澆注系統設計

澆注系統是塑模設計中一重要環(huán)節，常分為普通和無(wú)流道澆注系統．它跟所用塑料產(chǎn)品形狀，尺寸，機臺，分模面有密切關(guān)系．

設計時(shí)注意以下原則：

1、流道盡量直，盡量短，減少彎曲，光潔度在Ra=1.6—0.8um之間．

2、考慮模具穴數，按模具型腔布局設計，盡量與模具中心線(xiàn)對稱(chēng)．

3、當產(chǎn)品投影面積較大時(shí)，避免單面開(kāi)設澆口，以防注射受力不均．

4、澆口位置應去除方便，在產(chǎn)品上不留明顯痕跡，不影響產(chǎn)品外觀(guān)．

5、主流道設計時(shí)，避免塑料直接沖擊小型芯或小鑲件，以免產(chǎn)生彎曲或折斷．

6、主流道先預留加工或修正余量，以便保證產(chǎn)品精度．

 

1、主流道設計

主流道是連接機臺噴嘴至分流道入口處之間的一段通道，是塑料進(jìn)入模具型腔時(shí)最先經(jīng)過(guò)的地方．其尺寸，大小與塑料流速和充模時(shí)間長(cháng)短有密切關(guān)系．太大造成回收冷料過(guò)多，冷卻時(shí)間增長(cháng)，包藏空氣增多．易造成氣泡和組織松散，極易產(chǎn)生渦流和冷卻不足；

 

如流徑太小，熱量損失增大，流動(dòng)性降低，注射壓力增大，造成成型困難．一般情況下，主流道會(huì )制造成單獨的澆口套，鑲在母模板上．但一些小型模具會(huì )直接在母模板上開(kāi)設主流道，而不使用澆口套．主流道設計要點(diǎn)：

 

1、澆口套內孔為圓錐形(2--6°)，光潔度在Ra=1.6—0.8um．錐度須適當，太大造成壓力減少，產(chǎn)生濣流，易混進(jìn)空氣產(chǎn)生氣孔，錐度過(guò)小會(huì )使流速增大，造成注射困難．

2、澆口套口徑應比機臺噴嘴孔徑大1—2mm，以免積存殘料，造成壓力下降，澆道易斷．

3、一般在澆口套大端設置倒圓角(R=1—3mm)，以利于料流．

4、主流道與機臺噴嘴接觸處，設計成半球形凹坑，深度常取3—5mm．特別注意澆口套半徑比注嘴半徑大1—2mm，一般取R=19—22mm之間，以防溢膠．

5、主流道盡量短，以減少冷料回收料，減少壓力和熱量損失．

6、主流道盡量避免拼塊結構，以防塑料進(jìn)入接縫，造成脫模困難．

7、為避免主流道與高溫塑料和射嘴反復接觸和碰撞造成損壞，一般澆口套選用優(yōu)質(zhì)鋼材加工，并熱處理．

8、其形式有多種，可視不同模具結構來(lái)選擇，一般會(huì )將其固定在模板上，以防生產(chǎn)中澆口套轉動(dòng)或被帶出．

 

2、分流道設計

分流道是主流道的連接部分，介于主流道和澆口之間，起分流和轉向作用．分流道必須在壓力損失最小的情況下，將熔融塑料以較快速度送到澆口處充模，因在截面積相等的條件下，正方形之周長(cháng)最長(cháng)，圓形最短．面積如太小，會(huì )降低塑料流速，延長(cháng)充模時(shí)間，易造成產(chǎn)品缺料，燒焦，銀線(xiàn)，縮水；

 

如太大易積存過(guò)多氣體，增加冷料，延長(cháng)生產(chǎn)周期，降低生產(chǎn)效率．對于不同塑料材質(zhì)，分流道會(huì )有所不同，但有一個(gè)設計原則：必須保證分流道的表面積與其體積之比值最小．即在分流道長(cháng)度一定的情況下，要求分流道的表面積或側面積與其截面積之比值最小．

 

分流道型式有多種，它因塑料和模具結構不同而異，常用型式有圓形，半圓形，矩形，梯形，Ｕ形，正六邊形，設計時(shí)基本原則：

 

1、在條件允許下，分流道截面積盡量小，長(cháng)度盡量短．

2、分流道較長(cháng)時(shí)，應在末端設置冷料穴，以容納冷料和防止空氣進(jìn)入，而冷料穴上一般會(huì )設置拉料桿，以便于膠道脫模．

3、在多型腔模具中，各分流道盡量保持一致，長(cháng)度盡量短，主流道截面積應大于各分流道截面積之和．

4、其表面不要求過(guò)份光滑(Ra=1.6左右)，有利于保溫．

5、如分流道較多時(shí)，應考慮加設分流錐，可避免熔融塑料直接沖擊型腔，也可避免塑料急轉彎使塑料平穩過(guò)渡．

6、分流道一般采用平衡式方式分布，特殊情況可采用非平衡方式，要求各型腔同時(shí)均衡進(jìn)膠，排列緊湊，流程短，以減少模具尺寸．

7.流道設計時(shí)應先取較小尺寸，以便于試模后有修正余量．

 

一般的流道直徑（尺寸）

樹(shù)脂	流道徑mm)
ABS.AS	4.8~9.5
ACETAL(P.O.M)	3.2~9.5
壓克力	8.0~9.5
耐沖擊用壓克力	8.0~12.7
酢酸塞璐珞	4.8~11.1
IONOMER	2.3~9.5
耐龍	1.6~9.5
PC	4.8~9.5
PB	4.8~9.5
PE	1.6~9.5
PPO	6.4~9.5
PS	3.2~9.5
PVC	3.2~9.5

 

3、澆口設計

澆口是指流道末端與型腔之間的連接部分，是澆注系統的最后部分．其作用是使塑料以較快速度進(jìn)入并充滿(mǎn)型腔。它能很快冷卻，封閉．防止型腔內還未冷卻的熱膠倒流．設計時(shí)須考慮產(chǎn)品尺寸，截面積尺寸，模具結構，成型條件及塑料性能有關(guān)．澆口盡量短小，與產(chǎn)品分離容易，不造成明顯痕跡，其類(lèi)型多種多樣，主要有：

 

澆口的種類(lèi)及其特微

流動(dòng)形式	澆口的種類(lèi)	優(yōu)點(diǎn)	缺點(diǎn)	適用﹐其它
非限制澆口	直接澆口	1. 流動(dòng)性佳 2. 構造簡(jiǎn)單 3. 適用樹(shù)脂范圍廣	1. 無(wú)法取多數個(gè) 2. 澆口須后加工 3. 加工痕跡大 4. 澆口的粗細會(huì )影響成形周期 5. 因殘留應力﹐板狀物會(huì )翹曲	1. 大型及深的容器類(lèi) 2. 成形機噴嘴徑受限者 3. 合流形澆口
限制澆口	側澆口	1. 殘留應力低 2. 澆口尺寸正確(矩形斷面)	1.流動(dòng)阻抗性大	1. 取多數個(gè)﹐多點(diǎn)澆口 2. 成形品顯目的地方﹐必須避開(kāi)
	重疊澆口	1.澆口外觀(guān)不顯目	1.澆口加工必須注意	1. 側澆口的一種 2. 具有某些凹片澆口的特性
	凹片(TAB)	1. 具再可塑化能力 2. 殘留應力小	1.流動(dòng)阻抗稍大	1.PVC,PMMA,ABS(其中一種)有效
	扇形(FAN)	1. 流動(dòng)性好 2. 流動(dòng)面積廣﹐平均 3. 因澆口之配向性低	1.澆口加工稍費工時(shí)	1.寬大平之板狀成形品
	圖盤(pán)形薄膜	1. 流動(dòng)性佳 2. 圓形成形品的精度良好	1.澆口需后加工	1.圓盤(pán)﹐圓筒品(齒輪等)
	針點(diǎn)式	1. 具可塑化能力 2. 澆口可自行切斷 3. 澆口痕跡小	1. 流動(dòng)阻抗大 2. 易過(guò)熱 3. 模具構造復雜 4. 樹(shù)脂滯留(冷澆道) 5. 有無(wú)法適用之樹(shù)脂	1. 取多數個(gè)﹐多點(diǎn)澆口 2. 3板模構造﹐無(wú)澆道模
	潛伏式	(與針點(diǎn)澆口同)	1. 流動(dòng)阻抗大 2. 加工麻煩(精修面)	1. 側澆口之自動(dòng)化 2. 注意2次注道之落下

 

設計要點(diǎn):

1、膠口應開(kāi)設在產(chǎn)品肉厚部分，保證充模順利和完全．

2、位置應選在使塑料充模流程最短處，以減少壓力損失，有利于模具排氣．

3、通過(guò)模流分析或經(jīng)驗，判斷產(chǎn)品因澆口位置而產(chǎn)生之結合線(xiàn)處，是否影響產(chǎn)品外觀(guān)和功能，可加設冷料穴加以解決．

4、細長(cháng)型芯附近避免開(kāi)設澆口，以免料流直接沖擊型芯，產(chǎn)生變形錯位或彎曲．

5、型或扁平產(chǎn)品，建議采用多點(diǎn)進(jìn)澆，可防止產(chǎn)品翹曲變形和缺料．

6、量開(kāi)設在不影響產(chǎn)品外觀(guān)和功能處，可在邊緣或底部處．

7、澆口尺寸由產(chǎn)品大小，幾何形狀，結構和塑料種類(lèi)決定，可先取小尺寸再根據試模狀況進(jìn)行修正．

8、模多穴時(shí)，相同的產(chǎn)品采用對稱(chēng)進(jìn)澆方式，對于不\同產(chǎn)品在同一模具中成型時(shí)，優(yōu)先將最大產(chǎn)品放在靠近主流道的位置．

9、澆口附近之冷料穴，盡端常設置拉料桿，以利于澆道脫模．

 

4、熱流道

目前澆注系統發(fā)展和改進(jìn)的一個(gè)重要方向，就是開(kāi)發(fā)熱流道模具．它與一般注射模具的主要區別就是注射成型過(guò)程中，澆注系統內之塑料不會(huì )冷卻擬固，也不會(huì )形成澆道與產(chǎn)品一起脫模．因此也稱(chēng)無(wú)流道模具，在大型和精密模具設計中，應用已越來(lái)越廣泛．

 

它有以下優(yōu)點(diǎn):

1、短成型周期，省去剪澆口，修整產(chǎn)品，破碎回收等工序，節約人力，物力，提高生產(chǎn)效率．

2、無(wú)冷膠，可減少材料消耗．

3、生產(chǎn)中溫度嚴格控制，顯著(zhù)提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低次品產(chǎn)生．

4、注系統中塑料始終處于融熔狀態(tài)，有利于壓力傳遞，可降低注射壓力，利于成型．

5、無(wú)澆道產(chǎn)生，所以可縮短開(kāi)模行程，有利于模具和機臺壽命．

但熱流道模具結構復雜，溫度控制要求嚴格，需要精密的溫控系統，制造成本較高，不適合小批量生產(chǎn)．

 

根據不同塑料特性，對熱流道模具有不同要求，見(jiàn)下表:

	PE	PP	PS	ABS	POM	PVC	PC
井式噴嘴	可	可	稍困難	稍困難	不可	不可	不可
延長(cháng)噴嘴	可	可	可	可	可	不可	不可
絕熱流道	可	可	稍困難	稍困難	不可	不可	不可
半絕熱流道	可	可	稍困難	稍困難	不可	不可	不可
加熱流道	可	可	可	可	可	可	可

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