澆注系統(tǒng)是注塑模具設(shè)計中重要的問題之一。澆注系統(tǒng)是引導(dǎo)塑料熔體從注塑機噴嘴到模具型腔為止的一種完整的輸送渠道。它具有傳質(zhì)、保壓和傳熱的功能。對塑件質(zhì)量具有決定性的影響。它的設(shè)計是否合理,影響著模具的整體結(jié)構(gòu)及其工藝操作的難易程度。
澆注系統(tǒng)的作用,是將塑料融體順利地充滿到模腔深處,以獲得外形輪廓清晰,內(nèi)在質(zhì)量優(yōu)良的塑料產(chǎn)品。因此要求在充模過程中,做到快而有序,壓力損失小,熱量散失少,排氣條件好,澆注系統(tǒng)凝料易于與制品分離或切割。
普通流道澆注系統(tǒng):
普通的流道系統(tǒng),也稱作澆道系統(tǒng),或是澆注系統(tǒng),是熔融塑料自射出機射嘴到模穴的必經(jīng)通道。流道系統(tǒng)包括主流道、分流道以及澆口等。
1、主流道:
主流道是連接機臺噴嘴至分流道入口處之間的一段通道,是塑料進(jìn)入模具型腔時先經(jīng)過的地方?梢岳斫獬蓮淖⑺軝C噴嘴開始到分流道止的熔融塑料的流動通道。
其尺寸,大小與塑料流速和充模時間長短有密切關(guān)系。太大造成回收冷料過多,冷卻時間增長,包藏空氣增多。易造成氣泡和組織松散,極易產(chǎn)生過流和冷卻不足;
如流徑太小,熱量損失增大,流動性降低,注射壓力增大,造成成型困難。一般情況下,主流道會制造成單獨的澆口套,鑲在母模板上。但是也有一些例外,一些小型的模具,由于要求沒有那么高,就可以直接在母模板上開設(shè)主流道,而不必使用澆口套。
一般常見的主流道有下列三種結(jié)構(gòu):
(1)定模部分由整體結(jié)構(gòu)的簡單主流道結(jié)構(gòu) 這種結(jié)構(gòu)常常用于簡單模具。
(2)定模部分由兩塊模板所組成的主流道結(jié)構(gòu) 主流道也可在其兩塊模板上直接教工而成。為避免錯形而產(chǎn)生流道中的塑料脫出不利和簡化加工精度,應(yīng)在兩部分結(jié)合處設(shè)有0.1mm的小臺階。
(3)澆口套鑲?cè)胧街髁鞯澜Y(jié)構(gòu) 目前普遍采用的主流道結(jié)構(gòu),是以澆口套的形式鑲?cè)肽0逯械慕Y(jié)構(gòu)。這種主流道結(jié)構(gòu)適用于所有注塑模具,為防止?jié)部谔妆蛔⑺軝C噴嘴撞傷,應(yīng)采取淬火處理使其具有一定的硬度。
2、分流道:
也稱作分澆道或次澆道。是指在注射或傳遞模塑的多模腔或多澆口模具中,連接主流道末端和澆口之間的一段流道。隨模具設(shè)計,可再區(qū)分為第一分流道以及第二分流道。
分流道簡單地說,就是主流道到澆口之間的一段過渡區(qū)域,能使熔融塑料的流向取得平緩轉(zhuǎn)換;對于多模穴模具,同時擁有均勻分配塑料到各模穴的功能。分流道在多型腔的模具中分流道必不可少,而在單型腔的模具中,有的則可省去分流道。因此,在我們進(jìn)行分流道的設(shè)計時,應(yīng)充分考慮,如何盡可能減小在流道內(nèi)的壓力損失和避免熔體溫度降低,當(dāng)然,也要兼顧考慮減小流道的容積。
對于不同塑膠材質(zhì),分流道會有所不同,但有一個設(shè)計原則是所有分流道設(shè)計都應(yīng)該要去遵守的:那就是我們必須盡量保證分流道的表面積與其體積之比的值小。即在分流道長度一定的情況下,要求分流道的表面積或側(cè)面積與其截面積之比值小。
3、澆口:
也稱為進(jìn)料口,是分流道跟模穴間的狹小通口,也是短小而薄的部分。其作用在于利用緊縮流動面而使塑料達(dá)到加速的效果,高剪切率可使塑料流動性良好(因為塑料的切變致稀特性);黏滯加熱的升溫效果也有提高料溫、降低黏度的作用。
在成型完畢后,澆口先固化封口,有阻止塑料回流,以及避免模穴壓力下跌過快,使成型品產(chǎn)生收縮凹陷的功能。成型后,則方便剪除,以分離流道系統(tǒng)及塑件。
澆口可以理解成熔融狀態(tài)下的塑料在通過澆注系統(tǒng)進(jìn)入型腔前的一道“坎”,是連接分流道和型腔的進(jìn)料通道。主要有兩個功能:第一,對塑料熔體流入型腔起著控制作用;第二,當(dāng)注塑壓力撤銷后,必須封鎖型腔,但同時,我們必須保證型腔中還沒有完全冷卻和固化的塑料不會因此而倒流。
4、冷料井:
也稱作冷料穴。目標(biāo)在于儲存補集充填初始階段較冷的塑料波前,阻止冷料直接進(jìn)軍模穴,影響充填品質(zhì)或阻塞澆口。目的是貯存因兩次注塑間隔中產(chǎn)生的冷料頭和熔體流動的前鋒冷料,以防止熔體冷料進(jìn)入型腔,造成下一個成形品有流痕產(chǎn)生所設(shè)計。冷料井的位置,一般設(shè)置在主流道末尾處,但當(dāng)分流道長度比較長時,在其末端也應(yīng)設(shè)置冷料井。