模具四大系统(1)

熱流道系統的特點
•減少廢料 •縮短循環時間 •減少壓力損失 •控制澆口痕跡 •控制塑膠流動
缺點﹕ 成本高 結構復雜 精密度高
模具四大系统(1)
熱流道系統的形式
噴嘴
HASCO
分流板
氣道
澆口
單只熱流道---HOT SPRUE 單只閥針熱流道---SINGLE VALVE 多只熱流道—HOT RUNNER
手機塑件都要求很高品質﹐雖然成品小﹐都要排布模仁循環水路以 良好控制模溫﹐提高成品品質。
冷却水道位置取决于于成品的形状和不同的壁厚,原则上冷却水道 应设置在塑料自模具热传导困难的地方,根据冷却系统的设计原则,冷 却水道应围绕模具的成型的成品,且尽量排列均匀一致
模具四大系统(1)
IN IN IN
OUT
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二﹑點膠口
熱流道系統膠口類型分類
以HUSKY為例
斷掉几乎不用力﹐但有一小凸台留在成品上﹐比冷流道小﹗
澆口痕跡的因素
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三﹑直接膠口
熱流道系統膠口類型分類
料頭更小
以HUSKY為例
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四﹑邊緣膠口
熱流道系統膠口類型分類
以HUSKY為例
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優點﹕開模時自動斷料﹐殘余痕跡小 缺點﹕加工困難﹐壓力損失較大。
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澆口
牛角澆口
砍成兩半﹐分別加工﹐然后拼合
優點﹕成型頂出時自動斷料﹐殘余痕跡小 缺點﹕加工困難﹐壓力損失較大﹐頂出困難。
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澆口設計要點
• 考慮取向方位對制品變形的影響。塑膠流動過程中使分子取 向﹐造成各向異性﹐并產生取向應力。因此成品會各向收縮
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澆口
模具四大系统(1)
澆口
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澆口
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澆口
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澆口
環形澆口
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澆口
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澆口
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澆口
針點澆口
優點﹕開模時自動斷料﹐殘余痕跡小 缺點﹕加工困難﹐壓力損失較大。
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澆口
潛伏澆口
改 善
產生緩沖
1﹑進澆形式和位置要考 慮到對成品外觀的影響
模具四大系统(1)
模具四大系统(1)
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澆口設計要點
• 應設置于有利于流動﹐排氣﹐補縮的位置。
3﹑進澆形式和位置要考慮到成品的沖填
1. 要降低流動阻力﹐澆口應設置在肉厚較厚的地方。 2. 澆口應遠離排氣結構﹐要避免排氣通道被過早阻斷。 3. 制品最厚的部分往往是最后凝固的地方﹐會出現較大的
首先﹐從生產效率的角度來看﹐成型周期是成型中一個重要的環節﹐ 成型周期中50%~~60%的時間用來對制品的冷卻﹐因此﹐冷卻時間長短的 重要性不言而喻。
同時﹐制品應保証最好的尺寸穩定性﹐最小的變形量﹐最高的強度和 韌性﹐最完美的外觀﹐如何控制模具溫度﹐使型腔和型芯保持在與被成型制 品質量相適應的規定的溫度范圍之內﹐最大限度地消除熱應力﹐改善塑料的 物理性能﹐得到高質量的制品﹐是模具冷卻系統設計中的另一個重要環節。
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二﹑設置冷卻水路的原則與注意事項
•在模具結構及強度允許情況下﹐水孔直徑盡量大﹐數量盡量多﹐冷卻才會愈 均勻 •水路距型腔表面距離應基本一致﹐且不宜太近或太遠 •當水路通過兩個鑲件時要設置“O”形環 •水孔接頭應設在不影響操作的一側﹐最好也不要設計在天地側。 •水路排布原則：（水路直徑：離產品距離：水路間距=1:3:5 ） •水孔不宜排布于螺釘正上方 •水孔距頂針孔﹐入子孔﹐螺孔等不宜太近﹐不小于3mm
熱流道的選擇簡單介紹
單支的Nozzle Tip 射出重量決定熱 流道的大小
塑膠材料與澆口 材料的匹配性
膠口的位置不可打 在成品的外觀面上 ﹗要考慮到成品的 外觀面……
射出重量﹐塑膠材料﹐膠口位置與痕跡﹐這三個要素彼此影響﹐共 同決定熱流道的選擇
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模具四大系統
冷卻系統
熱塑性塑料和部分熱固性塑料注塑成型的過程﹐是將溫度較高的熔塑 料﹐通過高壓注射進入溫度較低的模具中﹐經過冷卻固化﹐從而得到所需要 的制品。
冷卻過程熱傳導的最重部份是從水管壁到冷卻介質的熱傳導: 冷卻系
統行為受從模具材料到冷卻介質熱傳導的影響﹐熱傳導受冷卻液流經模具材料時的紊亂程 度、冷卻液進口溫度、冷卻液的性質及冷卻液的流速的影響。冷卻液紊亂時混合作用的影 響﹐從水管外壁到冷卻液的熱傳導比層流有效得多。過大的紊亂會浪費泵功率﹐而且沒有 獲得更大的熱傳導能力。在考慮冷卻介質時﹐要確保成型廠有能力提供足夠多的冷卻液體 積﹐在足夠的壓力下達到所需的流速﹐并在一個溫度和所需的速率下釋放熱。
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與母模板相連
電器連接器
背后的隔熱墊圈 1﹑支撐 2﹑隔熱
熱 流 道 系 統 的 組 成 部 分
分流板的板(母模背板)
壓線板
電線槽
碳化的可插入的頭部﹐采用特殊的材料
熱電藕(感應線) 墊片(非鋼材﹐散熱慢的材料﹐中 空﹐作用是承受來自噴嘴的壓力
噴嘴的身體(主體) 熱流板的加熱線圈(柔性線圈 或鑽孔﹐然后用加熱棒)
水路設計的目的是使成品均勻冷卻﹐并在較短時間內頂出成型。水路排 布的好壞直接影響到產品的成型品質和生產周期(成本)。
• 對品質的影響﹕在成型時水路是用來控制模具溫度的﹐而模具溫度及其 波動對制品的收縮率﹑變形﹑尺寸穩定性﹑機械強度﹑應力開裂和表面質
量等均有影響。主要表現在﹕表面光潔度﹔殘余應力﹔結晶度﹔熱彎 曲。
塑膠/金屬的界面
水 /金屬的界面
冷卻液
63 deg. C 43 deg. C 23 deg. C 20 deg. C
層流的溫度梯度
< 2300淤
紊流的溫度梯度
> 2300
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冷卻的基本原理
–從水管壁到冷卻介質的熱傳導: 冷卻系統行為也受從模具材料到冷卻介質
熱傳導的影響﹐熱傳導受冷卻液流經模具材料時的紊亂程度、冷卻液進口溫度、冷 卻液的性質及冷卻液的流速的影響。冷卻液紊亂時混合作用的影響﹐從水管外壁到 冷卻液的熱傳導比層流有效得多。過大的紊亂會浪費泵功率﹐而且沒有獲得更大的 熱傳導能力。在考慮冷卻介質時﹐要確保成型廠有能力提供足夠多的冷卻液體積﹐ 在足夠的壓力下達到所需的流速﹐并在一個溫度和所需的速率下釋放熱。
不同﹐再加上應力釋放﹐產生翹曲變形。 2﹑進澆形式和位置要考 慮到成品變形的影響
各方向應力不一樣 ﹐產生翹曲變形
排氣﹕ 鑲嵌件 開頂針 透氣材料 (粉未冶金)
模具四大系统(1)
澆口設計要點
• 避免膠體破裂使成品表面產生噴痕或蛇紋等缺陷。小澆口正 對著大模腔會發生噴射﹐蛇紋﹐折疊﹐包風等現象。
產生緩沖
構成如下圖所示, 有主流道、 分流道、澆口及冷料井組成。
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澆注系統
澆注系統﹕塑膠熔融體從注射機的噴嘴出來后﹐到達模腔前在
模具中所流經的通道。
澆注系統的組成部分﹕
主流道﹕從注射機的噴嘴起到分流道為止的一段料流通道。
澆注系統
分流道﹕主流道與澆口之間的料流通道。 澆口﹕分流道與模腔之間長度很短且截面很小的一段料流通道。
模具冷卻系統包括﹕冷卻水溫﹐模具溫度控制器以及加熱元件等。它 們工作的目地不僅僅是為使模具得到冷卻﹐而且是要把在成型過程中﹐由于 熔融塑料帶給模具的高溫不斷地散發掉﹐使模具保持一恆定的溫度﹐以便控 制型腔塑料的冷卻速度﹐從而提高制品的注塑性能和生產效率。
模具四大系统(1)
水路分布原則
水路設計的目的﹕ 1.控制模溫;2.縮短成型周期;3.冷卻大型滑動件避免卡死
收縮﹐為了補縮﹐澆口應設在附近。
模具四大系统(1)
模具四大系统(1)
澆口設計要點
• 澆口的位置要盡量減少溶接痕﹐要避免溶接痕強度太低,要考
慮溶接痕位置對成品強度和外觀的影響。 4﹑進澆形式和位置要考
溶接痕強度較差
慮到成品的強度問題
強度高
成品強度較差
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熱流道
冷流道
熱流道
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梯形
容積高出圓形澆道 ﹐較易加工, 脫模.適用于多板模具 ﹐廢料較 多。
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澆道尺寸之決定
•成型品體積大小與壁厚. •模穴至主澆道或注入口之距離. •澆道冷卻之考量. •開模刀具之運作范圍. •塑膠材質
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澆道設計一般考量
•澆道設計當使塑料以最短的路徑快速注入模穴, 使熱損耗及壓 降為最小. •澆道中之塑料應儘可能在同一壓力. 溫度下同時進入各模穴, 以避免流速及加熱時間不均, 造成殘餘應力累積. •為節省材料起見, 截面積不可過大, 雖然較大的澆道截面有利 於模穴充填及較佳的保壓情形, 但冷卻時問亦會隨之增加. •由壓降觀點而言, 澆道截面愈大愈好, 以提供較佳之壓力傳遞 機會, 減少壓降. •面積, 體積比應保持愈小愈好. •一般而言, 塑件尺寸大或肉厚往往須將澆道變粗;. •儘可能使得成型品各部份同時充填.
空氣隔熱槽
:
小導柱﹐比模具導柱小﹐作用是定位和保護(裝 在母模板上時﹐先插入母模板﹐避免碰傷)
閥針
夾模槽 熱流板的背板
上固定板
注口襯套 定位環
氣缸
分流板
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控制模溫的水路
熱流道系統膠口類型分類
一﹑閥膠口(重要)
以HUSKY為例
成品的表面允許有一個小的圓圈存在﹐這樣的它的直徑 可以做得更大一些﹐壓力﹑應力會小﹐更利于充填﹐所 有的熱流道用一個氣動的閥針來機械地關閉塑膠流
• 對生產周期的影響﹕一個成型周期主要由以下几部分構成。縮短冷卻時 間就是提高成型效率。
注射時間 占整個周期的5%
保壓時間
冷卻時間
相關時間 占整個周期的80%
開模時間 占整個周期的15%
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冷卻的基本原理
–從塑料到模穴壁的熱傳導: 冷卻系統的行為受從塑料中移走的熱量和轉
移到模穴表面的溫度的影響。它會受到材料性質、熔體溫度和模具表面溫度的差 異以及冷卻中的塑料和模具材料之間接觸好壞的影響。
IN IN
進澆點 OFra Baidu bibliotekT
手機塑模公母模仁常用的水孔排布方式
模具四大系统(1)
•下圖為一模四穴﹐四個INSERT模仁分別排等效水 路冷卻﹐保証各穴冷卻效果的一致性。
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OUT IN
IN OUT
模具四大系统(1)
•採用模仁循環水路直接冷卻其它形式:
模具四大系统(1)
四﹑水路直徑確定
冷料井﹕用于儲存前端冷料的流道末端。
當流道為空時﹐ 模具溫度遠低于塑料﹐ 為了避免這些料進入制件﹐ 在流道端留的穴
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澆注系統圖示
模具四大系統 澆注系統
澆注系統
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PL﹕分模面
圖示一
與注射機台的噴嘴相配合
澆口 分流道 主流道 橫流道 豎流道
模具四大系统(1)
圖示二 分流道 冷料井
模具四大系统(1)
• 一般不在塑件熔接的地方設置水路﹐免影響制品強度 • 盡量避免從成型面及側壁打水孔 • 水孔不可與任何物件干涉 • 澆口﹐熱流道附近應加強冷卻﹐通常可使冷卻水先通過澆口附近 • 水路不宜過長﹐保証進出冷卻水溫一般5度以內﹐精密件3度內 • 制品较厚的部位应特别加强冷却
三﹑手機塑模常用水路排布形式
模具四大系统(1)
2020/11/20
模具四大系统(1)
模具四大系統
模具的四大系統為﹕ 一.澆注系統 二.冷卻系統 三.頂出系統 四.機構系統
模具四大系统(1)
模具四大系統
澆注系統
澆注系統是指模具中從注塑 機噴嘴開始到型腔為止的塑料流 動通道。
設計澆注系統的基本原則﹕ 在滿足塑料制品質量的同時﹐還 應有利于提高成型速度來縮短成 型周期。
確定冷卻水孔的直徑應注意的問題是, 無論多大的模具,水孔的直徑不能大於14mm, 否則冷卻難以形成亂流狀況。
一般水孔的直徑可根據制品的平均肉厚來 確定。平均肉厚小于2mm時, 水孔的直徑取 8~10mm; 平均肉厚為2~4mm時, 水孔的直徑取 10~12mm; 平均肉厚為4~6mm時, 水孔的直徑 取10~14mm。
澆口 橫流道 冷料穴
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分流道的截面形狀
公司常用 三板模用
圓形
矩形 半圓形 梯形
澆道截面
說明
圓形 正方形 半圓形
矩形
冷卻速率最慢, 低熱量損耗及摩 擦損失, 但是加工困難。
流動阻力大, 較少採用.
離模性佳. 適用于分模面較複雜 之模具.但是 流動阻力大, 較少 采用. 優缺點近於半圓形澆道
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冷卻的基本原理
–從模穴壁到水管壁的熱傳導: 冷卻系統行為也受通過模具材料到達冷
卻水管的熱傳導的影響。模具材料的性質﹐包括熱傳導率、冷卻水管和塑料表 面的距離﹐和塑料熔體與冷卻水管內部溫度之差﹐也影響冷卻系統行為。水管 距離模穴越近﹐熱量移走得越快﹐然而﹐把它們放置得離模穴過近﹐會產生模 穴表面溫度的局部變化﹐除非增加額外的水管減小相鄰水管的距離。因此﹐最 優化的水管放置應是均勻冷卻與快速冷卻的折中。