超声波切水口对塑胶模具浇口设计的要求



一、浇口位置的要求：




图片

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

二、对生产和功能的影响：



1.流长（Flow Length）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：


  • 保压压力大小
  • 保压压力是否平衡


将浇口远离产品未来受力位置（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。

图片

三、选择浇口位置的技巧




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加快凝固，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。


图片

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。

四、 浇口(Gate)

1.浇口是一条横切面面积细小的短槽，用以连接流道与模穴。
横切面面积之所以要小,是为了获得以下效果:


  • 模穴注不久，浇口即冷结
  • 除水口简易
  • 除水口完毕，仅留下少许痕迹
  • 使多个模穴的填料较易控制
  • 减少填料过多现象



2.设计浇口的方法并无硬性规定，大都是根据经验而行，但有两个基本要素须加以折中考虑:


  • 浇口的横切面面积愈大愈好，而槽道之长度则愈短愈佳，以减少塑料通过时的压力损失。
  • 浇口须细窄，以便容易冷结及防止过量塑料倒流。故此浇口在流道中央,而它的横切面应尽可能成圆形。浇口的开关通常是由模件的开关来决定的。



图片

3.浇口的尺寸可由横切面积和浇口长度定出。

下列因素可决定浇口最佳尺寸：


  • 胶料流动特性
  • 模件之厚薄
  • 注入模腔的胶料量
  • 熔解温度
  • 工模温度



五、 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


六、浇口的平衡

如果不能获得平衡的流道系统,可采用下述浇口平衡法以达到均衡入胶的目标。这种方法适用于有大量模穴的工模。

浇口的平衡法有两种：


  • 改变浇口槽道的长度
  • 改变浇口的横切面面积



在另一种情况下,即模穴有不同的投影面积时, 浇口也需要平衡。这时,要决定浇口的大小，就要先将其中一个浇口尺寸定出，求出它与其对应模穴体积相较的比率，并且把这个比率应用到其浇口与各对应模穴的比较上，便可相继求出各个浇口的尺寸。经过实际试注后, 便可完成浇口的平衡操作。

七、浇口在流道的位置




图片

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，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。

八、直接浇口或大水口

浇道直接供应塑料到制成品， 浇道黏附在制成品上。在两板的工模大水口通常是一出一只，但在三板模或热流道工模的设计上，可以一啤多只。

缺点：在制成品表面形成水口印会影响成品外观，而水口印大小在于唧咀的细直径孔、唧咀的脱模角、唧咀的长度。

因此大水口印可以减细，只要将上述唧咀的呎寸改小。但唧咀的直径受炉咀直径的影响，而水口要易于出模的关系，脱模角不能少过3度，所以只有唧咀长度可以减短。用加长炉咀即可。




九、浇口选择

浇口是流道和型腔的连接部分，也是注塑模进料系统的最后部分，其基本作用为：

1.使从流道来的熔融塑料以最快的速度进入充满型腔。
2.型腔充满后，浇口能迅速冷却封闭，防止型腔能还未冷却的塑料回流。

浇口的设计与塑件的尺寸、形状模具结构、注射工艺条件及塑件性能等因素有关。根据上述两种基本作用来说，浇口截面小，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。


浇口位置选择要点可归纳如下:


  • 浇口开设在塑件断面较厚的部位，使熔料从厚料断面流入薄断面保证充模完全;
  • 浇口位置的选择，应使塑料充模流程最短，以减少压力损失;
  • 浇口位置的选择，应有利于排除型腔中的空气;
  • 浇口不宜使熔料直冲入型腔，否则会产生漩流，在塑件上留下旋形的痕迹,特别是窄的浇口更容易出现这种缺陷;
  • 浇口位置的选择，应防止在塑料表面上产生拼缝线，特别是在圆环或是圆筒形的塑件中，应在浇口面的熔料浇合处加开冷料井;
  • 带有细长的型芯的注塑模的浇口位置，应当离成型芯较远，不使成型芯受料流冲而变形;
  • 大型或扁平塑件成形时，为防止翘曲、变形、缺料可采用复式浇口；
  • 浇口应尽量开设在不影响塑件外观的位置，如边缘底部；
  • 浇口的尺寸取决于塑件的尺寸、形状和塑料的性能；
  • 设计多个型腔注塑模时，结合流道的平衡来考虑浇口的平衡，尽量做到熔融料同时均匀充填。


十、浇口的设计

浇口亦称进料口，是连接分流道与型腔的熔体的通道。浇口的设计与位置的选择恰当与否，直接关系到塑件能否完好、高质量地注射成型。

浇口可分为限制性浇口和非限制性浇口两大类。

限制性浇口是整个浇注系统中截面尺寸最小的部位，通过截面尺寸的突然变化使分流道送来的塑料熔体产生突变的流速增加，提高剪切速率，降低粘度，使其成为理想的流动状态从而迅速均均衡的充满型腔。对于多型腔模具，调节浇口的尺寸还可以使非平衡布置的型腔达到同时进料的目的，提高塑件质量。另外，限制性浇口还起着较早固化防止型腔中的熔体倒流的作用。

非限制性浇口是整个浇注系统中截面尺寸最大的部位，它主要是对中大型筒类、壳类塑件型腔起引料和进料后的施压作用。

图片


按浇口的结构形式和特点，常用的浇口可分为以下几种形式：

1.直接浇口

既是主流道浇口,属于非限制性浇口。塑料熔体由主流道的大端直接进入型腔,因而具有流动阻力小，流动流程短及补给时间长等特点。但是也有一定的缺点，如进料处有较大的残余应力而导致塑件翘曲变形。

由于浇口较大祛除浇口痕迹较困难，而且痕迹较大，影响美观，所以这类浇口多用于注射成型大、中型长流程深型腔筒型或翘型塑件，尤其适合与如聚碳酸脂、聚砜等高粘度塑料。另外,这种形式的浇口只适合于单型腔模具。

在设计浇口时，为减小与塑件接触处的浇口面积，防止该处产生缩口、变形等缺陷，一方面应尽量选用较小锥度的主流道锥角a(a=2'4度)，另一方面尽量减小定模板和定模座的厚度。

这样的浇口有良好的熔体流动状态，塑料熔体从型腔底面中心部位流向分型面，有利于排气；这样的形式使塑件和浇注系统在分型面上的投影面积最小，模具结构紧凑，注射机受力均匀。

2. 中心浇口

当筒类或壳类塑件的底部中心或接近于中心部位有通孔时，内浇口就开设在该浇口处，同时中心设置分流锥。这种类型的浇口实际上是直接浇口的一种特殊形式，具有直接浇口的一系列优点，而克服了直接浇口易产生缩孔、变形等缺陷。

中心浇口其实也是端面进料的环行浇口(下面介绍)，在设计时，环行的厚度一般不小于0.5mm。进料口环行的面积大于主流道小端面积时，浇口为非限制性浇口；反之，则浇口为限制性型浇口。


3.侧浇口

侧浇口国外称为标准浇口，侧浇口一般开设在分型面上，塑料熔体从内侧或外侧充满模具型腔，其截面形状多为矩形(扁槽)，改变浇口宽度与厚度可以调节熔体的剪切剪切速率及浇口的冻结时间。

这类浇口可根据塑件的形状特征选择其位置，加工和修整方便，因此它的应用较为广泛。

优点如下：由于浇口截面小，减小了浇注系统的浇注系统塑料的消耗量，去除浇口容易，痕迹不明显。

缺点：有熔接痕存在，注射压力损失较大，使深型腔塑件的排气不利。还可分为 1)扇形浇 2)平缝浇口


4.环行浇口

对型腔填充采用圆环形进料形式的浇口称为环行浇口。

特点：进料均匀，圆周上各处流速大致相同，流动状态好，型腔中的空气容易排除，可以避免熔接痕。

浇口设计在型心上，浇口的厚度t=0.25'1.6mm，长度l=0.8'1.8mm；端面进料的搭接式环行浇口，搭接长度L1=0.8'1.2mm，总长L可取2'3mm。

环行浇口主要用于成型圆筒型无底塑件，但是浇注系统耗料较多，浇口去除困难,浇口痕迹明显。