文档介绍：模具浇口、嵌件设计简介及注意事项
摘要:论述了浇口位置及数目对塑件质量的影响,浇口分类及注意事项;嵌件设计要点
关键词:浇口位置,浇口设计,嵌件
一、模具浇口设计
1. 浇口的位置和数目
. 浇口位置与喷流(Jetting)的关系
浇口若能布置成冲击型浇口-- 也就是使得进浇后的塑料熔体立刻冲击到一阻挡物(如型腔壁、芯型销等),让塑流稳定下来,就可以减少喷流的机率。
. 浇口的位置和数目与熔接痕(Weld Line)的关系
熔接痕是两股熔胶的波前(Melt Front)相遇后所形成的线条。就塑件的外观或是强度而言,熔接痕都是负面的。
每增加一个浇口,至少要增加一条熔接痕,同时还要增加一个浇口痕(Gate Mark)、较多的积风(Air Trap)以及流道的体积。所以在型腔能够如期充填的前提下,浇口的数目是愈少愈好。为了减少浇口的数目,每一浇口应在塑流力所能及的流动比之内(Flow Length to Thickness Ratio),找出可以涵盖最大塑件面积的进浇位置。
更改浇口位置以后,能够将熔接痕自敏感处移除为上策。如果熔接痕无法移除,那么增加波前的熔胶温度(Melt Temperature);或是减少两相遇波前的熔胶温度差(Melt Temperature Difference);或是增加两波前相遇后的熔胶压力(Melt Pressure);或是增加熔胶波前相遇时的遇合角(Meeting Angle),都可以改善熔接痕的质量。
. 浇口的位置和数目与积风(Air Trap)的关系
积风是型腔内的空气和熔胶释出的气体被熔胶包围后的缺陷。积风的存在,重则导致短射(Short Shot)或焦痕(Burn Mark),轻亦影响外观和强度。
每增加一个浇口,就会增加积风发生的机率。当塑件厚薄差异大时,如果浇口位置设置不当,就会因为跑道现象(Race Track Effect)而导致积风。
. 浇口位置与迟滞效应(Hesitation Effect)的关系
迟滞效应是熔胶流到厚薄交接处的时候,由于薄处的流阻较大,而在该处阻滞不前的效应。这种效应重则产生短射,轻亦形成迟滞痕(亦即高残余应力带)。
浇口应置于距离可能发生迟滞效应的最远处,以消除或减轻迟滞。
. 浇口位置与缩痕(Sink Mark)和缩孔(Void)的关系
pensation Flow)能够维持得最久, 厚壁处才不会因为较大的收缩,而使得缩痕和缩孔更容易发生。
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浇口位置与溢料(Flash)的关系
型腔布置和浇口开设部位应立求对称,防止模具承受偏载而产生溢料现象。如(图一)所示,b)的布置较之a)为合理。
. 浇口位置与流动平衡(Flow Balance)的关系
就单型腔模具而言,熔胶波前于同一时间抵达型腔各末端,就叫做流动平衡。流动平衡的设计使得熔胶的压力、温度以及体积收缩率的分布比较均匀,塑件的质量较好。所以浇口位置的选择以是否达成流动平衡为准。
流动平衡与否,可以模拟充模的CAE进行确认。对浇口数目相同但是浇口位置不同的设计而言,能以最小的射压(Injection Pressure)和锁模力(Clamp Force)充模的设计是流动最平衡的设计。
就多型腔模具(Multi-cavity Mould)而言,熔胶波前于同一时间抵达各型腔末端,就叫做流动平衡。在非平衡布置的多型腔模具中,注道到各型腔的流道长度不同,或者各型腔的形状和尺寸不尽相同。这时可以调整浇口上游的支流道的剖面尺寸(如直径或厚度等),以达到流动平衡的目的。一般调整浇口剖面尺寸的作法并不可取,一来此非长久之计(浇口小,容易耗蚀,流动平衡不能持久) ,二来若是浇口厚度也在调整之列,就会失去浇口作为划一封凝时间(Freeze Time或Seal Time)的功能。
当支流道比较细长(一般在200mm以上),可采用以下公式来平衡塑流:
. 浇口位置与塑件平面度的关系
浇口的布置若能形成单一方向流(Uni-directional Flow) - 也就是塑料熔体进入型腔后,其波前能以一平直的形式推进,那么塑料在流动方向和垂直流动方向的收缩就不会相互牵制,可以产生平面度高的塑件。
浇口的布置若能使得塑料熔体先流经型腔的平直部分,后流到型腔的弯曲部分,就可以减少残余应力对塑件中心面的不对称度,发生翘曲的可能性可以减少。
. 浇口位置与型芯偏移的关系
正确的浇口位置使得进浇后的塑料熔体对型芯施加相互抵消的压力,免得型芯因单边受力太大而偏移,以致成型的塑件在压力大的一侧较厚,而在压力小的一侧较薄,这也会造成脱模困难以及塑件损坏。
2. 浇口的型式和尺寸
塑料
浇口形式
硬度
PVC
PE
P