浇注系统1.docx
- 文档编号:27059911
- 上传时间:2023-06-26
- 格式:DOCX
- 页数:54
- 大小:436.35KB
浇注系统1.docx
《浇注系统1.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《浇注系统1.docx(54页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
浇注系统1
浇注系统
浇注系统的构成:
浇注系统的构成如下图所示,有主流道、分流道、浇口及冷料井组成。
从注射机喷嘴至模具模穴的熔融塑料路径称之为流道,其中,浇口套内塑料流动称之为主流道,其余部分称之为分流道。
分流道末端通向模穴的节流孔称之为浇口,在不通向模穴的分流道的末端设置冷料井。
1、主浇道的设计方式:
主流道的形状一般为圆形。
(1)、垂直式主浇道及其设计参数:
D-d=0.5~1.0(mm)
R>r
α=1~3°
(2)、倾斜式主浇道
a.单倾斜式主浇道的设计参数
a的取值主要与塑料性能有关
a=30°(对于PE.PP.PA)
a=20°(对于PS.SAN.ABS.PC.POM.PMMA)
b.双倾斜式主浇道的设计参数
R的值由所选射出成型机决定
a最大可取15°
目前一般采用主流道规格尺寸:
小型制品
(注塑量80g以下)
中型制品
(注塑量80~340g)
大型制品
(注塑量340g以上)
d
D
d
D
d
D
PS
2.5
4
3
6
3
8
PE
2.5
4
3
6
3
7
ABS
2.5
5
3
7
4
8
PC
3
5
3
8
5
10
注:
表中的注塑量指注塑机一次的注射量,d为主流道入口直径,D为主流道出口直径。
2、分浇道的设计方式:
确定分流道尺寸应考虑如下因素
●制品的体积和壁厚
●主流道至浇口的距离
●流道的冷却方法
●成型树脂的流动性
●便于采用自动切除浇口装置
●分流道的截面厚度要大于制品的壁厚
●分流道的长度要尽量短,不能短时,其截面尺寸应相应长度增大
●对于含有玻璃纤维等流动性较差的树脂,流道截面要大一些
●流道方向改变的拐角处,应适当设置冷料井
(1)、成品布置方式(按浇道的形状分)
a、“H”形分布”
b、“I”形分布:
C、“X”形分布:
d、“O”形分布:
(3)常用RUNNER的形式及计算:
圆形截面流道“U”形截面流道梯形截面流道
D=Smax+1.5mm
B=1.25DSmax—制品最大壁厚
常用塑料推荐的分流道直径:
塑料名称
分流道直径/mm
塑料名称
分流道直径/mm
塑料名称
分流道直径/mm
PE
3~10
PMMA
8~10
PBT
3~8
PP
4.8~10
硬PVC
6.4~16
PBT(含玻纤)
3~10
PS
3.2~10
PA(含玻纤)
4~12
PC
4.8~10
HIPS
3.2~10
PA
3~10
PC(含玻纤)
5~13
ABS
3.2~10
PPS
6.4~10
PU
6.4~8
SAN
3.2~10
PPO
6.4~10
POM
3.2~10
PES
6.4~10
分流道直径还可以按以下公式计算:
D=
式中:
D――分流道直径mm;
W――制品塑料的质量,g;
L――流道长度,mm;
分流道直径还可以按图查取:
分流道直径图表
G–制品质量,g;S–制品肉厚,mm;D–分流道参考直径,mm;
(4)各种截面形式的优缺点比较
a、圆形截面流道:
优点:
表面积与体积之比最小,压力损失及温度损失小,有利于塑料的流动及压力传递
缺点:
必须在公母模上各分一半,给模具加工带来一定困难
b、“U”形截面流道:
优点:
其截面形式接近圆形截面,同时只需在模具的一面加工
缺点:
与圆形截面相比,热损失较大,流道废料多
c.梯形截面流道
优点:
便于流道的加工及刀具选择
缺点:
热量损失较大
3、浇口的设计方式:
(1)、各种浇口的优缺点比较
(2)、各种浇口的设计参数值及其适用场合
(3)、浇口位置的选择应注意的事项
b.浇口应设在制品的最大壁厚处,使塑料从厚壁流向薄壁,并保持浇口至型腔处处的流程基本一致
c.防止浇口产生喷射尔在充填过程中产生蛇形流
d.浇口位置应设在制品的主要受力方向上,因为塑料的流动方向上所承受的拉应力和压应力最高.特别是带填料的增强塑料
e.选择浇口位置时应考虑制品的尺寸要求,因为塑料经浇口充填型腔时在塑料的流动方向与垂直于流动方向上的收缩不尽相同,所以应考虑到变形和收缩的方向性
对于窄长成品,浇口位置常设在其长度2/3的位置
对于有肋的制品,浇口应与肋的方向一致,且不能正对肋,要错开
4、排气槽的设计方式:
(1)在分模面上开出排气槽
(2)在公模仁中割出对插形式的排气入子
(3)将深肋或圆柱割成入子,以便排气
5、热流道系统设计:
选择冷流道与热流道系统的原则
在冷﹑热流道系统的选择上,应根据成型制品的生产总量,成型树脂的特性,制品的形状,模具制造与维护费用等各个方面综合考虑,然后确定那种方式.一般情况下,首先考虑采用冷流道系统能否成型.冷流道系统能否成型的条件如下:
●成型制品是否在冷流道系统允许的成型树脂流动的距离范围之内
●对成型后影响的程度如何
●所产生的熔接痕影响制品的使用强度否,预定注塑面的开启行程和能否满足模具所需开启距离的要求
若采用冷流道系统无法满足上述条件,则考虑采用热流道系统,对于冷﹑热流道系统都能满足成型要求时,则需对比如下项目,从经济角度确定采用那种方式
●缩短成型周期产生的经济效益
●节约树脂产生的经济效益
●机械手取冷流道系统增加的模具制造与维护费用
3.1.4采用热流[道系统需考虑的事项
●选择匹配成型目的系统
●设计无树脂滞留,流动通畅的集流腔歧系统
●采取矫正;在热膨胀产生口错位的措施.
●防止树脂泄漏的措施
●吸收集流腔加热板膨胀量与应力处理的措施
●采用阀式结构浇口时应桷保阀杆运动灵活且无树脂泄漏
外加热方式的优点
●流道内树脂可均匀加热
●容易更换树脂,容易抱色
外加热方式的缺点
●热损失大
●热流道板的温度高,需采取针对膨胀的对策
●热浇口套采用处热方式时,需要有加热器安装空间,并会造成浇口端部温度不足的情况
内加热方式的优点
●热损失小
●热流道板的温度低,一般不需要采取热膨胀对策
●浇口附近的温度容易控制
内加热方式的缺点是
●树脂流道壁面和加热器外表面的温度差大
●树脂流路截面积不易过大,树脂流道阻力较大
●流道壁面容易产生固化层,更换树脂及换色较困难
●成型树脂必须清洁无杂物
●浇口套的内加热装置需经常更换
热流道板采用管状加热,器进行外热时应考虑如下事项
●管状加热器与热流道配合孔的配合暗隙应小于0.2mm
●应使用多个功率加热器做到热流道板整体温均衡,不能造成局部过热
●结构上要便于加热器更换
●热流道板的加热器安装孔内不能存留油
●需设置加热器电压控制装置
●热电偶要设在热,扣失小的部位,量接近流道
6、主浇道的拉料形式:
基本
拉料杆直径d
拉料穴处孔径d
d2
d3
尺寸
尺寸
极限偏差
尺寸
极限偏差
4
4
-0.010
4
+0.018
2.8
2.3
5
5
-0.022
5
0
3.3
2.8
6
6
6
3.8
3.0
8
8
-0.013
-0.028
8
+0.022
0
4.8
4.0
10
10
10
5.8
4.8
12
12
-0.016
-0.034
12
+0.027
0
7.2
5.2
7、分浇道的拉料形式:
基本
拉料杆直径d
D
H
d1
d2
d3
d4
n
m
a
尺寸
尺寸
偏差
尺寸
偏差
2.0
2.0
+0.009
+0.003
5.0
4.0
/
1.5
1.0
1.0
1.0
/
3.0
3.0
6.0
0
/
2.3
1.8
d3
1.5
/
4.0
4.0
+0.012
+0.004
8.0
6.0
-0.1
3.0
2.8
2.3
2.5 5.0 10度 5.0 5.0 9.0 3.5 3.3 2.8 3.0 6.0 6.0 10.0 4.0 3.8 3.0 7.0 8.0 8.0 +0.015 13.0 8.0 0 -0.1 5.0 4.8 4.0 4.0 20度 10.0 10.0 +0.006 15.0 6.0 5.8 4.8 5.0 7.0 12.0 12.0 +0.018 +0.007 17.0 8.0 7.2 5.2 一般情况下热可塑性塑料的成型收缩率: 结晶性塑料 非结晶性塑料 塑料 成型收缩率 塑料 成型收缩率 HDPE PP PA6 PA6+GF PA66 PA66+GF H-POM C-POM PBTP PBTP+GF PPS PPS+GF(40%) PEEK PEEK+GF LCP+GF 1.017~0.020 1.017~0.025 1.010~0.020 1.002~0.008 1.010~0.025 1.002~0.008 1.017~0.030 1.015~0.025 1.04~0.08 1.003~0.008 1.01 1.002~0.008 1.003~0.006 1.006~0.0025 PS AS(SAN) ABS PPO PPO+GF PMMA H-PVC S-PVC PC PC+GF 1.003~0.006 1.002~0.007 1.004~0.007 1.005~0.009 1.001~0.004 1.003~0.007 1.005~0.007 1.01~0.03 1.006~0.008 1.002~0.005 核算注塑机的锁模力与投影面积之间的关系: F>A*P 式中: F――注塑机的锁模力,KN; A――包括流道在内的塑料总投影面积,C㎡ P――模穴中塑料平均压力,Mpa; 常用塑料模穴中的平均压力/Mpa: 塑料名称 一般成型 重视制品表面质量的成型 填充玻纤或重视尺寸精度的成型 硬质PVC 30 40 50 软质PVC 25 35 45 GPPS 25 35 45 HIPS 30 40 50 ABS 30 40 50 PMMA 35 50 60 PC 40 55 70 LDPE 25 35 45 HDPE 30 40 50 PP 30 40 50 PA66 40 50 65 POM 35 50 65 PBT 35 50 65 注射周期为每两次闭模之间的时间间隔,其中包括: 充模时间: Ti 升压及保压时间: Tn 冷却时间: Tc 开闭模及取件时间: Tr T=Ti+Tn+Tc+Tr(S) (1)、充模时间依塑件大小、塑件种类、每次注射量而异。 以PS为例,不同注射量时的充模时间如下表。 对于其它塑件,如粘度>PS则时间较长。 依塑件重量不同的注射时间T 注射总重量(g) 注射时间(充模)T(s) 1~15 0.2~0.4 10~30 0.3~0.6 25~80 0.5~0.8 60~100 0.6~1.2 100~200 1.0~2.0 (2)、保压时间(包括: 升压时间)Tn,与塑件壁厚有关,一般为: Tn=0.3(S+2S*S)(S) 式中: S―塑件平均壁厚(mm)。 (3)、冷却时间Tc,依塑件种类、塑件壁厚而异,一般用下式计算: Tc≒s*s/(π*παeff)*㏑[8/(π*π)*(tM-tW)/(tEp-tW)](s) 式中: Tc―最低冷却时间; S―塑件平均壁厚; α―塑件的平均热扩散系数(mm*mm/s) tW―模具平均温度(℃) tM―熔体平均温度(℃) tEp―塑件脱模时的平均温度(℃) 热扩散系数α之值由下式确定: α=λ/Cp*ρ(mm*mm/s) 式中: α―热扩散系数(mm*mm/s)(m*m/s); λ―塑件的热传系数[W/(m*K)][W/(mm*K)] Cp―塑件的比热[J/(g*K)]; ρ―塑料的密度(Kg/cu.m)(Kg/cu.mm) 各种塑料的热扩散系数αeff: 塑料种类 αeff(m㎡/s) tW(℃) 非 结 晶 塑 胶 PC 0.105 40~60 CA 0.085 40 CBA 0.085 40 PS、HIPS、ABS 0.080 40~50 PMMA 0.075 40~60 PVC 0.070 40 结 晶 塑 胶 PET 0.090 80~100 PA66 0.085 80~100 PA6 0.070 80~100 PP 0.065 20~80 LDPE 0.090 20 LDPE 0.075 60 HDPE 0.095 20 HDPE 0.055 80 POM 0.065 60 POM 0.055 100 塑料壁厚与冷却时间(S) 壁厚 (mm) ABS PA HDPE LDPE PP PS PVC 0.5 1.8 1.8 1.0 0.8 1.8 2.5 3.0 2.3 3.0 1.8 2.1 1.0 2.9 3.8 4.5 3.5 4.5 2.9 3.3 1.2 4.0 5.2 6.1 4.8 6.2 4.0 4.5 1.5 5.7 7.0 8.0 6.6 8.0 5.7 6.3 1.8 7.4 8.9 10.0 8.4 10.0 7.4 8.1 2.0 9.3 11.2 12.5 10.6 12.5 9.3 10.1 2.2 11.4 13.4 14.6 12.7 14.7 11.4 12.2 2.5 13.7 15.9 17.5 15.2 17.5 13.7 14.7 3.2 20.5 23.4 25.5 22.5 25.5 20.5 21.7 3.8 28.5 32.0 34.5 30.9 34.5 28.5 30.0 4.5 38.2 42.2 45.3 41.0 45.3 38.2 40.0 5.0 49 53.9 57.5 52.4 57.5 49 51.1 5.7 61.0 66.8 71.0 65.0 71.0 61.0 63.5 6.4 75.0 80.0 85.0 79.0 85.0 75.0 77.5 各种塑料的α、λ、Cp、ρ 塑料种类 α (m㎡/s) λ [W/(mm*K)] Cp [kJ/(kg*k)] ρ [kg/cu.m] PS 0.089 1.26E-4 1.339 1.05 ABS 0.270 2.93E-4 1.047 1.05 PVC 0.062 1.95E-4 1.842 1.4 LDPE 0.170 3.35E-4 2.093 0.92 HDPE 0.20 4.81E-4 2.553 0.94 PP 0.067 1.17E-4 1.926 0.9 PA66 0.110 2.33E-4 1.884 1.14 PC 0.094 1.93E+4 1.716 1.2 POM 0.092 2.3E+4 1.758 1.42 PMMA 0.120 2.09E+4 1.465 1.2 8、常见塑料材料的成型特性介绍: 聚苯乙烯 1、无定形料,吸湿性小,不易分解,性脆易裂,热膨胀系数大,易产生内应力。 2、流动性较好,溢边值0.03mm左右,防止出飞边。 3、塑件壁厚应均匀,不宜有嵌件,(如有嵌件应预热),缺口,尖角,各面应圆滑连接。 4、可用螺杆或柱塞式注射机加工,喷嘴可用直通式或自锁式。 5、宜用高料温,模温,低注射压力,延长注射时间有利于降低内应力,防止缩孔,变形(尤其对厚壁塑件),但料温高易出银丝,料温低或脱模剂多则透明性差。 6、可采用各种形式浇口,浇口与塑件应圆弧连接,防止去除浇口时损坏塑件,脱模斜度宜取2°以上,顶出均匀以防止脱模不良发生开裂﹑变形,可用热浇道结构。 聚乙烯(低压) 1、结晶料.吸湿性小。 2、流动性极好,溢边值0.02mm左右,流动性对压力变化敏感。 3、可能发生熔融破裂,与有机溶剂接触可发生开裂。 4、加热时间长则发生分解﹑烧伤。 5、冷却速度慢,因此必须充分冷却,宜设冷料穴,模具应有冷却系统。 6、收缩率范围大,收缩值大﹑方向性明显,易变形﹑翘曲,结晶度及模具冷却条件对收缩率影响大,应控制模温,保持冷却均匀,稳定。 7、宜用高压注射,料温均匀,填充速度应快,保压充分。 8、不宜用直接浇口,易增大内应力,或产生收缩不匀,方向性明显增大变形,应注意选择进料口位置,防止产生缩孔变形。 9、质软易脱模,塑件有浅的侧凹槽时可强行脱模。 聚氯乙烯(硬质) 1、无定形料,吸湿性小,但为了提高流动性,防止发生气泡则宜先干燥。 2、流动性差,极易分解,特别在高温下与钢,铜金属接触更易分解,分解温度为200℃,分解时有腐蚀及刺激气体。 3、成形温范围小,必须严格控制料温。 4、用螺杆式注机及直通喷嘴,孔径宜大,以防止死角滞料,滞料必须及时处理清除。 5、模具浇注系统应粗短,浇品截面宜大,不得有死角滞料,模具应冷却,其表面应镀铬。 聚丙烯 1、结晶性料,吸湿性小,可能发生熔融破裂,长期与热金属接触易发生分解。 2、流动性极好,溢边值0.03mm左右。 3、冷却速度快,浇注系统及冷却系统应散热缓慢。 4、成形收缩范围大,易发生缩孔﹑凹痕﹑变形,方向性强。 5、注意控制成形温度,料温低方向性明显,尤其低温高压时更明显,模具温度低于50℃以下塑件不光泽,易产生熔接不良﹑流痕;90℃以上时发生翘曲﹑变形。 6、塑件应壁厚均匀,避免缺口,尖角,以避免应力集中。 改性聚甲基丙烯酸甲酯(372#有机玻璃) 1、无定料,吸湿性大,不易分解。 2、质脆,表面硬度低。 3、流动性中等,溢边值0.03mm左右,易发生填充不良﹑缩孔﹑凹痕﹑熔接痕。 4、宜取高压注射,在不出现缺陷的条件下宜取高料温﹑模温,可增加流动性,降低内应力、方向性,改善透明性及强度。 5、模具浇注系统应对料流阻力小,脱模斜度应大,顶出均匀,表面粗糙度应好,注意排气。 6、质透明要注意防止出现气泡﹑银丝﹑熔接痕﹑及滞料分解,混入杂质. 聚酰胺(尼龙) 1、结晶性料熔点较高,熔融温度范围较窄,熔融状态热稳定性差,料温超过300℃,滞留时间超过30min即易分解。 2、较易吸湿,成形前应预热干燥,并应防止再吸湿,含水量不得过0.3%,吸湿流动性下降,易出现气泡,银丝等弊病,高精度塑件应经调湿处理,处理后发生尺寸胀大。 3、流动性好,溢边值一般为0.02mm,易溢料,要发生“流涎现象”,用螺杆式注射机注射时喷嘴宜用自锁式结构,并应加热,螺杆应带止回环。 聚酰胺(尼龙) 1、成形收缩率范围大,收缩率大,方向性明显,易发生缩孔﹑凹痕﹑变形等弊病,成形条件应稳定。 2、融料冷却速度对结晶度影响较大,对塑件结构及性能有明显影响,故应正确控制模温,一般为20~90℃按壁厚而选,模温低易产生缩孔﹑结晶度低等现象,对要求伸长率高﹑透明度高﹑柔软性较好的薄壁塑件宜取低,对要求硬度高,耐磨性好,以及在使用时变形小的厚壁塑件宜取高。 3、成形条件对塑件成形收缩﹑缩孔﹑凹痕影响较大,料筒温度按塑料品种﹑塑件形状及注射机类型而选,柱塞式注射机宜取高,但一般料温不宜超过300℃.受热时间不得超过30min,料温高则收缩大,易出飞边.注射压力按注射机类型,料温﹑塑件形状尺寸﹑模具浇注系统而选,注射压力高易出飞边,收缩小,方向性强,注射压力低易发生凹痕﹑波纹.成形周期按塑件壁厚而选,厚则取长,薄则取短,注射时间及保压时关对塑件收缩率﹑凹痕﹑变形﹑缩孔影响较大,为了少收缩﹑凹痕﹑缩孔,一般宜取模温低﹑料温低,﹑树脂粘度小,注射﹑保压及冷却时间长﹑注射压力高的成形条件,以及采用白油作脱模剂。 4、模具浇注系统形式及尺寸与加工聚苯乙烯时相似,但增大流道及进料口截面尺寸可改善缩孔及凹痕现象.收缩率一般按壁厚而取,厚壁取大值,薄壁取小值,模温分布应均匀,应注意防止出飞边,设置排气措施。 5、塑件壁不宜取厚,并应均匀,脱模斜度不宜取小,尤其对厚壁及深高塑件更应取大。 聚碳酸酯 1、无定形料,热稳定性好,成形温度范围宽,超过330℃才呈现严重分解,分解时产生无毒﹑无腐蚀性气体。 2、吸湿性极小,但水敏性强,含水量不得超过0.2%,加工前必须干燥处理,否则会出现银丝﹑气泡及强度显著下降现象。 3、流动性差,溢边值为0.06mm左右,流动性对温度变化敏感,冷却速度快。 4、成形收缩率小,如成形条件适当,塑件尺寸可控制在一定公差范围内,塑件精度高。 5、可能发生熔融开裂,易产生应力集中(即内应力),应严格控制成形条件,塑件宜退火处理消除内应力。 6、熔融温度高﹑粘度高,对大于200g的塑件应用螺杆式注射机成形,并喷嘴应加热,喷嘴宜用开敞式延伸喷嘴。 7、由于粘度高,对剪切作用不敏感,冷却速度快,模具浇注系统应以粗﹑短为原则,并宜设冷料穴,浇口宜取直接进料口,圆片或扇形等截面较大的浇口,但应防止内应力增大,进料口附近残余应力,必要时可采用调节式浇口,模具宜加热,模温一般取70~120℃为宜,应注意顶出均匀,模具应用耐磨钢,并淬火。 8、塑件壁不宜取厚,应均匀,避免有尖角,缺口及金属嵌件造成应力集中,脱模斜度宜取2°,若有金属嵌件应预热,预热温度一般为110~130℃。 9、料筒温度对控制塑件质量是一个重要因素,料温低时会造成缺料,表面无光泽,银丝紊乱;温度高时易溢边,出现银丝暗条,塑件变色有泡.注射压力不宜取低,冷却速度快,但如模具加热则冷却时间不宜短。 10、模温对塑件质量
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 浇注 系统