模具设计分享—浇注系统的设计(上)

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浇注系统是塑料模具设计里的五大系统之一。它的设计方案会影响产品的排位、模穴数的多少、模架结构的形式、注塑机大小的选择、注塑成本的高低、模具制造成本的高低、模具制造的难度高低、注塑生产时的压力大小、后处理的方式及成本。轻者会使产品出现毛边、缩水、变形、气纹、夹线、困气、易开裂、难剪、难修、难取、难拿等;重者会使产品无法生产、注塑不满、夹线明显、严重,产品烧焦、损伤外观、射弯模具芯件、拖伤产品报废、无法进行后处理、无法包装、无法分清左右等。

一,浇注系统的组成

浇注系统由主流道、分流道、冷料槽和入水口(也叫灌点、浇口等)组成,如图3.1所示。

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二,设计浇注系统要考虑的问题

浇注系统,就是把熔融状态下的胶料灌进模具的通道。熔融状态下的胶料,是通过注塑机射咀,在高压、高速、高温状态下,通过浇注系统灌进模具里去的。浇注系统设计质量的优劣直接影响到产品的成型质量、成型周期。虽然设计师希望胶料流经浇注系统时压力不要降低、温度不要降低、速度不要降低,但这很难实现,只能尽量把浇注系统设计得尽可能完美,使压力损失尽可能少,速度降得尽可能小。

设计浇注系统要考虑以下几方面问题:

(1)入水方式的确定。

(2)入水位置的确定。(3)入水方式对其他模具结构的连锁影响。

(4)模具制造的难度和模具制造的成本。

(5)注塑的难度和注塑的成本。

(6)所用生产材料的特性。

(7)生产时的变形、夹线方位、困气的地方。

(8)注塑生产时是否好操作、好取、好包装。

(9)注塑生产后是否要进行电镀、喷油、丝印等后处理。

(10)产品的外观要求。

(11)注塑时是否困难,注塑压力是否很高,顶出是否顺利。

(12)如果这样设计不行,是否有变动的空间。(13)注塑后的加工,如剪水口、修水口、修毛边等是否方便。

(14)这样设计是否方便补压、流动、藏冷料等。(15)这样设计是否方便排气、消除夹痕、气纹等。

(16)模具在注塑生产时是否要求全自动或半自动生产。

三,浇注系统设计包含的内容

浇注系统的设计主要包含三方面内容:流道的设计、入水方式和入水口位置的设计。

3.1 流道的设计流道设计得好坏将直接决定浇注系统设计的成败,胶料流向的设计,也是决定胶料单位流量、流速的设计。流道越大,则流量就越大,注塑的速度越快。但同时废胶料也越多,分流道之间用圆弧流道的话,它的压力损失比直角流道的压力损失要小得多,但是加工难度也难得多。流道的设计包含有四个方面的设计:

①流道断面形式的选择设计。

②流道、分流道路径的选择设计。

③主流道、分流道尺寸大小的选择设计。

④流道在哪块板上加工的选择设计。

1.流道断面形式的选择设计流道断面形式通常有4种形式,见表3.1。

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流道断面规格有φ2.0mm、φ2.5mm、φ3.0mm、φ3.5mm、φ4.0mm、φ4.5mm、φ5.0mm、φ6.0mm、φ8.0mm。

主流道常用的规格为φ4mm~φ6mm,最小不应小于φ4mm,最大不用大于φ8.0mm。分流道:第一分流道的规格为φ4mm~φ6mm;第二分流道的规格为φ3mm~φ5mm;第三分流道的规格为φ2.5mm~φ4mm;第四分流道的规格为φ2mm~φ3.5mm。

2.主流道、分流道路径的选择设计分流道路径的设计,其方法、形式很多,在多穴或多个产品共用一套模具的情况下,要求各产品注塑均匀,注塑路径大致相等。否则会出现一个已经注塑满了,而另一个还没有注塑到一半,等到这一半也注塑满了,则原来注塑满了的工件会注塑出毛边。主流道、分流道路径的形式及分析见表3.2及图3.3~图3.8。

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从表3.2及各图中可以看出,同样是一模八穴的排位,却有着完全不一样的流道设计,当然也带来了完全不一样的结果。下面举例说明各种流道设计的效果对比。

3.流道设计举例及分析流道设计举例及分析见表3.3。

表3.3 流道设计举例及分析

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4.流道在哪块板上的选择设计圆形流道的两边都要加工,所以下面选择T形流道来讲解流道的选择设计。流道选择在哪块板上加工,它的原则是:不影响胶料的流动,在开模时容易取出,并且不要阻碍模具上其他运动件的运动。(1)在细水口模具上(即三板模)流道的加工,如图3.35所示。

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图3.35中实线所画的流道加工在前模板上,图3.35中虚线所画的流道加工在水口板上。

如果流道加工在水口板上,当Ⅰ-Ⅰ分型时,A点断开,Ⅱ-Ⅱ分型时,C点和B点也脱开了,正常。Ⅲ-Ⅲ分型时,前、后模板分开了,产品留在后模,也正常,模具也打开完毕。但是流道取不下来,因为流道一直就埋在水口板上,没有动力或机构把流道拉离水口板。所以说,如果流道加工在水口板上的话,流道会取不下来。模具设计失败。

如果流道加工在前模板上,当Ⅰ-Ⅰ分型时,A点断开,Ⅱ-Ⅱ分型时,C点和B点也脱开了,正常。Ⅲ-Ⅲ分型时,前、后模板分开了,产品留在后模,也正常,模具也打开完毕。流道是可以取下来的,因为在开模之前,流道埋在前模板上,在Ⅰ-Ⅰ分型时,拉料针不仅仅是拉断A点,还把流道拉离前模板贴附在水口板上,Ⅱ-Ⅱ分型时,水口板刮离C点和B点,此时,流道已经完全松脱了,取下即可,模具设计是成功的。

所以,在细水口模具,流道加工应该在前模板底面上,不能在水口板上。

(2)大水口多穴推板模具上流道的加工,如图3.36所示。图3.36中实线所画的流道加工位于前模镶件板上,图3.36中虚线所画的流道加工是在推板上。

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如果流道加工在推板上,当Ⅰ-Ⅰ分型时,即前模板和推板分型,产品留在后模镶件上,正常,Ⅱ-Ⅱ分型,推出产品,拉脱拉料针,取出产品,正常,若取不出流道则不正常。因为流道一直都埋在推板上,在分型时,没有动力拉它出来。所以说,如果流道加工在推板上,流道会取不下来,模具设计失败。

如果流道加工在前模板镶件上,则当Ⅰ-Ⅰ分型时,即前模板和推板分型,产品留在后模镶件上,同时,水口流道也被拉料针拉离前模板镶件贴附在推板上,正常;Ⅱ-Ⅱ分型,推出产品,拉脱拉料针,取出产品,同时,流道也自动掉下去,正常。模具设计是成功的。

所以,在大水口多穴推板模具上,流道加工应该在前模板镶件上,不能在推板上。

明天将继续连载浇注系统的设计(下),关注我们,轻松学模具

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