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59模 具 工 業(yè) 2008年 第 34卷 第 12期 注 射 成 型 中 澆 口 形 式 對 塑 件 質 量 的 影 響 曹 承 云 湖 南 常 德 紡 織 機 械 有 限 公 司 湖 南 常 德 415100 摘 要 用 生 產 實 例 介 紹 了 不 同 澆 口 形 式 及 位 置 對 塑 料 熔 體 在 型 腔 中 的 填 充 模 式 和 注 射 成 型 后 塑 件 的 內 在 機 械 物 理 性 能 及 表 觀 質 量 的 影 響 關 鍵 詞 澆 口 位 置 填 充 模 式 熔 接 痕 中 圖 分 類 號 TQ320 TG241 文 獻 標 識 碼 B 文 章 編 號 1001 2168 2008 12 0059 03 Theinfluenceof gateformsonthe quality ofin jectionmoulded parts CAOChen g yun Chan gdeTextileMachiner y Co Ltd Chan gde Hunan415100 China Abstract Basedon p racticalexam plesin p roduction stud y wasmadeoneffectsofvarious gate formsandlocationonthefillin gp atternof plasticmeltinmouldcavit y theinternalmechanicaland p hysical p roperties andsurface qualit y ofthein jectionmoulded p roducts Key words gatelocation fillin gp attern weldline 方 面 存 在 差 異 但 它 們 的 差 異 性 不 大 可 以 說 每 一 種 方 案 都 可 以 采 取 但 如 果 從 模 具 類 型 來 考 慮 若 采 用 兩 板 模 的 模 具 結 構 那 就 只 能 采 用 方 案 1 但 模 具 中 心 與 噴 嘴 進 料 中 心 不 重 合 只 能 依 靠 2 個 液 壓 缸 將 塑 件 從 模 具 中 頂 出 若 采 用 三 板 模 則 無 需 使 用 液 壓 缸 頂 出 塑 件 因 為 頂 出 中 心 與 噴 嘴 進 料 中 心 重 合 認 為 方 案 2 與 方 案 3 均 可 但 方 案 2 優(yōu) 于 方 案 3 因 為 方 案 3 的 加 工 任 務 量 比 方 案 2 稍 微 偏 大 且 澆 口 無 須 修 剪 以 上 3 種 方 案 在 實 踐 中 均 使 用 過 根 據(jù) 使 用 的 實 際 效 果 建 議 采 用 方 案 2 其 他 2 種 方 案 也 不 錯 5 結 束 語 通 過 應 用 MPI6 1 軟 件 對 2 種 CAE流 動 方 案 進 行 填 充 對 比 分 析 不 僅 得 到 了 一 套 切 實 可 行 的 流 動 方 案 還 豐 富 了 工 藝 人 員 的 CAE知 識 為 將 來 開 發(fā) 更 加 復 雜 的 產 品 打 下 了 堅 實 的 技 術 基 礎 隨 著 CAE 軟 件 在 注 塑 行 業(yè) 的 不 斷 推 廣 使 用 必 將 大 大 縮 短 新 產 品 的 開 發(fā) 周 期 和 費 用 提 高 塑 料 制 品 的 生 產 效 率 和 質 量 為 企 業(yè) 帶 來 良 好 的 經(jīng) 濟 效 益 參 考 文 獻 1 北 京 市 塑 料 工 業(yè) 公 司 塑 料 成 型 工 藝 M 北 京 中 國 輕 工 業(yè) 出 版 社 1996 2 塑 料 模 具 設 計 手 冊 編 寫 組 塑 料 模 具 設 計 手 冊 K 北 京 機 械 工 業(yè) 出 版 社 2002 1 引 言 影 響 塑 料 制 品 注 射 成 型 的 因 素 大 致 有 塑 料 性 能 如 黏 度 彈 性 及 熱 性 能 等 工 藝 參 數(shù) 如 注 射 壓 力 溫 度 速 度 等 模 具 結 構 如 澆 口 形 狀 尺 寸 及 位 置 分 型 面 的 選 擇 冷 卻 系 統(tǒng) 加 熱 系 統(tǒng) 等 注 塑 機 結 構 性 能 如 預 塑 和 不 預 塑 等 以 及 制 品 的 結 構 形 狀 等 在 注 射 成 型 工 藝 過 程 中 集 中 體 現(xiàn) 為 塑 料 在 型 腔 中 的 流 變 特 性 它 直 接 影 響 塑 件 的 微 觀 及 宏 觀 特 征 決 定 了 塑 件 物 理 機 械 性 能 其 中 進 澆 口 的 設 計 包 括 澆 口 的 數(shù) 目 位 置 形 狀 和 尺 寸 的 設 計 常 用 的 澆 口 收 稿 日 期 2008 07 03 作 者 簡 介 曹 承 云 1965 男 湖 南 常 德 人 工 程 師 主 要 從 事 模 具 設 計 與 開 發(fā) 工 作 地 址 湖 南 常 德 紡 織 機 械 有 限 公 司 電 話 13973660768 電 子 信 箱 hunanwanqiu 表 4 三 種 方 案 對 比 分 析 方 案 種 類 模 具 類 型 是 否 使 用 油 缸 澆 口 類 型 注 射 壓 力 MPa 充 填 時 間 s 最 大 鎖 模 力 kN 方 案 1 兩 板 模 使 用 側 澆 口 64 552 612482 7 方 案 2 三 板 模 不 使 用 點 澆 口 71 272 552598 9 方 案 3 三 板 模 不 使 用 點 澆 口 側 澆 口 72 382 502673 7 60 模 具 工 業(yè) 2008年 第 34卷 第 12期 類 型 有 側 澆 口 點 澆 口 潛 伏 澆 口 等 下 面 結 合 具 體 實 例 來 分 析 不 同 的 進 澆 形 式 熔 體 在 型 腔 中 的 填 充 模 式 及 對 塑 件 質 量 的 影 響 2 零 件 介 紹 圖 1 所 示 零 件 材 料 為 含 玻 纖 聚 丙 烯 圖 1 零 件 圖 3 不 同 澆 口 位 置 形 式 及 熔 體 流 動 分 析 3 1 方 案 1 點 澆 口 和 偏 舌 端 位 置 3 1 1 模 具 結 構 模 具 結 構 為 三 板 式 脫 料 板 脫 模 澆 口 類 型 為 點 澆 口 1 模 4 件 型 芯 為 固 定 型 芯 其 流 道 形 式 及 澆 口 位 置 如 圖 2 所 示 圖 2 流 道 形 式 3 1 2 熔 體 在 型 腔 中 的 流 動 模 式 當 塑 料 熔 體 從 噴 嘴 中 噴 出 到 主 流 道 時 熔 體 與 模 具 主 流 道 壁 接 觸 使 熔 體 前 沿 冷 卻 當 熔 體 前 沿 再 與 冷 料 穴 接 觸 時 再 次 冷 卻 此 時 塑 料 的 黏 度 較 大 在 噴 嘴 壓 力 下 使 其 粘 在 冷 料 穴 及 存 入 料 穴 中 在 持 續(xù) 噴 嘴 壓 力 下 后 進 熔 體 沖 破 前 沿 冷 卻 層 向 兩 邊 分 流 道 作 直 線 推 移 熔 體 前 沿 越 接 近 澆 口 熔 體 所 受 到 的 剪 切 應 力 越 大 在 剪 切 應 力 作 用 下 熔 體 溫 度 急 劇 升 高 熔 體 流 動 加 快 充 模 的 前 段 時 間 熔 體 在 壁 厚 區(qū) 呈 現(xiàn) 噴 射 現(xiàn) 象 由 于 流 體 的 管 口 效 應 噴 射 到 一 定 時 間 后 前 進 熔 體 堆 積 在 澆 口 處 受 到 型 腔 壁 的 冷 卻 一 部 分 粘 附 在 型 腔 壁 上 一 部 分 在 后 來 熔 體 的 作 用 下 在 型 腔 內 作 波 浪 式 的 推 移 流 動 熔 體 料 流 與 型 腔 模 壁 接 觸 部 分 因 迅 速 冷 卻 而 速 度 減 低 變 為 冷 卻 的 不 動 層 或 作 相 對 的 蠕 動 因 不 動 層 隔 離 了 熔 體 與 模 壁 起 到 保 溫 作 用 熔 體 料 流 中 心 部 分 基 本 保 持 原 有 溫 度 中 心 部 分 黏 度 小 前 移 速 度 快 前 沿 表 面 由 于 與 空 氣 接 觸 而 形 成 高 黏 度 的 前 沿 薄 膜 在 后 來 熔 體 的 推 擠 作 用 下 沖 破 前 沿 薄 膜 張 力 重 新 形 成 新 的 前 沿 薄 膜 使 前 沿 轉 向 模 壁 而 形 成 塑 件 的 外 表 面 雖 然 在 模 壁 上 形 成 了 冷 卻 凝 固 層 但 在 噴 嘴 高 壓 下 也 會 作 相 對 的 移 動 只 不 過 移 動 速 度 慢 并 且 伴 有 拉 伸 現(xiàn) 象 直 至 固 化 為 止 如 此 重 復 的 流 動 就 形 成 了 波 浪 式 的 推 移 流 動 當 料 流 進 入 狹 窄 的 頸 部 時 在 噴 嘴 高 壓 下 料 流 方 式 由 肉 厚 區(qū) 的 波 浪 式 推 移 流 動 變 為 直 線 式 推 移 流 動 直 至 填 充 整 個 型 腔 3 2 方 案 2 矩 形 澆 口 和 頸 端 邊 口 位 置 3 2 1 模 具 結 構 模 具 結 構 為 三 板 式 脫 料 板 脫 模 澆 口 類 型 為 矩 形 側 澆 口 1 模 4 件 型 芯 為 嵌 入 式 活 動 型 芯 其 流 道 形 式 及 澆 口 位 置 如 圖 3 所 示 圖 3 流 道 形 式 3 2 2 熔 體 在 型 腔 中 的 流 動 模 式 與 方 案 1 相 同 當 塑 料 熔 體 從 噴 嘴 中 噴 出 到 主 流 道 時 熔 體 與 模 具 主 流 道 壁 接 觸 使 熔 體 前 沿 冷 卻 當 熔 體 前 沿 與 冷 料 穴 接 觸 時 再 次 冷 卻 此 時 塑 料 的 黏 度 較 大 在 噴 嘴 壓 力 下 其 粘 在 冷 料 穴 或 存 入 料 穴 中 在 持 續(xù) 噴 嘴 壓 力 下 后 進 熔 體 沖 破 前 沿 冷 卻 層 向 兩 邊 分 流 道 作 直 線 推 移 熔 體 前 沿 越 接 近 澆 口 熔 體 所 受 到 的 剪 切 應 力 越 大 在 剪 切 應 力 作 用 下 熔 體 溫 度 急 劇 升 高 熔 體 流 動 越 快 由 于 澆 口 位 置 距 型 芯 很 近 充 模 前 期 料 流 首 先 與 型 芯 表 面 接 觸 并 反 流 與 澆 口 附 近 型 腔 表 面 接 觸 然 后 從 型 芯 兩 側 逐 步 包 附 型 芯 并 以 向 四 周 輻 射 式 的 推 移 流 動 形 式 逐 步 61模 具 工 業(yè) 2008年 第 34卷 第 12期 塑 料 連 體 帽 注 射 模 設 計 黃 克 榮 百 家 麗 中 國 照 明 電 器 有 限 公 司 江 蘇 儀 征 211400 摘 要 分 析 了 塑 料 連 體 帽 生 產 工 藝 指 出 了 模 具 設 計 難 點 設 計 了 1 種 2 次 分 型 的 內 抽 芯 結 構 可 消 除 產 品 內 表 面 的 斜 頂 痕 跡 模 具 結 構 簡 單 制 造 方 便 經(jīng) 實 際 生 產 驗 證 動 作 可 靠 產 品 表 面 質 量 好 關 鍵 詞 連 體 帽 2 次 分 型 內 抽 芯 斜 頂 痕 跡 中 圖 分 類 號 TQ320 文 獻 標 識 碼 B 文 章 編 號 1001 2168 2008 12 0061 03 Developmentofin jectionmouldfor plastictwinca p HUANGKe ron g Baijiali China IlluminationCo Ltd Yizhen g Jian gsu211400 China Abstract Throu ghanal ysisonthetechnolo gicalcharacteristicofat ypeof plastictwinca p theke y desi gn pointswerereached Thenanin jectionmouldwithtwo ste pp artin g andinternalcore p ulling mechanismforformin g the partwasdevelo ped Thea pp licationofthemouldeliminatesthedintdue toinclinede jectionandthusthesurface qualit y isim p roved Key words twinca p two ste pp artin g internalcore p ulling dintduetoinclinede jection 向 壁 厚 區(qū) 填 充 直 至 充 滿 整 個 型 腔 4 填 充 形 式 對 塑 件 質 量 影 響 由 2 種 方 案 的 填 充 模 式 可 知 方 案 2 是 當 料 流 沖 出 澆 口 后 首 先 噴 射 在 型 芯 的 表 面 在 受 到 型 芯 的 阻 力 時 同 時 型 芯 表 面 對 熔 體 也 產 生 反 作 用 力 而 產 生 倒 流 在 注 射 壓 力 和 反 作 用 力 兩 股 力 作 用 下 熔 體 首 先 粘 附 于 型 芯 與 型 腔 表 面 并 瞬 時 堆 積 在 澆 口 附 近 在 后 續(xù) 料 流 的 推 動 下 熔 體 按 最 小 阻 力 規(guī) 律 從 型 芯 兩 側 逐 步 包 附 型 芯 并 填 充 整 個 型 腔 這 種 流 動 形 式 易 使 塑 件 在 料 流 匯 合 處 產 生 熔 接 痕 而 影 響 塑 件 的 表 觀 質 量 在 壓 力 流 速 和 溫 度 等 工 藝 參 數(shù) 設 置 不 合 理 時 尤 為 突 出 和 內 在 物 理 機 械 性 能 并 且 這 種 澆 口 位 置 處 在 產 品 的 邊 口 處 由 于 邊 口 壁 薄 在 澆 口 處 的 熔 體 易 快 速 冷 凝 產 生 提 前 封 膠 不 利 于 后 續(xù) 保 壓 補 料 而 且 該 矩 形 澆 口 設 置 在 產 品 壁 厚 較 薄 的 邊 口 處 脫 模 時 矩 形 澆 口 易 帶 走 產 品 上 材 料 造 成 產 品 邊 口 缺 料 影 響 塑 件 的 質 量 圖 2 所 示 的 方 案 1 點 澆 口 位 置 設 置 在 如 圖 所 示 的 偏 舌 端 位 置 其 熔 體 的 料 流 填 充 方 式 與 圖 3 所 示 的 方 案 2 完 全 不 一 樣 縮 短 了 主 流 道 至 噴 嘴 間 距 離 使 主 流 道 內 熔 體 溫 度 與 噴 嘴 溫 度 趨 于 接 近 有 利 于 熔 體 在 流 道 中 流 動 料 流 沖 出 澆 口 后 無 型 芯 阻 礙 有 利 于 熔 體 在 型 腔 中 流 動 由 于 澆 口 與 型 芯 的 距 離 拉 大 因 而 延 緩 了 與 型 芯 及 型 腔 壁 接 觸 而 形 成 的 冷 卻 凝 固 層 有 利 于 提 高 塑 件 的 表 觀 質 量 由 于 料 流 不 像 圖 3 所 示 從 型 芯 的 兩 側 壁 逐 步 包 附 型 芯 填 充 型 腔 因 而 改 變 了 料 流 推 移 方 式 避 免 了 料 流 匯 合 處 的 發(fā) 生 從 而 消 除 了 熔 接 痕 有 利 于 提 高 塑 件 的 內 在 物 理 機 械 性 能 由 于 澆 口 處 在 塑 件 壁 厚 區(qū) 有 利 于 后 續(xù) 的 保 壓 補 料 從 而 可 有 效 地 改 善 因 收 縮 引 起 的 表 觀 缺 陷 5 結 束 語 生 產 中 用 方 案 1 設 計 制 作 了 模 具 與 方 案 2 模 具 生 產 的 產 品 進 行 比 較 其 結 果 與 上 述 對 料 流 模 式 的 分 析 基 本 一 致 但 在 實 際 生 產 過 程 中 要 注 意 澆 口 處 排 氣 問 題 否 則 澆 口 處 的 氣 斑 留 在 塑 件 表 面 影 響 產 品 質 量 因 此 在 注 射 成 型 工 藝 中 注 射 模 澆 口 設 計 的 合 理 與 否 是 影 響 塑 件 質 量 不 可 忽 視 的 重 要 因 素 之 一 應 根 據(jù) 塑 件 的 材 料 特 性 結 構 特 點 表 面 質 量 要 求 及 工 藝 等 選 擇 澆 口 形 式 參 考 文 獻 1 葉 蕊 實 用 塑 料 加 工 技 術 M 北 京 金 盾 出 版 社 2001 2 王 興 天 塑 料 成 型 技 術 M 北 京 化 學 工 業(yè) 出 版 社 2002 3 陳 萬 林 塑 料 模 具 設 計 與 制 造 教 程 M 北 京 希 望 電 子 出 版 社 2001