【正文】 澆口尺寸的計算應參考下列所示的一些計算式 ,加上以往的經驗 (模具及成形條件的變化 )來適當的修正 . 模具設計進階教程 (三 )常用澆口尺雨計算式 : 1) 側澆口及疊形澆口 : h=n． t W= 30 n A L1=~ L2=h+w/2 注 :側澆口 L2=0 A:模穴表面積 (mm ) W:澆口寬度 (mm) h: 澆口厚度 (mm) L: 澆口長度 (mm) (L1+L2) t : 成品厚度 (mm) n : 膠料系數 PE,PS n= PP,POM,PC n= PA,PMMA n= PVC n= 2 模具設計進階教程 1 2 4 6 8 10 20 40 60 100 200 400 600 1000 in 25 20 15 10 5 2 1 mm 澆口寬度(W) 凹模的表面積 (A) (in ) 2 PVC CA PMM NYLON PC PP PA PE PS n= n= n= n= 30 n A W= 凹模的表面積 (A) (mm． 10 ) 3 2 1 2 3 4 6 8 10 20 30 60 100 200 400 700 模具設計進階教程 2. 測澆口尺寸的平衡 : 1) Q : 流量 △ P : 壓力降 D : 流道直徑 V : 流速 L : 流道長度 T : 膠料流到澆口時間 ( = ) V L V= = = 4 D 2 4 V D 2 3072L 4 feD △ P 6 3 V L ． = D 2 5 3072L 4 feD △ P 6 3 T = =743D D 2 4 3072 L 4 feD △ P 6 3 2 L 4 FeD △ P 4 3 =743 =B L L 4 FeD △ P 6 3 4 模具設計進階教程 得知膠料到達澆口的時間為流道長度 L的四次方關係 ,流道長度對 射出成形時間影響之大可知 . (四 ) 澆口平衡值 (BGV)的意義 :(參考 ) 一模多穴 ,料的充填很難同時完成 ,澆口平衡值的計算目的 ,即在追 求多模穴同時充填完成的目標 ,一般澆口較大時 ,較易 (先 )充填 ,計算 BVG即計算各模穴澆口的大小尺寸 . 為甚麼多模穴的充填 ,各模穴須充填完成 ?理由如下 : 1) 澆口越大越易充填 ,但冷卻凝固的時間較長 ,增加成形加工的成本 , 因此 ,在不影響成品品質的條件下 ,澆口尺寸越小越好 . 2) 多模穴充填如果充填的速度有快慢 ,亦即填飽的順序有先後之別 , 先充填完成的模穴 ,很可能因澆口小先行固化 (此時的模穴還在充 填 ,壓力尚未達最高值 )後續(xù)的保壓動作對澆口已凝固的模穴 ,已無 保壓效果 ,而有嚴重凹陷縮水的情形 , 3) BGV值的計算 ,即為達到同時充填的目的 ,止成品的凹縮水 . 模具設計進階教程 BGV值的計算 : BGV= SG LR LG 每一澆口的 BGV值與模穴的重量成正比 W1 W2 = SG2 LR2 LG2 SG1 LR1 LG1 = SG2 SG1 LR2 LG1 LR2 LG2 LG:澆口長度 (mm) SG:澆口斷面積 (mm ) LR:澆道長度 (mm) 2 W1:模穴 1的重量 (g) W2:模穴 2的重量 (g) 模具設計進階教程 疊形澆口 : h. 澆口深度 (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 216。 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 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 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 . Q= 比熱溫度差【 ℃ 】 = △ t = (20080) =重量 時間 Kg hr Kcal kg℃ W hr Cp 3600 30 結晶性樹脂的時候 ,還要加上結晶潛熱 ,這個公式必須變成下列所示 ,以 80℃ 取出時 ,由於結晶化程度的全部都還未進行 ,所以計算上要注意 .結 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 (Re)今後將發(fā)揮主要功能 . Re= D v p u (1) Re:雷諾數【 1】表示流動混合程度的數字 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 )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 kcal/㎡． hr． ℃ Cp:體的平均定壓比熱 kcal/kg． ℃ d : 管的內徑 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 表示流體的熱性質 hd : 努雪魯德數 (2) hd d v p Cp u ( )=( ) ( ) 模具設計進階教程 ( )內每一項都沒有單位 ,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’