模具的澆注系統(tǒng)是指模具中從注塑機(jī)噴嘴開始到型腔入口為止的流動(dòng)動(dòng)通道，它可分為普通流道澆注系統(tǒng)和無流道澆注系統(tǒng)兩大類型。普通流道澆注系統(tǒng)包括主流道、分流道、冷料井和澆口組成。如圖9-1所示。
1.2 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循如下原則：
1 . 結(jié)合型腔的排位，應(yīng)注意以下三點(diǎn)： a .盡可能采用平衡式布置，以便熔融塑料能平衡地充填各型腔； b .型腔的布置和澆口的開設(shè)部位盡可能使模具在注塑過程中受力均勻； c .型腔的排列盡可能緊湊，減小模具外形尺寸。
2 . 熱量損失和壓力損失要小 a .選擇恰當(dāng)?shù)牧鞯澜孛妫?b .確定合理的流道尺寸； 在一定范圍內(nèi)，適當(dāng)采用較大尺寸的流道系統(tǒng)，有助于降低流動(dòng)阻力。但流道系統(tǒng)上的壓力降較小的情況下，優(yōu)先采用較小的尺寸，一方面可減小流道系統(tǒng)的用料，另一方面縮短冷卻時(shí)間。 c .盡量減少?gòu)澱郏砻娲植诙纫汀?/p>
3 . 澆注系統(tǒng)應(yīng)能捕集溫度較低的冷料，防止其進(jìn)入型腔，影響塑件質(zhì)量；
4 . 注系統(tǒng)應(yīng)能順利地引導(dǎo)熔融塑料充滿型腔各個(gè)角落，使型腔內(nèi)氣體能順利排出；
5 . 防止制品出現(xiàn)缺陷； 避免出現(xiàn)充填不足、縮痕、飛邊、熔接痕位置不理想、殘余應(yīng)力、翹曲變形、收縮不勻等缺陷。
6 . 澆口的設(shè)置力求獲得最好的制品外觀質(zhì)量澆口的設(shè)置應(yīng)避免在制品外觀形成烘印、蛇紋、縮孔等缺陷。
7 . 口應(yīng)設(shè)置在較隱蔽的位置，且方便去除，確保澆口位置不影響外觀及與周圍零件發(fā)生干涉。
8 . 考慮在注塑時(shí)是否能自動(dòng)操作 9 .考慮制品的后續(xù)工序，如在加工、裝配及管理上的需求，須將多個(gè)制品通過流道連成一體。
流道設(shè)計(jì)
1 主流道的設(shè)計(jì)
(1) 定義： 主流道是指緊接注塑機(jī)噴嘴到分流道為止的那一段流道，熔融塑料進(jìn)入模具時(shí)首先經(jīng)過它。一般地，要求主流道進(jìn)口處的位置應(yīng)盡量與模具中心重合。
(2) 設(shè)計(jì)原則： 熱塑性塑料的主流道，一般由澆口套構(gòu)成，它可分為兩類：兩板模澆口套和三板模澆口套。 參照?qǐng)D9-2，無論是哪一種澆口套，為了保證主流道內(nèi)的凝料可順利脫出,應(yīng)滿足:
D = d + (0.5 ~ 1) mm (1) R1= R2 + (1 ~ 2) mm
冷料井的設(shè)計(jì) (1) 定義及作用：
冷料井是為除去因噴嘴與低溫模具接觸而在料流前鋒產(chǎn)生的冷料進(jìn)入型腔而設(shè)置。它一般設(shè)置在主流道的末端，分流道較長(zhǎng)時(shí)，分流道的末端也應(yīng)設(shè)冷料井。
(2) 設(shè)計(jì)原則 ：
一般情況下，主流道冷料井圓柱體的直徑為6 ~ 12mm，其深度為6 ~ 0mm。對(duì)于大型制品，冷料井的尺寸可適當(dāng)加大。對(duì)于分流道冷料井，其長(zhǎng)度為(1 ~ 1.5)倍的流道直徑。 (3) 分類：
a . 底部帶頂桿的冷料井
由于第一種加工方便，故常采用。Z形拉料桿不宜多個(gè)同時(shí)使用，否則不易從拉料桿上脫落澆注系統(tǒng)。如需使用多個(gè)Z形拉料桿，應(yīng)確保缺口的朝向一致。但對(duì)于在脫模時(shí)無法作橫向移動(dòng)的制品，應(yīng)采用第二種和第三種拉料桿。根據(jù)塑料不同的延伸率選用不同深度的倒扣d。若滿足：(D-d)/D< d1，則表示冷料井可強(qiáng)行脫出。其中d1是塑料的延伸率。="" 表9-1="" 樹脂的延伸率(="" %="">
b . 推板推出的冷料井 這種拉料桿專用于膠件以推板或頂塊脫模的模具中。拉料桿的倒扣量可參照表9-1。
錐形頭拉料桿(圖 9-4 c 示)靠塑料的包緊力將主流道拉住，不如球形頭拉料桿和菌形拉料桿(圖9-4 b、c 所示)可靠。為增加錐面的摩擦力，可采用小錐度，或增加錐面粗糙度，或用復(fù)式拉料桿(圖9-d示)來替代。后兩種由于尖錐的分流作用較好，常用于單腔成型帶中心孔的膠件上，比如齒輪模具。
c . 無拉料桿的冷料井
對(duì)于具有垂直分型面的的注射模，冷料井置于左右兩半模的中心線上，當(dāng)開模時(shí)分型面左右分開，制品于前鋒冷料一起拔出，冷料井不必設(shè)置拉料桿。見圖9-5。
d . 分流道冷料井
一般采用圖9-6中所示的兩種形式：圖a所示的將冷料井做在后模的深度方向；圖b所示的將分流道在分型面上延伸成為冷料井。有關(guān)尺寸可參考圖9-6。
分流道的設(shè)計(jì)
熔融塑料沿分流道流動(dòng)時(shí)，要求它盡快的充滿型腔，流動(dòng)中溫度降盡可能小，流動(dòng)阻力盡可能低。同時(shí)，應(yīng)能將塑料熔體均衡地分配到各個(gè)型腔。所以，在流道設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮：
(1) 流道截面形狀的選用
較大的截面面積，有利于減少流道的流動(dòng)阻力；較小的截面周長(zhǎng)，有利于減少熔融塑料的熱量散失。我們稱周長(zhǎng)與截面面積的比值為比表面積(即流道表面積與其體積的比值)，用它來衡量流道的流動(dòng)效率。即比表面積越小，流動(dòng)效率越高。 表9-2 不同截面形狀分流道的流動(dòng)效率及散熱性能
從表9-2中，我們可以看出相同截面面積流道的流動(dòng)效率和熱量損失的排列順序.
圓形截面的優(yōu)點(diǎn)是：
比表面積最小，熱量不容易散失，阻力也小。
缺點(diǎn)是：
需同時(shí)開設(shè)在前、后模上，而且要互相吻合，故制造較困難。U形截面的流動(dòng)效率低于圓形與正六邊形截面，但加工容易，又比圓形和正方形截面流道容易脫模，所以，U形截面分流道具有優(yōu)良的綜合性能。以上兩種截面形狀的流道應(yīng)優(yōu)先采用，其次，采用梯形截面。U形截面和梯形截面兩腰的斜度一般為5°-10°。
(2) 分流道的截面尺寸
分流道的截面尺寸應(yīng)根據(jù)膠件的大小、壁厚、形狀與所用塑料的工藝性能、注射速率及分流道的長(zhǎng)度等因素來確定。對(duì)于我們現(xiàn)在常見(2.0~3.0)mm壁厚,采用的圓形分流道的直徑一般在3.5~7.0mm之間變動(dòng)，對(duì)于流動(dòng)性能好的塑料，比如：PE、PA、PP等，當(dāng)分流道很短時(shí)，可小到Φ2.5mm。對(duì)于流動(dòng)性能差的塑料，比如：HPVC、PC、PMMA等，分流道較長(zhǎng)時(shí)，直徑可Φ10~Φ13mm。實(shí)驗(yàn)證明，對(duì)于多數(shù)塑料，分流道直徑在5~6mm以下時(shí)，對(duì)流動(dòng)影響最大。但在Φ8.0mm以上時(shí)，再增大其直徑，對(duì)改善流動(dòng)的影響已經(jīng)很小了。
一般說來，為了減少流道的阻力以及實(shí)現(xiàn)正常的保壓，要求：
a. 在流道不分支時(shí)，截面面積不應(yīng)有很大的突變；
b. 流道中的最小橫斷面面積大于澆口處的最小截面面積。
對(duì)于三板模來講，以上兩點(diǎn)尤其應(yīng)該引起重視。
在圖9-7的a圖中，H 3 D1 > D2 3 D3；d1大于澆口最小截面,一般取(1.5~2.0)mm，h =d1，錐度a及b一般取2°~3°，d應(yīng)盡可能大。為了減少拉料桿對(duì)流道的阻力，應(yīng)將流道在拉料位置擴(kuò)大，如圖9-7c所示；或?qū)⒗衔恢米鲈诹鞯劳瓢迳?，如圖9-7d 所。
在圖9-7的b 圖中，H 3 D1，錐度a及b一般取2°~3°，錐形流道的交接處尺寸相差0.5~1.0mm，對(duì)拉料位置的要求與圖9-7a 相同。
9.3 澆口設(shè)計(jì)
澆口是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，澆口的位置、類型及尺寸對(duì)膠件質(zhì)量影響很大。在多數(shù)情況下，澆口是整個(gè)澆注系統(tǒng)中斷面尺寸最小的部分(除主流道型的直接澆口外).
對(duì)于圓形流通截面，圓管兩端的壓力降為DP，有以下關(guān)系式：
式中 ha ------ 為熔融塑料的表觀粘度
L ---- 圓形通道的長(zhǎng)度
Q ---- 熔融塑料單位時(shí)間的流量 (cm3/sec)
R ---- 圓管半徑
對(duì)于模具中常見的窄縫形流動(dòng)通道，經(jīng)推導(dǎo)有
W ---- 窄縫通道的寬度
H ---- 窄縫通道的深度
從式(9-1)和(9-2)可知，當(dāng)充模速率恒定時(shí)，流動(dòng)中的模具入口處的壓力降DP與下列因素有關(guān)：
(1) 通道長(zhǎng)度越長(zhǎng)，即流道和型腔長(zhǎng)度越長(zhǎng)，壓力損失越大；
(2) 力降和流道及型腔斷面尺寸有關(guān)。流道斷面尺寸越小，壓力損失越大。矩形流道深度對(duì)壓力降的影響比寬度影響大得多。 一般澆口的斷面面積與分流道的斷面面積之比約為0.03~0.09，澆口臺(tái)階長(zhǎng)1.0~1.5mm左右。斷面形狀常見為矩形、圓形或半圓形。 9.3.1 澆口的類型
1.直接式澆口
優(yōu)點(diǎn)：(1) 壓力損失小；2) 制作簡(jiǎn)單。
缺點(diǎn)：(1) 澆口附近應(yīng)力較大；(2) 需人工剪除澆口(流道)；(3) 表面會(huì)留下明顯澆口疤痕。
應(yīng)用：(1)可用于大而深的桶形膠件，對(duì)于淺平的膠件，由于收縮及應(yīng)力的原因，容易產(chǎn)生翹曲變形。 (2)對(duì)于外觀不允許澆口痕跡的膠件，可將澆口設(shè)于膠件內(nèi)表面，如圖9-8c所示。這種設(shè)計(jì)方式，開模后膠件留于前模，利用二次頂出機(jī)構(gòu)(圖中未示出)將膠件頂出
2.側(cè)澆口
優(yōu)點(diǎn):1.)形狀簡(jiǎn)單，加工方便，2.)去處澆口較容易。
缺點(diǎn):1.)膠件與澆口不能自行分離，
2.)膠件易留下澆口痕跡。
參數(shù):
1.)澆口寬度W為(1.5~5.0)mm，一般取W=2H。大膠件、透明膠件可酌情加大 ；
2.)深度H為(0.5~1.5)mm。具體來說，對(duì)于常見的ABS、HIPS，常取H=(0.4~0.6)d ,其中d為膠件基本壁厚；對(duì)于流動(dòng)性能較差的PC、PMMA，取 H=(0.6~0.8)d；對(duì)于POM、PA來說，這些材料流道性能好，但凝固速率也很快，收縮率較大，為了保證膠件獲得充分的保壓，防止出現(xiàn)縮痕、皺紋等缺陷，建議澆口深度H=(0.6~0.8)d；對(duì)于PE、PP等材料來說，且小澆口有利于熔體剪切變稀而降低粘度，澆口深度H=(0.4~ 0.5)d。
應(yīng)用：1.)適用于各種形狀的膠件，但對(duì)于細(xì)而長(zhǎng)的桶形膠件不以采用。
3.搭接式澆口
優(yōu)點(diǎn)：1.)它是側(cè)澆口的演變形式，具有側(cè)澆口的各種優(yōu)點(diǎn)；
2.)是典型的沖擊型澆口，可有效的防止塑料熔體的噴射流動(dòng)。
缺點(diǎn)：1.)不能實(shí)現(xiàn)澆口和膠件的自行分離；
2.)容易留下明顯的澆口疤痕。
參數(shù)：可參照側(cè)澆口的參數(shù)來選用。
應(yīng)用：適用于有表面質(zhì)量要求的平板形膠件。
4.針點(diǎn)澆口
優(yōu)點(diǎn)：1.)澆口位置選擇自由度大，
2.)澆口能與膠件自行分離，
3.)澆口痕跡小，
4.)澆口位置附近應(yīng)力小。
缺點(diǎn)：1.)注射壓力較大，
2.)一般須采用三板模結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。
參數(shù)：1.)澆口直徑d一般為(0.8~1.5)mm，
2.)澆口長(zhǎng)度L為(0.8~1.2)mm。
3.)為了便于澆口齊根拉斷，應(yīng)該給澆口做一錐度a，大小15°~20°左右；澆口與流道相接處圓弧R1連接，使針點(diǎn)澆口拉斷時(shí)不致?lián)p傷膠件，R2為(1.5~2.0)mm，R3為(2.5~3.0)mm，深度h=(0.6~0.8)mm。
應(yīng)用：常應(yīng)用于較大的面、底殼，合理地分配澆口有助于減少流動(dòng)路徑的長(zhǎng)度，獲得較理想的熔接痕分布；也可用于長(zhǎng)桶形的膠件，以改善排氣。
5.扇形澆口
優(yōu)點(diǎn)：
1.)熔融塑料流經(jīng)澆口時(shí)，在橫向得到更加均勻的分配，降低膠件應(yīng)力；
2.)減少空氣進(jìn)入型腔的可能，避免產(chǎn)生銀絲、氣泡等缺陷。
缺點(diǎn)：1.)澆口與膠件不能自行分離，
2.)膠件邊緣有較長(zhǎng)的澆口痕跡，須用工具才能將澆口加工平整。
參數(shù)：1.)常用尺寸深H為(0.25~1.60)mm，
2.)寬W為8.00mm至澆口側(cè)型腔寬度的1/4。
3.)澆口的橫斷面積不應(yīng)大與分流道的橫斷面積。
應(yīng)用：常用來成型寬度較大的薄片狀膠件，流動(dòng)性能較差的、透明膠件。比如 PC、PMMA等。
6.潛伏式澆口(雞嘴入水)
優(yōu)點(diǎn)：1.)澆口位置的選擇較靈活；
2.)澆口可與膠件自行分離；
3.)澆口痕跡?。?/p>
4.)兩板模、三板模都可采用。
缺點(diǎn)：1.)澆口位置容易拖膠粉；
2.)入水位置容易產(chǎn)生烘?。?/p>
3.)需人工剪除膠片；
4.)從澆口位置到型腔壓力損失較大。
參數(shù)：1.)澆口直徑d為0.8~1.5mm，
2.)進(jìn)膠方向與鉛直方向的夾角a為30°~50°之間，
3.)雞嘴的錐度b為15°~25°之間。
4.)與前模型腔的距離A為(1.0~2.0)mm。
應(yīng)用：適用于外觀不允許露出澆口痕跡的膠件。對(duì)于一模多腔的膠件，應(yīng)保證各腔從澆口到型腔的阻力盡可能相近，避免出現(xiàn)滯流，以獲得較好的流動(dòng)平衡。
7.弧形澆口
優(yōu)點(diǎn)：1.)澆口和膠件可自動(dòng)分離； 2.)無需對(duì)澆口位置進(jìn)行另外處理： 3.)不會(huì)在膠件的外觀面產(chǎn)生澆口痕跡。
缺點(diǎn)：
1.)可能在表面出現(xiàn)烘??；
2.)加工較復(fù)雜；
3.)設(shè)計(jì)不合理容易折斷而堵塞澆口。
參數(shù)：
1.)澆口入水端直徑d為(Φ0.8~Φ1.2)mm，長(zhǎng)(1.0~1.2)mm；
2.)A值為 2.5D 左右；
3.)Φ2.5min* 是指從大端0.8D 逐漸過渡到小端Φ2.5。
應(yīng)用：常用于ABS、HIPS。不適用于POM、PBT等結(jié)晶材料，也不適用于PC、PMMA等剛性好的材料，防止弧形流道被折斷而堵塞澆口。
8.護(hù)耳式澆口
優(yōu)點(diǎn)：有助于改善澆口附近的氣紋。
缺點(diǎn)：(1) 需人工剪切澆口；
(2) 膠件邊緣留下明顯澆口痕跡。
參數(shù)：(1) 護(hù)耳長(zhǎng)度A=(10~15)mm，寬度B=A/2，厚度為進(jìn)口處型腔斷面壁厚的7/8；澆口寬W為(1.6~3.5)mm，深度H為(1/2~2/3)的護(hù)耳厚度，澆口長(zhǎng)(1.0~2.0)mm。
應(yīng)用：常用于PC、PMMA等高透明度的塑料制成的平板形膠件。
9.圓環(huán)形澆口
優(yōu)點(diǎn)：(1)流道系統(tǒng)的阻力?。?2)可減少熔接痕的數(shù)量；(3)有助于排氣；(4)制作簡(jiǎn)單。
缺點(diǎn)：(1)需人工去除澆口；(2)會(huì)留下較明顯的澆口痕跡。
參數(shù)：(1)為了便于去除澆口，澆口深度h一般為(0.4~0.6)mm；
(2) H為(2.0~2.5)mm。
應(yīng)用：適用于中間帶孔的膠件。
10.斜頂式弧形澆口
優(yōu)點(diǎn)：1)不用擔(dān)心弧形流道脫模時(shí)被拉斷的問題；2)澆口位置有很大的選擇余地；3)有助于排氣。
缺點(diǎn)：1)膠件表面易產(chǎn)生烘??；2)制作較復(fù)雜；3)弧形流道跨距太長(zhǎng)可能影響冷卻水的布置。
參數(shù)：可參考側(cè)澆口的有關(guān)參數(shù)。
應(yīng)用：1)主要適用于排氣不良的或流程長(zhǎng)的殼形膠件；
2)為了減少弧形流道的阻力，推薦其截面形狀選用U形截面(見圖示)；
3)斜頂?shù)脑O(shè)計(jì)可參照“第7.7節(jié) 斜頂、擺桿機(jī)構(gòu)”；
4)澆口位置應(yīng)選擇在膠件的拐角處或不顯眼處。
澆口的布置
1. 避免熔接痕出現(xiàn)于主要外觀面或影響膠件的強(qiáng)度 根據(jù)客戶對(duì)膠件的要求，把熔接痕控制在較隱蔽及受力較小的位置。同時(shí)，避免各熔接痕在孔與孔之間連成一條線，降低膠件強(qiáng)度。如圖9-18(a)所示，膠件上兩孔形成的熔接痕連成了一條線，這將降低膠件的強(qiáng)度。應(yīng)將澆口位置按圖9-18(b)來布置。為了增加熔接牢度，可以在熔接痕的外側(cè)開設(shè)冷料井，使前鋒冷料溢出。對(duì)于大型框架型膠件，可增設(shè)輔助流道，如圖9-19 所示；或增加澆口數(shù)目，如圖9-20所示，以縮短熔融塑料的流程，增加熔接痕的牢度。
2. 防止長(zhǎng)桿形膠件在注塑壓力的作用下發(fā)生變形；見圖9-21，在方案(a)中,型芯在單側(cè)注塑壓力的沖擊下，會(huì)產(chǎn)生彎曲變形，從而導(dǎo)致膠件變形。采用方案(b),從型芯的兩側(cè)平衡的進(jìn)膠，可有效地消除以上缺陷。
3. 避免影響零件之間的裝配或在外露表面留下痕跡；如圖9-22(a)所示，為了不影響裝配，在按鍵的法蘭上做一缺口，澆口位置設(shè)在缺口上，以防止裝配時(shí)與相關(guān)膠件發(fā)生干涉。如圖9-22(b)所示，澆口潛伏在膠件的骨位上，一來澆口位置很隱蔽，二來沒有附加膠片，便與注塑時(shí)自動(dòng)生產(chǎn)。
4. 防止出現(xiàn)蛇紋、烘印，應(yīng)采用沖擊型澆口或搭底式澆口；熔融塑料從流道經(jīng)過小截面的澆口進(jìn)入型腔時(shí)，速度急劇升高，如果這時(shí)型腔里沒有阻力來降低熔體速度，將產(chǎn)生噴射現(xiàn)象，如圖9-23 (a)所示，輕微時(shí)在膠口附近產(chǎn)生烘印，嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)生蛇紋。如圖9-23 (b)所示，若采用厚模搭底，熔融塑料將噴到前模面上而受阻，從而改變方向，降低速度，均勻地充填型腔。圖9-24(a)由于熔體進(jìn)入型腔時(shí)沒有受到阻力，而在膠件的前端產(chǎn)生氣紋；按9-24 (b)改進(jìn)后，以上缺陷可消除。
5. 為了便於流動(dòng)及保壓 ，澆口應(yīng)設(shè)置在膠件壁厚較厚處
6. 有利于排氣 如圖9-25 所示，一蓋形膠件，頂部較四周薄，采用側(cè)澆口，如圖(a)，將會(huì)在頂部A處形成困氣，導(dǎo)致熔接痕或燒焦。改進(jìn)辦法如(b)圖,給頂面適當(dāng)加膠，這時(shí)仍有可能在側(cè)面位置A產(chǎn)生困氣；如按(c)圖所示，將澆口位置設(shè)于頂面，困氣現(xiàn)象可消除。
如圖9-26所示，若按(a)圖的方案進(jìn)膠，預(yù)計(jì)將在位置A產(chǎn)生困氣，建議采用方案(b)，可有助于氣體排出型腔。
7. 考慮取向膠件質(zhì)量的影響； 對(duì)于長(zhǎng)條形的平板膠件，澆口位置應(yīng)選擇在膠件的一端，使膠件在流動(dòng)方向可或得一致的收縮，如圖9-26(a)所示；如果膠件的流動(dòng)比較大時(shí)，可將澆口位置向中間移少量距離，如圖9-26(b)所示；但不宜將澆口位置設(shè)于膠件中間，從圖9-26(c)可以看出，澆口設(shè)于膠件中間時(shí)，樹脂的流動(dòng)呈輻射狀，造成膠件的徑向收縮與切線方向的收縮不勻而產(chǎn)生變形。 8. 對(duì)于一模多腔的模具，優(yōu)先考慮按平衡式流道布置來設(shè)置澆口；如圖9-28所示，建議采用(b)平衡式流道來布置澆口，有利于各型腔的平衡充填。
9. 考慮注塑生產(chǎn)的效率，便于流道系統(tǒng)與膠件的分離 模具結(jié)構(gòu)確定后，應(yīng)考慮流道系統(tǒng)和膠件便于分離，采用針點(diǎn)式澆口、潛伏式澆口、弧形流道可實(shí)現(xiàn)流道系統(tǒng)和膠件自動(dòng)分離。選擇潛伏式澆口位置時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮在膠件本身結(jié)構(gòu)上，一方面減少注塑壓力，另一方面，避免生產(chǎn)時(shí)去除膠片。側(cè)澆口、搭接式澆口、圓環(huán)形澆口、斜頂式澆口較易分離。直接澆口、扇形澆口、護(hù)耳式澆口則較難分離。
10.考慮加工方便 對(duì)于一模多腔的弧形流道結(jié)構(gòu)，為了減少鑲塊的數(shù)量，應(yīng)在后模將各弧形流道設(shè)置在大鑲塊的鑲拼面上，如圖9-29所示,后模由7塊鑲塊組成，各個(gè)型腔的弧形流道在各鑲塊各出一半，這將簡(jiǎn)化加工工藝。
9.4 流動(dòng)平衡分析 流動(dòng)平衡是流道系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)保證膠件質(zhì)量的一個(gè)重要原則。從單個(gè)型腔的角度來看,它要求所有的流動(dòng)路徑應(yīng)該同時(shí)以相同的壓力充滿；從多個(gè)型腔而言，每個(gè)型腔都應(yīng)在同一瞬時(shí)、以相同的壓力充滿。 9.4.1 不平衡的流動(dòng)將產(chǎn)生以下弊病 ( 1 )先充填的區(qū)域產(chǎn)生過壓實(shí)。
過壓實(shí)可能造成以下四個(gè)方面缺陷有：
a.浪費(fèi)膠料，
b.不同區(qū)域的收縮率不同將導(dǎo)致膠件尺寸的不一致及翹曲 ； c.粘模、頂白； d.過高的應(yīng)力狀態(tài)將縮短膠件壽命。 ( 2 )增加注塑壓力?？赡軐?dǎo)致： a.先充填型腔出現(xiàn)飛邊； b.需要加大機(jī)器的鎖模力。
( 3 )不平衡的流動(dòng)往往導(dǎo)致分子取向的不規(guī)則，引起收縮率不一致，使膠件產(chǎn)生翹曲
9.4.2 實(shí)行流動(dòng)平衡的方法 除了調(diào)整流道系統(tǒng)的尺寸以外，我們還應(yīng)考慮四個(gè)因素： ( 1 )正確的澆口位置及合理的澆口數(shù)量；
該模具由大小不同的八個(gè)型腔組成，首先考慮：
a.將體積最大的型腔A布置在離主流道最近的位置；
b.且該型腔采用兩點(diǎn)進(jìn)膠。
經(jīng)流動(dòng)分析發(fā)現(xiàn)，型腔B流程較短，最早被充填滿,流動(dòng)秩序與其它七個(gè)型腔相差很大。 繼續(xù)比較充填壓力的分布。
和最高充填壓力71.7Mpa相比，型腔B將承受很大的額外壓力，所以，該型腔將出現(xiàn)過壓實(shí)。 為了獲得較理想的流動(dòng)平衡，應(yīng)給型腔B選擇合理的澆口位置，并對(duì)流道系統(tǒng)的尺寸進(jìn)一步調(diào)整，重新進(jìn)行流動(dòng)分析。
先考察充填時(shí)間的分析結(jié)果：
由以上分析結(jié)果可知，流道平衡得到了很好的改善。
再比較充填壓力的分布：
由分析結(jié)果可知，平衡后的流道系統(tǒng)有效地降低了整個(gè)模具的充填壓力。 ( 2 )改變型腔不同部位的壁厚； 由于結(jié)構(gòu)和外觀的原因，澆口位置可能是確定的，如圖9-33所示，澆口定在矩形盤的中心，若采用一致的壁厚2.0mm，見9-34(a)圖，顯然，由于淺色區(qū)域流動(dòng)路徑最短，它將先于深色區(qū)域被充填滿，形成不平衡流動(dòng)。 可以通過以下方法來實(shí)行流動(dòng)平衡： a.導(dǎo)流，即增加壁厚以加速流動(dòng)。該例中,將深色區(qū)域的壁厚從2.0mm增加到2.5mm； b.限流，即減少壁厚以減慢流動(dòng)。該例中,將淺色區(qū)域的壁厚從2.0mm減少到1.5mm.
通過調(diào)整膠件的壁厚，使膠件獲得平衡的流動(dòng)秩序，如圖9-33(c)。
導(dǎo)流和限流各有其優(yōu)缺點(diǎn)。 導(dǎo)流需增加塑料用量，并要延長(zhǎng)冷卻時(shí)間，從而可能會(huì)因冷卻不均勻而造成膠件翹曲。然而，這種方法可以采用較低的注塑壓力以降低澆口附近的應(yīng)力水平，并且能得到較好的流動(dòng)平衡，最后仍會(huì)使膠件翹曲變形減小。
限流可以節(jié)約材料，且不會(huì)延長(zhǎng)冷卻時(shí)間，但會(huì)增加充填壓力。
竟采用哪一種，要取決于應(yīng)力和壓力的大小，有時(shí)兩種方法同時(shí)采用能收到更好的效果。 主要應(yīng)用于大型的箱蓋、面殼，以防治膠件變形,或用于解決膠件局部困氣。 ( 3 )對(duì)于多腔模具，合理的型腔布置； 如圖9-35所示，在原型腔布置的基礎(chǔ)上，流道系統(tǒng)無法實(shí)現(xiàn)流動(dòng)平衡。因?yàn)轶w積較大的型腔和體積較小的型腔共用了相當(dāng)長(zhǎng)的一段流道，限制了尺寸的調(diào)節(jié)。
調(diào)整型腔布置后，對(duì)流道的布置也進(jìn)行調(diào)整，可以或得較好的流動(dòng)平衡。
由以上分析結(jié)果可知，調(diào)整型腔布置后，流道系統(tǒng)的用料并沒有增加。 ( 4 )盡量采用平衡式流道。 如圖9-37所示，非平衡示流道布置會(huì)導(dǎo)致很大的流動(dòng)秩序差別。
把流道系統(tǒng)改為平衡示布置后，可獲得很好的平衡流動(dòng)，見圖9-38：
以上幾種實(shí)現(xiàn)流動(dòng)平衡的方法，一般優(yōu)先考慮調(diào)節(jié)流道系統(tǒng)的尺寸來達(dá)到平衡的流動(dòng)，但往往很難通過一種方法來實(shí)現(xiàn)，可根據(jù)實(shí)際情況選用一種，或兩三種的組合。
排氣
模具內(nèi)的氣體不僅包括型腔里空氣，還包括流道里的空氣和塑料熔體產(chǎn)生的分解氣體。在注塑時(shí)，這些氣體都應(yīng)順利的排出。 9.5.1 排氣不足的危害性：
( 1 ) 在膠件表面形成烘印、氣花、接縫，使表面輪廓不清；
( 2 ) 充填困難，或局部飛邊；
( 3 ) 嚴(yán)重時(shí)在表面產(chǎn)生焦痕；
( 4 ) 降低充模速度，延長(zhǎng)成型周期。
排氣方法 我們常用的排氣方法有以下幾種：
( 1 ) 開排氣槽 排氣槽一般開設(shè)在前模分型面熔體流動(dòng)的末端，如圖9-30所示，寬度b=(5~8)mm長(zhǎng)度 L為8.0mm ~10.0mm左右。
排氣槽的深度h因樹脂不同而異，主要是考慮樹脂的粘度及其是否容易分解。作為原則而言，粘度低的樹脂，排氣槽的深度要淺。容易分解的樹脂，排氣槽的面積要大，各種樹脂的排氣槽深度可參考表9-3。 表9-3 各種樹脂的排氣槽深度
( 2 ) 利用分型面排氣 對(duì)于具有一定粗糙度的分型面，可從分型面將氣體排出。見圖9--31
( 3 ) 利用頂桿排氣 膠件中間位置的困氣，可加設(shè)頂針,利用頂針和型芯之間的配合間隙，或有意增加頂針之間的間隙來排氣，見圖9-32。 ( 4 ) 利用鑲拼間隙排氣 對(duì)于組合式的型腔、型芯，可利用它們的鑲拼間隙來排氣，見圖9-33、圖9-34。
( 5 ) 增加走膠米仔 對(duì)于喇叭骨之類的封閉骨位，為了改善困氣對(duì)流動(dòng)的影響，可增加走膠米仔，米仔高出骨位h值0.50 mm左右。如圖9-35所示。
( 6 ) 透氣鋼排氣 透氣鋼是一種燒結(jié)合金，它是用球狀顆粒合金燒結(jié)而成的材料，強(qiáng)度較差，但質(zhì)地疏松，允許氣體通過。在需排氣的部位放置一塊這樣的合金即達(dá)到排氣的目的。但底部通氣孔的直徑D不宜太大，以防止型腔壓力將其擠壓變形，如圖9-36所示。由于透氣鋼的熱傳導(dǎo)率低，不能使其過熱，否則，易產(chǎn)生分解物堵塞氣孔。
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