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1、注射成型工艺第六章注射模浇注系统第1页，共80页，编辑于2022年，星期日 浇注系统：浇注系统：指注射模中从主流道的始端到型腔指注射模中从主流道的始端到型腔 之间的熔体进料通之间的熔体进料通道。道。分类：分类：普通流道浇注系统和无流道凝料浇普通流道浇注系统和无流道凝料浇 注系统。注系统。第2页，共80页，编辑于2022年，星期日第一节 流变学在浇注系统设计中的应用 注射成型的基本要求是在合适的温度和压力下使足量的塑料熔体尽快充满型腔。影响顺利充模的关键之一是浇注系统的设计，在浇注系统中又以浇口的设计最为重要，了解流变参量与浇口尺寸的相互影响，对正确设计浇注系统有很大帮助。第3页，共80页，编辑
2、于2022年，星期日1浇口断面尺寸浇口断面尺寸 浇口断面积的上限：注射模浇注系统大都由圆形通道或矩形通道组成。从式 可知,浇口断面尺寸增大，熔体流量qv值随着R或W、H成比例增加。但是，随着浇口断面积的增大，熔体在浇口处的流速减慢，表观黏度a相应提高，反使流量qv下降。因此，浇口断面尺寸的增大有个极限值，这就是大浇口尺寸的上限。第4页，共80页，编辑于2022年，星期日浇口断面积的下限：小浇口(通常只指点浇口)之所以成功，是因为绝大多数塑料熔体的表观黏度是剪切速率的函数，即 a=K (nS3S1，即为了使各型腔能同时充满，应将靠近主流道处的浇口做得小些，较远的浇口做得大些。第68页，共80页，
3、编辑于2022年，星期日b、各型腔的大小不同时，应采用如下近似公式来平衡浇口（6-11）式中 M1、M2分别为型腔1和型腔2的塑料熔体填充量，g。注意：式(610)没有考虑浇口处熔体凝结的因素，并不总是浇口离主流道远尺寸越大。当分流道截面尺寸较大、流程又不太长时，分流道内熔体的温度和压力都无大的变化，此时分流道内熔体的流动阻力很小，充模时熔体首先到达离主流道最近的浇口处，开始进入型腔，但由于这时分流道尚未充满，第69页，共80页，编辑于2022年，星期日分流道内的流动阻力比浇口处熔体所遇的流动阻力小得多，故熔体在浇口处凝结而不再继续进入型腔。当整个分流道全被充满，流道内熔体的压力升高后，熔体首
4、先充满离主流道最远的型腔，然后再返回来，顺序冲开凝结时间较短的浇口，分别将各型腔充满。此时，为了使各型腔能基本上同时充满，应将靠近主流道处的浇口做得大些，而将较远处的浇口做得小些，以达到平衡的效果。这种平衡方法只适用于分流道截面大、流程短的中小型模具。各浇口的尺寸除可借助于流道平衡模拟软件初步确定外，尚无行之有效的简易定量计算办法，一般是根据试模的情况，对浇口进行13次的修正，以便得到合理的浇口尺寸。第70页，共80页，编辑于2022年，星期日二、一模一腔多浇口浇注系统的平衡、1平衡浇口以减少制品的变形 对于薄壁的矩形塑件或其他形状的平板塑件，当采用中心浇口时，由于聚合物大分子的取向效应，沿熔
5、体流动方向的收缩量大于垂直于熔体流动方向的收缩量小，故塑件产生各向不均匀的收缩，导致制品冷却后翘曲变形，改进的方法是采用多个点浇口，这样有利于消除或减小塑件的变形。什么情况下采用一模一腔多点浇口？第71页，共80页，编辑于2022年，星期日 分析：图6-346-34，若在，若在平板塑件上设有三个点浇口，平板塑件上设有三个点浇口，仅考虑仅考虑A A点浇口，、沿着熔体的流动方向，故收缩较大，垂直于流动方向，故收缩较小，但对于B B点浇口，AC的收缩较小，而的收缩较小，而 、的收缩较大，最终的收缩较大，最终平均的结果使得各个方向平均的结果使得各个方向的总收缩趋于一致。的总收缩趋于一致。第72页，共8
6、0页，编辑于2022年，星期日 图6-35，深腔筒形或深矩形塑件成型时，若A、B两个点浇口尺寸及位置设计不当，就不能平衡熔体的流动，易使型芯因各个侧壁受力不均匀而产生偏斜，若在A、B两浇口处均匀进料，则熔体流动的不平衡性可得到很大的改善。2平衡浇口有利于均匀进料3平衡浇口以控制熔接痕的位置 采用多浇口时，在型腔内熔体的汇合处将产生熔接痕，熔接痕不仅降低了制品的强度，而且有碍美观，因此可以通过调整各个浇口的进料量来控制熔接痕形成的位置，以避免在制品的某些部位或者受力部位产生熔接痕。第73页，共80页，编辑于2022年，星期日 对于单型腔多浇口浇注系统的平衡，由于影响因素太多，情况又十分复杂，故目
7、前尚无准确的计算公式，主要依靠模具设计人员的实践经验。第74页，共80页，编辑于2022年，星期日例 某一质量为495 kg的箱形塑件，外形尺寸约为680 mm530mm340 mm，壁厚为4 mm，四周设有许多加强肋，材料是30玻璃纤维增强尼龙(PA-6)，为了研究浇口数量和位置对变形的影响，设计了图636的6种浇口设置方案。实验结果表明(图637)，按图6-36(f)方案(4个点浇口)设置的浇口效果最好，变形量约7，而按图636(c)方案(8个点浇口)设置的浇口效果最差，变形量达24，其效果甚至于比单个直接浇口的还差。第75页，共80页，编辑于2022年，星期日结论：并非浇口数目越多越好，
8、关键在于一定的浇口数量和合适的浇口位置所造成的平衡效果。第76页，共80页，编辑于2022年，星期日1为什么说“浇口尺寸越大越容易充模”和“浇口尺寸越小越好”都是错误的?2为什么注射成型时常在较大的剪切速率范围内进行?3为什么点浇口能获得非常广泛的应用?何种情况不宜采用点浇口?4普通浇注系统由哪几部分组成?各部分的作用和设计要求是什么?5试比较“Z”形拉料杆、倒锥形拉料杆和球形头拉料杆的动作特点和适合的应用情况。6什么是流道效率?哪几种流道的效率最高?最常用的是什么流道?为什么?习题与思考第77页，共80页，编辑于2022年，星期日14.如图6-33，若各型腔大小不等，M1=M2=M3=M4=
9、M5=M6=2M7=2M8=2M9=2M10，其他尺寸均不变，试求平衡时各型腔的浇口截面尺寸。7已知某塑料制件成型时熔体流经流道的总体积流率为500 cm3s，采用4个点浇口平衡进料，主流道、分流道和浇口的当量半径。8什么是冲击型浇口?为什么要采用冲击型浇口?9试述浇口开设位置对塑件质量的影响。11常用的浇口形式有哪些?各有何特点?10何为流动距离比校核?校核不满足要求应怎样处理?12采用矩形侧浇口成型一个长120mm、宽80mm、高50mm、壁厚15mm的聚乙烯盒子，试确该矩形侧浇口的长度、宽度和厚度。13试比较平衡式与非平衡式布置的优缺点。第78页，共80页，编辑于2022年，星期日浇注系统第79页，共80页，编辑于2022年，星期日锥度过大第80页，共80页，编辑于2022年，星期日