【精品】浇注系统的结构与设计17.ppt

第6章 浇注系统的结构与设计,内容简介： 本章主要讲述浇注系统的组成和设计，包括主流道设计、分流道设计、冷料井和拉料杆合理匹配、 流动比与流动面积校核、 浇注系统断面尺寸定量计算简易方法、 浇口形式的选用与设计。,第6章 浇注系统的结构与设计,重点： 1、浇注系统的设计原则。 2、浇注系统中每一部分的设计及制造。 难点： 1、浇口形式和位置的选择 2、浇口和分流道类型的选择和设计。,6.1 概述 6.2 主流道设计 6.3 分流道设计 6.4 冷料井与拉料杆合理匹配 6.5 流动比与流动面积比 6.6 浇口设计,第6章 浇注系统的结构与设计,第6章 浇注系统的结构与设计,6.1 概述,当熔融塑料通过浇注系统流入模具的型腔时，其流动过程大致如下：塑料首先进入主流道，而后进入分流道，最后通过浇口进入型腔。,这个过程如图6-1所示。,6.1.1 流动过程,注塑模在注塑过程中，当温度较高的熔融塑料接触到温度较低的模具流道时，由于塑料快速冷却，在模具热流道的表面形成一个冷凝层。因为热塑性材料的热传导率较低，冷凝层对芯部的塑料会起到保温作用。所以此时流道中心的塑料依然呈熔融状态，如图6-2所示。,对于冷凝层薄的流道来说，单位时间内流入型腔的塑料体积大于冷凝层厚的流道。这就是为什么高压、高速注塑容易将型腔填充饱满的主要原因之一。以上原理如图6-4所示。,6.1.2 浇注系统的作用、分类和组成,1浇注系统的作用与分类 浇注系统的作用是使塑料熔体平稳且有顺序地填充到型腔中，并在填充和凝固过程中把压力充分传递到各个部位，以获得组织紧密、外形清晰的塑料制件。 普通浇注系统分直浇口和横浇口两种类型，见图6-5、图6-6所示。直浇口适用于立或卧式注塑机，其主流道一般是垂直于分型面的；而横浇口只适用于角式注塑机，其主流道平行于分型面。 2浇注系统的组成 浇注系统一般是由主流道、分流道、浇口和冷料穴四个部分组成。,返回,返回,（1）主流道 由注塑机喷咀与模具接触的部位起到分流道为止的一段流道，是熔融塑料进入模具时最先经过的部位。 （2）分流道 主流道与浇口之间的一段流道，它是熔融塑料由主流道流入型腔的过渡段，能使塑料的流向得到平稳的转换。对多腔模分流道还起着向各型腔分配塑料的作用。 （3）浇口 是分流道与型腔之间的狭窄部分，也是最短小的部分。它的作用有三点： （a）使分流道输送来的熔融塑料在进入型腔时产生加速度，从而能迅速充满型腔； （b）成型后浇口处塑料首先冷凝，以封闭型腔，防止塑料产生倒流，避免型腔压力下降过快，以致在塑件上出现缩孔和凹陷； （c）成型后，便于使浇注系统凝料与塑件分离。,）冷料穴其作用是贮存两次注塑间隔中产生的冷料头，以防止冷料头进入型腔造成塑件熔接不牢，影响塑件质量，甚至发生冷料头堵塞住浇口，而造成成型不满。冷料穴一般设在主流道末端，当分流道较长时，在它的末端也应开设冷料穴。,6.1.3 浇注系统的设计原则,1 排气良好 能顺利地引导熔融塑料填充到型腔的各个深度，不产生涡流和紊流，并能使型腔内的气体顺利排出。 2 流程短 在满足成型和排气良好的前提下，要选取短的流程来充填型腔，且应尽量减少弯折，以降低压力损失，缩短填充时间。 3 防止型芯和嵌件变形 应尽量避免熔融塑料正面冲击直径较小的型芯和金属嵌件，防止型芯弯曲变形或嵌件移位。,4 整修方便 浇口位置和形式应结合塑件形状考虑，做到整修方便并无损塑件的外观和使用。 5 防止塑件翘曲变形 在流程较长或需开设两个以上浇口时更应注意这一点。 6 合理设计冷料穴或溢料槽 因为它可影响塑件质量。 7 浇注系统的断面积和长度 除满足以上各点外，浇注系统的断面积和长度应尽量取小值，以减少浇注系统占用的塑料量，从而减少回收料。,6.2 主流道设计,6.2.1 直浇口式主流道 1 主流道设计 直浇口式主流道的几何形状和尺寸如图6-7所示，其截面一般为圆形,设计时应注意下列事项：,（1）主流道截面积的大小最先影响塑料熔体的流速和充模时间。 如果截面直径过小，熔体在流动过程中的冷却面积相对增大，热量损失大，导致粘度升高，压力损失增大，流动性降低，因此成型困难。 如果截面直径过大，则流道容积增大，塑料消耗增加，导致冷却固化时间延长，生产率下降。另外，如果主流道截面积过大，还容易使塑料熔体的流动产生絮流和涡流，导致制品内部产生气泡。 因此，必须恰当地设计主流道截面直径。通常，主流道进口端的截面直径约取为48mm，若熔体流动性好且制品较小，直径可设计得小一些；反之则要设计得大一些。表6-1推荐的主流道截面直径可供参考使用。,返回,（2）为了便于取出主流道凝料，主流道应呈圆锥形，锥角约取2º4º。对流动性差的塑料可取到6º10º。 （3）主流道出口端应有圆角，圆角半径R约取0.33mm或取0.125D2。 （4）主流道表壁的表面粗糙度应小于Ra0.631.25um。(高于7)。 （5）在保证制品成型的条件下，主流道长度应尽量短，以减小压力损失和废料量。如果主流道过长，则会使塑料熔体的温度下降而影响充模。通常，主流道长度可小于或等于60mm。 （6）主流道进口端与喷嘴头部接触应做成凹下的球面，以便与喷嘴头部的球面半径匹配(图6-8)，否则容易造成漏料，给脱卸主流道凝料造成困难。通常要求主流道进口端凹下的球面半径要比喷嘴球面半径大12mm，凹下深度约35mm。,返回,2 主流道衬套设计,由于注塑成型时主流道要与高温塑料熔体和注塑机喷嘴反复接触和碰撞，所以一般都不将主流道直接开在定模上，而是将它单独开设在一个嵌套中，然后将此套再嵌入定模内，该嵌套称为主流道衬套(也有文献称为浇口套)。采用主流道衬套以后，不仅对主流道的加工和热处理以及衬套本身的选材等工作带来很大方便，而且在主流道损坏后也便于修磨或更换。,常用的主流道衬套有A、B两种类型(图6-9),其中B型是为了防止衬套在塑料熔体反压力作用下退出定模而特意设计的，使用时用固定在定模上的定位环压住衬套大端台阶即可。另外，衬套上的外径是为了与定位环内孔配合而设置的，至于衬套上的其他尺寸，均可根据具体情况设计或使用标准件。,返回,设计主流道衬套时应注意以下事项： (1)对于小型注塑模，可将主流道衬套与定位环设计成一个整体，但在多数情况下均分开设计。 (2)主流道衬套应选用优质钢材（如T8A等），热处理后硬度为5357HRC。 (3)衬套的长度应与定模配合部分的厚度一致，主流道出口处的端面不得突出在分型面上，否则不仅会造成溢料，而且还会压坏模具。 (4)衬套与定模之间的配合采用H7/m6。,3 定位环设计,定位环与注塑机定模固定板中心的定位孔相配合，其作用是为了使主流道与喷嘴和机筒对中，除了将定位环与主流道衬套设计成整体结构之外，单个的定位环形式可参考图6-10和图6-11设计。其中，图6-10是根据日本工业标准JISB5111-1964规定的应用实例，而图-11则是一些具有特殊形状的定位环，可应用于不同的场合。,返回,图6-11 特殊形状定位环应用图例 （）,返回,设计定位环时应注意事项下事项： （1）定位环与注塑机定模固定板上的定位孔之间采取比较松动的间隙配合，如H11/h11或H11/b11。 （2）对于小型模具，定位环与定位孔的配合长度可取810mm，对于大型模具则可取1015mm。 （3）在图6-10中，图a是最常用的定位环形式；图b可以不在定模上加工安装定位环的台阶孔，图c用定位环压住A型主流道衬套，以防衬套退出定模的结构；图d用定位环压住B型主流道衬套，以防衬套退出定模的结构。,（4）由于规格相近的注塑机常因生产厂家不同，其上的定位孔经常不一致，所以，为了提高模架的标准化程度，可将定位环做成图6-11a、b所示的结构。在这两种结构中，若将与注塑机定位孔配合的直径dj以及与定模上定位孔配合的直径dm做成通用或标准尺寸，则只要更换定位环便可使同一模架适用于不同的注塑机。 （5）在图6-11中，图c是用台阶孔压住A型主流道衬套的定位环结构，其中孔径Dh要求与定位环直径dh配合；图d、e所示的定位环结构是为了便于更换主流道衬套，另外也可以防止衬套在注塑时后退；图f所示的定位环适用于延伸喷嘴结构。,6.2.2 横浇口式主流道,横浇口式主流道平行于模具分型面并开设在分型面一侧或两侧，只适用于直角式注塑模。横浇口式主流道结构比较简单，其截面形状可为圆形、半圆形、椭圆形和梯形，但以椭圆形应用最广。横浇口式主流道的末端可开设冷料穴，深度约取45mm，主流道表壁的表面粗糙度应小于Ra0.320.63m（8以上）。横浇口式主流道尺寸的设计可参考图6-12。,返回,6.3 分流道设计,6.3.1 设计分流道时应注意以下事项： （）分流道布排应尽量平衡。 （2）分流道的截面形状可参考图6-13设计。,其中： 圆形截面（图6-13a）分流道的比表面积（流道表壁面积与容积的比值）最小，塑料熔体的热量不易散发，所受流动阻力也小，但需要开设在分型面两侧，而且上、下两部分必须互相吻合，所以加工难度较大； 梯形截面（图6-13b）分流道容易加工，且熔体的热量散发和流动阻力都不大，因此最为常用，其截面尺寸除可参考其它书籍，也可按以下比例设计，即h=2/3b1,b2=3/4b1，b1根据成型条件和模具结构确定，通常可取510mm； U形截面（图6-13c）分流道的优缺点和梯形的基本相同，常用于小型制品，其截面尺寸可参考其它书籍（也有资料介绍h=1.25R）； 半圆形截面（图6-13d）和矩形截面（图6-13e）分流道因为比表面积较大，一般不常用。,（3）分流道的尺寸需根据制品的壁厚、体积、形状复杂程度以及所用塑料的性能等因素而定，具体结构可参考图6-14设计。对大型制品h值可取大些，角可取小些，分流道长度Lf一般在830mm之间，也可根据模腔数量适当加长，但不宜小于8mm，否则会给修磨带来困难。,（4）分流道表壁的表面粗糙度不宜太小,以免冷料带入模腔,一般要求达到Ra1.252.5m(6) 即可.这样做可增大对外层塑料熔体的流动阻力,使其流速减小并与中心熔体之间具有一定的速度差,以保证熔体流动时具有合适的切变速率和剪切热。 （5）当分流道设计的比较长时,其末端应留有冷料穴,以防前锋冷料堵塞浇口或进入模腔,造成充模不足或影响制品的熔接强度。 （6）设计分流道时应将热量损失和流动阻力作为主要矛盾进行考虑,只有在保证塑料熔体能够在足够的压力和合理的温度下充满模腔时,才能尽量减小分流道截面积和长度以便降低原材料消耗。,6.3.2 多型腔模具的浇注系统流动平衡,对多腔模具的基本要求是应使各个型腔能够同时充满且各个型腔的压力相同，才能保证各个型腔所成型出的塑件尺寸、性能一致。有资料介绍，若不同型腔熔体压力相差69MPa，则收缩率会相差0.50.75之多。多型腔模具浇注系统流动平衡的目的就是要达到上述要求。可分为如下两种情况。 (一)各型腔塑件相同时 这种情况生产中遇到最多，各个型腔为相同的塑件(形状、大小、厚度完全相同)、用于小塑件的大批量生产。型腔分布和浇注系统平衡有如下两种方式。,1 流动支路平衡 这种情况是指相对于主流道按一定布局分布的各个型腔，从主流道到达各个型腔的分流道、浇口，其长度、断面形状和尺寸都完全相同、即到达各型腔的流动支路是完全相同的，如图6-15所示。只要对各个流动支路加工的误差很小，就能保证各个型腔同时充模，压力相同。如图615所示 。,返回,2 熔体压降平衡 有时，由于型腔数量太多，或由于模具总体结构所限，难于采用上述各流动支路平衡方法。这时，到达各个型腔的分流道断面形状和断面大小可以相同，但长度不同，进入各个型腔的浇口断面大小也因而不同，如图6-16所示。对于这种设计方案，只有通过对各个型腔浇口断面大小的调节，使熔体从主流道流经不同长度的分流道，并经过断面大小不同的各型腔浇口产生相同的压降，达到使各型腔同时充满。目前尚无一个准确计算方法确定各型腔浇口断面尺寸，主要是靠试模后修正浇口尺寸。,返回,根据实际经验，可能存在如下两种情况： (1)型腔愈远，浇口愈大。 当分流道比较长，断面尺寸又较小，熔体流至较远型腔会产生较大压降和温降，特别是粘度对压降和温降比较敏感的塑料，型腔愈远，浇口断面积应愈大，才能保证各型腔同时充满。 (2)型腔愈远，浇口愈小。 这似乎不符合一般的规律，但生产实际证明确实存在。一般是当分流道断面尺寸较大时容易出现，因为分流道的流动阻力比浇口小得多，从主流道流向分流道的熔体首先不会越过断面很小的浇口充满较近的型腔，而是首先充满整个分流道待压力升高后，再由远及近地充入各个型腔，这时，型腔愈远，浇口断面反而应该愈小。,应该指出，熔体对不同距离型腔的填充顺序影响因素是极其复杂的，它不仅仅只是与分流道断面大小和长度有关，还与塑料熔体的温度、压力、粘度、模温以及粘度对压降和温降的敏感程度有关，无论出现上述那种情况，主要都应经过试模后修正浇口尺寸达到各个型腔的平衡。,(二)各型腔塑件不同时,如图6-17所示，设有大小不同的型腔1、2，到达各型腔的分流道和浇口尺寸如图中所示。由于型腔大小不同，应调节各分流道、浇口的断面尺寸和长度，在保证熔体流动线速度和压降相同的情况下同时充满。,因此，应使：,如果到达各型腔的流道长度不同，还应对长度进行调节。将关系式 改写为： 则:,与式（6-3）比较可得：,对于断面为矩形的流道，可得到类似的流道平衡关系式： 和 各型腔浇口尺寸平衡，可以采用类似的方法。,6.4.1 冷料井与Z形拉料杆匹配,冷料井底部装一个头部为Z形的圆杆，动、定模打开时，借助头部的Z形钩将主流道凝料拉向动模一侧，顶出行程中又可将凝料顶出模外。Z形拉料杆除了不适用于采用脱件板脱模机构的模具外，是经常采用的一种拉料形式。Z形拉料杆安装在顶出元件(顶杆或顶管)的固定板上，与顶出元件的运动是同步的如图6-18(a)所示。 图6-18(b)、(c)分别表示锥形冷料井和圆环槽形冷料井与推料杆的匹配。将冷料井设计为带有锥度或带一环形槽，动、定模打开时冷料本身可将主流道凝料拉向动模一侧，冷料井之下的圆杆在顶出行程中将凝料推出模外。这两种匹配形式也适用于除脱件板脱模机构以外的模具。,6.4 冷料井与拉料杆合理匹配,返回,6.4.2 锥形或圆环槽形冷料井与推料杆匹配,Z形拉料杆适用于所有热塑性塑料，也适于热固性塑料注塑。由于顶出后从Z形钩上取下冷料井凝料时需要横向移动，故顶出后无法横向移动的塑件不能采用Z形拉料杆，如图6-19所示。,6.4.3 冷料井与带球形头部的拉料杆匹配,当模具采用脱件板脱模机构时，不能采用上述几种拉下主流道凝料的形式，应采用端头为球形的拉料杆。球形拉料杆的球头和细颈部分伸到冷料井内，被料井中的凝料包围，如图6-20(a)所示。动、定模打开时将主流道凝料拉向动模一侧，顶出行程中，脱件板将塑件从主型芯上脱下的同时也将主流道凝料从球头上脱下，如图6-20(b)所示。这里应该注意，球形拉料杆应安装在型芯固定板上，而不是顶杆固定板上。 与球形拉料杆作用相同的还有菌形拉料杆和尖锥形拉料杆，分别如图6-20(c)和(d)所示。尖锥形拉料杆只是当塑件带有中心孔时才采用。为增加拉下主流道凝料的可靠性，锥尖部分取较小锥度，并将表面加工得粗糙一些。,返回,6.5 流动比与流动面积比,在模具设计时，设计人员担心的问题是这个模具能否成型。当然，模具完成后，分析一下试模的结果，马上就能判断模具的设计合理与否。不过，最好在设计阶段就能估计它是否合理。目前普遍缺乏系统性的资料，而实验性的资料也只有流动比一种。 成型的首要条件是能否填充，而填充又与流动性有密切的关系，而流动性又与流道长度及厚度有关。所谓流动比就是指流道的长度与厚度之比。如图6-21所示，我们把各流道的流动比之和称为这个制品的流动比。如果流动比在使用树脂所确定的数值之内，那么树脂大致上能够成型。,返回,流动比= 这种流动比因树脂的配比、树脂的温度、注塑压力、浇口种类及流道长度的不同而有很大差别，所以难以准确确定。只有大致的标准值，供设计模具流道时参考。,关于判断表面积大的制品能否成型的大致依据，一般认为有必要将面积比与流动比一并考虑，但由于缺乏确切的系统性资料，还不能被应用。 一般认为制品的面积比在（13×10-4）（13×10-5）mm-1之内可以成型。 另外，有些不属于填充的问题，如制品的成型与锁模压力及注塑压力有关。注塑树脂压力作用于型腔投影面积上的成型压力若超过锁模压力，那么将造成装模台板移动及模具分模面开启而产生飞边，以致失去尺寸精度，其结果必然会产生次品。所以在设计结束时，必须同时审核流动比与面积比。,6.6 浇口设计,6.6.1 作用和要求 浇口是流道和型腔之间的连接部分，也是注塑模进料系统的最后部分，其基本作用是： 1 使从流道来的熔融塑料以最快的速度进入并充满型腔；,2 型腔充满后，浇口能迅速冷却封闭，防止型腔内还未冷却的热料回流。 浇口的设计与塑件形状、断面尺寸、模具结构、注塑工艺条件(压力)及塑料性能等因素有关系。但是，根据上述两项基本作用来说，浇口的截面要小，长度要短，因为只有这样才能满足增大料流速度、快速冷却封闭、便于与塑件分离以及浇口残痕最小等要求。 塑件质量上的缺陷，如缺料、缩孔、拼缝线、发脆、分解、浇口白斑、翘曲等，也常常是由于浇口设计不良所造成的。,6.6.2 类型 浇口的形式多种多样，但通常用的浇口有如下十一种： 1 宽浇口：断面积较大，主要适用于浇口直接进料的塑件和粘度较高的塑料(如ABS塑料、聚甲基丙烯酸甲脂)以及熔融指数较小的聚烯烃塑料和深度不一致或厚度不均匀的大型塑件。宽浇口能形成流线型料流，减小塑件的收缩、气泡和拼缝线等缺陷。盘形浇口、扇形浇口或环形浇口都属于这一类。,2 窄浇口：断面积较小，多用于边缘或中心进料的塑件，特别适用于易流动的，即粘度较小的塑料，其主要优点是： (1)浇口冷却封闭迅速，因而缩短了注塑总周期； (2)由于浇口快速冷却封闭，就减少了保压的必要，相应降低了浇口区的内应力； (3)浇口凝料容易摘除干净，因而改善了塑件后处理，节省了修整工序。点浇口(又叫尖浇口)、侧边浇口、爪式浇口等都属于这一类。,3 侧浇口：又叫边缘浇口，开设在塑件的边缘如图6-23(a)或边缘顶面如图6-23(b)。这种浇口不影响塑件外观，有时可避免旋流纹。在侧浇口进入或连接型腔的部位，应成圆角以防劈裂。,4 环形浇口：如图6-24所示，适用于长管形塑件。这种浇口能使熔料环绕型芯均匀进入型腔，充模状态较好，排气效果比侧浇口好，能减少拼缝痕迹。当模具中有细长成型芯时(如笔杆)、采用环形浇口比盘形浇口好，因型芯可以两端固定，提高了刚度。但环形浇口的凝料切除比较困难。,5 扇形浇口：图6-25适用于长条或扁平而薄的塑件，例如托盘、标尺、盖板等。由于熔融塑料横向分散进入型腔，所以减少了流纹和定向效应。对于着色料来说，可以减少用点浇口所产生的流纹。扇形浇口的凝料摘除不但困难，浇口残痕比较明显。,6 盘形浇口：如图6-26适用于管状或扁平和浅的环形塑件。这种浇口具有进料点对称、充模均匀、能消除拼缝线、排气便利等优点。浇口凝料常用冲切法切除，所以，选择其位置时应考虑冲切工艺上的要求。(错、错、错）,7 轮辐式浇口：如图6-27适用于管状或扁平和浅环形塑件，熔融塑料从注口经过与轮辐式流道相连的浇口进入型腔。这种浇口切除凝料比较方便，但容易产生拼缝痕。,8 中心浇口：如图6-28所示，直接和注口连接，所以又叫直接浇口，适用于单腔模具和大型塑件。这种浇口的优点是物料流程较短，压力损失小，但浇口凝料留在塑件上，需进行修正。,9 点浇口又叫针状浇口：如图6-29所示，是一种较小的小浇口，通常用于流动性大的塑料。如聚苯乙烯等。浇口的长度很短，不超过其直径，所以脱模后塑件上的浇口残痕不明显，不需要再修正浇口痕迹。这种浇口被广泛采用，但采用这种浇口时，常常要在模具上增加一分型面，以便浇口凝料脱模。 对于厚壁塑件来说，由于浇口快速冷却封闭，阻碍了补偿收缩的保压压力的传递；在注塑压力过大的情况下，会造成熔融塑料的漩流和浇口附近部位的塑料定向；对于薄壁塑件来说，当排气不良时，也容易造成浇口部位塑料的焦烧，产生黑色条斑或黑点。,返回,10 潜伏式浇口：又叫隧道式浇口，如图6-30至图6-34所示，适用于要求自动切除浇口凝料的注塑模。这种浇口和流道成一定角度与型腔连接，因而形成能切断浇口尾料的刀口。图6-30中L为1.8毫米左右，L1为3毫米左右。 如果浇口开在定模上，开模时，刀口切断浇口尾料而使塑件脱模。这时，流道和浇口料被浇口附近的带料杆拉住而留在定模上。塑件脱模后，再靠定模上的顶出机构顶出凝料。,返回,11 护耳形浇口：如图6-35至图6-37所示，专用于透明度高和要求无内应力的塑件，如聚甲基丙烯酸甲脂制品。从流道来的熔融塑料，通过一窄浇口进入耳槽，然后由耳槽再进入型腔，物料经过窄浇口能使其温度升高，有利于塑料的流动。 在采用这种浇口时，物料进入和浇口成一角度的耳槽中，就立即碰在对壁上，形成平滑的料流而逐渐进入型腔，不致造成涡流，保证了塑件的外观质量。 由于其窄浇口离塑件较远，所以产生的定向效应不致影响塑件质量。浇口常为正方形或矩形；耳槽最好是矩形，但有时也制成半圆形；流道最好采用圆形截面。,返回,6.6.3 浇口部位的选择,塑件上浇口开设部位的选择，应注意以下几点。 1 避免熔体破裂现象在塑件上产生缺陷。浇口的尺寸如果比较小，而且正对着一个宽度和厚度都比较大的型腔，则塑料熔体在高压下以很大的速度流过浇口时，由于受到过高的剪切应力，将产生喷射和蠕动(蛇形流)等熔体破裂现象。有时塑料熔体从型腔的一端直接喷射到另一端，造成折叠，使成型制品上产生波纹状痕迹，或在高剪切速率下，喷出高度定向的细丝或断裂物很快冷却变硬，与而后进入型腔的塑料不能很好地熔合。从而造成制品缺陷或表面疵瘢，如图6-38所示。同时喷射还会使型腔内的空气难以顺序地排出，在塑件上形成气泡或焦痕。,返回,克服熔体破裂的办法有两个：一个是加大浇口的断面尺寸，降低流速，但此法随之亦减小了充模速率。另一个是采用冲击型浇口，即浇口开设方位正对着型腔壁或粗大型芯，如图6-39所示。图6-39(a)、(c)、(e)为非冲击型浇口，图6-39(b)、(d)、(f)为冲击型浇口。高速料流冲击在型腔壁或型芯上，从而改变流向，降低流速，均匀地填充型腔，使熔体破裂现象消失。这对提高塑件质量、避免表面缺陷是很有效的措施。采用护耳式浇口就是冲击型浇口的类型，可以避免喷射现象，尤其有利于成型要求透明度高的塑料制品。,返回,2 考虑分子取向方位对塑件性能的影响。一般来说，希望塑料注塑制品具有各向同性，因此，应尽量减少在流动方向上由于充模和补料而造成的分子取向作用，然而要完全避免取向几乎是不可能的。对塑件来说，垂直于流向和平行于流向的强度、应力开裂倾向等都存在着差别。如图6-40所示为一带有金属嵌件的聚苯乙烯塑件，由于收缩使嵌件周围的塑料层有很大的周向应力。当浇口开在图示A的位置时，分子取向方向与周向应力方向相垂直，此零件使用几个月后即产生开裂；若将浇口改在图示B的位置，分子取向沿着周向应力的方向，从而使应力开裂现象大为减少。,返回,流动距离越长，由于冷凝表面层与中心流动层之间的速度差越大，使分子取向程度增大，补料引起的内应力也越大；反之，流动距离短，则分子取向引起的内应力也减小，翘曲变形因之大为减少，如图6-41所示的大型平板形塑件，如果只用一个中心浇口，由于流动距离长，制品将出现翘曲变形，者改用四个或五个点浇口，则可有效地防止翘曲变形。,在特殊情况下，也可利用分子高度取向来改善塑件的某些性能。例如，聚丙烯铰链为达到几千万次弯折而不断裂，要求在铰链处分子高度取向。为此将两个点浇口开设在图6-42中A的位置，熔融塑料通过很薄的铰链(约0.25毫米厚)充满盒盖的型腔，在铰链处分子产生高度取向，脱模时又立即使它弯曲，以获得拉伸取向。,3 有利于流动、排气和补料。当塑件壁厚相差较大时，应在避免喷射的前提下，把浇口开在接近截面最厚处。反之，如将浇口开在薄壁处，则熔融塑料进入型腔后，不但流动阻力大，而且很容易冷却，这都会影响物料的流动距离。,如图6-43所示的盒形制件，图（a）中由于圆周壁比顶部壁厚大，当采用侧浇口进料时，熔融塑料首先充满圆周型腔，而在顶部形成封闭的气囊，使顶部型腔内的气体不能顺利排出，将造成制品中存在的气泡、疏松、充模不满、熔接不牢或者在注塑时由于气体被压缩而产生高温，将塑件局部烧焦碳化。因此，在远离浇口的部位，在型腔最后充满处，应设计排气槽，或利用顶出杆、活动型芯等处的间隙来排气。从排气角度出发，最好将浇口开在顶部，从中心进料（图（c），以容易充满型腔并消除熔接痕。如从塑件外观质量要求出发不允许顶部中心进料时，则可增加顶部壁厚，仍采用侧浇口（图（b），使顶部先充满，最后充填浇口对边的分型面处。,返回,当塑件上带有加强筋时，可以利用加强筋作改善塑料流动的通道。如图6-44(a)所示的侧面带有多个加强筋的塑件，也容易在顶部两端形成气囊，但如在顶部开设一条纵向长筋见图(b)，将有助于物料分配和排气。 从有利于补料的角度出发，厚截面处往往是塑件最后凝固的地方，极易因体积收缩而形成表面凹陷或真空泡，如将浇口开设在厚壁处则有利于补缩。,返回,4 减少熔接痕和增加熔接牢度。为减少塑件上熔接痕的数量，在流程不太长时，如无特殊需要，最好不要开设两个或更多的浇口，如图6-45所示。,对于圆环形塑件，为了减少熔接痕，浇口最好开在塑件的切线方向，如图6-46（a）图所示。图6-46（b）是采用扇形浇口，浇口去除后，在塑件上留下较大的痕迹。对于较大型的圆环塑件，可采用图6-46(c)、(d)所示的浇口形式。为了增加熔接牢度，可在熔接部位外侧开设溢料穴，如图6-46(a)、(b)中a处所示，使前锋冷料溢出。,在前面讨论浇口形式时，曾介绍过圆环式浇口与轮幅式或爪形浇口的特点。当成型圆筒形塑件时，采用圆环式浇口不但排气良好，而且没有熔接痕，其缺点是去除浇口困难，而采用轮幅式或爪形浇口时，浇口越多则熔接痕数量也越多。 对于体积较大的框形或箱形塑件，若只采用一个浇口，则流程较长，弯折亦较多，造成注塑压力损失较大，料流前端温度下降过多，以致熔接不牢，强度明显下降。因此在设计中应力求使各方向的流程较为接近，如图6-47中图(a)浇口位置较好，而图（b）中流程长，熔接点强度降低较多。,返回,对大型塑件，可以增加过渡浇口(图6-48(b)中的A处)以缩短流程，提高熔接牢度。还可采用多个点浇口来缩短流程(如图6-49(b)所示)。,返回,返回,对熔接痕的方位也应加以注意，如图6-50所示，有两个圆孔的平板塑件，其中图(b)的浇口位置较为合理，熔接痕的方位对强度影响较小；图(a)中的浇口位置在注塑成型后，熔接痕与小孔连成一线，使强度大大降低。,5 防止料流将型芯或嵌件挤歪变形。对于有细长型芯的圆筒形塑件，应避免偏心进料以防型芯产生弯曲变形，如图6-51所示，图(a)浇口位置不够合理，图(b)采用两侧对称进料虽可防止型芯弯曲，但增加了熔接痕，且易造成顶部排气不良，图(c)采用顶部中心进料，效果最好。,图6-52所示为一聚碳酸酯矿灯壳体，图(a)由顶部中心进料，由于浇口较小，中间型腔流速大于两边，使中间首先充满，而两侧尚未充满，于是产生了侧向力P1和P2，加上型芯长达150毫米，以致充模时型芯产生了弹性变形，造成脱模困难，顶出时产品发生破裂。图(b)将浇口加宽，使中心和两边进料速度趋于均匀，但去除浇口后残留痕迹大。图(c)采用两个正对型芯的冲击型浇口，使中间和两侧能均匀地同时进料，而且浇口尺寸小，避免了图（a）、(b)的缺点。,返回,END,