两板式注塑模浇口和流道的优化设计
注塑模具浇口的设计方法
注塑模具浇口的设计方法浇口等的相关位置图4.1. 浇口等的相关位置注道(sprue)流道(runner)浇口(gate) 阴模(cavity) 滞料部(cold slugwell) 的相关位置如图4.1所示。
流道横截面形状有圆形,半圆,梯形。
圆形是流动阻碍力是最小也是最普遍的一种。
表4.1中显示了圆形流道的直径和长度以及产品厚度的关系。
关于半圆形和梯形流道的深度h和宽度W、B、半径r之间的关系如图4.2所示。
浇口种类浇口横截面形状种类图4.3. 浇口横截面形状种类浇口位置的选择Ⅰ. 根据产品性能∙设计:外观上无浇口印迹,即使留有加工印迹也要在不明显的位置。
∙尺寸精度:加工齿轮,轴承等对圆形要求十分重视的成型品时,需要将成型材从中心注入。
尺寸精度要求严格的部分不能装置浇口。
∙强度:推断熔接线产生的位置,评估强度如何。
如若有问题就改变浇口位置。
Ⅱ. 根据模具数量是单个还是多个组成流道,阴模配置,聚合物的注塑压力所导致开模压力仍是否平衡等。
如果开模压力过于集中,则会产生应变,模具会歪曲。
Ⅲ. 根据加工的所需的经济性是否采用模具需要分成三部分的点浇口,还是采用不要加工的沉陷式浇口,还是进行普通浇口。
Ⅳ. 根据材料成型性材料的流动性,耐热变色性,成型应变等来决定浇口的种类和浇口的位置。
浇口平衡性熔融聚合物一般可以全部同时打到阴模上的浇口处,所以必须设计阴模能够同时被聚合物填满。
浇口平衡性差的情况下,会发生留痕,凹痕等外观问题,且各成型品中会存在强度差异。
Ⅰ. 平衡阴模配置如图4.4~图4.5所示,是流道均衡运行,全部的浇口需要同时到位。
但是此时流道相对性太长,是一个不足之处。
图4.4 浇口平衡图4.5. 浇口平衡Ⅱ. 改变浇口很横截面积采用一般流道的情况下,改变各浇口的横截面积,进行均匀填充取得浇口平衡。
各浇口的横截面积可通过以下的公式得出。
其中,W:(g)流道通过聚合物的重量SG : (mm2)浇口横截面积: (mm)到浇口位置的流道长度: (mm)浇口面的长度K: 根据聚合物的性质,模具等对应的常熟问题案例如同下图所示的流道。
注塑模具浇口设计原则
注塑模具浇口设计原则
注塑模具的浇口设计是影响产品质量的重要因素之一。
一个合理的浇口设计可以有效地避免产品的缺陷,提高生产效率。
基于此,以下是注塑模具浇口设计的原则。
1. 浇口位置
浇口的位置应该尽可能地靠近产品的重心位置,这样可以将塑料熔融物体尽快地注入到模腔中,从而保证产品成型的一致性。
此外,浇口的位置还要考虑到模具的结构,尽可能减少模具加工和装配的难度。
2. 浇口形状
浇口的形状应该尽可能简单,以免产品出现不均匀的缺陷。
同时,为了避免往返注射和多次换料造成的气泡和均匀性问题,浇口的截面积应该尽可能小。
3. 浇口数量
在设计时,应该根据产品尺寸和形状确定浇口数量,以便在生产中保证注塑的均匀性和高效率。
如果使用多个浇口,则应该注意它们的位置和大小,以避免浇口之间发生干涉和影响产品的成型。
4. 浇口尺寸
浇口的尺寸应该根据产品的厚度和形状而定,以确保足够的流量和压力来填充模腔。
如果浇口太小,则可能出现填充缺陷;如果浇口太大,则可能出现气泡和毛边。
5. 浇口设计要考虑塑料材料的物理性质,如黏度和流动性等,以确保塑料的流动和填充速度。
此外,还要考虑注塑设备的能力,以确保浇口的大小和尺寸与设备配合。
2_05浇口和流道设计
2_05浇口和流道设计浇口和流道设计是塑料注塑成型过程中非常重要的一环,它们的设计质量直接关系到成型件的质量和生产过程的稳定性。
本文将详细介绍浇口和流道设计的意义、原则以及一些常见的设计方法。
一、浇口的设计意义1.提供熔融塑料进入模具腔体的通道,确保塑料充填腔体均匀;2.控制塑料进入速度和压力,避免短充、气泡等缺陷;3.有效防止熔融塑料对模具磨损和腐蚀;4.方便脱模和切除浇口处余料。
二、浇口设计的原则1.浇口位置应选择在产品外表面影响不大的部位,如底部、壁角等;2.浇口形状应简单,避免锐角和复杂几何形状,以利于塑料顺利进入腔体;3.浇口尺寸应合理,既能保证塑料充填,又不至于过大过长造成浪费和废料;4.浇口和产品分离的方式应考虑生产效率和产品外观要求;5.浇口设计要充分考虑熔融塑料的物理性质和流动性,避免局部过热或过冷。
三、流道设计的意义1.将浇注的熔融塑料传递到各个腔体,使得产品充填均匀;2.控制塑料的流速和压力,避免气泡、短充等缺陷;3.提供相对稳定的压力和温度环境,促进熔融塑料的密度均匀;4.对于多腔体模具,流道设计还要充分考虑产品产量的平衡。
四、流道设计的原则1.流道的直径、长度和截面积要合理选择,以保证塑料在流道内的流速符合流动性要求;2.流道和浇口的连接处要能够顺利过渡,避免过渡断面过小或过大造成流动不畅;3.流道的布置应考虑与模具结构的配合,以便于流道的加工和安装;4.尽量减少流道的弯曲和分支,以减小塑料流动阻力和热量损失;5.流道的表面要光滑,减小摩擦阻力和物料附着。
总之,浇口和流道设计是塑料注塑成型过程中关键的一环,其设计质量直接影响产品的质量和生产过程的稳定性。
合理的浇口和流道设计可以确保塑料充填均匀、避免气泡和短充等缺陷,并提高生产效率和降低生产成本。
因此,在进行浇口和流道设计时,需要综合考虑材料的流动性能、产品的几何形状、模具结构等因素,并遵循一定的设计原则。
塑料注射成型中的流道设计优化
塑料注射成型中的流道设计优化塑料注射成型是一种常见的制造工艺,广泛应用于各个行业。
在这个过程中,流道设计的优化对于产品的质量和生产效率起着至关重要的作用。
本文将探讨塑料注射成型中流道设计的优化方法和技巧。
首先,流道设计的目标是实现均匀的熔体流动,以确保产品的一致性和质量。
为了达到这个目标,我们需要考虑以下几个因素。
第一,流道的长度和直径。
流道的长度和直径直接影响熔体的流速和流动阻力。
一般来说,较短的流道长度和较大的直径可以减小流动阻力,提高生产效率。
然而,过短的流道长度可能导致熔体流动不均匀,造成产品的缺陷。
因此,需要在长度和直径之间进行权衡,找到最佳的设计参数。
第二,流道的形状。
流道的形状对于熔体的流动和冷却有着重要影响。
一般来说,流道的截面形状应该尽量保持均匀,避免急剧的变化和收缩。
此外,流道的壁厚也需要合理设计,以保证熔体的流动速度和压力的均衡。
第三,流道的分布。
在注射成型中,通常会使用多个流道来供应熔体。
流道的分布应该合理,以确保熔体能够均匀地流入模具中的各个部位。
一般来说,流道的分布应该遵循熔体流动的路径,尽量减少流动的阻力和压力损失。
除了以上几点,还有一些其他的优化方法和技巧可以应用于流道设计。
首先,可以使用模拟软件来模拟和优化流道设计。
模拟软件可以根据熔体的流动特性和模具的几何形状,预测熔体的流动情况,并优化流道设计。
通过模拟软件,可以减少试验和调整的次数,提高设计的效率和准确性。
其次,可以使用热流道技术来改善流道设计。
热流道是一种将熔体直接注入模具中的技术,可以减少流道长度和阻力,提高产品的质量和生产效率。
热流道技术需要专业的设计和调试,但可以在一定程度上解决流道设计中的一些问题。
最后,流道设计的优化还需要考虑材料的选择和加工参数的调整。
不同的塑料材料具有不同的流动特性和熔体温度范围,需要根据具体情况来选择合适的材料。
此外,加工参数的调整也可以对流道设计产生影响,例如熔体温度、注射速度和压力等。
塑料件注塑模具的浇口及流道设计
间接配合
浇口和流道通过其他结构进行间接连 接,这种配合方式可以更好地适应复 杂模具结构的要求。
配合实例
侧浇口与直通式流道的配合
侧浇口与直通式流道配合使用,可以保证塑料熔体的流动顺畅,适用于生产小 型塑料件。
扇形浇口与分流道的配合
扇形浇口与分流道配合使用,可以满足大型塑料件的充填要求,并减少溢料现 象的发生。
根据塑料件的精度要求选择浇口类型,高精度要求的塑料件应选择潜伏式浇口或直 接浇口。
根据塑料件的成型周期和生产效率要求选择浇口类型,生产效率要求高的应选择侧 浇口或扇形浇口。
浇口的尺寸
浇口的尺寸应根据塑料件的尺 寸、形状、精度要求以及塑料 熔体的流动特性来确定。
浇口的尺寸过大会导致塑料件 产生过大的收缩率,尺寸过小 会导致塑料件充填不足或产生 喷射痕。
SolidWorks
一款广泛使用的CAD软件,也适用于注塑模具设 计,提供了丰富的流道设计和分析工具。
3
Moldflow
专业的注塑模具设计软件,提供了流道设计和分 析功能,可以模拟塑料熔体的流动和冷却过程。
PART 05
浇口与流道设计案例分析
案例一:手机壳浇口设计
总结词
手机壳浇口设计需考虑浇口位置、尺寸和数量,以确保塑料能够顺利填充模具并 减少缺陷。
详细描述
根据餐具的形状和尺寸,选择合适的浇口位置和尺寸,以实现均匀填充。同时,流道的走向应与餐具的形状相匹 配,以减少流动阻力。在设计过程中,还需考虑餐具的功能需求,如刀叉的锐利度、碗盘的承重能力等,以确保 设计的实用性和可靠性。
PART 04
设计优化与改进
优化原则
减小浇口截面积
避免死角和滞留
浇口截面积的大小直接影响塑料熔体的流 动速度。减小浇口的截面积可以使熔体的 流动速度增加,从而提高生产效率。
(完整版)塑料模具浇口、浇流道
造不同规格尺寸的零件系列。 提供更多的加工程控,以便对注塑工
艺进行精确调整。
冷流道
冷流道是注塑成型后流道随产品 一起冷却,该流道是不可用的, 成了废料。
冷流道就是常规的注塑模具,注 塑结束后在流道中有凝料需要取 出!
能使分流道输送过来的熔融塑料的流 速产生加速度,形成理想的流态,并 迅速的充满型腔同时还起着封闭型腔 防止熔料倒流的作用,并在成型后便 于使浇口和塑件分离。
浇口的分类
常见的浇口包括:注道式浇口 、 边缘浇口 、凸片浇口 、重叠式 浇口 、扇形浇口 、薄膜浇口 、 隔膜浇口 、外环浇口 、轮辐或 多点浇口 ;针点浇口 、潜入式 (隧道式)浇口 、热流道浇口 、 阀门浇口。
边缘浇口
边缘浇口又称侧浇口,剖面有矩 形,也有圆形,一般开设在分模 面上,从型腔外侧面进料。
矩形边缘浇口是最常见的浇口, 常用于两板式多型腔模具,形状 简单,加工方便,去除浇口容易, 浇口痕迹小,但是容易形成熔接 线和积风。
薄片式浇口
薄片式浇口又称平缝式浇口,常 用来成型平直的大面积薄壁塑件。 浇口的分配流道与型腔侧边平行, 其长度通常大于塑件宽度。从此 浇口进入型腔的塑料熔体可保持 单一方向流,可避免翘曲变形, 常用来成型平直的大面积薄壁塑 件。
浇流道
热流道
热流道技术是应用于塑料注塑模 浇注流道系统的一种先进技术, 是塑料注塑成型工艺发展的一个 热点方向。所谓热流道成型是指 从注射机喷嘴送往浇口的塑料始 终保持熔融状态,在每次开模时 不需要固化作为废料取出,滞留 在浇注系统中的熔料可在再一次 注射时被注入型腔。
注塑成型中一模两腔流道平衡优化设计(论)
第38卷第8期 2015年8月合肥工业大学学报(自然科学版)JOURNALOFHEFEIUNIVERSITYOFTECHNOLOGYVol.38No.8 Aug.2015 收稿日期:2014‐06‐27基金项目:教育部科学技术研究重大资助项目(311025)作者简介:周 香(1988-),女,湖南隆回人,合肥工业大学硕士生;陈文琳(1963-),女,安徽安庆人,博士,合肥工业大学教授,硕士生导师.doi:10.3969/j.issn.1003‐5060.2015.08.007注塑成型中一模两腔流道平衡优化设计周 香, 陈文琳, 王晓花(合肥工业大学材料科学与工程学院,安徽合肥 230009)摘 要:具有配合关系的2个塑件一模两腔注塑成型时,容易产生填充、压力及温度不平衡等问题。
文章通过理论计算和实验相结合的方法,分析了玩具电脑A、B面壳成型中存在的翘曲、飞边等缺陷,采用浇口平衡设计理论和有限元变截面法对该浇注系统进行优化设计。
模拟结果表明,充填时间不平衡率控制在0畅61%,充填压力不平衡率控制在3畅87%,且翘曲值有所减小。
优化后塑件缺陷分析结果表明,塑件飞边得到解决,翘曲有明显改善,从而说明流道平衡对改善塑件质量有较好的效果。
关键词:一模两腔;浇注系统;有限元;流道平衡;塑件质量中图分类号:TQ320畅662 文献标识码:A 文章编号:1003‐5060(2015)08‐1036‐05Runnerbalanceoptimizationdesignindouble‐cavitymoldinjectionZHOUXiang, CHENWen‐lin, WANGXiao‐hua(SchoolofMaterialsScienceandEngineering,HefeiUniversityofTechnology,Hefei230009,China)Abstract:Thetwoplasticpartswithcooperativerelationshipareapttotheproblemssuchasunbal‐ancedfilling,pressureandtemperatureindouble‐cavitymoldinjectionprogress.Inthispaper,thedefectsoftoycomputerAandBshellsformingincludingwarpandflasharediscussedthroughthecombinationoftheoreticalcalculationandexperimentalmethod.Furthermore,thedesigntheoryofrunnerbalanceandthefiniteelementmethodofvariablesectionareappliedtooptimizingthegatingsystem.Thesimulationresultsshowthatthefillingtimeimbalancerateandthefillingpressureimbal‐ancerateshouldbecontrolledat0畅61%and3畅87%respectively,andthewarpvaluedecreasestoacertainextent.Finally,thepartsdefectsareanalyzedthroughoptimizedexperiment.Theresultsshowthatplasticflashissolvedandthewarpisimprovedsignificantly,whichindicatesthatrunnerbalancehasgoodeffectinimprovingthequalityofplasticparts.Keywords:double‐cavitymold;gatingsystem;finiteelement;runnerbalance;plasticpartquality 一模多腔模具结构是一种能充分利用生产力资源,减少模具数量,提高企业生产效率和经济性的模具形式,在小型塑件、配合塑件及颜色相同塑件上具有广泛的应用。
模具主流道、分流道和浇口
模具主流道、分流道和浇口主流道、分流道和浇口的作用是将塑料熔体从注射成型机喷嘴中输送至各个型腔。
浇注系统凝料可以粉碎后再回用,这是确实的,但尽管如此,由于凝料的存在就意味着注射成型机生产力的降低,因为浇注系统部分的物料也必须在注射成型机的机筒里塑化。
就较小的塑件来说,浇注系统凝料可能占实际注射量的50或者更多一些。
主流道主流遭可看作是喷嘴的通道在模具中的延续。
在单型腔模具中,主浇道直接通向塑件的浇口称为直浇口。
单型腔注射模具的生产力通常是由主流道的冷却时间决定的。
除了对主流道衬套提供足够的冷却外,主流道衬套上进料口的最小直径应尽可能小,并且又能适时充满型腔。
但在此没有普遍适用的规律,因为型腔的充满是取决于诸多因素的.主流道应该有1.5·的脱模斜度。
脱模斜度较大,可使主流道从主流道衬套里容易脱出,但是当主流道较长时会导致其直径较大,且因此需要比较长的冷却时间。
注射成型机喷嘴的出口直径应比主流道衬套最小孔径小o.5mm,这样在主流道的顶端不会形成凹槽妨碍主流道凝料的脱出。
分流道在多型腔模具中,塑料熔体必须通过设在模具分型面上的分流道注入各型腔。
适用于主流道的基本规律同样也适用于分流道的横断面。
还有一个附加的因素必须考虑,分流道横断面也是其长度的函数,因为可以假设分流道中压力损失的增大至少是与分流道长度成正比的。
而多半情况压力损失将更大,因为其横断面由于沿流道壁塑料熔体的固化而减小,而且离主流道距离越远,压力损失则更大。
另外主流道和分流道系统意味着损耗原料和白费了注射成型机的塑化量,所以分流道应尽可能设计得短,横断面应尽可能最小。
分流道的长度是由模具的型腔数和各型腔的几何排列决定的。
分流道横断面的形状因圆形断面分流道的表面积最小,相对于分流道断面积的热损失最少,故应尽可能采用圆形断面的分流道。
因在圆形断面分流道中心的熔料最后固化,故在保压压力的作用下,塑料熔体能沿着圆形断面分流道的中心流动最长的距离。
【汽车研发】注塑模具的浇口及流道设计
5、浇口类别
(5)扇形与膜状浇口
L = 侧方形浇口长+6(mm)
W
L
h
2
h
1
浇口截面积<流道截面积 优点 可均匀充填防止成形品变形、可得良好外观之成形品, 几无不良现象发生
缺点 浇口部切离稍困难。 适用产品:平板状或面积较大之成形品灯壳 、 中框。
* 特别用于具有强烈配向性之复合材料
二、流道尺寸
PC, PMMA, PVC
35 3 8
大型
dD 38 49 5 10
优点 流道免加工、压力损失少、降低锁模力。 可成形大型或深度较深之成形品。 缺点 浇口残留痕迹影响外观及增加后加工、平浅 成品易翘曲、扭曲、浇口附近残留应力大。
5、浇口类别
(2)侧方形浇口
th
侧视图
上视图
t
W
h = n × t(mm)Biblioteka 喷流3、浇口位置的选择
浇口应设于厚度较厚且变化不剧烈之区域
4、浇口设定
流动平衡 减少结合线 避免迟滞现象 降低模压 防止过保压 防止过早固化
5、浇口类别 (1)直接式浇口 d
D
成品重量
85g以下 340g以下
浇口直径 PS, PE, PP
dD d D 2.5 4 3 6
ABS, AS, POM, PA 2.5 5 3 7
一、浇口设计
1、浇口的定义
浇口也称为进料口,是指从分流道到模具型腔的一段通道, 是浇注系统中截面最小且最短的部分。在金属铸造中指浇注时 金属液进入铸型的入口和通道。 浇口的尺寸、位置、尺寸。
2、浇口尺寸
影响剪切率大小 影响保压时间(过早凝固) 影响射出压力大小
浇口过早固化会造成 较严重的缩水现象 (较厚之处)
注塑模的流道和浇口的设计文献综述
注塑模的流道和浇口的设计文献综述姓名:学院:专业:班级:学号:指导老师:注塑模的流道和浇口的设计文献综述摘要:流道和浇口设计不合理,则出模产品会出现空洞缩水凹陷气孔等缺陷,从而降低出模产品的机械性能断裂延伸率和冲击性能成型后产品尺寸变差较大,致使影响产品性能。
浇口直接影响注塑制品的外观、变形、成型收缩率及强度, 如果选用不当,容易使注塑制品产生缺料、熔接痕、缩孔、浇口白斑、翘曲、变脆及降解等缺陷。
根据注塑制品的不同特点,探讨了11种浇口形式的优缺点,进一步阐述了选用浇口类型与位置的方法及原则。
关键词:流道浇口 注塑模具 注塑制品设计环节引言流道和浇口设计是设计注塑模具的重要环节,其设计位置形状决定出模产品的质量物理性能等除此之外,流道浇口的合理布置对提高材料利用率,改善注塑工艺性等方面也有十分关键的作用。
浇口亦称进料口, 是连接分流道与型腔熔体的通道。
浇口选择恰当与否直接关系到注塑制品能否完好、高质量地注射成型。
浇口设计包括浇口截面形状与尺寸的确定和浇口位置的选择。
关于浇口截面形状及尺寸的确定, 很多教科书都有提及, 这里不再重复。
浇口位置对熔体流动前沿的形状和保压压力的效果都起着决定性的作用, 因此也决定了注塑制品的强度和其它性能。
对于影响确定浇口位置的因素来说, 包括制品的形状、大小、壁厚、尺寸精度、外观质量及力学性能等。
此外, 还应考虑浇口的加工、脱模及清除浇口的难易程度。
正确的浇口位置可以避。
免出现那些可以预见的问题。
一、主流道设计1.主流道尺寸主流道是一端与注射机喷嘴相接触,另一端与分流道相连的一段带有锥度的流动通道。
主流道小端尺寸为3.5~4mm。
2.主流道衬套的形式主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触,属易损件,对材料要求较严,因而模具主流道部分常设计成可拆卸更换的主流道衬套形式(俗称浇口套,这边称唧咀),以便有效的选用优质钢材单独进行加工和热处理。
唧咀都是标准件,只需去买就行了。
注塑模具设计之浇口与流道设计
注塑模具设计之浇口与流道设计
1.浇口设计:
浇口是塑料进入模具腔体的通道,直接影响产品的质量和外观。
浇口设计应遵循以下原则:
1.1浇口的位置应尽量选择在产品的无重要表面或结构上,以减少产品上的痕迹和缺陷。
1.2浇口的形状应尽量简单,以便于注塑成型时的塑料流动,避免气泡和短流等缺陷。
1.3浇口的大小应根据产品的要求确定,过大会导致浇注时间过长,过小会导致注塑过程压力过高。
1.4浇口与产品的交界处应尽量平滑,以减少痕迹和切除时的损耗。
1.5浇口的数量应尽量减少,多个浇口可能导致注塑不平衡,造成产品尺寸不一致。
2.流道设计:
流道是浇口与模具腔体之间的连接通道,它将塑料从浇口引导到模具腔体中。
流道设计应遵循以下原则:
2.1流道的形状应尽量简单,避免过多的转弯或急角,以减少流动阻力和塑料流动不均匀导致的缺陷。
2.2流道的长度应尽量短,以减少注塑周期和塑料的凝结时间。
2.3流道的截面积应逐渐减小,以确保塑料在流道中均匀流动,避免气泡的产生。
2.4流道与模具腔体的接头处应尽量平滑,避免塑料流动时的冲击和挤压,以减少产品上的痕迹和缺陷。
总结起来,注塑模具设计中的浇口与流道设计需要考虑产品的要求、材料的特性和注塑工艺的要求等多个因素,以使得产品的质量达到最佳状态。
在实际设计中,需要结合实际情况进行调整和优化,不断改进和提高设计水平。
注塑模具设计经常会用到热流道进胶,那么设计热流道要注意什么呢
注塑模具设计经常会用到热流道进胶,那么设计热流道要注意
什么呢
1.需加保护热嘴的导柱,高度一定要高过热嘴,需分两锁镙丝,不可以从面板上一锁到底,方便装拆
2.地侧需加排水槽,3-5MM深,需加压线板,腔体用热嘴公司发过来的切减体减出来即可,但框内不可以有任何的利角,以免会刮伤热嘴或者热嘴线。
3.开放式热嘴,封胶处有3MM即可,热嘴顶面比流道或者是PL 低0.2-0.5MM,用于释放热嘴的热膨胀,模仁里的腔体用热嘴公司给的图档切减,不可以做任何的更改。
4.EWIKON热嘴点进胶,尖点处留0.3MM直位,以免水口多次的磨损此处钢料损坏
5.MOLDMASTER开放式热嘴进胶,需按热嘴公司的图纸避空0.2MM,用于释放热嘴的热膨胀,其它地方均按热嘴公司给的图纸切减腔体。
6.MOLDMASTER针阀式热嘴进胶,留0.7MM配合位封胶,其它地方均按热嘴公司给的图纸切减腔体。
7.GUNTHER热嘴点进胶,需留0.3MM直位,以免水口多次的磨损此处钢料损坏。
作为一个小“模具厂老板”,干了13年模具厂,才发现生意要这样做才能做大?!
模具达人:mujudaren
这里探讨分享模具达人的经验。
塑料挤出成型模具流道优化设计
塑料挤出成型模具流道优化设计先来看看啥是“流道”。
说白了,流道就是让熔融状态下的塑料通过模具的通道,流进各种形状的模腔里。
你想想看,一堆融化的塑料,好像热腾腾的巧克力流进蛋糕模具里,想要做出完美的蛋糕,可得精心设计好模具和流道。
要不然,这塑料流不过去,或者卡在某个地方,或者根本没填充满,产品质量差不说,还容易浪费材料。
做得好,能大大提高生产效率,甚至减少能源的消耗,真是一举多得,谁不想呢?再说“优化设计”。
我知道了,大家都喜欢“优化”这个词,听起来像是搞高科技,升级改造。
其实呢,优化就是让流道设计更聪明、更省力,让塑料在流过流道时既不会过快也不会过慢,既不会到处乱窜,也不会一块地方堵死。
你想啊,要是流道太窄了,塑料流不过去,或者太宽了,流得太快,模具里的塑料温度不均匀,这就容易出问题。
流道设计得好,才能确保整个过程如行云流水,给产品带来更多的完美细节。
优化的目的就是让每一处流道都发挥最大效益,既节省材料,又提升效率,像个精准的“计划大师”,一切都在掌控之中。
不过话说回来,要做到这一点可不容易。
你得考虑各种因素,比如流道的布局、模具的温度控制、熔融塑料的流动特性、压力分布等等。
哪一方面没做好,可能就会影响到最终的产品质量。
比如流道设计得不好,塑料流进模具时可能会出现气泡,或者塑料冷却得不均匀,导致成型的产品出现变形。
这种问题不仅影响生产效率,还会让你面临质量不合格的烦恼,甚至可能得重做,浪费时间和成本,谁想呢?有的流道设计就像是个迷宫一样,细枝末节非常复杂,一旦设计不合理,就可能出现“堵车”现象,塑料流不过去,或者部分地方根本填不满。
咱们要做的,简直就是“寻路高手”,找到最短、最省力的流道路径,确保塑料能够顺畅地填充到每一个角落。
可是啊,这不是一蹴而就的事儿。
常常要通过模拟计算,测试各种不同的设计方案,试试哪个效果最好。
就像做一道数学题,解得对了,恭喜你;错了就要重新来过,哪能马虎?做流道优化设计的时候,可不能掉以轻心。
注塑模具流道设计标准
注塑模具流道设计标准一﹑流道系統的設計﹕流道系統是指塑料熔體從注射機噴嘴射出后到達型腔之前在模具內流經的通道。
流道系統分為普通的流道系統和熱流道系統兩大類。
普通流道系統一般由主流道﹐分流道﹐澆口和冷料穴等四部分組成。
冷料穴的長度應1.5-2倍分流道的直徑。
主流道的長度應盡量短﹐最大不能超過80MM。
分流道的直徑及形狀應根據塑料的材質及成品的體積和進膠電的多少決定。
PC透明料應采用彎曲的分流道﹐這樣可減少成品中的氣泡。
流道系統設計的一般原則﹕1﹐了解塑料的成型性能和塑料熔體的流動特性。
2﹐采用盡量段的流道。
3﹐流道系統設計應有利于良好的排氣。
4﹐便于修整膠口以保証塑件外觀質量。
5﹐流道系統應結合型腔布局同時考慮。
A﹑主流道份為垂直和傾斜的兩種。
B﹑分流道按截面形狀分為圓形﹑梯形﹑U形﹑半圓形及矩形等。
分流道截面形狀及尺寸應根據塑料件的結構﹑塑料的工藝特性﹑成型條件及分流道的長度等因素來確定。
分流道的長度應盡量短﹐且少彎折﹐便于注射成型過程中最經濟地使用原料和注射機的能耗﹐減少壓力損失和熱量損失。
C﹑澆口澆口是位於流道與成形空間的小通道,澆口的位置、數量、形狀、尺寸等是否適宜,直接影響到成形品的外觀、尺寸精度、物性和成形效率。
澆口大小之決定,需視成形品之重量、成形材料特性及澆口之形狀而定,在不影響成產品機能及成形效率下,澆口應儘量縮減其長度、深度及寬度。
若澆口過小,則易造成充填不足、收縮下陷、熔合線等外觀上的缺陷,且成形收縮會增大。
若澆口過大,則澆口周邊產生過剩的殘留應力,導致成形品變形或破裂,且澆口之去除加工困難等。
常用澆口的類形有直接澆口﹑扇形澆口﹑側澆口﹑平縫澆口﹑環形澆口﹑點形澆口﹑潛伏澆口叫﹑護耳澆口等。
側澆口拉切式潛伏澆口二次流道式平縫式澆口扇形澆口護耳式澆口缺點是切除澆口較難,留有很大澆痕.適用于成形聚碳酸酯(PC),硬聚氯乙烯(PVC-R),ABS. 拉切式潛伏澆口二﹑頂出系統的設計﹕頂出機構設計原則﹕1﹑保証塑件不因頂出而變形損壞。
注塑浇口设计
浇口设计浇口是连接分流道与型腔之间的一段细短通道,是浇注系统的最后部分,其作用是使塑料以较快速度进入并充满型腔。
它能很快冷却封闭,防止型腔内还未冷却的熔体倒流。
设计时须考虑产品的尺寸、截面积尺寸、模具结构、成型条件及塑料性能。
浇口应尽量小,与产品分离容易,不造成明显痕迹。
其类型多种多样。
浇口的作用(1)防止倒流。
当注射压力消失后,封锁型腔,使尚未冷却固化的塑料不会倒流回分流道。
(2)升高熔体温度。
熔体经过浇口时,会因剪切及挤压而升温,有利于熔体的填充型腔。
(3)调节及控制进料量,使各腔能在差不多相同的时间内同时充满。
这叫做人工平衡进料。
(4)提高成型质量。
浇口设计不合理时,易产生填充不足、收缩凹陷、蛇纹、震纹、熔接痕及翘曲变形等缺陷。
浇口的分类浇口形式很多,包括侧浇口、潜伏式浇口、点浇口、直接浇口、扇形浇口、薄片浇口、爪形浇口、环形浇口、伞形浇口及二次浇口等。
其中点浇口又称细水口,常用于三板模的浇注系统,熔体可由型腔任何位置一点或多点地进入型腔。
适合PE、PP、PC、PS、PA、POM、AS、ABS等多种塑料。
点浇口优点:(1)位置有较大的自由度,方便多点进料。
(2)浇口可自行脱落,留痕小。
(3)浇口附近残余应力小。
(4)本浇口对桶形,壳形,盒形制品及面积较大的平板类制品的成型非常适用。
本塑件属于小型塑件,为盒盖形,用一模多腔,其表面要求较高,要求从中心进浇。
结合上述对浇口的介绍本次应选用点浇口。
浇口位置的选择:(1)浇口位置尽量选择在分型面上,以便于清除及模具加工,因此能用侧浇口时不用点浇口。
(2)浇口位置距型腔各部位距离相等,并使流程最短,使熔体能在最短的时间内同时填满型腔的各部位。
(3)浇口位置应选择对型腔宽畅、厚壁部位,便于补缩,不致形成气泡和收缩凹陷等缺陷。
熔体由薄壁型腔进入时,会出现再喷射现象,使熔体的速度和温度突然下降,而不利于填充。
(4)在细长型芯附近避免设开设浇口以免料流直接冲击型芯导致变形错位或弯曲。
如何设计注塑模具的浇口?
如何设计注塑模具的浇口?浇口的设计和塑件的尺寸、形状模具结构,注射工艺条件及塑件性能等因素有关。
但就基本作用来说,浇口截面要小,长度要短,因为只有这样才能满足增大流料速度,快速冷却封闭,便于塑件分离以及浇口残痕最小等要求。
1. 浇口位置需要满足的5个要求1)外观要求(浇口痕迹,熔接线)2)产品功能要求3)模具加工要求4)产品的翘曲变形5)浇口容不容易去除6)成型工艺易掌控2. 对生产和功能的影响1)流长决定射出压力,锁模力,以及产品填不填的满流长缩短可降低射出压力及锁模力。
2)浇口位置会影响保压压力,保压压力大小,保压压力是否平衡,将浇口远离产品受力位置(如轴承处)以避免残留应力,浇口位置必须考虑排气,以避免积风发生,不要将浇口放在产品较弱处或嵌入处,以避免偏位。
3. 选择浇口位置的技巧(1)浇口浇口是一条横切面面积细小的短槽,用以连接流道与模穴。
横切面面积所以要小,目的是要获得以下效果:1)模穴注不久,浇口即冷结2)除水口简易3)除水口完毕,仅留下少许痕迹4)使多个模穴的填料较易控制5)减少填料过多现象(2)浇口位置以及尺寸1)将浇口放置于产品最厚处,从最厚处进浇可提供较佳的充填及保压效果。
如果保压不足,较薄的区域会比较厚的区域更快凝固,避免将浇口放在厚度突然变化处,以避免迟滞现象或是短射的发生。
2)可能的话,从产品中央进浇,将浇口放置于产品中央可提供等长的流长,流长的大小会影响所需的射出压力,中央进浇使得各个方向的保压压力均匀,可避免不均匀的体积收缩。
3)当塑料流入流道时,塑料接近模面最先降热(冷却)及凝固。
塑料再向前流动时只是在此凝固的塑料层流过。
又由于塑料是低传热物质,固态的塑料形成绝绿层及保持层的仍可流动。
所以,在理想的情况下,浇口应设置在横流道层位置,使得最佳的塑料流动效应。
此情况最常见于圆形及六角形的横流道.然而梯形的横流道无法达致此效果,因浇口不能设置于流道的中间位置。
决定浇口位置时,应紧守下列原则:1)注入模穴各部份的胶料应尽量平均;2)注入工模的胶料,在注料过程的各阶段,都应保持统一而稳定的流动前线;3)应考虑可能出现焊痕,气泡,凹穴,虚位,射胶不足及喷胶等情况;4)应尽量使除水口操作容易进行,最好是自动操作;5)浇口的位置应与各方面配合。
两板式注塑模具设计模板.
模具设计说明书此塑件为一塑料壳,该塑件的材料为硬质聚氯乙烯。
一:RPVC塑料的性能特点、:聚氯乙烯:机械强度高,电气性能优良,耐酸碱力极强,化学稳定性好,但软化点低。
二.塑料的成型性能、用途及工艺参数:1.成型加工工艺性:(1)无定型料,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等金属接触易发生分解,分解温度为200度,分解有腐蚀和刺激性气体(3)成型温度的范围小,必须严格控制料温。
(4)用螺杆式注射机及直通喷嘴,孔径易大以防止死角泻料泻料必须及时清除。
(5)模具浇注系统应粗短,浇口截面宜大,不得有死角泻料;模具应冷却,表面应镀铬。
2.用途:始于制造棒、管、板、电线电缆的绝缘层,密封件等。
3.R三.对塑件设计的原则和要求:塑料制件主要是根据使用要求进行设计,由于塑件有特殊的机械性能,因此设计塑件时必须充分发挥其性能上的优点,补偿其缺点,在满足使用要求的前提下,塑件的形状尽可能地做到简化模具结构,符合成型工艺特点,在设计时必须考虑:(1)塑件的物理机械性能,如强度、刚性、韧性、弹性、吸水性等;(2)塑料的成型工艺性,如流动性;(3)塑料形状应有利于充模流动、排气、补缩,同时能适应高效冷却硬化(热塑性塑料)或快速受热固化(热固性塑料);(4)塑件在成型后收缩情况及各向收缩率差异;(5)模具总体结构,特别是抽芯与脱出塑件的复杂程度;(6)模具零件的形状及制造工艺。
除此之外,还应考虑塑件设计原则:(1)在满足性能和使用条件下,尽可能使结构简单、壁厚均匀、连接可靠、安装使用方便。
(2)结构合理,用简单的加工方法就能完成模具的制作。
(3)减小成型加工后的辅助加工。
四:注射机的选择:设计模具时,应详细地了解注射机的技术规范,才能设计出合乎要求的模具,应了解的技术规范有:注射机的最大注射量、最大注射压力、最大锁模力、最大成型面积、模具最大厚度和最小厚度、最大开模行程以及机床模板安装模具的螺钉孔的位置和尺寸。
注塑模具的流道与浇口设计
注塑模具的流道与浇口设计
塑料熔体从注射成型机的喷嘴经主流道、流道、浇口进人模腔。
模腔的人口被称为浇口。
为了防止喷嘴末端的固化冷料进人模腔,在流道的末端应该设计冷料井。
01流道
流道是从主流道到浇口间的重要通道,是注塑机喷嘴射出的熔融塑料的流动通道。
流道应被设计成低阻力和防止冷却。
通常,流道被设计成梯形或圆形。
常见流道的形状
对于多腔模具,为了得到好的尺寸精度,流道的设计十分重要,下图典型的多腔模具的流道设计。
多腔模具流道
02浇口
浇口系统设计,如位置、数目、几何形状和尺寸对生产效率和尺寸精度是十分重要的,浇口的作用总结如下:
1.控制流入模腔的塑料熔体的体积和方向
2.固化前,在模腔内封闭熔料并阻止熔体回流到流道
3.由于黏性耗散引起的热而生成
4.易于切下流道,简化制品的后处理
分类:
非限制性浇口称为直浇口,如下图所示,这种浇口形式的模具设计简单,操作容易,成型容易并减小收缩。
但这种浇口成型周期变长,并易出现如裂纹、翘曲和残余应力等成型缺陷。
直浇口。
注塑机作业中的模腔设计与流道系统优化
注塑机作业中的模腔设计与流道系统优化注塑机是一种广泛应用于塑料制品生产行业的设备,它通过加热、熔融并压力注入塑料原料到模具中,以制造各种塑料制品。
在注塑机的作业过程中,模腔设计和流道系统的优化是关键的因素之一。
本文将重点讨论注塑机作业中的模腔设计与流道系统的优化方法和技术。
一、模腔设计模腔设计是注塑机作业中的重要环节,它直接关系到最终产品的质量和产量。
一个优秀的模腔设计应该考虑以下几个方面:1.1 模腔结构设计模腔结构的设计要考虑到产品的形状、尺寸以及成型工艺的要求。
合理的模腔结构可以有效地防止产品变形和缺陷的产生,提高成型的成功率。
1.2 模腔材料选择模腔材料的选择直接关系到产品的表面质量和寿命。
通常情况下,模腔应该选择具有高硬度和耐磨性的材料,例如工具钢或硬质合金。
这些材料能够有效地抵抗注塑过程中的高温和高压,减少磨损和变形的风险。
1.3 模腔冷却系统设计模腔冷却系统的设计是为了有效地控制模具温度,以防止产品变形和缺陷的产生。
一般来说,模腔冷却系统应该采用合理的布局和适当的冷却介质,例如水或油,以确保冷却速度和效果的均衡性。
1.4 模腔排气系统设计在注塑过程中,气体的排除是非常关键的。
模腔设计应该考虑到排气系统的设置,以确保在注塑过程中可以及时有效地排除气体,避免产品表面产生气泡或瑕疵。
二、流道系统优化流道系统是指将熔融的塑料原料从注塑机的喷杆输送到模具中的管道系统。
流道系统的优化可以有效地提高产品成型的质量和生产效率。
2.1 流道截面设计流道截面的大小和形状对产品的成型质量有很大的影响。
通常情况下,流道截面的设计应符合原料的流动特性和注塑机的工作参数。
合理的流道截面设计可以减少熔料在流道中的压力损失和流动阻力,提高注塑过程的稳定性和效率。
2.2 流道长度设计流道长度的设计应根据模具的结构和尺寸来确定。
过长或过短的流道长度都会影响产品的成型质量。
流道长度过长可能导致注塑过程中的熔料失去温度和熔融性,从而影响产品的表面质量和尺寸精度。
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两板式注塑模浇口和流道的优化设计作者:M.A.阿姆兰,M. 哈德斯雷,S.阿姆里,R. 艾木莎,A.哈桑,S.斯姆西,和K.沙希尔
马来西亚Teknikal大学制造工程学院
邮箱:mohdamran@.my
摘要
本文主要介绍了两板式注塑模浇口和流道的大小。
此次研究以ECR 塑料产品中的上壳,下壳,支架三个产品作为研究对象,目的是找出浇口,流道的最佳尺寸和型腔的合理布局,并以最优布局消除因浇口和流道不合理产生的缺陷。
这项研究使用了三种类型的软件:使用UG软件作为计算机辅助设计工具用来3D建模;使用犀牛软件后期处理工具设计浇口和流道;使用Moldex软件作为仿真工具来分析塑性流动。
最终修改了一些两板式注塑模中浇注系统的大小和位置,来消除填充时缺料产生的空腔和熔接痕等问题。
关键词:计算机建模;流体分析;优化
PACS: 07.05Tp
1.介绍
注塑通常包括注射,补缩和冷却三个阶段。
随着计算机在工程设计中的大量使用,仿真软件在模具制造行业中产生了重要的影响。
目前,市场上这方面商用软件也越来越多地涌现出来[1]。
ECR塑料产品的三部分使用相同的材料和颜色,但形状大小却各不相同。
原本每一部分都需要独自的模具,此项研究中只需要一个一模多腔的模具便可完成。
其难点在于型腔的位置、浇注系统的位置尺寸、以及冷却水道的位置[2]、[6]、[7]。
Moldex软件就是用于分析塑性流动的仿真软件。
2.方法
本研究从设计通过UG软件对ECR产品进行3D建模,然后将建好的模型转移到犀牛软件上进行文件处理。
在犀牛软件中对浇注系统如浇口,主流道,分流道,以及冷却水道和模架的设计。
最后,使用从犀牛软件导出文件到Moldex软件。
通过对注射、补缩、冷却、翘曲的分析
1
2 来决定塑料材料的加工条件。
如果结果不满足,会再做修改,流程如图
1所示:
图1. 分析方法 Unigraphic 进行3D 造型 转换文件到犀牛软件 划分网格 开始 设置环形布局 设置矩形浇口 设置直流道 设置圆形截面流道 设置冷却系统 转换文件到Moldex 软件 集合处理条件 选择材料 运行分析 解释数据并提出结论 结束 NO NO
3.两板式注塑模
ECR所有文件包括上壳,下壳和支架,他们一个一个地从UG软件导出到犀牛软件,以犀牛软件可以读取的DXF文件格式保存。
首先上壳文件在犀牛软件中由固体模型转换为网格模型,如图2(a)所示。
然后,图2(b)显示下壳的前阶段文件由UG软件导入犀牛软件。
下壳的细化网格直到表面的细孔,在通过删除网格去除测抽芯后保留型腔表面。
纸盒的方法与以上相同,如图2(c)所示。
2(a)上壳2(a)下壳 2 (a)支架
3.1矩形边缘浇口
两种尺寸的矩形边缘浇口需要决定深度和宽度。
这些部分的深度计算使用公式:
h = nt
其中,h是浇口的深度(mm);t是壁厚(mm) ;n是材料常数[3]。
从这个公式计算套管顶部和底部浇口的深度是1.2毫米和1.8毫米的纸架。
边缘浇口宽度由方程1 [ 4 ]。
W = N xA½/30(1)
其中,W浇口宽度(mm);A是型腔表面面积(mm2);N是材料常数。
计算上壳表面积是84648mm2,宽5.8mm。
进一步计算,下壳宽度为5.9mm和支架为1.27mm。
3
3.2分流道
分流道直径计算是以质量和距离从模具中心的远近为方程2 [ 4 ]。
D = W½x L¼/30(2)
其中,D是流道直径;W是质量;L是距离模具中心的距离。
上壳的体积是从犀牛软件是78202mm3,质量为0.08kg,直径6.5mm。
进一步计算,下壳直径为6.7mm,支架为1.5mm。
3.3主流道
主流道尺寸取决于定模板底座厚度和与冷料穴的倾斜角度。
冷料穴上端直径为7mm下端直径为10mm。
图3显示为上壳,下壳和支架以及浇注系统的位置。
图3 两板模具布局
4.两板模具注塑分析
填充分析结果表明,全填充周期为1.041秒。
在完成阶段会产生上壳缺料;支架中的塑料流动不能达到预期的流动效果,如:
4
5
、 图4 注塑过程
由于塑料流动相遇位置位于产品一侧,因此上壳被重新设计,结果
导致熔接痕的位置如图5所示。
熔接痕是一个流动的结果,这会使产品很
容易被分解成两个独立的部分。
当这两部分相遇时,他们便会熔接起来,
结果形成一条熔接线,它很容易损坏[ 5 ]。
图5 熔接痕在上壳上的位置
4.1修改两板式模具
由于溢料,浇口和分流道都减少25%,浇口从5.9毫米改到4.3毫米,
分流道从6.7毫米减小至5毫米。
支架位置从50毫米处移动到距模具中心
25毫米处,增加25%的分流道尺寸。
另外在上壳表面增加一组沟槽,以
确保塑料在上壳拐角处的流动,如图6所示。
6
图6 双板式模具的修改
4.2注塑过程的修改
结果分析表明熔体填充改性后的三个组成部分的塑料对彼此的平
衡。
总填充熔体前沿时间7.804x10-1
秒。
熔接痕已经在产品中心一侧的位置消除了,融化的塑料也能流向产品的拐角处,如图7所示。
图7 注塑过程的修改
5.讨论
改变支架分流道的形状并增大其尺寸以消除缺料现象。
由于溢料减小下壳上浇口和分流道的尺寸。
上壳在其上表面被重新设计了一道沟槽,因此上壳中心一侧的熔接痕被消除。
由此得出纸夹双板式注塑模中浇口和分流道的尺寸增加25%可以改善之前的缺料问题,下壳双板式注塑模中浇口和分流道尺寸减少25%可以改善之前的溢料问题。
6.结论
本研究在分析两板模塑料的流动的成功。
通过修改型腔布局以及浇注系统从而提高产品质量。
此外,在实际模具制造之前就已经解决了塑料制品缺料,溢料以及熔接痕等缺陷。
7
参考文献
1、S.S.S. Imehezri,S.M. Sapuan,s 材料和设计26卷,157–166页,2005
2、L.T. Manzione,计算机辅助工程的应用在注塑,Hanser出版社,纽约,1987
3、r.g.w,注射成型设计,朗文科技,纽约,1989
4、Monges & p . Mohren如何使注塑模具,Hanser出版社,纽约,1993
5、M.B.道格拉斯,塑料注射成型制造工艺基础,制造工程师学会,密歇根,1996
6、C.T. Wong,S.苏莱曼,N.伊斯梅尔,hamouda,第二次世界工程会议录,马来西亚,第193-198,2002
7、M . Khairol,硕士论文,马来西亚Putra大学,2001
8。