壓鑄模具中澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理與原則

基本原理

普通的流道系統(tǒng)(Runner System)也稱作澆道系統(tǒng)或是澆注系統(tǒng)，是熔融塑料自射出機(jī)射嘴(Nozzle)到模穴的必經(jīng)通道。流道系統(tǒng)包括主流道(Primary Runner)、分流道(Sub-Runner)以及澆口(Gate)。下圖顯示了典型的流道系統(tǒng)組成。

主流道：也稱作主澆道、注道(Sprue)或豎澆道，是指自射出機(jī)射嘴與壓鑄模具主流道襯套接觸的部分起算，至分流道為止的流道。此部分是熔融塑料進(jìn)入壓鑄模具后最先流經(jīng)的部分。

分流道：也稱作分澆道或次澆道，隨模具設(shè)計(jì)可再區(qū)分為第一分流道(First Runner)以及第二分流道(Secondary Runner)。分流道是主流道及澆口間的過渡區(qū)域，能使熔融塑料的流向獲得平緩轉(zhuǎn)換；對(duì)于多模穴模具同時(shí)具有均勻分配塑料到各模穴的功能。

澆　口：也稱為進(jìn)料口。是分流道和模穴間的狹小通口，也是最為短小肉薄的部分。作用在于利用緊縮流動(dòng)面而使塑料達(dá)到加速的效果，高剪切率可使塑料流動(dòng)性良好(由于塑料的切變致稀特性)；黏滯加熱的升溫效果也有提昇料溫降低黏度的作用。在成型完畢后澆口最先固化封口，有防止塑料回流以及避免模穴壓力下降過快使成型品產(chǎn)生收縮凹陷的功能。成型后則方便剪除以分離流道系統(tǒng)及塑件。

冷料井：也稱作冷料穴。目的在于儲(chǔ)存補(bǔ)集充填初始階段較冷的塑料波前，防止冷料直接進(jìn)入模穴影響充填品質(zhì)或堵塞澆口，冷料井通常設(shè)置在主流道末端，當(dāng)分流道長(zhǎng)度較長(zhǎng)時(shí)，在末端也應(yīng)開設(shè)冷料井。 

設(shè)計(jì)基本原則

模穴佈置(Cavity Layout)的考慮

盡量採(cǎi)用平衡式佈置(Balances Layout )。

模穴佈置與澆口開設(shè)力求對(duì)稱，以防止模具受力不均產(chǎn)生偏載而發(fā)生撐模溢料的問題。

模穴佈置儘可能緊湊以縮小壓鑄模具尺寸。

流動(dòng)導(dǎo)引的考慮

能順利地引導(dǎo)熔融塑料填滿模穴，不產(chǎn)生渦流，且能順利排氣。

盡量避免塑料熔膠正面衝擊直徑較小的型芯和金屬嵌件，以防止型芯位移(Core Shift)或變形。

熱量散失及壓力降的考慮

熱量損耗及壓力降越小越好。

流程要短。

流道截面積要夠大。

盡量避免流道彎折及突然改變流向(以圓弧角改變方向)。

流道加工時(shí)表面粗糙度要低。

多點(diǎn)進(jìn)澆可以降低壓力降及所需射壓，但會(huì)有縫合線問題。

流動(dòng)平衡的考慮

一模多穴(Multi-Cavity)充填時(shí)，流道要平衡，盡量使塑料同時(shí)填滿每一個(gè)模穴，以保證各模穴成型品的品質(zhì)一致性。

分流道盡量採(cǎi)用自然平衡式的佈置方式(Naturally-Balanced Layout)。

無法自然平衡時(shí)採(cǎi)用人工平衡法平衡流道。

廢料的考慮

在可順利充填同時(shí)不影響流動(dòng)及壓力損耗的前提下，減小流道體積(長(zhǎng)度或截面積大小)以減少流道廢料產(chǎn)生及回收費(fèi)用。

冷料的考慮

在流道系統(tǒng)上設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)睦淞暇?Cold Slug Well)、溢料槽以補(bǔ)集充填初始階段較冷的塑料波前，防止冷料直接進(jìn)入模穴影響充填品質(zhì)。

排氣的考慮

應(yīng)順利導(dǎo)引塑料填滿模穴，并使模穴內(nèi)空氣得以順利逃逸，以避免包封燒焦的問題。

成形品品質(zhì)的考慮

避免發(fā)生短射、毛邊、包封、縫合線、流痕、噴流、殘馀應(yīng)力、翹曲變形、模仁偏移等問題。

流道系統(tǒng)流程較長(zhǎng)或是多點(diǎn)進(jìn)澆(Multiple Gating)時(shí)，由于流動(dòng)不平衡、保壓不足或是不均勻收縮所導(dǎo)致的成品翹曲變形問題應(yīng)加以防止。

產(chǎn)品外觀性質(zhì)良好，去除修整澆口方便，澆口痕(Gate Mark)無損于塑件外觀以及應(yīng)用。

生產(chǎn)效率的考慮

盡可能減少所需的后加工，使成形週期縮短，提高生產(chǎn)效率。

頂出點(diǎn)的考慮

需考慮適當(dāng)?shù)捻敵鑫恢靡员苊獬尚纹访撃Ｗ冃巍?/p>

使用塑料的考慮

黏度較高或L/t比較短的塑料避免使用過長(zhǎng)或過小尺寸的流道。