浇口设计原则

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,浇口设计原则,目录,浇口定义,浇口作用,浇口设计原则,浇口位置,多浇口,浇口样式,手工去除,自动去除,浇口定义,浇口是指熔体填充进入模具型腔的位置。,每一个浇口在注射压力作用下填充熔体，这种压力随着注塑时间的增加而线性增加，而在填充的末端注射压力会突然增大。,浇口作用,为什么浇口位置是非常重要的？,浇口位置在分子取向引起的变形中起到非常重要的作用。在一些产品中，更改浇口位置是唯一解决分子取向效应的方法，从而生产出满意的产品。合适的浇口可以避免很多和保压有关的问题，比如收缩不均和产品粘型腔。,设计恰当的浇口可以均匀迅速、单一方向地传送熔胶以充填模穴，并且获得适当的凝固时间来冷却塑件。,浇口设计原则,1,、浇口应该设计在非功能区、非外观区等适当位置。,2,、浇口一般应该提供相同的流程。中间浇口能够提供相同流程，这使得所有方向上的保压均一、较低的收缩差异，从而获得高质量的产品。,3,、对称的塑件应使用对称的浇口，以维持对称性。假如流动路径不对称，会使塑件的部份区域先完成充填、保压、冷却，最后造成不均匀的收缩和翘曲。,5,、将浇口设置在较厚区域以获得良好填充和保压。浇口设置在较厚的区域，但不影响产品的功能和外观，这能使材料从较厚区域填充到较薄位置，从而保持流动和保压通道。从较薄位置填充能将导致滞流、缩痕或者真空泡,。,浇口设计原则,6,、,对于细长产品，浇口设置在产品其中一端。,当一个细长产品从中间进胶时，浇口附近的保压，分子或纤维取向不同导致产品翘曲变形。从产品的一端进胶，这将在长度方向上产生一致的分子或纤维取向。尽管在浇口端较另一端填充更多材料，但这种收缩的差异并不能引起翘曲变形。,浇口设计原则,7,、,将浇口远离载荷区域。在浇口附近熔体具有较高压力和较高流速，因此这个区域存在较高的应力。从这个原因出发，我们应该将将浇口远离载荷区域。,8,、,隐藏浇口痕迹。去除浇口将在产品上留下浇口痕迹，这对于外观件是不允许的，所以我们应该将浇口设置在产品背面或者容易遮盖的位置。,9,、浇口的位置必须让模穴内的气体于射出成形时逃逸出去，否则将会造成短射、包风、烧焦痕迹、或是在浇口处贮积高压力。,10,、浇口位置与尺寸的设计也应该要避免喷射流现象，加大浇口或者改善浇口位置使熔胶冲击模壁，可以改善喷射流现象。,浇口设计原则,10,、高强度熔接线和熔接线位置合适。浇口位置的不同，熔接线强度或者熔合线的位置不同，如果熔接线的位置不影响产品功能、外部载荷或者表面质量，我们将浇口设置在那个位置。,11,、多浇口缩短流程。增加浇口使得流程在特定材料、特定产品厚度的熔体流动长度以及工艺参数范围之内。每一个浇口应具有相同的流率和填充体积。,12,、浇口设置在型芯或者嵌件强度较弱一侧。浇口位置应该在型芯或者嵌件周围产生平衡流动和均匀压力分布。,浇口设计原则,浇口设计原则,13,、浇口凝固时间是模穴进行保压的最终有效时间。太小的浇口使得最慢凝固的部位发生在塑件内部，而不是发生在浇口，甚至浇口可能于解除保压之后才凝固，使熔胶从塑件逆流到流道系统。良好设计的浇口必须防止熔胶逆流。根据,Moldflow,分析我们可以得到具体浇口厚度的凝固时间：,浇口设计原则,材 料,模具温度,/,产品肉厚,/mm,产品冷凝时间,/s,浇口厚度,/mm,浇口冷凝时间,/s,ABS,HNJ,50,2.0,7,10 S,0.8,1.0,2.5,10,13 S,1.2,8,10 S,1.4,9,11 S,3.0,14,17 S,1.6,10,12 S,1.8,11,13 S,3.5,17,20 S,2.0,2.2,PP,Hifax,SP98/F,40,2.0,7,9 S,2.5,3.0,10,12 S,3.5,14,、设计初期应该使用较小尺寸的浇口，必要时，还可以将浇口加大。正常的浇口厚度,(Gate Thickness),是浇口处塑件肉厚的,5080%,。人工去除式浇口偶而会与塑件肉厚相同，自动去除式浇口厚度一般都小于塑件肉厚的,80%,，以避免剪除浇口造成塑件变形。针状浇口和潜伏式浇口的末端直径一般约,0.252.0 mm,。浇口长度短越好，以减少浇口区的压力降，适当浇口长度从,11.5 mm,。,15,、添加纤维的塑料需要使用较大的浇口，以防止通过浇口的纤维断裂。潜伏式浇口和针状浇口等小尺寸的浇口可能损伤添加纤维，侧边浇口等能够产生均匀充填模式的浇口可以产生均匀纤维配向性的塑件。,浇口设计原则,浇口位置在哪里？,选择浇口位置的目的之一是所有熔体流程在同一时刻填充完成（平衡流动）。这可以防止最先填充完成的流程上过保压。下面的动画中显示三个不同位置浇口的填充流动，从这些动画中我们可以看出哪些浇口的流动是平衡的。,浇口位置,浇口位置,更改熔体填充位置可以改变熔接线和困气的位置，降低滞流和其他成型问题。在下面的实例中，浇口位置,1,和,2,产生的熔接线在产品的右端，而浇口位置,3,使熔接线在产品的右下角出现。,多浇口,在一些产品中，多浇口充填将是较好的选择。,其他的一些方法也可以采用加速流动或者迟缓流动使得熔体填充平衡。,多浇口,如何确定浇口的数量？,因产品的不同，并不存在实际的规则来决定浇口的数量。然而，我们考虑下面几种一般因素来帮助确定浇口的数量。,多浇口,1,、流程,流程是指熔体从浇口位置起充填的距离。,一般来说，厚壁产品较薄壁产品熔体的流程长，因为材料在较厚区域流动阻力小。材料的物性将影响既定厚度产品的熔体流程。流程越短，则需要更多的浇口。每一种材料具有不同的流程，材质库中有材料供应商提供的熔体流程，我们可以查找一定范围产品厚度既定材料的熔体流程。,超大产品、薄壁产品和高粘度材料将需要更多浇口。,2,、产品体积,通常，较大的产品体积将需要更多浇口。,我们应该如何决定产品浇口数量？,多浇口,首先，在产品的中间位置设置单一浇口，检查所有流程是否在同一时刻填充完成。,如果使用单一浇口不能满足平衡流动的要求，我们将尝试采用多浇口。假定将产品分成几个部分，每一部分放置一个浇口，浇口设置在每一部分的中心或者某一边的中间。流道系统尺寸也应该优化使得每一部分在同一时刻填充完成。,其次，浇口位置设置应该获得均一收缩和可接受的收缩值。在一些产品中，厚壁和薄壁同时存在，我们应该将浇口设置在厚壁区域，这样可以避免因浇口过早凝固引起的保压不足。,多浇口,浇口样式,浇口有很多样式。根据浇口去除方式，他们可以归结为两大类：,手工去除,（,Manually Trimmed Gates,）,自动去除,（,Automatically Trimmed Gates,）,手工去除,手工去除浇口需要操作人员手工分离产品和浇注系统。采用手工去除浇口的原因包括：,浇口太大，必须移到模具外面再予以去除,对于剪切应力敏感的材料，比如,PVC,，应避免采用自动去除浇口,来自不同方向的熔胶同时流过大的截面积，而且要求纤维的配向性时，应避免自动去除式浇口,手工去除,手工去除式浇口包括下列各类型：,直接浇口,/Direct,（,Sprue,）,Gate,侧边浇口,/Edge,（,Standard,）,Gate,凸片浇口,/Tab Gate,重迭浇口,/overlap gate,扇形浇口,/Fan Gate,盘状浇口,/Disc,（,Diaphragm,）,Gate,环状浇口,/Ring Gate,辐状浇口,/Spoke,（,Spider,）,Gate,薄膜浇口,/Film gate,手工去除,_,直接浇口,直接浇口,/Direct,（,Sprue,）,Gate,直接浇口通常用于单型腔模具，熔体通过主流道直接进入型腔，注射压力损失较小，缺点是浇口剪除后容易在产品表面留下浇口痕迹。直接浇口冷却凝固受控于产品肉厚而不是浇口厚度，通常在浇口附近产品的收缩较小，而直接浇口的收缩较大，这导致浇口附近有较高的拉伸应力。,直接浇口始端直径与注塑机喷嘴直径有关系，直接浇口的始端直径必须比喷嘴直径大,1mm,以上。标准竖浇道衬套具有,2.4 ,并向塑件端开口，因此直接浇口的长度控制着塑件端的浇口根部直径，末端直径至少要比产品肉厚大,1.5mm,以上，或者是产品厚度的两倍左右。,太小的锥度角可能在顶出时使竖浇道无法与竖浇道衬套分离。,太大的锥度角则浪费材料并且延长冷却时间。非标准锥度角的竖浇道加工成本较高却没有什么好处。,手工去除,_,直接浇口,手工去除,_,侧边浇口,侧边浇口,/Edge,（,Standard,）,Gate,侧边浇口设置在模具,PL,上，通常从产品的一侧进胶。,典型的侧边浇口厚度尺寸（,H,）是产品厚度（,t,）的,6,75,，或者,0.4,6.4mm,，宽度（,W,）为,1.6,12.7mm,，浇口的长度（,L,）不超过,1mm,，,0.5mm,是最佳的。,凸片浇口,/,Tab Gate,凸片浇口通常适用于扁平塑件或薄塑件，以减小模穴内的剪应力。浇口周遭的高剪应力只发生在辅助凸片，并且将于成形后剪除。凸片浇口经常应用于,PC,、,PMMA,、,SAN,和,ABS,等树脂的成形。凸片的最小宽度是,6.4mm,，最小厚度为模穴肉厚的,75%,。,手工去除,_,凸片浇口,手工去除,_,重叠浇口,重迭浇口（,overlap gate,）,重叠浇口与边缘浇口类似，但是重迭浇口与塑件侧壁或表面有重迭。重迭浇口通常用来防止喷流效应。典型重迭浇口尺寸为,0.4,6.4 mm,厚，,1.612.7 mm,宽。,手工去除,_,扇形浇口,扇形浇口,/Fan Gate,扇形浇口是厚度逐渐改变的宽边浇口，具有大充填面积，可以让熔胶迅速地充填大型塑件。大型塑件非常在乎翘曲问题和尺寸的稳定性，使用扇形浇口可以让大型塑件的熔胶波前均匀地充填模穴。扇形浇口的宽度和厚度具有锥度，并且要维持固定的熔胶波前面积，以确保固定的熔胶速度，让熔胶在整个浇口的宽边以相同压力进行充填。如同其它的人工去除式浇口，扇形浇口的最大厚度不超过塑件的肉厚的,75,。典型的扇形浇口厚度为,0.251.6 mm,，宽度从,6.4 mm,到模穴侧边长度的,25%,。,盘状浇口,/,Disc,（,Diaphragm,）,Gate,盘状浇口也称为薄膜浇口（,diaphragm gate,），常用在内侧有开口的圆柱体或圆形，并且需要高度同轴性的塑件，或是不容许有缝合线的塑件。基本上，盘状浇口是在塑件的内缘使用毛边状的浇口，熔胶从同轴的竖浇道充填进入模穴，很容易获得熔胶均匀流动的塑件。盘状浇口厚度通常是,0.251.27 mm,。,手工去除,_,盘状浇口,环状浇口,/,Ring Gate,环状浇口也应用于圆柱体或圆形塑件，塑料先沿着模心环绕，然后再沿着圆管向下充填。环状浇口并不适用在所有的塑件。环状浇口的厚度通常为,0.251.6 mm,。,手工去除,_,环状浇口,手工去除,_,辐状浇口,辐状浇口,/Spoke,（,Spider,）,Gate,辐状浇口也称为四点浇口,(four-point gate),或者十字浇口,(cross gate),，它适用于管状塑件，具有容易去除浇口和节省塑料的优点。但是可能会造成缝合线，也无法获得完美的真圆度。辐状浇口通常是,0.84.8 mm,厚，,1.66.4 mm,宽。,薄膜浇口,/Film gate,薄膜浇口又称为毛边浇口（,flash gate,），薄膜浇口与环状浇口类似，但使用于边缘平直的塑件，它具有平直的浇口，浇口宽度可以跨接整个模穴边缘或是部份的模穴。薄膜浇口适用于,PMMA,塑件，而且常常用在又大又平整的塑件，以保持最小量的翘曲。薄膜浇口尺寸很小，厚度大约是,0.250.63 mm,，宽度大约为,0.63 mm,。,手工去除,_,薄膜浇口,自动去除浇口是当模具打开时，浇口自动被剪断，它们应用于：,避免去除浇口的二次加工,保持均一的生产周期,最小的浇口痕迹,自动去除式浇口包括下列各类型：,针状浇口, 潜式浇口, 热流道浇口, 阀式浇口,自动去除,自动去除,_,针状浇口,针状浇口,/Pin Gate,针状浇口通常应用于三板模，其流道系统位于模板的一组分模在线，塑件模穴接在主要分模在线。具有倒锥角的浇口在平行于模板运动方向穿透中间模板。当打开模穴主分模线时，针状浇口的小直径端从塑件撕离，再打开流道分模线即可顶出流道废料。此系统也可以先打开流道分模线，再使用辅具撕下流道废料。针状浇口最常使用在单一塑件多点进浇，以确保对称的充填，或是缩短流道长度以确保整个塑件的保压操作。典型的针状浇口的直径,0.251.6 mm,。,潜伏式浇口,/,Submarine,（,Tunnel,，,Chisel,）,Gate,潜式浇口也称为隧道浇口（,tunnel gate,）、凿子浇口（,chisel gate,），使用于两板模，在分模线以下，流道末端与模穴之间加工一倾斜之锥状隧道。于顶出塑件和流道时，浇口会与塑件分离。典型的潜式浇口直径为,0.25 2.0 mm,，浇口由粗变细，直到成为球状端点。假如塑件的非功能区具有大直径的针状特征，可以将它与潜式浇口连接，以减低加工成本。假如针状特征发生在隐藏面，亦可以不将他去除。将多重潜式浇口设计在圆柱体的内面，可以取代盘状浇口，并且具备自动去除浇口的功能，其获得塑件的外围真圆度虽然比盘状浇口塑件的真圆度差，但通常也还可以接受。,自动去除,_,潜伏浇口,自动去除,_,热流道浇口,热流道浇口,/Hot-Runner,（,Hot-Probe,）,Gate,热流道浇口,或称为热探针浇口（,hot-probe gate,），通常从电热式竖浇道和加热流道直接传送熔胶进入模穴，以产生无流道的塑件。其保压周期受控制于塑件浇口附近的凝固情形。当模板打开时，相当高温的塑料将自模穴撕开。,阀式浇口,/Valve Gate,阀式浇口是在热流道浇口内增加一针杆，以便在浇口凝固之前关闭浇口。它可以应用在较大的浇口而不会产生浇口痕迹。因为保压周期受控于针杆，阀式浇口可以得到较佳的保压周期和较稳定的塑件品质。,自动去除,_,阀式浇口,