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如何确定注塑模具的浇口位置?

时间:2023-07-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:确定了浇口类型后,需慎重决定浇口对模具型腔的位置、数目,有如下方面的要求:1.具有合理的充模流程浇口位置不当或数目不足造成熔体流程过长,会使熔流前锋压力不足和温度过低,从而导致注塑件密度低,收缩率偏大,甚至型腔不能充满。如图8-27和图8-28所示,为具有中心直浇口的矩形盒的注射过程,分别具有不同熔体流前沿线分布。周向方向收缩后为49.4mm,收缩率为1.2%。

如何确定注塑模具的浇口位置?

确定了浇口类型后,需慎重决定浇口对模具型腔的位置、数目,有如下方面的要求:

1.具有合理的充模流程

浇口位置不当或数目不足造成熔体流程过长,会使熔流前锋压力不足和温度过低,从而导致注塑件密度低,收缩率偏大,甚至型腔不能充满。为此,须对熔体流程比进行校核。最大流程比FLRmax是用挖有阿基米德螺旋槽的注射模实测的结果。螺槽深和宽为2.5mm。对于有很大型腔宽度的注射成型,实验测到的最大流程比FLRmax应更小些。

当出现流程比过大难以充满型腔时,改善措施有:改变浇口的位置;增加浇口的数目;改善浇注系统甚至改进该塑件设计。

为了预测熔合缝在注塑件上的位置与走向,以及料流终止位置,可进行熔流前沿等时线校核。此种方法可理解为偶遇多次注不满的注塑制品。如图8-27和图8-28所示,为具有中心直浇口的矩形盒的注射过程,分别具有不同熔体流前沿线分布。图8-28中双点画线为所得熔合缝位置,表明中心直浇口使流程缩短,料流末端在分型面上,排气容易。

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图8-26 直浇口

a)直浇口注射深腔壳体 b)倒装壳体注射

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图8-27 中心直浇口对矩形盒的充模过程

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图8-28 中心直浇口矩形盒的熔体流前沿等时线图

对于壁厚均等的注塑件,具体步骤如下:

1)将注塑件的几个面展开到一个平面上;

2)料流从浇口开始,以同心圆扩展;每段流程L,压力降P,对应时间间隔Δt

2.具有良好的充模流动状态

在合理注射工艺条件下,保证塑料熔体具有良好的充模状态,浇口位置选择具有决定性影响。

1)避免喷射和蛇形流动,防止注塑件产生内部缺陷。如图8-29a所示,小浇口直射大型腔,熔体会产生喷射和蛇形蠕动,先喷射到型腔底部,折叠堆积后再填满型腔,致使制件上留有蛇形或波纹状的流痕和接缝等缺陷。改善的方法,一是增大浇口截面,降低剪切速率;二是利用熔体与模腔壁面或型芯冲撞来消耗能量,以形成扩展推进,见图8-29b。

2)有利于流动、排气和补缩。对于结构不对称和壁厚不均匀注塑件,将浇口安排在壁厚较大部位,以有利于充模流动、排气和补缩。图8-30a所示注塑件周边厚度较大,侧浇口会使周壁迅速注满,而在顶部形成气囊,并留下明显的熔合缝或焦痕。图8-30b已将顶部改为厚壁,单侧浇口的料流将最后充填到对边的分型面处,但由于流程长,致使注塑件密度分布和收缩不均,补缩不良。图8-30c改由顶部中心进料,有利充模流动和补缩,且排气畅通。

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图8-29 改变浇口位置避免喷射充模

a)熔体喷射和蠕动 b)改善后扩展流动

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图8-30 浇口位置对流动、排气和补缩的影响

a)周边厚度大,顶部有气囊 b)流程长,收缩不均 c)顶部中心进料 A—熔合缝位置

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图8-31 浇口与圆筒注塑件的变形(www.xing528.com)

a)单侧浇口 b)三个点浇口 c)轮辐式浇口 d)盘形浇口

3.减小塑件翘曲变形

如图8-31所示,一个圆筒形注塑件,采用不同浇口时,其端面具有不同圆度特征。图8-31a为单侧浇口;图8-31b为端面上布置三个点浇口;图8-31c为内孔有四点的轮辐式浇口;图8-31d为盘形浇口。其中以采用盘形浇口制品的圆度误差最小。图8-32所示为常见的矩形板件的变形和尺寸误差。用平缝形浇口可减少翘曲变形。但注塑件上在浇口越近,密度和取向程度变大;随着流程增大,密度和取向随之减小。

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图8-32 浇口与矩形塑料板的变形

a)平缝形浇口 b)中央点浇口 c)单侧浇口 d)双侧浇口

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图8-33 浇口与塑料圆薄片的变形和收缩

a)扇形浇口的圆片变形减轻 b)中心点浇口的圆片变形

图8-33所示是采用中心浇口的PP圆薄片,厚度1.5mm、直径100mm,成型后产生翘曲变形的情况。变形后薄片在熔体流动方向,收缩至49mm,收缩率为2%。周向方向收缩后为49.4mm,收缩率为1.2%。致使圆心角从60°增至60°32′,整个薄片必然产生变形。改用扇形浇口或多点浇口,可大大减轻这种变形。

通常,注塑件翘曲变形程度与浇口类型、位置和数量选择恰当与否密切相关。这需要综合考虑,具体建议如下:

1)对称盒盖类壳体、圆筒形注塑件,采用中心直浇口、圆环形浇口或轮辐式浇口或爪式浇口较为适宜。

2)对于较大圆盘形壳体若采用多点浇口,以注塑件重心为中心取等边三角形顶点,设置三个点浇口,如图8-34a所示。

3)对于较大矩形箱体注塑件,取对角线位置上的四个点浇口,翘曲变形最小,见图8-34b。

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图8-34 中型圆盘和盒体注塑件与点浇口的位置和数目关系

a)圆盘形壳体的三个点浇口 b)矩形盒体的四个点浇口

4)对于矩形薄片注塑件,采用平缝形浇口为好;对于圆形薄片注塑件,采用扇形浇口较有效。

5)如图8-35所示,一端带有内螺纹金属嵌件的罩类注塑件,倘若浇口开设在壳顶A处,由于注塑件内轴线方向取向,不能与嵌件有效包紧并粘合。浇口开设在B处,由于注塑件内周向取向,较大收缩应力使塑料与嵌件有较高的连接强度,也避免了注塑件的应力开裂。

4.防止型芯变形

高压熔体会使细长型芯变形和偏移。这与浇口位置有关。如图8-36a所示,当浇口对准两个型芯间隔进料时,熔体会对两个型芯产生向外的侧推力。偏斜的型芯会使制品脱模困难,并使注塑件中间隔板厚、两侧壁薄。改成如图8-36b所示的冲击型浇口,使三路熔料均匀充模,防止了型芯变形。

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图8-35 浇口位置提高嵌件连接强度

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图8-36 浇口位置对型芯变形的影响

a)不良位置,型芯变形 b)平衡进料的位置

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