塑料模具的浇注系统和排气系统是模具设计的关键组成部分,它们直接影响着注塑产品的质量和生产效率。本章将深入探讨这两个系统的设计要点。
浇注系统是指从注射机喷嘴到型腔之间的进料通道,包括主流道、分流道、浇口和冷料穴。设计时需考虑塑料的流动特性和流动比范围,以确定各个部分的尺寸。浇注系统分为热流道和冷流道两种形式,热流道可减少废料,提高生产效率,而冷流道则更为经济。设计时应尽量保持流道的平直,降低表面粗糙度,并均匀布置浇口,以确保熔体压力降的一致性,从而保证制品质量。
在浇注系统设计中,有以下几个关键点:
1. 流道尽量减少弯折,表面粗糙度要求在Ra1.6至Ra0.8mm之间。
2. 考虑模具是单腔还是多腔,浇注系统应与型腔布局对称。
3. 避免在单面开设浇口,以防模具受力不均。
4. 设计时要考虑浇口的去除和制品外观的影响,如采用点浇口,需注意脱浇口位置。
5. 一模多腔时,避免大小相差悬殊的制品共用模具,以减小应力不均。
6. 主流道设计应避免直接冲击小直径型芯或嵌件,防止变形或断裂。
7. 流程尽可能短,以缩短填充时间。
8. 浇注系统位置应在分型面上,利于加工和填充。
9. 大批量生产时,浇注系统应便于自动脱落,利于自动化生产。
10. 主流道有收缩现象时,应留有加工余量。
11. 浇口位置应选择型腔宽敞、厚壁处,便于熔体流入。
12. 减少熔接痕的产生,或将其置于制品不重要部位。
主流道设计主要包括整体式、组合式和浇口套式三种结构。垂直式主流道通常设计为圆锥形,锥角α为2°~4°,大端直径D在4~12mm之间。主流道始端凹球面半径R略大于注塑机喷嘴球直径,深度H为2~5mm。倾斜式主流道则可以减少熔体与模具的碰撞,有利于熔体流动。
接着,我们来看分流道设计。其设计原则包括:
1. 熔体应以最短路径、最小损耗快速射入型腔。
2. 保证各型腔进入的熔体温度和压力一致。
3. 转折处用圆弧过渡,与浇口连接处采用斜面。
4. 截面和长度尽可能小,但仍需保证足够的注射压力。
5. 避免专用刀具,便于加工和使用标准工具。
6. 每节流道比下节大10%~20%,以适应熔体流动变化。
排气系统设计是保证塑料熔体顺利成型的关键。它需要排除型腔内的空气和其他挥发物,防止气泡和制品缺陷的产生。设计时,应在模具适当位置设置排气槽,保持适当的深度和宽度,同时避免影响制品的外观和精度。排气槽的位置通常位于模具合模线附近、型腔边缘或模具分型面上。
塑料模具的浇注系统和排气系统设计是模具设计的核心环节,涉及到多个因素的综合考虑,包括塑料特性、模具结构、生产效率以及制品质量。通过精细设计,可以有效地优化注塑过程,提高产品的合格率和生产效率。