【正文】 mm) w. 澆口寬度 (mm) t. 成品厚度 (mm) A. 成品表面積 (mm ) h=n． T n= PS PE ABS w=n． A/30 n= POM PC PP n= PA PMMA n= PVC (a) (b) (c) (d) w h L2 L1 t 模具設計進階教程 材料 制品質(zhì)量 3oz以下 12oz以下 大形 d D d D d D PS 4 3 6 4 8 PE 4 3 6 4 8 ABS 5 4 7 5 8 PC 3 5 4 7 5 8 直接澆口 : 216。d+1 模具設計進階教程 制品重量 直 徑 材料 3oz以下 12oz以下 大 形 d D d D d D PS 4 3 6 4 8 PE 4 3 6 4 8 ABS樹脂 5 4 7 5 8 PC 3 5 4 7 5 10 模具設計進階教程 二 ) 流道 (Runner)與澆口 (Gate)設計 : 依射出成形材料的種類 (性質(zhì) ),成品形狀 ,大小 ,重量 ,厚度 ,分模線 ,成 形數(shù)目 ,決定 R,G的型式 ,大小 . 澆道 ,澆口的決定 ,將影響成品形狀 ,平坦度 ,表面 ,尺寸等品質(zhì)的變化 同時也影響成品的收縮 ,生產(chǎn)性 ,故為模具設計重要的項目 . ,澆口的選擇基準 : a. 每模穴數(shù) : 一次一個時 ,可選用任何的流道及澆口 ,若一次二個以上時 ,流道 及澆口的型式 ,位置配量方法將受到限制 ,一次多個不可使用直 接澆口 . : 成形性不佳的材料 ,如亞克力 ,PC,2程塑膠等 ,澆口的決定對成品的 成形週期 ,品質(zhì)影響很大 .因其粘度高 ,流動性不佳 ,充填不易 ,成品易 燒焦 ,生毛頭 (壓力過大來充填 ). 模具設計進階教程 : 澆口的位置不能影響成品的外觀面 ,毛頭去除留下的痕跡不能影響 成品的性能 : : 成品投影面積的大小 ,厚度 ,不易充填時可設副澆口 . : 依側(cè)孔 ,Slide,二板 ,三板的需要 ,配合適當 Gate. : PE及 PP材料以直接 Gate成形時 ,殘留應力集中在 Gate附近 ,易生變形 , 如果增加 Gate數(shù)目 ,則可改善 . : 為減少膠料在流道中流動的熱量損失 ,流道的截面積應取最小的圖形 為佳 .方形及梯形 ,半圖形不是理想的流道形狀 .成形冷卻時間與成形品 厚度的平方成正比 , 為了使流道亦能迅速冷卻取出 ,流道的截面積亦應 盡量取小 ,為改善生產(chǎn)成本 ,澆口的斷落及流道的自動取出或落下 ,應詳 細規(guī)格 ,設計 . 模具設計進階教程 : ,壓力降過大會造成流動的不 順 ,再加上膠料在流道中流動的熱損失 (一部分的熱被模具帶走 ),因此 常常會想到是不是會因此 (此二原因即壓力降及熱損失的問題 )而造成 膠料的流動不順暢 ,而故意加大流道的截面積 ,使膠料在流道中的流動 的較大的空間 。*10mm 壓力 : 只耐隆 10kg/cm ,其 他 40kg/cm 2 2 模具設計進階教程 10 4 2 3 4 6 8 2 3 4 6 8 10 5 3 4 6 8 10 2 3 4 5 10 20 30 40 50 壓力 (kg/cm ) 2 滑移應力 (dyne/cm ) 2 外觀粘度(POISE) 試驗法 : 高化式 flowtester , 噴嘴 1 mm 216。 d 216。d 216。*10mm長 加熱溫度 : 聚碳酸酯 280攝氏度 ,醋酸纖維素 180攝氏 度 ,亞克力及耐隆 230攝氏度 ,其他全為 200 攝氏度 . 各種塑膠的外觀粘度與加壓力的關(guān)係 模具設計進階教程 流路系統(tǒng)設計 一 ) 噴嘴 (Nozzle)及澆道 (Sprue)設計 ,噴嘴的端部應與模具的定 位環(huán) (Locating Ring)密切配合 ,以防止膠料的溢出 . ,定位環(huán)須對準噴嘴 ,二者接觸面在時 ,因力量分散 ,可 提高使用壽命 . ,如圖的 d216。 D 模具設計進階教程 耳式澆口 : t z Y D x t : 成品平均厚度 (mm) D: 流道直徑 (mm) Y: 澆口寬度 (mm) Z: 澆口長度 (mm) X: 澆口深度 (mm) Y=D X= Z= 模具設計進階教程 針點澆口 : 針點澆口尺寸 成形品重量 50~150 15~40 6~15 3~6 每分鐘成形數(shù) 2~3 4~5 6~7 8~10 d ~ ~ 1~ ~1 R 4 a 模具設計進階教程 模具溫度控制 : 流體在管中流動 ,通往管壁有熱傳達的情況 ,在化學工程的領域做 過各種研究 . 我們來看看這些研究是不是能夠適用於成形模具的溫度調(diào)節(jié)上 .流 體在管的時候 ,由於流體以層狀流動或亂流 (混流 )流動的情況 ,其適 用公式不同 ,所以必須明確區(qū)分開來 . 讀者可以先不管公式 ,跳過去繼續(xù)看下去也沒關(guān)係 . 在共同的條件下 ,下表做為模式 . 射出材料溫度 220℃ 成形周期 30秒 取出平均 80℃ 樹脂的平均比熱 Kcal/kg ℃ 模具溫度 60 ℃ 1次射出操作重量 60g 模式成形條件 模具設計進階教程 材料為非結(jié)晶性 ,假設保持長程中的熱平衡狀態(tài) 假設流道也包含在內(nèi) 此樹脂在 220 ℃ 冷卻到 80 ℃ 時 ,被具取走的熱量 Q計算看看 .在這里 和模具的重量無關(guān) . Q= 比熱溫度差【 ℃ 】 = △ t = (20080) =重量 時間 Kg hr Kcal kg℃ W hr Cp 3600 30 結(jié)晶性樹脂的時候 ,還要加上結(jié)晶潛熱 ,這個公式必須變成下列所示 ,以 80℃ 取出時 ,由於結(jié)晶化程度的全部都還未進行 ,所以計算上要注意 .結(jié) 晶潛熱的一部分傳給模具的熱量從熱澆道 (hot runner)傳給模具的熱量從噴嘴 (nozzle)傳給模具的熱量傳到 空中 ,機械的熱量公式 將變成 : Q= 【 Cp△ t+Ho】 +H1+H2H3 w h Ho kcal/kg H1 kcal/kg H2 kcal/kg H3 kcal/kg 模具設計進階教程 從噴嘴口 (nozzle touch)傳來的熱將造成噴嘴的重要溫度亂掉 ,對於 模具也是沒有用處的熱 ,所以應避免沒有必要的接觸 ,模具鋼材的反復 耐壓強度和圓筒缸的前進力而來的接觸面積加以計算 ,也應能夠理解 越狹窄樹脂越不會漏 . : 流體通往冷卻孔 ,其流體的流速密度 ,粘度與孔徑之間 ,下列的公式成立 這個雷諾數(shù) (Re)今後將發(fā)揮主要功能 . Re= D v p u (1) Re:雷諾數(shù)【 1】表示流動混合程度的數(shù)字 d: 孔的直徑【 cm】或【 m】 v: 流速【 cm/sec】或【 m/hr】 p: 流體的密度【 g/cm 】或【 kg/m 】 u: 流體的粘度【 g/cm． sec】或【 kg/m． hr】 此時 ,讓我們來考量通往冷卻孔的水量和溫度 . 模具設計進階教程 Re(雷諾數(shù) )在 2100~10000之間是亂流和層流的分界點 ,首先考量亂流 . 流體流過管中時 ,因為粘性粘住管壁使流動困難的一層薄膜會形成 . 亂流地時候 ,管子中央部和壁面部的液體容易混雜在一起 ,而層流的場 合 ,不容易混雜在一起 ,所以會形成一層不易流動的薄膜 ,這個薄膜將大 大防礙熱的傳導 .模具的場合 ,這種液體薄膜將形成熱傳導的大障礙 . 這種情形的計算 ,判斷依據(jù)就是用 ,水 ,油等流體 ,當 : 10 Re1210 Pr120 L/D≧ 60 的時候 ,下列公式成立 : ( )=( ) ( ) 4 4 (2) hd d v p Cp u 模具設計進階教程 h : 界膜傳熱系數(shù) kcal/㎡． hr． ℃ Cp:體的平均定壓比熱 kcal/kg． ℃ d : 管的內(nèi)徑 m v : 流體的平均速度 m/hr p : 流體的平均密度 kg/m u : 流體的平均粘度 kg/m ． hr : 流體的熱傳導率 kcal/㎡． hr． ℃ 3 Cp u : 普蘭德爾數(shù) 表示流體的熱性質(zhì) hd : 努雪魯?shù)聰?shù) (2) hd d v p Cp u ( )=( ) ( ) 模具設計進階教程 ( )內(nèi)每一項都沒有單位 ,因此 ,單位也不會混亂 ,如果是水的 場合可以簡略成下列帶有單位的式子 .在實用上較方面 .但只限用在亂 流合 . h=(3210+43． t)Us /(d’ ) (3) t : 不的平均溫度 : ℃ Us : 不的流速 : m/sec d’ 。略小 1~2mm. 取付板 型板 216。應比 D216