3.4 澆注系統(tǒng)的確定
注塑模具的澆注系統(tǒng)通常包括主流道、分流道、澆口及冷料穴。
澆注系統(tǒng)在設計時應注意到:
控制流道長度,縮短熔體流程;位置的選擇上,應盡量對稱于模具軸線,已便保證各型腔能均衡進料。
主流道的形狀通常為圓錐狀,通常把它設計在主流道的襯套中,入口地方的大小跟注塑機噴嘴的大小應一致。應注意控制主流道長度和內(nèi)壁的表面粗糙度(一般控制在Ra=0.8μm以下),這樣有利于熔體從注塑機順利流入模具。
分流道是 澆口跟主流道間的通道,在小型塑件單型腔模具中可不設分流道。分流道長度一般為8~30mm,對于比較長的分流道,應該在末端設置冷料穴;分流道表面粗糙 度應控制在Ra=1.6μm 以下;分流道截面形狀可以選擇正方形、梯形、圓形、半圓形、U形等,分流道有平衡式和非平衡式兩種布置形式。
平衡式從主流道到所有型腔的流程長度、斷面形狀和尺寸都相同,這種結(jié)構(gòu)有利于每個型腔均衡地進料。非平衡式從主流道到各個型腔的流程不盡相同,要實現(xiàn)每個型腔同時均勻地進料,需要選擇相應的澆口尺寸。相對于平衡式分流道而言,非平衡式分流道的型腔排列比較緊湊,總流程短。
澆口是分流道與型腔之間的細短澆道。澆口的形狀、尺寸和進料位置都影響著塑件的質(zhì)量。常見的塑件缺陷,如縮孔、缺料、熔接痕和翹曲等,都可能和澆口設計有關(guān)。
為了能讓熔料以較快的速度進入并充滿型腔,并能在充滿后能適時冷卻封閉,在澆口設計時應該綜合考慮塑料性能、塑件形狀、截面尺寸、模具結(jié)構(gòu)及注射工藝參數(shù)等因素,使?jié)部诘拿娣e盡可能小些,長度盡可能短些。
冷料穴,一般設計在主流道上。冷料穴是用來存儲并拉出兩次注射間隔中產(chǎn)生的冷料及熔體流動的前鋒冷料,防止“冷料”進入型腔影響塑件質(zhì)量。冷料穴的形狀一般有帶Z形拉料鉤的,帶球頭形的和倒錐形的三種。
3.5 排氣系統(tǒng)的設計
在塑料填充型腔的過程中,必須將熱空氣排到模具外,否則,塑件容易產(chǎn)生填充不足、出現(xiàn)接縫等方面的缺陷。
排氣形式主要有:利用模具零件之間的間隙,將型腔中的氣體排出、排氣槽排氣和多孔粉末冶金件滲導排氣。
3.6 成型零件(凹模、型芯)的結(jié)構(gòu)設計
凹模也稱為型腔,用來實現(xiàn)塑件外表面形狀的成型。其結(jié)構(gòu)形式主要有:整體式凹模、整體嵌入式凹模、四壁拼合式凹模、鑲嵌式凹模、瓣合式凹模。
型芯用來實現(xiàn)塑件內(nèi)表面形狀的成型。其有兩種結(jié)構(gòu)形式:整體式型芯、組合式型芯。凹模和型芯應根據(jù)塑件的要求,結(jié)合生產(chǎn)條件,準確計算出工作尺寸,確保有足夠的強度和剛度,表面粗糙度根據(jù)塑件材料和表面質(zhì)量要求來確定,一般控制在Ra=0.4μm以下。
3.7 脫模機構(gòu)的設計
注塑模通常使用推桿脫模機構(gòu)進行脫模。推桿結(jié)構(gòu)主要有標準推桿、階梯狀推桿和組合推桿三種形式。推桿的直徑通常選擇Φ0.8~1.2mm,不宜過細。推桿跟模板(或型芯)之間的配合長度L=(1.5~2)d。
推桿應該布置在脫模阻力比較大的位置,且不能離型芯、鑲件和冷卻水道太近,推桿不可以穿過冷卻水道;澆口附近應力大、強度低,推桿不應設置在這個位置;對于允許出現(xiàn)推出痕跡的產(chǎn)品,可以采用推出耳的結(jié)構(gòu),在成型鑲塊或者嵌件上設置推桿。
3.8 模架尺寸和類型的確定
各種注塑模的結(jié)構(gòu)類型雖然有很大差別,但它們的基本結(jié)構(gòu)都差別不大,都由主模板、導柱導套、復位桿及結(jié)構(gòu)模板(動模座板、定模座板、推件板、墊塊、模腳等)兩大類。
任何一副模具均由主模板與結(jié)構(gòu)模板按一定順序裝配而成,這些零件構(gòu)成了模具的框架,我們稱之為模架。為了節(jié)約設計和制造的時間,將模架標準化是目前普遍使用的方法。通常根據(jù)澆口的形式、塑件的頂出、型芯固定方式、塑件的尺寸來確定模架的類型。
3.9 注塑機的選擇和參數(shù)校核
注塑機可以分為立式、臥式和角式三種。
在選擇注塑機時,必須注意:注塑機每次實際的注射量應在大注射量的80%以內(nèi);鎖模力必須大于模具型腔注射時所產(chǎn)生的脹開力。
3.10 模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設置
注塑模具溫度控制的好壞將決定塑件的質(zhì)量的好壞,影響制品的生產(chǎn)效率。塑件在型腔內(nèi)的冷卻要均勻、快速,以便減小塑件的內(nèi)應力。
在設計冷卻系統(tǒng)時,必須注意:
a.在結(jié)構(gòu)允許的情況下,應使冷卻更均勻,冷卻孔應盡量多些、大些;
b.在位置上,冷卻孔應盡量避開可能產(chǎn)生熔接痕的部位;
c.應保證冷卻平衡,定模與動模都應冷卻,冷卻孔盡量排列在型腔周圍,在澆口與厚壁處,應加強冷卻。