【文章內(nèi)容簡介】 成一次注射循環(huán)的間隔，考慮到注射機(jī)噴嘴和主流道入口這一段熔體因輻射散熱而低于所要求的塑料熔體的溫度，從噴嘴端部到注射機(jī)料筒以內(nèi)約10～25mm的深度有個溫度逐漸升高的區(qū)域，這時才達(dá)到正常的塑料熔體溫度。位于這一區(qū)域內(nèi)的塑料的流動性能及成型性能不佳，如果這里相對較低的冷料進(jìn)入型腔，便會產(chǎn)生次品。為克服這一現(xiàn)象的影響，用一個井穴將主流道延長以接收冷料，防止冷料進(jìn)入澆注系統(tǒng)的流道和型腔，把這一用來容納注射間隔所產(chǎn)生的冷料的井穴稱為冷料井（冷料穴）。 主流道冷料井的設(shè)計主流道冷料井設(shè)計成帶有摧桿的冷料井，底部由一根摧桿組成，摧桿裝于摧桿固定板上，與摧桿脫模機(jī)構(gòu)連用。冷料井的孔設(shè)計成倒錐形，便于將主流道凝料拉出。當(dāng)其被摧出時，塑件和流料凝道能自動墜落，易于實現(xiàn)自動化操作。主流道冷料井的設(shè)計如下圖所示： 圖 55 主流道冷料井的設(shè)計分流道冷料井的設(shè)計 當(dāng)分流道較長時，可將分流道的端部沿料流前進(jìn)方向延長作為分流道冷料井，以儲存前鋒冷料，～2倍。四、分流道的設(shè)計該模具為一模兩腔的結(jié)構(gòu)，應(yīng)設(shè)置分流道。分流道的設(shè)計應(yīng)能滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)，使塑料熔體盡快地流經(jīng)分流道充滿型腔，并且流動過程中壓力損失及熱量損失盡可能小，能將塑料熔體均衡地分配到各個型腔。 分流道的截面面形狀常用分流道的截面面形狀有圓形、梯形、U字形和六角形等。要減少流道內(nèi)的壓力損失，則希望流道的截面積大，流道的表面積小，以減少傳熱損失，因此可用流道的截面積與周長的比值來表示流道的效率。圓形截面效率最高（即比表面最小），由于正方形流道凝料脫模困難，實際使用側(cè)面具有斜度為 5176?！?10176。的梯形流道。淺矩形及半圓形截面流道，由于其效率低（比表面大），通常不采用，當(dāng)分型面為平面時，可采用梯形或U字型截面的分流道。從上述分析，為了減少流道的熱量損失考慮到流道的效率，該模具分流道截面采用圓型截面。 分流道的截面尺寸分流道的截面尺寸應(yīng)根據(jù)塑件的成形體積、塑件壁厚、塑件形狀、所用塑料的工藝性能、注射速率以及分流道的長度等因素來確定。（1）對于壁厚小于3mm,質(zhì)量在200g以下的塑件，可用下述公式確定分流道的直徑：D = 其中 D——流道直徑（mm）； W——塑件的質(zhì)量（g）； L——分流道的長度（mm）。 ～ mm。根據(jù)前面的計算數(shù)據(jù)，有D = 55 ≈ （mm）故不在適應(yīng)范圍。（2）根據(jù)分流道截面形狀與流動理論長度的關(guān)系和《塑料成形工藝與模具設(shè)計》表53，再考慮到ABS的成型工藝性能，可確定分流道直徑為6mm.因此，分流道截面形狀如下圖所示： 圖 56 分流道截面分流道的長度分流道的長度應(yīng)盡量短，且少彎折。分流道長度為L = (50 + 15) 2 = 110 （mm）分流道的表面粗糙度由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有中心部位的塑料熔體的流動狀態(tài)較為理想，因此分流道的內(nèi)表面粗糙度Ra并不要求很低，～，這樣表面稍不光滑，有助于增大塑料熔體的外層流動阻力。避免熔流表面滑移，使中心層具有較高的剪切速率。分流道的布置形式分流道的布置取決于型腔的布局，兩者相互影響，該模具為一模兩腔，采用平衡式布置。平衡式布置要求從主流道至各個型腔的分流道，其長度、形狀、斷面尺寸等都必須對應(yīng)相等，達(dá)到各個型腔的熱平衡和塑料平衡。因此各個型腔的澆口尺寸也可以相同，達(dá)到各個型腔均衡地進(jìn)料。該模具分流道為圓形截面，在定模座板和定模板上都開有分流道。其形式如下圖：圖 57 分流道的設(shè)計分流道向澆口過渡部分的結(jié)構(gòu)見下圖：圓形分流道與矩形澆口的連接形式圖 58 澆口形狀五、澆口的設(shè)計澆口是連接分流道與型腔之間的一段細(xì)流道，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。澆口的形狀、數(shù)量、尺寸和位置對塑件質(zhì)量影響很大。澆口的主要作用是：① 型腔充滿后，熔體在澆口處首先凝結(jié)，防止其倒流；② 易于切除澆口凝料；③ 對于多型腔的模具，用以平衡進(jìn)料；澆口的面積通常為分流道面積的 ～ 。澆口的截面有矩形和圓形兩種。澆口長度約為 ～ 2 mm左右。澆口的尺寸一般根據(jù)經(jīng)驗公式確定，取其下限值，然后在試模時逐步修正。 澆口的形式及特點綜合點澆口呼側(cè)澆口兩種澆口形式的優(yōu)缺點，采用剪切澆口。因為塑件側(cè)壁距離橫澆道較遠(yuǎn)，因直接在側(cè)壁進(jìn)料是很難實現(xiàn)的，因此又增設(shè)了工藝輸助澆口，從而使?jié)沧⑾到y(tǒng)進(jìn)一步完善。這種澆口形式主要有以下優(yōu)點：一是塑件表面無澆口痕跡，并且外表面無明顯的熔接痕，所以外觀質(zhì)量較好。二是澆口的位置和數(shù)量可視塑件的質(zhì)量而增加、減少或改變澆口的位置、模具修改也比較方便。三是在塑件頂出的同時，澆口剪斷并脫落，可節(jié)省去毛刺工序，并有得于機(jī)床自動化。從塑料流程盡量一致的原則出發(fā)，采用了兩個剪切澆口處都設(shè)有頂桿，用以切斷剪切澆口，其工藝輔助澆口可手工去除。 澆口尺寸的確定澆口結(jié)構(gòu)尺寸可由經(jīng)驗公式，并由《塑料模具技術(shù)手冊》之《輕工模具手冊之一》中圖331 查得，澆口深度 h = ～ h = n t = 取 h = 1 （mm）式中 h——澆口深度（mm）。 n——塑料系數(shù)，由塑料性質(zhì)決定； t——塑件壁厚（mm）.澆口寬度 b = ～ 取 b = （mm）式中 A——塑件型腔表面積。澆口長度 l = ～ 為了去除澆口方便，澆口長度 l 也可取 ～。所以可取 l = （mm）注：其尺寸實際應(yīng)用效果如何，應(yīng)在試模中檢驗與改進(jìn)。 澆口位置的選擇澆口位置的選擇對塑件質(zhì)量的影響極大。選擇澆口位置時應(yīng)遵循如下原則：① 避免塑件上產(chǎn)生缺陷；② 澆口應(yīng)開設(shè)在塑件截面最厚處；③ 有利于塑料熔體的流動；④ 的利于型腔的排氣；⑤ 考慮塑件受力情況；⑥ 增加熔接痕牢度；⑦ 流動定向方位對塑件性能的影響；⑧ 澆口位置和數(shù)目對塑件變形的影響；⑨ 校核流動比；⑩ 防止型芯或嵌件擠壓位移或變形。此外，在選擇澆口位置和形式時，還應(yīng)考慮到澆口容易切除，痕跡不明顯，不影響塑件外觀質(zhì)量，流動凝料少等因素。六、澆注系統(tǒng)的平衡對于中小型塑件的注射模具己廣泛使用一模多腔的形式，設(shè)計應(yīng)盡量保證所有的型腔同時得到均一的充填和成型。一般在塑件形狀及模具結(jié)構(gòu)允許的情況下，應(yīng)將從主流道到各個型腔的分流道設(shè)計成長度相等、形狀及截面尺寸相同（型腔布局為平衡式）的形式，否則就需要通過調(diào)節(jié)澆口尺寸使各澆口的流量及成型工藝條件達(dá)到一致，這就是澆注系統(tǒng)的平衡。 分流道的平衡在多腔模具中，熔體在主流道與各分流道，或各分流道之間的體積流量是不會相同的，但可以認(rèn)為他們的流速是相等的，以此達(dá)到各型腔同時充滿的目的。為此各流道之間應(yīng)以不同的長度或截面尺寸來達(dá)到流量不等，經(jīng)分析可推導(dǎo)，可用下式進(jìn)行平衡計算：式中 Q1，Q2——熔融樹脂分別在流道1和流道2中的流量，cm3/s；d1,d2——分流道1和分流道2的直徑， cm。L1，L2——分流道1和分流道2的長度，cm。上式?jīng)]有考慮分流道轉(zhuǎn)彎局部阻力的影響，以及模具溫度不均的影響。實際上尚須對這些因素作校正，才能達(dá)到充模時間相等的目的。當(dāng)分流道作平衡布置，且各型腔所需之填充量又相等時，則各流道的長度變化、長度尺寸等均應(yīng)相同。 澆口的平衡在多型腔非平衡分流道布置時，由于主流道到各型腔的分流道長度或各型腔所需填充流量不同，也可采用調(diào)整各澆口截面尺寸的方法，使熔融體同時充滿各型腔。澆口平衡簡稱為BGV（balanced gate value）,只要做到各型腔BGV值相同，基本上能達(dá)到平衡填充。對于多型腔相同制品的模具，其澆口平衡計算公式如下： BGV=式中 Sg——澆口的截面積，mm2。 Lg——澆口的長度，mm。 Lr——分流道的長度，mm。澆注系統(tǒng)設(shè)計時一般澆口的截面積與分流道的截面積之比SG/~。該模具，從主流道到各個型腔的分流道的長度相等，形狀及截面尺寸都相同，顯然是平衡式的。七、澆注系統(tǒng)斷面尺寸計算對工業(yè)上使用較合理的30多副注射模具，根據(jù)所用注射機(jī)的技術(shù)規(guī)格，作了幾種塑料熔體的充模計算，結(jié)果認(rèn)為主流道和分流道的剪切速率γ=510178?！?10179。s1，澆口剪切速率γ=104~105 s1，平衡系統(tǒng)的充模過程近似于等溫流動。 γ=f（Q，Rn）的關(guān)系式可用如下的經(jīng)驗公式表達(dá)：式中 γ——熔體在流道中的剪切速率（s1）Q——熔體在流道中的體積流率（cm3/s）Rn——澆注系統(tǒng)斷面當(dāng)量半徑（cm）澆注系統(tǒng)各段的γ值如下：（1）主流道： γs=510179。s1（2）分流道： γr=510178。 s1（3）點澆口： γQ=105 s1（4）其它澆口：γQ=510179?！?104 s1確定體積流率Q澆注系統(tǒng)中各段的Q值是不同的。（1