浇注系统的设计与冷却系统的设计

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第五讲

浇注系统的设计与冷却系统的设计

浇注系统的设计

二、浇口的设计• 浇口是连接分流道与型腔的一段细短通道。是浇注系统关健之一，浇口的数量 位置尺寸对塑件质量影响极大。• 浇口的设置可决定模架的类型（二板模，三板模浇口的不同，影响去除浇口的方式（手动去除，自动去除）• 设计者在具体设计中所采用哪种浇口需根据产品及装配进行进一步考量。具体设计原则如下：• 浇口的设计原则1.浇口位置应设在制品最大壁厚处。最好不要影响制品的外观及功能2.浇口的位置选择应考虑熔接痕的形成位置。 尽量使其产生在不太重要的位置。3.浇口的尺寸选择为制品基本厚度的50%——80%，应尽量的往小尺寸选取。因为小尺寸容易修改。4.加入纤维的胶料最好不要选用潜浇口与针状式点浇口，并且浇口较其它材料适当加大。因为这种材料如选用较小浇口会造成纤维的损害。5.胶口的位置应根据制品的形状，材料与装配进行选择。三、浇口截面的大小按照常来说，浇口的截面尺寸宜小不宜大,先确定得小一些,然后在试模时,根据对型腔的充填情况再进行修正。特别是一模多腔的模具,通过修正可使各个型腔同时均匀充填.小浇口可以增加熔料流速,并且熔料经过小浇口时产生很大摩擦而使熔料温度升高,其表现粘度降低,有利于充填。另外,由于小浇口的固化较快,不会产生过量补缩而降低制品的内应力,同时可以缩短注射成型周期,便于浇口的去除.但有些制品的浇口不宜过小,如一些厚壁制品,在注射过程中必须进行两次以上的补压才能满足制品的要求,浇口过小会造成浇口处过早固化,使用补料困难而造成制品缺陷。具体浇口截面尺寸的确定，根据不同的浇口型式和制品大小来确定。四、浇口位置的确定浇口位置的选择，一般应注意以下问题：1）、浇口位置应设在制品最大壁厚处，使塑胶从厚壁流向薄壁，并保持浇口至型腔各处的流程基本一致。2）、防止浇口处产生喷射而在充填过程中产生冲纹。3）、浇口位置应设在制品的主要受力方向上，因为塑胶的流动方向上所承受的拉应力和压应力特高，特别是带填料的增强塑胶，这种情况更加明显。4）、在选择浇口位置时应考虑制品的尺寸要求，因为塑胶经浇口充填型腔时，在塑胶的流动方向与垂直于流动方向上的收缩不尽相同，所以因考虑到变形和收缩的方向性。5）、设计浇口时，应考虑去除浇口方便，修正浇口时在塑胶制品上不留痕迹，以保证塑胶制品外观。6）、在浇口位置选定后，应首先经胶件设计的工程师认可，或用较先进的设备模拟塑胶的流向以及通过经验丰富的专业人员研究，再确认浇口的位置是否正确。
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六  分流道
对分流道的要求
1.塑胶流经分流道时的压力损失及温度损失要小。
2.分流道的固化时间应稍后于制品的固化时间，以利于压力的传递及保压。
" _6 Q3 e4 T) [2 j$ y& P0 f7 {3.保证塑胶迅速而均匀的进入各个型腔。
# i/ F% R$ {2 c0 T& c( I4.分流道的长度应尽可能的短，其容积要小。
" j- i! O% b' ^; n/ I- N4 o5.要便于加工及刀具选择。
$ w8 Z& i' f  d. U0 G: y• 分流道的截面分析
1.圆形截面分流道如图。圆形截面分流道的优点是表面积与体积之比值为最
! w+ a( _$ n& T3 t. |小，在容积相同的分流道中，圆形截面积分流道中的塑胶与模具的接触面积
为最小，因此其压力损失及温度损失小，有利于塑胶的流动及压力传递。其
缺点是圆形截面分流道必须在动模及定模上分别加工两个半圆，因此加工量
大。
2.U形截面分流道如图。其截面接近圆形截面，同时这种截面的分流道只在模
具的一面加工，因此是一种常用的形式。其缺点是与圆形流道相比，热损失
大，流道废料较多。
3.梯形流截面积分流道如图。此种截面是U形流道的变形，与以上两种截面相
比，热损失较大，但便于分流道的加工及刀具的选择，因此也是常用的一种
( K; Q/ a1 d* r6 {流道。
4.半圆形截面和矩形截面的分流道较以上三种次之，在能够选择以上三种的情
况下最好不要选取这两种。

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& m  V, J' X4 V八、主流道
主流道
& W2 J2 x% O+ T% Z! U6 `主流道是指连接注塑机喷嘴与分流道的通道。
* t: w; W8 Y6 ^$ }" a& \1.垂直式主流道的设计。
& l  j" x' a) f% w" p- Hd: 主流道小端的直径。d=注塑机喷嘴
孔+（0.5~1MM)
0 n2 S* t$ s7 C9 V) j5 ML: 主流道的长度。 L根据模具的
体结构来定。
; t& Q( \5 z$ @' X* ~5 {6 q, J- ba:主流道的锥度。 a=一般在2~4度
范围内选取，
1 r1 m, [  B, n3 h$ h% z对粘度大的塑胶，
  h  U9 d5 A: I- x* V可以取到3~6度。
但由于受锥度铰刀的
* N5 X# b+ j  p' d4 w; u& H. H限制，应尽 量选用标
% r! p! f/ f$ \2 P) B; ^准锥度值，或选用标
准唧嘴。

唧嘴（浇口套）。
1.唧嘴与喷嘴的接触有两种形式，一种为平面接触，一种
为球面接触，我国一般采用球面接触。
1 M% O# Q  g% ?- F( q•d: 主流道小端的直径。d=注塑机喷嘴
• 孔+（0.5~1MM)
7 a. q5 {( h. r, ]: c+ H•L: 主流道的长度。 L根据模具的
  ?3 ~) S7 L' ^: d; e• 体结构来定。
$ x* D" E& I  A: a' [: y•a:主流道的锥度。 a=一般在2~4度
5 ~0 r! {& u% K9 w• 范围内选取，
• 对粘度大的塑胶，
+ Y  ?9 o9 ~: ~0 Q• 可以取到3~6度。
• 但由于受锥度铰刀的
( |0 o3 v/ o) G) D  f) p• 限制，应尽 量选标
• 准锥度值，或选用标
准唧嘴。

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九、浇注系统多型腔布置设计原则
4 n2 ]& i0 K% x5 B! Y7 I( c" Y对多型腔布置，
; q: |) e6 I5 J, ]要尽量用平衡式分流
  l9 j% s% l0 u) ]道，即保证每个型腔
' T% h4 h8 @' t1 N% Y  _浇口位置相同且分流
道长短一致。

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冷却系统的设计
8 g5 z2 E+ g: Q* ]" ]( G一、冷却水路设计原则
) ~  o6 W, D6 ]  t* c1、注塑冷却水路设计目的
  Z: G/ c" f. P: z  p* P* }! K8 ?1 i水路设计目的：
8 [) O. I# i/ R, F- o8 m水路设计目的是使产品均匀冷却，并在较短时间内顶出成型。水路排布的好
: r6 w' K# L; @8 C8 f坏直接影响到产品的成型品质和成产周期(成本)。
• 对品质的影响：在成型时水路使用来控制模具温度的，而模具温度及其波
动对制品的收缩率变形、尺寸稳定性、机械强度、应力开裂和表面质量等均
有影响。主要表形在：表面光洁度、残余应力、結晶度、热弯曲。
& V$ f# v% A2 l2 g6 {5 P• 对生产周期的影响：一个成型周期主要分为以下部分。缩短冷却时间就是
提高成型效率。

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; y/ d& ^" R" a. N1 I$ K( v0 f4 l; k一、冷却水路设计原则
. S( `5 C7 ^7 h! b4 ~& q. l3.冷却系统水孔径间距与型腔之间的关系
H一般2.5d-3d
) _. C2 x* C1 B注：水孔直径原则上不小于8mm。
9 M4 H! Y9 i2 {3 v- M( C2.无论多大的模具，水孔的直径不能大
于14mm，否则难以形成紊流(紊流状态热交
' p9 Z9 U0 K: X( b" ^0 \& ?换充分)。

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三，模具加热设备简介
4.隔热板：
防止模具热量过度散发以确保型腔温度恒定，从而保证成型产品品质稳定。尼龙、PBT、
  E* t9 q2 `6 n1 O) JPET等结晶性树脂，模具型腔表面温度变化对部品的结晶度、尺寸、外观品质影响很
大，需要安装隔热板。
注：1. 隔热板加工时要使用集尘器吸粉尘（含玻纤，会刺激皮肤致瘙痒；粘附到机械上
会影响精度）；
2. 用钻头加工时易破裂，要小心加工（可定制加工）；
* p8 K+ k7 w% p" S1 t. _2 @! r3. 不适合于螺纹加工、3维加工。

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三、模具堵运水方法介绍
一、NPT牙
0 i* L2 _' M5 LNPT牙、PT牙、管螺纹的区别、NPT牙就是一般用途的美国标准锥管螺纹。
6 X: z" g* I8 t' [8 `其中N表示National(American)美国国家标准，P表示PIPE管子，T表示TAPER锥形，牙型
7 U, j! n2 a6 M% V: F! K" f1 l2 f# Z& p角为60°。
5 D4 _8 U2 b# h/ Q! P( r& t% W这种管螺纹在北美地区常用，或在使用ANSI规范中经常看到。国家标准可查阅
7 n0 ?# F  h7 x6 PGB/T12716-1991
二、PT牙
PT牙为英制锥螺纹，牙型角为55°，密封中最常用。多用在欧洲和英联邦国家，其实
在台湾日本JIS规范也走英制规范，而中国其实也是使用英制螺牙。属惠氏螺纹家族。国
家标准可查阅GB/T7306-2000。
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