng),2.1、澆注系統(tǒng)的組成及設計原則,2.2、主流道與分流道設計,2.3、澆口設計,2.5、冷料井和拉料桿設計,2.6、模具排氣槽設計,2.4、澆注系統(tǒng)斷面尺寸定

2、量計算簡易方法,專業(yè)知識,任務二 設計澆注系統(tǒng),澆注系統(tǒng)： 指注射模中從主流道的始端到型腔 之間的熔體進料通道。,分類：普通流道澆注系統(tǒng)和無流道凝料澆 注系統(tǒng)。,澆注系統(tǒng)的作用：使來自注射模噴嘴的塑料熔體平穩(wěn)順利的充模、壓實和保壓。,專業(yè)知識,任務二 設計澆注系統(tǒng),A、普通流道澆注系統(tǒng)包括： 主流道、分流道、澆口、冷料井,普通澆注系統(tǒng) 1主流道襯套 2主流道 3冷料井 4分流道 5澆口 6型腔,2.1、澆注系統(tǒng)的組成及設計原則,專業(yè)知識,任務二 設計澆注系統(tǒng),主澆道,分澆道,澆口,專業(yè)知識,任務二 設計澆注系統(tǒng),停滯現(xiàn)象容易使工件的某些部分過度保壓，某些部分保壓不足，從而使內應力增加許多。,盡

3、量減少停滯現(xiàn)象,熔接痕的存在主要會影響外觀，使得產(chǎn)品的表面較差；而出現(xiàn)熔接痕的地方強度也會較差。,盡量避免出現(xiàn)熔接痕,盡量減少流向雜亂,流向雜亂會使工件強度較差，表面的紋路也較不美觀。,專業(yè)知識,任務二 設計澆注系統(tǒng),B、 澆注系統(tǒng)的設計原則,排氣良好 能順利地引導熔融塑料填充到型腔的各個深度，不產(chǎn)生渦流和紊流，并能使型腔內的氣體順利排出。 流程短 在滿足成型和排氣良好的前提下，要選取短的流程來充填型腔，且應盡量減少彎折，以降低壓力損失，縮短填充時間。 防止型芯和嵌件變形 應盡量避免熔融塑料正面沖擊直徑較小的型芯和金屬嵌件，防止型芯彎曲變形或嵌件移位。 整修方便 澆口位置和形式應結合塑件形狀考

4、慮，做到整修方便并無損塑件的外觀和使用。 防止塑件翹曲變形 在流程較長或需開設兩個以上澆口時更應注意這一點。 合理設計冷料井或溢料槽 因為它可影響塑件質量。 澆注系統(tǒng)的斷面積和長度 除滿足以上各點外，澆注系統(tǒng)的斷面積和長度應盡量取小值，以減少澆注系統(tǒng)占用的塑料量，從而減少回收料。,專業(yè)知識,任務二 設計澆注系統(tǒng),1、臥式或立式注射機用的模具中，主流道垂直于分型面，其幾何形式如圖。,2.2、主流道與分流道設計,主流道形狀及其與注射機噴嘴的配合關系 1定模版 2澆口套 3注射機噴嘴,（1）主流道尺寸,作用：是連接注射機噴嘴和模具的橋梁，是熔料進入型腔最先經(jīng)過的部位。,專業(yè)知識,任務二 設計澆注系統(tǒng)

5、,主流道通常設計成圓錐形，其錐角=24，對流動性較差的塑料可取=36，便于凝料從主流道中拔出。內壁表面粗糙度一般為Ra=0.63m。,為防止主流道與噴嘴處溢料，主流道對接處應制成半球形凹坑，其半徑R2=R1+(12)mm，其小端直徑d1=d2+(0.51)mm。凹坑深度取h=35mm(圖6-2)。,為減小料流轉向過渡時的阻力，主流道大端呈圓角過渡，其圓角半徑r=13mm。,在保證塑料良好成型的前提下，主流道L應盡量短，否則將增多流道凝料，且增加壓力損失，使塑料降溫過多而影響注射成型。通常主流道長度由模板厚度確定，一般取L60mm。,專業(yè)知識,任務二 設計澆注系統(tǒng),主流道設計要點:,截面形狀、錐

6、度、孔徑、長度、球面R、圓角r,錐度過?。▌赢嫞?；錐度過大,主澆道穿過兩塊模板時應呈階梯狀，或采用澆口套,專業(yè)知識,任務二 設計澆注系統(tǒng),（2）澆口套與定位環(huán),專業(yè)知識,任務二 設計澆注系統(tǒng),由于主流道與塑料熔體及噴嘴反復接觸和碰撞，因此常將主流道制成可拆卸的主流道襯套 ，便于用優(yōu)質鋼材加工和熱處理。 類型有A型和B型，A型襯套大端高出定模端面H=510 mm，起定位作用，與注射機定位孔呈間隙配合,澆口套,專業(yè)知識,任務二 設計澆注系統(tǒng),設計主流道襯套時應注意以下事項： (1)對于小型注塑模，可將主流道襯套與定位環(huán)設計成一個整體，但在多數(shù)情況下均分開設計。 (2)主流道襯套應選用優(yōu)質鋼材(如

7、T8A)，熱處理后硬度為5357HRC。 (3)襯套的長度應與定模配合部分的厚度一致，主流道出口處的端面不得突出在分型面上，否則不僅會造成溢料，而且還會壓壞模具。 (4)襯套與定模之間的配合采用H7/m6。,專業(yè)知識,任務二 設計澆注系統(tǒng),當澆口套與塑料接觸面很大時，受到模腔內塑料的反壓增大，易退出模具，將定位環(huán)與襯套分開設計。使用時，用固定在定模上的定位環(huán)壓住襯套大端臺階防止襯套退出模具。,定位環(huán)的作用是為了使主流道與噴嘴和機筒對中，除了將定位環(huán)與主流道襯套設計成整體結構之外，也可設計單個的定位環(huán)。,專業(yè)知識,任務二 設計澆注系統(tǒng),專業(yè)知識,任務二 設計澆注系統(tǒng),專業(yè)知識,任務二 設計澆注系

8、統(tǒng),設計定位環(huán)時應注意事項下事項： 定位環(huán)與注塑機定模固定板上的定位孔之間采取比較松動的間隙配合，如H11/h11或H11/b11。 對于小型模具，定位環(huán)與定位孔的配合長度可取810mm，對于大型模具則可取1015mm。 圖a是最常用的定位環(huán)形式；圖b可以不在定模上加工安裝定位環(huán)的臺階孔，圖c用定位環(huán)壓住A型主流道襯套，以防襯套退出定模的結構；圖d用定位環(huán)壓住B型主流道襯套，以防襯套退出定模的結構。 為了提高模架的標準化程度，可將定位環(huán)做成特殊結構。在這兩種結構中，若將與注塑機定位孔配合的直徑dj以及與定模上定位孔配合的直徑dm做成通用或標準尺寸，則只要更換定位環(huán)便可使同一模架適用于不同的注塑

9、機。,特殊結構中的c是用臺階孔壓住A型主流道襯套的定位環(huán)結構，其中孔徑Dh要求與定位環(huán)直徑dh配合；圖d、e所示的定位環(huán)結構是為了便于更換主流道襯套，也可以防止襯套在注塑時后退；圖f所示的定位環(huán)適用于延伸噴嘴結構。,專業(yè)知識,任務二 設計澆注系統(tǒng),2、分流道設計,單腔注塑模通常不用分流道，但多腔注塑模必須開設分流道。,分流道：主流道與澆口之間的通道。 分流道設計時應考慮：盡量減小在流道內的壓力損失和盡可能避免熔體溫度降低，還要考慮減小流道的容積。,作用：使塑料熔體的流向得到平穩(wěn)轉換并盡快地充滿型腔。,分流道的截面形狀,分流道的尺寸設計,分流道的布置,分流道的設計要點,專業(yè)知識,任務二 設計澆注

10、系統(tǒng),流道的截面形狀會影響到塑料在澆道中的流動以及流道內部的熔融塑料的體積。,（1）分流道截面形狀,專業(yè)知識,任務二 設計澆注系統(tǒng),圓形截面,優(yōu)點：流道形狀效率較高，可達0.25D。,缺點：增加制作費用及成本，稍不注意會造成流道交錯而影響流動效率。,矩形截面,流道效率與圓形相當，但面積卻比圓形流道多出27%，增加了射出廢料，而且會造成頂出力量增加的現(xiàn)象。,專業(yè)知識,任務二 設計澆注系統(tǒng),梯形截面,面積比圓形流道多出39%，更加浪費，但是與圓形流道相比的唯一優(yōu)點是制造簡便。,U形截面,又稱改良式梯形流道，結合圓形與梯型的優(yōu)點改良而成，面積僅比圓形流道多出14%。,專業(yè)知識,任務二 設計澆注系統(tǒng),

11、分流道的截面形狀與效率,專業(yè)知識,任務二 設計澆注系統(tǒng),（2）設計分流道時應注意以下事項： 分流道布排應盡量平衡。 分流道的截面形狀可參考下圖設計。其中：圓形截面分流道的比表面積（流道表壁面積與容積的比值）最小，塑料熔體的熱量不易散發(fā)，所受流動阻力也小，但需要開設在分型面兩側，而且上、下兩部分必須互相吻合，所以加工難度較大；梯形截面分流道容易加工，且熔體的熱量散發(fā)和流動阻力都不大，因此最為常用，其截面尺寸除可參考其它書籍，也可按以下比例設計，即h=2/3b1,b2=3/4b1，b1根據(jù)成型條件和模具結構確定，通?？扇?10mm；U形截面分流道的優(yōu)缺點和梯形的基本相同，常用于小型制品，其截面尺寸

12、可參考其它書籍（也有資料介紹h=1.25R）；半圓形截面和矩形截面分流道因為比表面積較大，一般不常用。,專業(yè)知識,任務二 設計澆注系統(tǒng),分流道的尺寸需根據(jù)制品的壁厚、體積、形狀復雜程度以及所用塑料的性能等因素而定，具體結構可參考右圖設計。 對大型制品h值可取大些，角可取小些，分流道長度Lf一般在830mm之間，也可根據(jù)模腔數(shù)量適當加長，但不宜小于8mm，否則會給修磨帶來困難。,專業(yè)知識,任務二 設計澆注系統(tǒng),分流道表壁的表面粗糙度不宜太小,以免冷料帶入模腔,一般要求達到Ra1.252.5m(6) 即可.這樣做可增大對外層塑料熔體的流動阻力,使其流速減小并與中心熔體之間具有一定的速度差,以保證熔

13、體流動時具有合適的切變速率和剪切熱。 當分流道設計的比較長時,其末端應留有冷料井,以防前鋒冷料堵塞澆口或進入模腔,造成充模不足或影響制品的熔接強度。 設計分流道時應將熱量損失和流動阻力作為主要矛盾進行考慮,只有在保證塑料熔體能夠在足夠的壓力和合理的溫度下充滿模腔時,才能盡量減小分流道截面積和長度以便降低原材料消耗。,專業(yè)知識,任務二 設計澆注系統(tǒng),（3）分流道的尺寸設計,D=產(chǎn)品最壁+1.5mm B=1.25D,專業(yè)知識,任務二 設計澆注系統(tǒng),流道的直徑過大：不僅浪費材料, 而且冷卻時間增長, 成型周期也隨之增長, 造成成本上的浪費。 流道的直徑過?。翰牧系牧鲃幼枇Υ? 易造成充填不足, 或者

14、必須增加射出壓力才能充填。 因此流道直徑應適合產(chǎn)品的重量或投影面積。,專業(yè)知識,任務二 設計澆注系統(tǒng),流道長度宜短, 因為長的流道不但會造成壓力損失,不利于生產(chǎn)性,同時也浪費材料；但過短, 產(chǎn)品的殘余應力增大, 并且容易產(chǎn)生毛邊。 流道長度可以按如下經(jīng)驗公式計算:,D分流道直徑mm W產(chǎn)品質量g L流道長度mm,專業(yè)知識,任務二 設計澆注系統(tǒng),（4）.分流道的布置,流道排列的原則,盡可能使熔融塑料從主流道到各澆口的距離相等。 使型腔壓力中心盡可能與注射機的中心重合。,流道的布置,自然平衡 人工平衡,不平衡,自然平衡,人工平衡,專業(yè)知識,任務二 設計澆注系統(tǒng),在多型腔模具中分流道的分布有平衡式和

15、非平衡式兩類,對多腔模具的基本要求是應使各個型腔能夠同時充滿且各個型腔的壓力相同，才能保證各個型腔所成型出的塑件尺寸、性能一致。有資料介紹，若不同型腔熔體壓力相差6.9MPa，則收縮率會相差0.50.75之多。,1平衡式澆注系統(tǒng),特點：從分流道到澆口及型腔，其形狀、長寬尺寸、圓角、模壁的冷卻條件等都完全相同，熔體能以相同的成型壓力和溫度同時充滿所有的型腔，從而獲得尺寸相同、物理性能良好的塑件。,專業(yè)知識,任務二 設計澆注系統(tǒng),平衡系統(tǒng)比較：型腔采用圓周式布置比橫列式布置好。因為圓周式布置不僅縮短了流程，而且還減少了流動時的轉折和壓力損失，但這種布置除圓形塑件外，加工比較困難。所以除了精密的塑件

16、外，對于一般的矩形塑件，大多還是采用橫列式布置。,缺點：與非平衡澆注系統(tǒng)相比，平衡式澆注系統(tǒng)的流道總長度要長一些，模板尺寸要大一些，增加了塑料在流道中的消耗量和模具的成本。,專業(yè)知識,任務二 設計澆注系統(tǒng),分兩種情況：一種是各個型腔的尺寸和形狀相同，只是各型腔距主流道的距離不同而使得澆注系統(tǒng)不平衡；另一種是型腔和流道長度均不相同而使得澆注系統(tǒng)不平衡。,2非平衡式澆注系統(tǒng),專業(yè)知識,任務二 設計澆注系統(tǒng),A、各型腔相同時，澆口平衡公式,式中 k澆口平衡系數(shù)，它與通過澆口的 熔體質量成比例 S澆口斷面積，mm2； L澆口長度，mm； a主流道到型腔澆口的距離，mm。,在非平衡式澆注系統(tǒng)中，為了使各

17、個型腔能同時均衡地充滿，須將澆口做成不同的截面形狀或不同的長度，實行人工平衡。常采用稱之為平衡系數(shù)法的一種近似計算。該法基于各個型腔的平衡系數(shù)相等或成比例，來確定各個澆口的尺寸，其公式為,專業(yè)知識,任務二 設計澆注系統(tǒng),B、各型腔的大小不同時，應采用如下近似公式來平衡澆口,式中 M1、M2分別為型腔1和型腔2的塑料熔體填充量，g。,專業(yè)知識,任務二 設計澆注系統(tǒng),2.3、澆口設計,1、澆口的作用,形成加大的壓力差，便于充模 由于澆口處的摩擦作用，可以提高熔融塑料的溫度，利于成型 充滿型腔后，澆口快速冷卻，可以防止型腔中的塑料倒流 對分流道成非平衡式排布的多型腔模具，澆口可以平衡各型腔的進料時間

18、,澆口過?。阂自斐沙涮畈蛔?短射)、收縮凹陷、熔接痕等外觀上的缺陷,且成型收縮會增大。,澆口過大：澆口周圍產(chǎn)生過剩的殘余應力,導致產(chǎn)品變形或破裂,澆口去除困難等。,專業(yè)知識,任務二 設計澆注系統(tǒng),2.澆口的分類,（1）按特征分,非限制澆口又稱直接澆口或主流道澆口，即熔融樹脂直接進入型腔,限制澆口指在型腔與分流道之間設置長度為0.52mm截面突然縮小的阻尼孔形式的澆口,（2）按澆口形狀分：點澆口、扇形澆口、環(huán)形澆口、盤形澆口、輪輻式澆口、薄片式澆口,（3）按澆口的特殊性分：潛伏式澆口（又稱隧道式澆口）、護耳澆口（又稱調整片式或分接式澆口,（4）按澆口在塑件的位置分：中心澆口、側澆口,專業(yè)知識,任

19、務二 設計澆注系統(tǒng),1）點澆口 點澆口又稱針點澆口，是一種較小澆口。 適用場合：常用于成型各種殼類、盒類塑件。 優(yōu)點：澆口位置靈活，澆口附近變形小，多型腔時采用點澆口易平衡澆注系統(tǒng)。對投影面積大的塑件或易變形的塑件，用多個點澆口能夠取得理想的效果。 缺點：由于澆口的截面積小，流動阻力大，需提高注射壓力，宜用于成型流動性好的熱塑性塑料。采用點澆口時，為了能取出流道凝料，必須使用三板式雙分型面模具或二板式熱流道模具，費用較高。,3.澆口的類型及特點,專業(yè)知識,任務二 設計澆注系統(tǒng),點澆口直徑d常為0.51.5mm，澆口長度l常為0.22.0mm。為防止在切除澆口時損壞制品表面，可采用圖 (b)結構

20、，其中R1是為了有利于熔體流動而設置的圓弧半徑，約為1.53.0mm，H約為0.73.0mm。,注意：成型薄壁塑件時若采用點澆口，塑件 易在澆口附近產(chǎn)生變形甚至開裂。為改善這一情況，在不影響使用的前提下，可將澆口對面的壁厚增加并以圓弧R過渡，此處圓弧還有貯存冷料的作用。,專業(yè)知識,任務二 設計澆注系統(tǒng),2）潛伏澆口,從形式上看，潛伏澆口與點澆口類似，不同的是采用潛伏澆口只需二板式單分型面模具，而采用點澆口需要三板式雙分型面模具。,澆口位置一般選在制件側面較隱蔽處，可以不影響塑件的美觀。 分流道設置在分型面上，而澆口像隧道一樣潛入到分型面下面的定模板上或動模板上，使熔體沿斜向注入型腔。 澆口在模

21、具開模時自動切斷，不需要進行澆口處理，但在塑件側面留有澆口痕跡。 若要避免澆口痕跡，可在推桿上開設二次澆口，這種澆口的壓力損失大，必須提高注射壓力。,特點：,專業(yè)知識,任務二 設計澆注系統(tǒng),尺寸：潛伏澆口與分流道中心線的夾角一般在3045左右，常常采用圓形或橢圓形截面，澆口大小可根據(jù)點澆口或矩形側澆口的經(jīng)驗公式計算。,專業(yè)知識,任務二 設計澆注系統(tǒng),3） 側澆口：又叫邊緣澆口，開設在塑件的邊緣如圖 (a)或邊緣頂面如圖 (b)。,這種澆口不影響塑件外觀，有時可避免旋流紋。在側澆口進入或連接型腔的部位，應成圓角以防劈裂。,適用范圍：廣泛應用于中小型制品的多型腔注射模。,專業(yè)知識,任務二 設計澆注

22、系統(tǒng),優(yōu)點：截面形狀簡單、易于加工、便于試模后修正。 缺點：在制品的外表面留有澆口痕跡。 大?。簜葷部趯挾扰c厚度的比例大致是31。 側澆口的寬度B為1.55mm，厚度為0.52mm。,專業(yè)知識,任務二 設計澆注系統(tǒng),特點：由主流道直接進料。 優(yōu)點：熔體的壓力損失小，成型容易。 適用范圍：適用于任何塑料，常用于成型大而深的塑件，主要用于單型腔模具。 缺點：澆口處固化慢，易造成成型周期延長，容易產(chǎn)生較大的殘余應力；超壓填充，澆口處易產(chǎn)生裂紋，澆口凝料切除后塑件上疤痕較大。,4）直澆口 又叫中心澆口、主流道澆口。,直接澆口有時被稱為非限制性澆口，而其他類型的澆口則通稱為限制性澆口。,專業(yè)知識,任務二

23、 設計澆注系統(tǒng),常用塑料的直澆口尺寸,專業(yè)知識,任務二 設計澆注系統(tǒng),5）耳式澆口,特點：由矩形澆口和耳槽組成，耳槽的截面積和水平面積均比較大。耳槽前部的矩形小澆口能使熔體因摩擦發(fā)熱而溫度升高，熔體在沖擊耳槽壁后，能調整流動方向，平穩(wěn)地注入型腔，因而塑件成型后殘余應力小，另外依靠耳槽能允許澆口周邊產(chǎn)生收縮，所以能減小因注射壓力造成的過量填充以及因冷卻收縮所產(chǎn)生的變形。,專業(yè)知識,任務二 設計澆注系統(tǒng),專業(yè)知識,任務二 設計澆注系統(tǒng),缺點：需要較高的注射壓力，其值約為其他澆口所需注射壓力的2倍。另外，制品成型后增加了去除耳部余料的工序。,適用場合：如聚氯乙烯、聚碳酸酯等熱穩(wěn)定性差、黏度高的塑料，

24、和PMMA、PS等透明材料要求透明效果好，無流動痕跡的注射成型。,結構、尺寸： 護耳澆口與分流道呈直角分布，耳部應設置在制品壁厚較厚的部分。矩形小澆口可按矩形側澆口公式計算。耳槽的長度可取分流道直徑的1.5倍，耳槽的寬度約等于分流道的直徑，耳槽的厚度可取塑件壁厚的0.9倍。耳槽的位置以距離塑件邊緣150mm以內為宜，當塑件較寬時，需要使用多個護耳澆口，此時耳槽之間的最大距離約為300mm。,專業(yè)知識,任務二 設計澆注系統(tǒng),專業(yè)知識,任務二 設計澆注系統(tǒng),澆口設計的要求：使熔料以較快的速度進入并充滿型腔，同時在充滿后能適時冷卻封閉。故澆口面積要小，長度要短，這樣可增大料流速度，快速冷卻封閉，且便

25、于塑件與澆口凝料分離，不留明顯的澆口痕跡，保證塑件外觀質量。,1澆口尺寸及位置選擇應避免熔體破裂而產(chǎn)生噴射和蠕動(蛇形流) 。,3、澆口設計的原則：,專業(yè)知識,任務二 設計澆注系統(tǒng),克服熔體破裂的辦法有兩個： 一個是加大澆口的斷面尺寸，降低流速，但此法隨之亦減小了充模速率； 另一個是采用沖擊型澆口，即澆口開設方位正對著型腔壁或粗大型芯。采用護耳式澆口就是沖擊型澆口的類型，可以避免噴射現(xiàn)象，尤其有利于成型要求透明度高的塑料制品。,專業(yè)知識,任務二 設計澆注系統(tǒng),2考慮分子取向方位對塑件性能的影響。 如圖所示為一帶有金屬嵌件的聚苯乙烯塑件，由于收縮使嵌件周圍的塑料層有很大的周向應力。當澆口開在圖示

26、A的位置時，分子取向方向與周向應力方向相垂直，此零件使用幾個月后即產(chǎn)生開裂；若將澆口改在圖示B的位置，分子取向沿著周向應力的方向，從而使應力開裂現(xiàn)象大為減少。,專業(yè)知識,任務二 設計澆注系統(tǒng),在某些情況下，可利用分子高度定向作用改善塑件的某些性能。如，為使聚丙烯鉸鏈幾千萬次彎折而不斷裂，要求在鉸鏈處高度定向。因此，將兩點澆口開設在A的位置上（下圖），澆口設在A處，塑料通過很薄的鉸鏈(厚約025mm)充滿蓋部的型腔，在鉸鏈處產(chǎn)生高度定向(脫模時立即彎曲，以獲得拉伸定向)。,專業(yè)知識,任務二 設計澆注系統(tǒng),3澆口位置應使流程最短，料流變向最少，并防止型芯變形,a、在保證良好充填條件的前提下，為減少

27、流動能量的損失，應使塑料流程最短，料流變向最少。 圖 (a)澆口位置，塑料流程長，流道曲折多，流動能量損失大，填充條件差。改用圖 (b)形式和位置則可克服上述缺陷。 b、圖 (b)、(c)為防止型芯變形的進料位置。對有細長型芯的塑件，澆口位置應避免偏心進料，防止料流沖擊使型芯變形、錯位和折斷。圖(a)為單側進料，易產(chǎn)生此缺陷。,專業(yè)知識,任務二 設計澆注系統(tǒng),4澆口位置應利于塑料的流動和塑件的補縮,當塑件壁厚相差較大時，應在避免噴射的前提下，把澆口開在截面較厚處。反之，如將澆口開在薄壁處，則熔融塑料進入型腔后，不但流動阻力大，而且很容易冷卻，這都會影響物料的流動距離。,選擇圖(a)的澆口位置，

28、塑件因嚴重收縮而出現(xiàn)凹痕；圖(b)選在塑件厚壁處，可克服上述缺陷；圖(c)選用直接澆口則大大改善了填充條件，提高了塑件質量。,專業(yè)知識,任務二 設計澆注系統(tǒng),5澆口位置應利于型腔內氣體的排出,通常澆口位置應遠離排氣部位，否則進入型腔的塑料熔體會過早封閉排氣系統(tǒng)，致使型腔內氣體不能順利排出，影響塑件成型質量。,如上圖所示的盒形制件，由于圓周壁比頂部壁厚大，當采用左圖側澆口進料時，熔融塑料首先充滿圓周型腔，而在頂部形成封閉的氣囊，使頂部型腔內的氣體不能順利排出。 最好將澆口開在頂部，從中心進料，利于充滿型腔并排氣。,專業(yè)知識,任務二 設計澆注系統(tǒng),上圖 (a)澆口的位置，型腔內氣體無法排出，而在塑

29、件頂部形成氣泡，改用圖 (b)所示位置，則克服了上述缺陷。,專業(yè)知識,任務二 設計澆注系統(tǒng),6澆口位置應利于減少熔接痕和增加熔接牢度,熔接痕：熔體在型腔中匯合時產(chǎn)生的接縫。,專業(yè)知識,任務二 設計澆注系統(tǒng),對于圓環(huán)形塑件，為了減少熔接痕，澆口最好開在塑件的切線方向，如圖(a) 所示。圖(b)是采用扇形澆口，澆口去除后，在塑件上留下較大的痕跡。對于較大型的圓環(huán)塑件，可采用圖 (c)、(d)所示的澆口形式。為了增加熔接牢度，可在熔接部位外側開設溢料井，如圖(a)、(b)中a處所示，使前鋒冷料溢出。,專業(yè)知識,任務二 設計澆注系統(tǒng),對大型塑件，可以增加過渡澆口以縮短流程，提高熔接牢度。還可采用多個點

30、澆口來縮短流程，但會增加熔接痕數(shù)量。,專業(yè)知識,任務二 設計澆注系統(tǒng),7澆口位置應防止料流從側面沖擊細長型芯、嵌件,專業(yè)知識,任務二 設計澆注系統(tǒng),填充與流動性有密切的關系。而流動性除于塑料特性有關外，還與流道長度及厚度有關。 估計所設計的模具能否成型，可以估算流動比，如果流動比在使用樹脂所確定的數(shù)值之內，那么樹脂大致上能夠成型。,模具能否成型的首要條件是能否充填。 能否充填有與那些因素有關？,8在確定大型塑料制件的澆口位置時，還應考慮塑料所允許的最大流動距離比(簡稱流動比)。,指熔體在型腔內流動的最大長度與相應的型腔厚度之比。,影響最大流動距離比的因素： 熔體的性質、溫度和注射壓力。,專業(yè)知

31、識,任務二 設計澆注系統(tǒng),式中 K流動比； Li流動路徑各段長度，mm； ti流動路徑各段的型腔厚度，mm； n流動路徑的總段數(shù)。,估計流動比,當計算得到的流動比大于允許值時，這時就需要改變澆口位置，或者增加塑件厚度，或者采用多澆口等方式來減小流動比。,專業(yè)知識,任務二 設計澆注系統(tǒng),當澆口形式和開設位置不同時，計算出的流動比也不相同，對于圖 (a)所示的直接澆口，流動比為,圖 (b)所示的側澆口，流動比為,專業(yè)知識,任務二 設計澆注系統(tǒng),1、方法依據(jù) 這里介紹的定量計算方法，有以下兩條依據(jù)： 1） 對塑料熔體流變行為的試驗 對多種熱塑性塑料流變行為進行試驗表明，在剪切速率103s-1范圍內，

32、塑料熔體的分子量、溫度、剪切速率和剪應力對熔體粘度及熔體松弛性質無明顯影響，在此剪切速率范圍內注塑成型出的塑件，具有最小的內應力和最小的力學性能各向異性。這一剪切速率范圍可以滿足多種塑料進行注塑成型，且能保證充模過程是等溫條件。,2.4、 澆注系統(tǒng)斷面尺寸定量計算簡易方法,專業(yè)知識,任務二 設計澆注系統(tǒng),2） 對實際注塑模的充模試驗 對于30多副分別用在不同注塑機上，生產(chǎn)中使用比較成功的模具進行充模試驗和計算，得到熔體流經(jīng)這些注塑模澆注系統(tǒng)各部分時剪切速率分別為： 主流道和分流道 =51025103 s-1 澆口 =104105s-1 且在上述剪切速率范圍內，熔體接近等溫流動。這一事實說明，上

33、述剪切速率可作為注塑模澆注系統(tǒng)設計的依據(jù)。,專業(yè)知識,任務二 設計澆注系統(tǒng),塑料熔體在澆注系統(tǒng)中呈現(xiàn)出非牛頓流體流動行為，其剪切速率表達式與理論計算有偏離。實踐證明，對于大多數(shù)塑料熔體，在剪切速率=51025103 s-1范圍內，其粘彈性性質基本恒定，剪切速率可統(tǒng)一采用下述表達式：,該式表示出塑料熔體剪切速率、體積流率和澆注道斷面尺寸三者的關系。 可將上式的關系繪成如下圖所示的曲線，便于澆注系統(tǒng)斷面尺寸的圖解定量計算。,專業(yè)知識,任務二 設計澆注系統(tǒng),專業(yè)知識,任務二 設計澆注系統(tǒng),2 計算方法,應用式()或澆注系統(tǒng)斷面尺寸計算圖進行計算，可按如下步驟進行。 1）求充模時的體積流率 按塑件體積

34、選用適當規(guī)格的注塑機，一般應使塑件體積為注塑機額定注塑量的0.50.8倍。根據(jù)調定的注塑時間，可求出充模所需的體積流率為:,2） 計算流道斷面尺寸 首先針對澆注系統(tǒng)不同部分，設定適當?shù)募羟兴俾省?專業(yè)知識,任務二 設計澆注系統(tǒng),例如，根據(jù)上述介紹的30多副注塑模充模試驗結果，可作出如下設定： 主流道 =1035103 s-1 分流道 =5102103 s-1 一般澆口 =1045104 s-1 點澆口 =105 s-1,用所設定的剪切速率和求出的體積流率Q，可按式（）計算出澆注系統(tǒng)相應部分斷面半徑Rn。 用澆注系統(tǒng)斷面尺寸計算圖查找更方便。方法是根據(jù)設定的，從縱坐標劃水平線，與要求的體積流率Q

35、相應的曲線相交，再從交點引垂線與橫坐標相交即為所求的Rn。 上述澆注系統(tǒng)斷面尺寸計算方法，可很方便地用于單腔模和各流動支路平衡的多腔模設計中。,專業(yè)知識,任務二 設計澆注系統(tǒng),例題： 設計以塑料件注射成型模具時，選定注射機的額定注射量為200cm3，預定注射時間為5s。如果將主流道設計為圓柱形，試計算主流道的截面直徑。,求得：Q=2000.75/5=30（cm3/s）=30103mm3/s,根據(jù)注塑模充模試驗結果，可作出如下設定： 主流道剪切速率 =1035103 s-1，取中值為3103 s-1。,求得：R2.2mm,也可以查表求得R 2.3mm,專業(yè)知識,任務二 設計澆注系統(tǒng),主系統(tǒng)斷面尺寸計算圖,專業(yè)知識,任務二 設計澆注系統(tǒng),2.5、冷料井和拉料桿設計,冷料井的作用： 貯存因兩次注射間隔產(chǎn)生的冷料及熔體流動的前鋒冷料，防止熔體冷料進入型腔。,冷料井形狀： 底部常作成曲折的鉤形或下陷的凹槽，使冷料井兼有分模時將主流道凝料從主流道襯套中拉出并滯留在動模一側的作用。,冷料井的位置