MIM注塑模具设计中浇口位置和结构形式的优缺点及选用方法

作者: cnpim CNPIM 2015年01月21日
浇口亦称进料口,是连接分流道与型腔熔体的通道。浇口选择恰当与否直接关系到注塑制品能否 完好、高质量地注射成型。浇口设计包括浇口截面形状与尺寸的确定和浇口位置的选择。关于浇口截面形状及尺寸的确定,很多教科书都有提及,这里不再重复。笔者现根据不同注塑制品的特点,比较各种类型浇口的差异,讨论浇口位置及其结构形式的选择方法和原则。

浇口位置对熔体流动前沿的形状和保压压力的效果都起着决定性的作用,因此也决定了注塑制品的强度和其它性能。对于影响确定浇口位置的因素来说,包括制品的形状、大小、壁厚、尺寸精度、外观质量及力学性能等。此外,还应考虑浇口的加工、脱模及清除浇口的难易程度。正确的浇口位置可以避 免出现那些可以预见的问题。

 

一. 浇口的类型与位置

在注塑模设计中,按浇口的结构形式和特点,常用的浇口形式有下列11种。

1. 直浇口:即是主流道浇口,属于非限制性浇口,见图1

(1)优点:塑料熔体由主流道的大端直接进入型腔,因此具有流动阻力小、流程短及补给时间长等特点。这样的浇口有良好的熔体流动状态,熔体从型腔底面中心部位流向分型面,有利于排气;这种浇口形式使注塑制品和浇注系统在分型面上的投影面积最小,模具结构紧凑,注塑机受力均匀。

 

(2)缺点进料处有较大的残余应力,容易导 致注塑制品翘曲变形,同时浇口较大,去除浇口痕迹较困难且痕迹较大,影响美观,所以这类浇口多用于注射成型大中型长流程、深型腔、筒形或壳形注塑制品,尤其适合于聚碳酸酯、聚砜等高粘度塑料。另外,这种形式的浇口只适合于单型腔模具。

在设计这类浇口时,为了减小与注塑制品接触处的浇口面积,防止该处产生缩口、变形等缺陷,一方面应尽量选用较小锥度的主流道锥角(为2~4°),另一方面应尽量减小定模板和定模座的厚度。


2. 侧浇口:国外将侧浇口称为标准浇口,见图2。侧浇口一般开设在分型面上,塑料熔体从内侧或外侧充满模具型腔,其截面形状多为矩形(扁槽),改变浇口宽度与厚度可以调节熔体的剪切速率及浇口的冻结时间。这类浇口可根据注塑制品的形状特征选择其位置,加工和修整方便,因此它的应用较广泛。

(1)优点:浇口截面小,能减小浇注系统熔料的消耗量,去除浇口容易,痕迹不明显。适合于各种形状的注塑制品,但对细长桶形注塑制品不宜采用。

(2)缺点:注塑制品和浇口不能自行分离,存在熔接痕,注塑压力损失较大,对深型腔注塑制品的排气不利。


3. 扇形浇口:扇形浇口如图3所示,一般开设在分型面上,从型腔外侧面进料,浇口沿进料方向逐渐加宽,厚度则逐渐减薄。从浇口进入型腔的塑料熔体波前较为平直,可减少翘曲变形,用来成型宽度较大的板状塑料制品颇为适宜。

 

4. 薄片浇口:又称为平缝式浇口,见图4。浇口的分配流道 与型腔侧边平行,其长度通常大于塑料制品宽度。

(1)优点:塑料熔体通过薄片浇口以较低的速 度均匀地进入型腔,其料流呈平行流动,可避免翘曲变形,常用来成型平直的大面积薄壁塑料制品。

(2)缺点:去除浇口较为困难,从而增加了塑料制品的生产成本。

 

5. 护耳浇口:护耳浇口(见图5)主要用于高透明的平板形塑料制品及变形要求很小的塑料制品。

(1)优点:护耳浇口是在型腔侧面开设耳槽,熔体通过浇口冲击在耳槽侧面上产生摩擦热,从而 改善了流动性,经调整方向和速度后,在护耳处均匀而平稳地进入型腔,可以避免喷流。

(2)缺点:浇口切除较为困难,浇口痕迹较大。


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