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(一)主流道設計
注塑模具主流道與分流道設計,主流道是澆(jiāo)注係統中從注射機噴嘴與注塑模具相(xiàng)接觸的部位開始(shǐ),到分(fèn)流道為(wéi)止(zhǐ)的塑料熔體的流動通道。屬於從熱的塑料熔體到相對較冷的注塑模具的一段過渡的流動長度,因(yīn)此,它的形狀和(hé)尺寸先影響著塑料(liào)熔體的流動速度及填充時間,必須使熔體(tǐ)的(de)溫度降和壓力降(jiàng)小,且不損害(hài)其把塑料(liào)熔(róng)體輸送到(dào)遠位置的能力。
在臥式或立式注(zhù)射機上使用的注塑模具(jù)中,主流道垂直於分型麵,為使(shǐ)凝料能從其(qí)中順利(lì)拔出,需設計成圓錐形,錐角為2°~6°,表麵粗糙度Ra值<0.8μm;在直角式注射機上使用的注塑模具中,主流道開設在分型麵上,因(yīn)其不需沿軸(zhóu)線上拔出凝料,一般設計成圓柱形,其中軸線就在(zài)動(dòng)定模的(de)合模麵上。
注塑模具主流道與分流道設計,在成型過程中,主流道(dào)小(xiǎo)端入口處與注射機噴嘴及一定溫度、壓力的塑料熔(róng)體要冷熱交替地反複接觸,屬(shǔ)易損件,對材料的要求較高,因而注塑模(mó)具的主流道(dào)部分常設計成可拆卸更換的主流(liú)道襯套式,以便有效地選用鋼材單獨進行加工和熱處理。一般采用碳素工具鋼如(rú)T8A、T10A等,熱處理要(yào)求淬火澆(jiāo)口套應設置(zhì)在注塑模具的(de)對稱位(wèi)置上,並盡可能保證與相連接的注(zhù)射機噴嘴為同一軸心(xīn)線。
(二)分流道設計
在多型腔或單型腔多澆口時應設置分流道。分流道是指主流道末端與澆口之間(jiān)塑料熔體的流(liú)動通道。它是澆注係統中熔融狀態的塑料由主流道(dào)流入型腔前,通過截麵積的變(biàn)化及流向(xiàng)變換以獲得平穩流態的(de)過渡段,因此,要求(qiú)所設計的分流道應能滿足良好的壓力傳遞(dì)和保持理(lǐ)想的填充(chōng)狀態,使塑料(liào)熔體盡快地流經分流道充滿型腔,並且流(liú)動過(guò)程中壓力損失及熱量損失盡可能(néng)小,能將塑料熔體均(jun1)衡地分配到各個(gè)型腔。
(1)分流道的(de)形狀及尺寸:為便於機械加工及凝料脫模,分流(liú)道大多設置在分型麵上。常用的分流道截麵形狀(zhuàng)一般可(kě)分為圓形、梯形、U形、半圓形及矩形等(děng),分流道截麵形狀及尺寸應根據塑料製件的(de)結構、所用塑料的工藝特性、成型工藝條件及(jí)分流道的長度等因(yīn)素來確定。由(yóu)理論分析可知,圓形(xíng)截麵的(de)流道總是比任何其他形狀截(jié)麵的(de)流道更可(kě)取(qǔ),因為在相同截(jié)麵積的情況下,其(qí)比表麵積小,即它在熱的塑料(liào)熔體和溫度相對較低的注塑模(mó)具之間提供的接觸麵(miàn)積小,因此從流動性、傳熱性等(děng)方麵考慮,圓形截麵是分流道比(bǐ)較(jiào)理想的(de)形狀。
注塑模具主流道與分流道(dào)設計(jì),圓形截麵分流道因其要以分型(xíng)麵為界分成兩(liǎng)半進行加工才利(lì)於凝料脫出,這(zhè)種加工的工藝性不佳,且注塑模具閉合後難以保證(zhèng)兩半圓對準,故生產實際中不常使用。許多(duō)注塑模具設計采用梯形截麵的分流道。梯形截麵分流道容易加工,且塑料熔體的熱量散失及流動阻力均不大,一般采用下麵的經驗公式可確定其截麵尺(chǐ)寸。梯形的側(cè)麵斜角α常取5°~10°.在應用(yòng)式時應注意(yì)它的適用(yòng)範圍,即塑件壁厚在 3.2mm以下,塑件質量小於200g,且(qiě)計算結(jié)果B應在3.2~9.5mm範圍內才合理(lǐ)。實(shí)踐中常(cháng)這樣考慮,如果能加工(gōng)成的梯形截麵恰巧可能容納(nà)一個所需直徑的(de)整圓,且其側邊與垂直(zhí)於分型麵的方向(xiàng)成5°~15°的夾角,那麽(me),其效果(guǒ)就與圓形截麵流道一(yī)樣好。
不論采用(yòng)何種截麵形狀的分流道,一般對流動性好的聚丙烯、尼龍等取較小截麵;對流動性差的聚碳酸酯(zhǐ)、聚碸等可取較大(dà)截麵。另外,確定分流道截麵尺寸的大小時也應考慮到,若截麵過大,不僅(jǐn)積存空(kōng)氣增多,塑件容易產(chǎn)生氣泡,而且增大塑料(liào)消耗量,延長冷卻時間;若截麵過小,會降低單位時間內輸送的塑料熔體流量,使填充時間延長(zhǎng),導致塑件常出現缺料、波紋等缺陷。
(2)分流道的長度:分流道要(yào)盡可能短,且少彎折(shé),便於注射成型過程中經濟地使用原料和注塑機的能耗,減少壓力損失和熱量損失。
(3)分流道的表麵粗糙度(dù):由於分(fèn)流道中(zhōng)與注塑模具接觸的外層塑(sù)料迅速冷卻,隻有中部位的塑料熔體的流動狀態較為(wéi)理想(xiǎng),因而分流道的內表麵(miàn)粗糙度Ra值並不要求很低,一般取1.6μm左右(yòu)即可,這樣表麵稍(shāo)不光滑,有助於塑料熔體的(de)外層冷卻皮層固定,從而與中部位的(de)熔體之間產生一定的速度差,以保證熔體流動時具(jù)有適宜的剪切速率(lǜ)和剪切熱。
(4)分流道在分型麵(miàn)上的布置形式:注(zhù)塑模具主流道與分流道設計,分流道在分型麵上的(de)布置形式與(yǔ)前麵所述的型腔排布密切相關,雖有多種不同的布置形式,但應遵循兩方麵總的原則,即一方麵排列緊湊,縮小注塑模具板麵尺寸;另一方麵流程(chéng)盡量短,鎖模力力求平衡。歸納分析實踐中常用的分流道布置形(xíng)式,不外乎平衡式和非平(píng)衡式兩大類(lèi)。
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