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注塑模具的浇口设计和塑件的尺寸、形状、模具结构、注射成型工艺条件及塑件性能等因素有关。但就基本作用来说,浇口截面要小,长度要短,因为只有这样,才能满足增大流料速度、快速冷却封闭、便于塑件分离以及浇口残痕最小等要求。
一、浇口位置
浇口位置需要满足五个基本要求:
1.外观要求(浇口痕迹、熔接线);
2.产品功能要求;
3.模具加工要求;
4.产品的翘曲变形;
5.浇口是否容易去除;
6.成型工艺易掌控。
二、对生产和功能的影响
流长决定射出压力、锁模力,以及产品填不填得满。流长缩短,可降低射出压力及锁模力。浇口位置会影响保压压力,如:保压压力大小、保压压力是否平衡等,将浇口远离产品受力位置(如轴承处)以避免残留应力。浇口位置必须考虑排气,以避免积风发生;不要将浇口放置在产品较弱处或嵌入处,以避免偏位。
三、浇口位置的选择技巧
1.浇口
浇口是一条横截面面积细小的短槽,用以连接流道与模穴。横截面面积所以要小,目的是要获得以下效果:
(1)模穴注不久,浇口即冷结;
(2)除水口简易;
(3)除水口完毕,仅留下少许痕迹;
(4)使多个模穴的填料较易控制;
(5)减少填料过多现象。
2.浇口位置以及尺寸
(1)将浇口放置于产品最厚处,从最厚处进浇,可提供较佳的充填及保压效果。如果保压不足,较薄的区域会比较厚的区域更快凝固。避免将浇口放在厚度突然变化处,以避免迟滞现象或是短射的发生。
(2)可能的话,从产品中央进浇,将浇口放置于产品中央,可提供等长的流长。流长的大小会影响所需的射出压力,中央进浇使得各个方向的保压压力均匀,可避免不均匀的体积收缩。
(3)当塑料流入流道时,塑料接近模面最先降热(冷却)及凝固。塑料再向前流动时,只是在此凝固的塑料层流过。又由于塑料是低传热物质,固态的塑料形成绝热层及保持层的仍可流动。所以,在理想的情况下,浇口应设置在横流道层位置,以获得最佳的塑料流动效应。此情况最常见于圆形及六角形的横流道。然而,梯形的横流道无法达致此效果,因浇口不能设置于流道的中间位置。
决定浇口位置时,应紧守下列原则:
(1)注入模穴各部份的胶料应尽量均等;
(2)注入型腔的胶料,在注料过程的各阶段,都应保持统一而稳定的流动前沿;
(3)应考虑可能出现熔接痕、气泡、凹穴、虚位、射胶不足及喷胶等情况;
(4)应尽量使除水口操作容易进行,最好是自动操作;
(5)浇口的位置应与各方面配合。
设计浇口的方法并无硬性规定,大都是根据经验而行,但有两个基本要素须加以折衷考虑:
(1)浇口的横截面面积愈大愈好,而槽道之长度则愈短愈佳,以减少塑料通过时的压力损失;
(2)浇口须细窄,以方便容易冷结及防止过量塑料倒流,故此浇口在流道中央,而它的横截面应尽可能成圆形。
3.浇口尺寸
浇口的尺寸可由横截面积和浇口长度定出。下列因素可决定浇口的最佳尺寸:
(1)胶料的流动特性;
(2)模件的厚薄;
(3)注入模腔的胶料量;
(4)熔解温度;
(5)模具温度。
四、浇口的平衡
如果不能获得平衡的流道系统,可采用下述浇口平衡法,以达到划一注模的目标。这种方法适用于有大量模穴的工模。
浇口的平衡法有两种:改变浇口槽道的长度及改变浇口的横截面面积。
在另一种情况下,即模穴有不同的投影面积时,浇口也需要平衡。这时,要决定浇口的大小,就要先将其中一个浇口尺寸定出,求出它与其对应模穴体积相较的比率,并且把这个比率应用到其浇口与各对应模穴的比较上,便可相继求出各个浇口的尺寸。经过实际试注后,便可完成浇口的平衡操作。
五、直接浇口或大水口
浇道直接供应塑料到制成品,浇道黏附在制成品上。对于两板的工模,大水口通常是一出一只,但在三板模或热流道工模的设计上,可以一啤多只。
缺点:在制成品表面形成的水口印会影响成品外观,而水口印大小在于唧咀的细直径孔。
六、唧咀脱模角与长度
大水口印可以减细,只要将上述唧咀的尺寸改小,但受唧咀直径的影响,而水口要易于出模,故脱模角不能少过3度,所以,只有减短唧咀长度即可。
七、浇口选择
浇口是流道和型腔的连接部分,也是注塑模进料系统的最后部分,其基本作用为:
1.使从流道来的熔融塑料以最快的速度进入并充满型腔;
2.型腔充满后,浇口能迅速冷却封闭,防止型腔中还未冷却的塑料熔体回流。
八、总结
浇口设计要点可归纳如下:
1.浇口开设在塑件断面较厚的部位,使熔料从厚料断面流入薄断面,保证充模完全;
2.浇口位置的选择,应使塑料充模流程最短,以减少压力损失;
3.浇口位置的选择,应有利于排除型腔中的空气;
4.浇口不宜使熔料直冲入型腔,否则会产生漩流,在塑件上留下旋形的痕迹,特别是窄的浇口更容易出现这种缺陷;
5.浇口位置的选择,应防止在塑料表面上产生熔接线,特别是在圆环或是圆筒形的塑件中,应在浇口对面的熔料浇合处加开冷料井;
6.带有细长型芯的注塑模的浇口位置,应当离型芯较远,不使型芯受料流冲击而变形;
7.大型或扁平塑件成型时,为防止翘曲、变形、缺料,可采用复式浇口;
8.浇口应尽量开设在不影响塑件外观的位置,如,开在边缘底部;
9.浇口的尺寸取决于塑件的尺寸、形状和塑料的性能;
10.在设计多个型腔的注塑模时,应结合流道的平衡来考虑浇口的平衡,尽量做到熔融料同时均匀地充满各型腔。
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