精英模具设计规范.pdf
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1、切面面積 切面面積 週邊長度 澆道 流道 冷膠井 澆口長度 成品 精英制模有限公司 題目 : 流道系統 文件編號 : SP-03.02.16-01-A 制作人 : 職位 : 審批人 : 職位 : 日期 : 1.1 功能: 流道系統是將熔融的塑料從注塑機熔膠引到工模的每一個內模.因此流道系統的結構 ,長短 大小及駁接方式都會影響注塑填充的效果,從而直接影響制品的品質,此外,設計流道系統更 要從經濟效益著眼 .達到快冷卻及短周期 .如圖一示意圖 . 1.2 結構 流道系統包括四個結構 . 1.2.1澆道(Sprue) 澆道是指連接注射機噴嘴與分流道的塑料通道.它是流道系統的第一個組成部份. 1.2
2、.2流道(Primary and Secondary Runner) 1.2.2.1 作用 流道是連接主流道與內模的澆口的塑料通通,使熔融能流入內模 .在兩板模的 情況下 ,流道的設置是在分模線上的. 1.2.2.2 有效的流道設計 設計流道時要注意其切面形狀及大小.流道的切面形狀一般有四種:全圓形 ,梯 形,改良梯形及六角形 .如圖二從注射壓力傳送方面考慮,流道的切面面積愈大 愈好;而從熱傳導的觀點考慮 ,切面表面積愈小愈好 .因此切面面積與表面積比 數愈大 ,流道愈有效 .從表一中得知圓形及方形切面流道設計的R 值為最大 .因 圓形切較方形冷卻較快 .,所以圓形切面設計最好 . 圖二 表一
3、 圖一 精英制模有限公司 題目 : 流道系統 文件編號 : SP-03.02.16-02-A 制作人 : 職位: 審批人 : 職位: 日期: 1.2.2.3 流道直徑與長度關係 流道直徑與長度有關 , 流程越長 , 直徑越大 .同時考慮流道要盡量細 ,盡量短 .每 种膠料都有一個最小直徑要求, 小過最細直徑時塑料不能流到模腔.流道直徑 一般比成品膠位厚1.0mm.避免流道塑料比成品先凝固而不能保壓. 例如膠位為 .060” .080” 時, 流道直徑需為3/32 .100” .125” 時, 流道直徑需為5/32 .150” 時, 流道直徑需為3/16 .200 時, 流道直徑需為1/4(加一
4、次分流 ) 下表為不同膠料與流道直徑之關系. (流道每轉向一次 ,流道切面面積要加多20%) 1.2.2.4 流道加工方法 流道的表面必須平滑防止塑膠流動時會產任何阻礙.同時,因流道會和制品 一齊脫模 .因此流道表面不應有任何機械加工的痕跡.使流道有黏模的現象 . 故此流道必須用 B2#400以上沙紙打磨平滑 . 通常流道的直徑都依據制模刀具而定, 以公制刀具而言 , 直徑一般由 2mm 開 始. 公制每 1mm 增加至 13mm. 而英制則由 1/8 ” 每 1/16 增加至 1/2 ” . 精英制模有限公司 題目 : 流道系統 文件編號 : SP-03.02.16-23-A 制作人 : 職
5、位: 審批人 : 職位: 日期: 流道直徑3“ 6“ 10“ 15“ PE/PP/DERLIN/ACETAL/NYLON .062 .093 .125 .187 ABS/PS .093 .109 .125 .187 ACRYLIC/PC .125 .156 .203 .250 膠料 1.6.11 勾形澆口的頂針設計 : 精英制模有限公司 題目 : 流道系統 文件編號 : SP-03.02.16-03-A 制作人 : 職位: 審批人 : 職位: 日期: 圖十五 1.2.2.5 流道系統的流道和澆道的直徑計算方法 計算公式 : D= (D=流道直徑 (mm或 in);W= 制成品的重量 (gm或
6、oz); L=流道長度 ) 例: 先計算流道 D1,D2的直徑 , 再計算澆道 D3. 精英制模有限公司 題目 : 流道系統 文件編號 : SP-03.02.16-04-A 制作人 : 職位: 審批人 : 職位: 日期: W 4 L 8 澆道直徑D3的計算方法 : 因: D1流道重量 = r 2 x Lx 0.5= (0.109 x 0.109) x 1 x 0.5= 0.02oz D2流道重量 = r 2 x Lx 0.5= (0.062 x 0.062) x 1 x 0.5= 0.01oz W3 = W1+W2+ D1重量+D2重量 =3+1+0.02+0.01= 4.03oz L3 =
7、4in 故: D3= = = 0.354 注:所有塑料成品重量為成品體積的50%盎司. W3 4 L3 8 4.03 4 4 8 當成品 #1W1=3oz;流道長度 :L1=1in D1= 3 4 1 =0.216 8 當成品#2: W2=1oz;流道長度 L2=1in D2= 1 4 1 =0.125 8 如圖三 1.2.3 澆口 1.2.3.1澆口在流道的位置 當塑料流入流道時 , 塑料接近模面最先降熱 ( 冷卻) 及凝固 . 塑料再向前流動時 只是在此凝固的塑料蹭流過. 又由於塑料是低傳熱物質. 固態的塑料形成絕綠 層及保持蹭的仍可流動 . 所以, 在理想的情況下 , 澆口應設置在橫流道
8、蹭位置, 使得最佳的塑料流動效應 . 此情況最常見於圓形及六角形的橫流道. 然而梯形 的橫流道無法達致此效果 , 因澆口不能設置於流道的中間位置. 1.2.3.2 直接澆口 (Direct Gate)或大水口 (Sprue Gate) 澆道直接供應塑料到制成品. 澆道黏附在制成品上 .在兩板的工模 .大水口通常 是一 出一隻,但在三板模或熱流道工模的設計上,可以一啤多隻。 缺點:在制成品表面形成水口印會影響成品外觀.而水口印大小在於 (i)唧咀的細直徑孔 (ii)唧咀的脫模角 (iii)唧咀的長度 因此大水口印可以減細 ,只要將上述唧咀的呎寸改小.但唧咀的直徑受爐咀直 徑的影響,而水口要易於出
9、模的關係,脫模角不能少過3 度.所以只有唧咀 長度可以減短 ,用加長爐咀即可 . 精英制模有限公司 題目 : 流道系統 文件編號 : SP-03.02.16-05-A 制作人 : 職位: 審批人 : 職位: 日期: 梯形流道圓形流道 凝固塑料層 塑料流動方向 圖四 圖五 模腔 模腔 模腔 模腔 模腔 1.2.5 注意事項 : 1.流道必須要用 B2#400以上沙紙打光 . 2.多模腔時入水尺寸必須劃一. 3.鏡面成品之水口必須打光至少A2,當成品之一部份來處理 4.多模腔模具設計必須是平衡入水,參考圖一各種形式 5.當同一套模出兩件或以上成品時, 其中有部分膠位較薄時 , 水口要加粗 ,加多少
10、視乎成品 大小而定 . 一般,厚膠位的成品 ,流動較好 ,所以壓力正常 ,薄膠位的成 品,流動較差 .所以壓 力會變大 , 故此如想同時啤滿成品可能厚膠位的成品會走披鋒, 為了盡量避免這些問題 發生,所以薄膠位的成品之流道要加粗,補償壓力損失 .如圖二: 精英制模有限公司 題目 : 流道系統 文件編號 : SP-03.02.16-06-A 制作人 : 職位: 審批人 : 職位: 日期: 圖一 圖二 1.3 澆口(Gate) 澆口是一條橫切面面積細小的短槽,用以連接流道與模穴 .橫切面面積所以要小 ,目的是要獲得 以下效果 : 1. 模穴注不久 , 澆口即冷結 . 2. 除水口簡易 . 3. 除
11、水口完畢 ,僅留下少許跡 4. 使多個模穴的填料較易控制. 5. 減少填料過多現象 . 1.3.1設計澆口的方法並無硬性規定,大都是根據經驗而行 ,但有兩個基本要素須加以折衷考慮: 1. 澆口的橫切面面積愈大愈好,而槽道之長度則愈短愈佳 ,以減少塑料通過時的壓力損失. 2. 澆口須細窄 ,以便容易冷結及防止過量塑料倒流.故此澆口在流道中央 ,而它的橫切面 應盡可能成圓形 .不過, 澆口的開關通常是由模件的開關來決定的. 1.3.2澆口尺寸 澆口的尺寸可由橫切面積和澆口長度定出,下列因素可決定澆口最佳尺寸: 1.膠料流動特性 2.模件之厚薄 3.注入模腔的膠料量 4.熔解溫度 5.工模溫度 1.
12、3.3決定澆口位置時 ,應緊守下列原則 : 1.注入模穴各部份的膠料應盡量平均. 2.注入工模的膠料 ,在注料過程的各階段 ,都應保持統一而穩定的流動前線. 3.應考慮可能出現焊痕 ,氣泡,凹穴,虛位,射膠不足及噴膠等情況 . 4.應盡量使除水口操作容易進行,最好是自動操作 . 5. 澆口的位置應與各方面配合。 1.3.4 澆口的平衡 如果不能獲得平衡的流道系統,可採用下述澆口平衡法 .以達到劃一注模的目標 .這種方法適 用於有大量模穴的工模。 (i) 澆口的平衡法有兩種 (ii) 改變澆口槽道的長度及改變澆口的橫切面面積。 在另一種情況下 ,即模穴有不同的投影面積時, 澆口也需要平衡 .這時
13、,要決定澆口的大小 , 就要先將其中一個澆口尺寸定出,求出它與其對應模穴體積相較的比率,並且把這個比率 應用到其澆口與各對應模穴的比較上,便可相繼求出各個澆口的尺寸.經過實際試注后 , 便可完成澆口的平衡操作。 精英制模有限公司 題目 : 流道系統 文件編號 : SP-03.02.16-07-A 制作人 : 職位: 審批人 : 職位: 日期: 冷膠井 1.2.4冷膠井 1.2.4.1 功用 冷膠井的作用是儲存凍膠 ,防止在注射時將冷料注入型腔,造成缺陷 . 1.2.4.2 注意事項 所有流道盡頭要有冷膠料約1-1/2D.如下圖: 所有膠井應有排氣 . 精英制模有限公司 題目 : 流道系統 文件
14、編號 : SP-03.02.16-05-A 制作人 : 職位: 審批人 : 職位: 日期: 最少2D 1.2.3.3澆口的種類 為獲得最佳填狀況 ,須小心選擇澆口的類型 .常見的澆口有下列各類 :如下圖 . 精英制模有限公司 題目 : 流道系統 文件編號 : SP-03.02.16-09-A 制作人 : 職位: 審批人 : 職位: 日期: 大水口側面入水位重疊入水位 扇形入水位碟形入水位環形入水位 薄膜式入水位針孔式入水位潛水式入水位 垂片形入水位勾形入水位 1.6 澆口系統的設計 1.6.1 直接澆口 (Direct Gate)或大水口 (Sprue Gate) (圖一) 主流道直接供應塑料
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