注塑模具主流道與分流道設(shè)計
文章來源： 科翔模具 人氣：6673 發(fā)表時間：2023-05-04 09:58:43
(一)主流道設(shè)計
注塑模具主流道與分流道設(shè)計，主流道是澆注系統(tǒng)中從注射機噴嘴與注塑模具相接觸的部位開始，到分流道為止的塑料熔體的流動通道。屬于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，因此，它的形狀和尺寸先影響著塑料熔體的流動速度及填充時間，必須使熔體的溫度降和壓力降小，且不損害其把塑料熔體輸送到遠位置的能力。
在臥式或立式注射機上使用的注塑模具中，主流道垂直于分型面，為使凝料能從其中順利拔出，需設(shè)計成圓錐形，錐角為2°~6°,表面粗糙度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(shè)在分型面上，因其不需沿軸線上拔出凝料，一般設(shè)計成圓柱形，其中軸線就在動定模的合模面上。
注塑模具主流道與分流道設(shè)計，在成型過程中，主流道小端入口處與注射機噴嘴及一定溫度、壓力的塑料熔體要冷熱交替地反復(fù)接觸，屬易損件，對材料的要求較高，因而注塑模具的主流道部分常設(shè)計成可拆卸更換的主流道襯套式，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T8A、T10A等，熱處理要求淬火澆口套應(yīng)設(shè)置在注塑模具的對稱位置上，并盡可能保證與相連接的注射機噴嘴為同一軸心線。
(二)分流道設(shè)計
在多型腔或單型腔多澆口時應(yīng)設(shè)置分流道。分流道是指主流道末端與澆口之間塑料熔體的流動通道。它是澆注系統(tǒng)中熔融狀態(tài)的塑料由主流道流入型腔前，通過截面積的變化及流向變換以獲得平穩(wěn)流態(tài)的過渡段，因此，要求所設(shè)計的分流道應(yīng)能滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)，使塑料熔體盡快地流經(jīng)分流道充滿型腔，并且流動過程中壓力損失及熱量損失盡可能小，能將塑料熔體均衡地分配到各個型腔。
(1)分流道的形狀及尺寸：為便于機械加工及凝料脫模，分流道大多設(shè)置在分型面上。常用的分流道截面形狀一般可分為圓形、梯形、U形、半圓形及矩形等，分流道截面形狀及尺寸應(yīng)根據(jù)塑料制件的結(jié)構(gòu)、所用塑料的工藝特性、成型工藝條件及分流道的長度等因素來確定。由理論分析可知，圓形截面的流道總是比任何其他形狀截面的流道更可取，因為在相同截面積的情況下，其比表面積小，即它在熱的塑料熔體和溫度相對較低的注塑模具之間提供的接觸面積小，因此從流動性、傳熱性等方面考慮，圓形截面是分流道比較理想的形狀。
注塑模具主流道與分流道設(shè)計，圓形截面分流道因其要以分型面為界分成兩半進行加工才利于凝料脫出，這種加工的工藝性不佳，且注塑模具閉合后難以保證兩半圓對準，故生產(chǎn)實際中不常使用。許多注塑模具設(shè)計采用梯形截面的分流道。梯形截面分流道容易加工，且塑料熔體的熱量散失及流動阻力均不大，一般采用下面的經(jīng)驗公式可確定其截面尺寸。梯形的側(cè)面斜角α常取5°~10°.在應(yīng)用式時應(yīng)注意它的適用范圍，即塑件壁厚在 3.2mm以下，塑件質(zhì)量小于200g,且計算結(jié)果B應(yīng)在3.2~9.5mm范圍內(nèi)才合理。實踐中常這樣考慮，如果能加工成的梯形截面恰巧可能容納一個所需直徑的整圓，且其側(cè)邊與垂直于分型面的方向成5°~15°的夾角，那么，其效果就與圓形截面流道一樣好。
不論采用何種截面形狀的分流道，一般對流動性好的聚丙烯、尼龍等取較小截面;對流動性差的聚碳酸酯、聚砜等可取較大截面。另外，確定分流道截面尺寸的大小時也應(yīng)考慮到，若截面過大，不僅積存空氣增多，塑件容易產(chǎn)生氣泡，而且增大塑料消耗量，延長冷卻時間;若截面過小，會降低單位時間內(nèi)輸送的塑料熔體流量，使填充時間延長，導(dǎo)致塑件常出現(xiàn)缺料、波紋等缺陷。
(2)分流道的長度：分流道要盡可能短，且少彎折，便于注射成型過程中經(jīng)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)分流道的表面粗糙度：由于分流道中與注塑模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有中部位的塑料熔體的流動狀態(tài)較為理想，因而分流道的內(nèi)表面粗糙度Ra值并不要求很低，一般取1.6μm左右即可，這樣表面稍不光滑，有助于塑料熔體的外層冷卻皮層固定，從而與中部位的熔體之間產(chǎn)生一定的速度差，以保證熔體流動時具有適宜的剪切速率和剪切熱。
(4)分流道在分型面上的布置形式：注塑模具主流道與分流道設(shè)計，分流道在分型面上的布置形式與前面所述的型腔排布密切相關(guān)，雖有多種不同的布置形式，但應(yīng)遵循兩方面總的原則，即一方面排列緊湊，縮小注塑模具板面尺寸;另一方面流程盡量短，鎖模力力求平衡。歸納分析實踐中常用的分流道布置形式，不外乎平衡式和非平衡式兩大類。