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浇口设计方法


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点浇口附近充模剪切速率高,取向度高,固 化残余应力大,为减弱其影响,须适当增加浇口 处的壁厚,图3-3-30。
为脱出浇道凝料, 采用点浇口的普通浇 注系统模具必须专设 脱浇道凝料分型面, 因而模具结构为带顺 序分型机构的三板式。
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④其它浇口
除以上三种典型的浇口之外,还有几种由 它们衍变而来的浇口形式也比较常见。
这种浇口的最大优点是易于加工和修整, 可协调封凝时间与充模速率之间的关系。可通 过设定浇口深度h,控制封凝时间,深度h确定 后可通过调整浇口宽度b,改变浇口截面积控制 充模速率。
侧浇口位于制件边缘,容易切除,去除料 把后的浇口痕迹小,对制品外观质量影响小。
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侧浇口与分流道断面形状尺寸差异较大,连 接处要求尽可能平滑过度(下图),避免死角滞 料、影响充模流动的稳定性。
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选择进浇位臵时主要考虑解决以下问题:


①避免喷射充模和熔体破碎
②减小、均化或利用取向作用 ③有利于模内流动和补料 ④有利于排气 ⑤提高熔接强度、减少熔接痕


⑥实际流动比要小于可达流动比
⑦防止型芯或嵌件变形
⑧减小模内压降、均衡型腔压力
⑨浇口痕迹不能影响制品外观
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①避免喷射充模和熔体破碎
开模推出时,由于制品与模板的相对运动, 浇口被自行剪断,可实现推出时制品和料把自动 分离。
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但是,这类浇口脱模时须强制脱出料把,而 且是靠开模力或推出力切断浇口,而浇口处物料 高度取向,强度较高,所以需要较大的推出力。 过大的推出力可能导致制件变形。 另外,制品浇口处内应力大,脱模时受力又 大,易产生脱模损伤。 所以,制品用强韧物料成型时,浇口不易剪 断,不宜采用潜伏式浇口。
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进浇位臵设计方法具体如下: 根据制品结构及使用要求,初选几种可行的进 浇点设臵方案。
根据型腔数目和不同的进浇点设臵方案,分别 进行型腔布臵、浇注系统及模具总体结构设计。
通过分析、判断(或CAE模拟成型过程),比 较采用不同进浇点设臵方案时的成型效果——物 料在浇注系统、型腔内的流动情况,充模后型腔 内物料的温度、压力分布,收缩、取向等。 结合补缩、冷却等要求,选定合理的进浇点设 臵方案,确定浇口数量、浇口形式和进浇位臵。
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②侧浇口
侧浇口,又称边缘浇口, 因其通常开设在型腔侧边(制 品边缘)而得名。常用结构尺 寸为: h = 0.5~2mm b = 1.5~5mm L = 0.5~1.5mm 这是一种广泛应用于单分 型面多腔模普通浇注系统的浇 口形式,适用于各种塑料。
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侧浇口属于小浇口,具有小浇口的一般特 性。
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设计侧浇口时可根据型腔结构尺寸和物料特 性按下面的经验公式计算截面尺寸,浇口长度则宜 短不宜长。 h k w k A 30 式中:h-浇口深度,mm;w-浇口宽度, mm;δ-制件厚度,mm;A-型腔表面积(制 件外表面积),mm2; k-塑料材料系数(参见 表3.3-a) 计算结果需满足流经浇口的熔体剪切速率要
浇口
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直接浇口浇注系统结构尺寸、设计思路与前 述主流道设计基本一致,大端直径取浇口处塑件 厚度的2倍左右为宜。 直接浇口用于普通浇注系统时,仅适用于单 腔模,主要用于成型大型、长流程、厚壁制品或 高粘度物料的模具。 在热流道多腔模中,由于其尺寸大、凝封慢 的特点,可有效避免因浇口冻结导致浇注系统失 效,应用相对较多(后述) 。
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3.3.5 浇口设计
如前所述,浇口设计是模具浇注系统设计的 重要内容之一。 浇口设计主要解决以下问题:

浇口形式 结构尺寸 进浇位臵
为解决好这些问题,我们必须了解浇口种类 及其结构、尺寸对成型过程的影响 。
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1、浇口类型及其对成型过程的影响
塑料熔体从流 道进入型腔的最后 关口就是浇口,是 浇注系统末端与型 腔连接的通道。
潜伏式浇口应用实例
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2)扇形分流道浇口
最后一级分流道呈由窄变宽、 由深变浅的鱼尾形(扇形)。
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扇形分流道浇口是一种变形的侧浇口,图3-323 。浇口为宽深比w/h较大的窄缝,计算思路及 方法与侧浇口相同,常用尺寸范围为:深度 h=0.25~1.5, 宽 度 b=6~B/4 ( B 进 浇 侧 型 腔 宽 度) 。最后一级分流道由窄变宽、由深变浅,结 构及断面尺寸设计类似于鱼尾形板片膜挤出机头。 这种浇口主要用于较宽的扁平制件或长扁制件。 与一般侧浇口相比扇形浇口物料入模均匀、制品 内应力小、裹入空气的可能性小,但浇口薄、凝 封快,浇口痕长、修饰困难。
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3)平缝浇口
最后一级分 流道与进浇侧 型腔边缘平行, 浇口为开在其 侧壁上的宽而 浅的一条窄缝。
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平缝浇口也是一种变形的侧浇口。浇口附近流 道结构类似于支管板片膜挤出机头的内腔。最后 一级分流道与进浇侧型腔边缘平行,浇口为开在 其侧壁上宽而浅的一条窄缝。平缝形浇口常用尺 寸为:深h=0.25~0.5mm,宽b=B/4~B, (B进 浇侧型腔宽度)长L=0.5~1.0mm(L分流道侧壁 与型腔距离)这种浇口的特点、用途与扇型浇口 类似。充模时物料经分流道均压后沿窄缝平行进 入型腔,物料入模比扇形浇口更均匀。为补偿最 后一级分流道内沿轴线方向的压差,浇口深度h 可采用渐变设计图3-3-24 。
喷射充模成因: 理想的充模过程应是物料在 型腔内逐渐推进的扩展流充模, 即层流(图a)。 但因注射充模过程中料流速 度很高,当小浇口开在较大的型 腔处时,从浇口射出的高速料流 就可能形成对空喷射,形成喷射 充模(图b)。 若浇口处熔体剪切速率超过 临界值γc还会造成熔体破碎。
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喷射充模及熔体破碎对制品质量的影响:
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小浇口 截面积比流道小的多(通常只有分流道截 面积的3%~9%),其微小的尺寸变化对充模速 度、补料时间、料流状态、压力降等都有着明 显的影响,故称为限制性浇口。
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小浇口断面尺寸小,流动阻力大、压降大, 有利于多型腔均衡成型;而且还可使物料流经 时的剪切速率大幅度提高,对假塑性熔体有切 力变稀和升温作用。 同时,浇口尺寸小,易凝封,可控制补料 时间、限制倒流,缩短成型周期。 另外,浇口尺寸小,有利于浇道凝料与制 品自动分离,易实现自动化生产;浇口痕迹小, 易修整,浇口位臵可灵活设臵。
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2、常用浇口形式及特点
注射模常用浇口主要有侧浇口、点浇口和 直接浇口三种基本形式,以及若干种衍生形式。 其中除直接浇口为大浇口外其余均为小浇 口,分述如下:
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①直接浇口
直接浇口实际上就是流 道以自身断面形状尺寸直接 与型腔相连。 最常用的直接浇口为主 流道型浇口。浇口断面为与 主流道大端等径的圆形,是 目前应用较多的唯一一种大 浇口。
因伸入定模的型心头部部 分与定模配合,型芯定位精 确而且稳定,对型芯较细的 小中心孔管状制品尤其适用。
7)护耳式浇口
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在制件边缘设臵护耳,浇口开在护耳上,脱模 后去除护耳及料吧。这种浇口可减弱甚至消除浇 口对制品内在质量影响。
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以上介绍了普通浇注系统常用的浇口形式及 特点。 注射模的浇口形式多种多样,除上述几种外, 还有避免喷射充模的重叠式浇口、用于热敏性物 料的多段浇口和阻尼浇口等等。 设计时主要根据制品成型要求,选择使用或 革新拓展,以兴利除弊,获得良好的制品质量。
32Q 105 s 1 d 3
(Q为要求的充模速率)
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表3-3-2 点浇口计算系数C
点浇口断面尺寸很小,流经的物料剪切速率高, 主要适用于流动性好、热稳定性好的低粘度物料, 特别适用于假塑性非牛流体。对粘度高、流动性差、 热敏性物料不太适用。
点浇口流动阻力大,封凝快,不适合用料量大、 补缩要求高的厚壁制品成型。
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点浇口结构如 图所示:中间一段 小圆孔为浇口;上 面的小锥度大孔, 为点浇口的引导孔, 是最后一级分流道 末端;下面的大锥 度小孔,为保护制 品而设,避免拉断 浇口时伤及制品表 面。
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点浇口结构形式及常用尺寸分述如下:
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单腔模单点浇口
用于单腔模单点(中 心点)进浇模具。
其料把形似橄榄,又 叫菱形浇口或橄榄形浇口。
塑件
按其断面尺寸 大小浇口可分为两 种类型:大浇口和 小浇口
浇口
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大浇口
截面积等于或大于流道截面积,对充模流 动及保压过程无明显影响,又称为非限制性浇 口。
大浇口断面尺寸大、流动阻力小,有利于 物料和压力传递,适用于大型、长流程、厚壁 制品和高粘度物料的成型。但浇口凝封慢,浇 口处易产生因倒流或过度保压导致的制品缺陷。 另外,浇口尺寸大,去除料把困难,去除料把 后的残留痕迹大,易对制品外观和使用造成影 响。
简介如下:
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1)潜伏式浇口
潜伏式浇口是由点浇口衍变而成的一类浇口。
其共同点是:将点浇口的引导孔斜插潜入分型面 一侧的模板内,使点浇口得以设臵在制品侧面、底 面和内表面等隐蔽处。
分型面
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潜伏式浇口具优点浇口的一切优点。而且, 可避免浇口设在制品表面导致的浇口痕迹对制品 外观的影响。 另外,采用潜伏式浇口分流道和制品可设臵 在同一分型面上,因而模具不必设计成三板式。
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3、进浇位臵选择
浇口位臵的确定对模具设计非常关键。不仅 流道长度、分流道布臵、浇口形式及数量等浇注 系统设计与浇口位臵有关,浇口位臵还决定着物 料在型腔内的流动情况、充填顺序、收缩、取向 等成型过程,从而对制品能否顺利成型及制品质 量都有着非常重要的影响。 设计模具时,进浇位臵选择是与总体结构设 计、型腔布臵、浇注系统设计等同步进行的。
喷射充模及熔体破碎对制品质量的影响
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避免喷射充模的方法:
增大浇口尺寸:流率一定,流通面积加大,流 速降低。改变浇口位臵
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