一副高性能模具必須具備三個高性能系統的配合:高性能澆注系統、高性能冷卻系統、高性能推出系統。
一副高性能模具的特點:
● 產品合乎規格;
● 生產成本第(廢料少、不需後加工、生產週期短);
● 有較寬的成型溫度壓力範圍。
一、塑料模具的澆注系統
1. 概念:澆注系統指由注射機噴嘴中噴出的塑料進入型腔的流動通道。
2. 作用:是塑料熔體平穩有序滴填充型腔,並在填充和凝固過程中把注射壓力充分傳遞到各個部分,以獲得組織緊密的塑件。
3. 分類:
● 普通澆注系統:冷流道
● 無流道凝料澆注系統:熱流道、絕熱流道
二、澆注系統組成及各部分作用
流道系統的設計是否適當,直接影響成品的外觀、物性、尺寸精度和成形週期。
1. 主流道:注射機噴嘴在一條線上,最先經過的通道。作用是負責將塑料熔體輸往分流道。
2. 分流道:過渡通道,作用是使熔體過渡或轉向,將主流道送來的塑料分配後,輸往各個澆口。
3. 澆口:細短通道,作用是使熔體加速流入型腔,並且對保壓補縮有控制作用。
4. 冷料穴:儲藏冷料,起作用是儲藏熔體流動前鋒的“冷料”,防止冷料進入型腔而影響塑件質量。
三、澆注系統設計原則
1. 要能保證塑件的質量
● 儘量避免出現熔接痕,熔接痕的存在主要會影響外觀,使得產品的表面較差;而出現熔接痕的地方強度也會較差。
● 儘量避免過度保壓和保壓不足。當澆注系統設計不良或操作條件不當,會使熔料在型腔中保壓時間過長或是承受壓力過大就是過度保壓。過度保壓使產品密度較大,增加內應力,出現飛邊。
● 避免發生短射、飛邊、包風、熔接痕、留痕、噴流、殘餘應力、翹曲變形、型芯偏移等問題。
● 保證產品外觀性質良好,去除修整澆口方便,澆口痕(Gate Mark)無損於塑件外觀以及應用。
2.生產效率的考慮:儘可能減少所需的後加工,使成形週期縮短,提高生產效率。
3.使用塑料的考慮:粘度較高或L/t比較短的塑料避免使用過長或過小尺寸的流道。
4.凝料脫出的考慮
● 澆注系統凝料脫出方便可靠。
● 需考慮適當的定出位置以避免成形品脫摸變形。
5.冷料的考慮:設計適當的冷料井(Cold Slug Well)、溢料槽以防止冷料直接進入型腔影響充填品質。
6.填充廢料的考慮:儘量減小及縮短澆注系統的斷面及長度以減小塑料用量和模具尺寸
7.熱量散失及壓力降的考慮
● 流程要短、流道截面積要夠大
● 儘量避免流道彎折及突然改變流向(以圓弧角改變方向)
● 流道加工時表面粗糙度要低
● 多點進澆可以降低壓力降及所需注射壓力,但會有熔接痕問題。
8.儘可能做到同步填充:一模多腔情形下,要讓進入每一個型腔的熔料能夠同時到達,而且使每個型腔入口的壓力相等。
四、主流道設計與製造
1. 作用:是連接注射機噴嘴和模具的橋樑,是熔料進入型腔最先經過的部位。
2. 設計要點:
① 主流道的設計應恰當地選擇主流道截面尺寸。
● 過大:塑料用量多,冷卻時間長,排氣不良。
● 過小:熱量損失大,不利於流動,增大注射壓力。
② 澆口套是模具中最熱的部位,為了注射工藝過程正常進行應該考慮冷卻。
③ 尺寸設計:截面形狀、錐度、孔徑、長度、球面R、圓角r、表面粗糙度值取Ra0.4μm。
④ 注澆道需穿過兩塊模塊時應呈階梯狀或採用澆口套
● 材料:45鋼、T8A或T10A
● 熱處理:HRC50-55(低於注射機噴嘴的硬度)
⑤ 澆口套常採用標準件,裝配後的加工如下圖。
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