ProE模流分析教程 第六章 模具设计

发布日期:[10-12-17 18:21:00] 浏览人次:[]

图6-6  热流道系统之种类:(a)绝热式、(b)内部加热式、和(c)外部加热式。

6-2  流道平衡

  如果可能的话,应使用自然平衡流道系统来平衡进入模穴的熔胶流动。让熔胶平衡地流入模穴是高品质塑件之先决条件,藉由改变流道的尺寸与长度可以达成自然平衡的流道系统。假如无法达成自然平衡之流道系统,可以改用人工平衡流道系统,经由改变浇口尺寸获得相似的平衡充填,但是会显著地影响浇口的冷凝时间,进一步影响塑件的均质。应用模流分析软件的流道平衡工具,可以使人工平衡流道系统变得更节省时间和成本,并且获得平衡充填的塑件,参阅图6-7。

图6-7  人工平衡流道系统之成形塑件

  要平衡流道系统,促成熔胶流向距离竖浇道最遥远的模穴,可以缩减充填其它模穴的流道口径。但必须注意到,太小的流道口径可能使流道内的熔胶提前凝固,造成短射;另一方面,小口径流道会增加剪切热,使熔胶黏滞性降低,造成更快速的充填。此外,应该牢记非标准规格的流道口径会增加模具的制作成本与维修成本。

  人工平衡流道系统有可能因为塑料差异就射出不同品质的塑件,所以需要更严谨地控制成形条件。只要成形件稍有变化,充填模式就可能改变,造成不平衡的充填。

  在流道设计的最终阶段,模流分析软件可以协助确认流动速率对于流道系统设计的敏感度,并且决定适当的成形条件。例如,使用鱼骨形流道系统时,不同的进浇速率会造成不同充填模式。一般而言,低进浇速率将先充饱远离竖浇道的模穴;高进浇速率则先充饱靠近竖浇道的模穴。原因在于低进浇速率的熔胶流动到第一个浇口时,会因流动阻力而流向流道的其它部分,等到流道系统内充满熔胶之后,上游的第一个浇口因部分熔胶凝固而产生较大的流动阻力,于是,下游的模穴较先充饱,如图6-8所示。

图6-8  使用不同射出速度之不平衡流道系统的流动模式

6-2-1 流道设计规则

  流道设计对于塑件品质与产能有绝对的影响,本节之流道设计规则提供了流道设计的基本规范。

在流道尺寸方面,流道截面面积不应该小于竖浇道截面面积,以便熔胶可以快速流到浇口区域。但是必须注意不要使用太大口径的流道,才能够降低废料量。选择冷流道口径应考虑能够使用标准刀具加工者优先。对于大部分的塑料,建议流道最小直径为 1.5 mm(0.06英吋)。未加填充材料的塑料之典型流道尺寸可以参考表 6-1。梯形流道的高度与宽度大约相等,而且每边各有 5°~15°的斜角。

每当流道有分支,其分支流道的直径应该要小于主流道的直径,因为只有较少量的熔胶会流进分支。而且,从经济观点而言,应减少流道内的的熔胶量,以减少废料。当主流分流到N个分支流道时,主流道直径(dmain)和分支流道直径(dbranch)的关系为:

dmain =dbranch×N1/3

考虑熔胶温度,一般而言,小尺寸流道比大尺寸流道为佳,其可以产生较大量的黏滞热,有效地提升熔胶温度,而不必采用高温料管。不当地应用高温料管可能会导致塑料裂解。然而,小尺寸流道系统有可能提前凝固,造成短射。

所有的流道必须在交接处设计一冷料井(cold slug well),帮助熔胶流进流道系统和模穴。图6-9显示冷料井的长度通常等于流道直径。流道与另一分支流道相交处,通常在流道延伸处设置冷料井。

图6-9  冷料井

流道的设计必须顾及顶出和脱模的方便性,提供适当的剖面和脱模斜角。对于大部份的塑料而言,必须将流道表面抛光,以方便熔胶流动和顶出塑件。加长的流道系统应该采用多竖浇道拉杆(multiple sprue pullers)和多重顶出位置。

设计热浇道系统时,应咨询塑料供货商,以确定正确的歧管尺寸和进浇量。

6-3  浇口设计

  浇口是熔胶流进模穴处的小开口,一个塑件的浇口设计包括浇口种类、尺

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