多模腔注塑模流道平衡控制分析

多模腔注塑模流道平衡控制分析

李正光黄强刘旭王睿周琼莉罗丽梅王小红四川资阳641300）（四川希望汽车职业学院，李宝田摘要：为保证多模腔注射模各塑件优质均一，注塑工艺须确保塑料熔体能同时、同压、同温充模，且各模腔压力升速一致，称一是采用平衡布排模腔浇注系统，但流道较长，既增大此浇注系统处于平衡状态。为此，通过对多模腔注射模浇注系统深入分析。对各模腔流道浇口尺寸巧妙调节，促使平衡值BGV相熔料注射阻力，又增大模具尺寸，增大模具成本。如果采用非平衡式布排，等，也可达到浇注系统平衡。流道；平衡关键词：多模腔；浇注系统；中图分类号院TG755文献标识码院A文章编号院2096-4390渊2020冤15-0136-02多型腔注塑模具包括形状和尺寸相同的塑件多模腔及形状和尺寸不相同的塑件多模腔两种结构。其浇注系统包括主流能使熔融塑道、分流道及浇口。分流道是主流道到浇口的通道，料圆滑流动至浇口。浇口是分流道末和进入模腔的狭小通道，使得熔融料流加速，在高剪切速率下升温降粘增速尽快充满型腔。注射完后浇口最先冷却封闭固化，以防进入型腔内的熔融塑料回流，还可避免模腔压力下降使塑件产生收缩凹陷。注塑其中浇注系统影响是重要模具对塑件质量的影响是多方面的，因素之一。理想的注射成型工艺的时间压力应满足：a.各模腔塑料熔体温度均一；b.各模腔注射压力上升速率一致，最终型腔压力一致。熔料进入多模腔的影响因素是多方面的，如熔体的温浇口的形状及尺寸等。其度分布状态，流道的形状及压力损失，中分流道及浇口的形状及截面尺寸是影响供料的主要因素。浇同时也注系统包括主流道、分流道与浇口既是熔体输送的通道，是注射压力、注射速率的传递通道。为了保证注塑件高品质和即各模腔的均一性，必须保证各模腔注射成型工艺过程一致，各流道溶体保持流动平衡状压力、熔料量及注射传递速度一致，态。1多模腔注射模流道平衡1.1浇注系统的平衡浇口进入模腔，假如能同时、塑料熔体通过主流道、分流道、是理想状态。同压、同温到达各模腔，且各模腔压力升速一致，我们称其是浇注系统的平衡此种状态生产的注塑件质量最好，塑件质量及互换性好。状态。如果这种平衡工艺状态保持，多模腔一般分两类结构形式；即同模多腔和异模多腔。须满足：对于同模多腔而言，要达到平衡状态，a.分流道截面形状、尺寸及长度应相等；b.浇口截面形状、面积及长度应相等；对于异模多腔模具而言，情况更为复杂，必须对分流道及浇以达到流道平衡状态要求。口的截面积、长度进行七妙调整，1.2分流道及模腔布排一般有以下四种典型布排设计:浇注系统平衡程度与模腔及分流道的布排关系重大。图1（a）为浇注系统流程较短，各模腔及流道非平衡排布。但各分流道长度增图1（b）（c）（d）所示布排为流道平衡排布，压力降低。塑料熔加，有些增加几倍。相应熔体流动阻力会增加，体流经浇注系统时的压力降与料道长度成正比。因此应尽量缩图1浇注系统及模腔布排方式流道明显长的可短流道长度。图1（a）所示非平衡式浇注系统，采用减小熔体充模时间解决。非平衡排布若分流道及浇口结构塑件均相同，熔体充模无法同步，达不到理想的平衡充模状态，一性差。2浇注系统平衡相关因素2.1对于同模多腔成型时：BGV

A0LRL0（1）式中：AO———浇口的截面积；LR———流道长度；LO———浇口长度。用不同塑件生产，各模腔容纳的塑料熔体质量或体积与这即：些模腔浇口对应的BGV值成正比，（2）式中：ma、mb———a、b模腔的容纳的塑料体积；Aoa、Aob———a、b模腔的浇口的截面积；LRa、LRb———a、b模腔的流道长度；项目编号：四川省教育厅资助科研项目，18ZB0520。作者简介院李正光,男，工程师/高级讲师，长期从事塑料制品生产/塑料二次加工技术、技术管理及大中专职业教育教学工作。富有丰富教学经验和实践经验的高职教师。团队成员均是中级以上职称，研究生或本科文凭，2020.15科学技术创新

Loa、Lob———a、b模的浇口长度。对于不同制品多腔模，判断浇注系统的平衡性，也可采用BGV比值预算。如果各模腔的BGV比值与容积比值近似相等，则浇注系统也可看成平衡浇注系统。2.2影响浇注系统平衡的因素（1）分析式知：注塑模具浇注系统的多腔注塑模流道排布及流道截面积对BGV值影响甚微。影响的主要因素是浇口截面积和长度以及浇注系统的流道长度。对于非平衡式布排，主要通过调节浇口长度及截面尺寸来补偿流道长短差异引起的不平衡，从而使BGV值近似相等。（2）要想达到BGV平衡，分析式知：采用多模腔异种制品时，这样设计须将模腔容纳塑料熔体的质量或体积作为调节系数，的流道长度与浇口的截面及长度与模腔的容积相互对应。这时同时与分流道的浇口平衡值BGV不仅与塑料制件的容积有关，长度及浇口的形状及尺寸也有关。3浇注系统平衡的控制3.1浇注系统平衡的必要性假如一模多腔注塑模不设计浇注平衡，各模腔不能同时进料及充满，造成最先充满的模腔浇口处熔料冷凝。此时最先充无法对充模熔体进模的模腔因浇口冷凝而可能阻止压力传递，尺寸及各项性能。为确行压实及保压，因而得不到优异的外观、保各模腔制件品质的一致性，必须设计浇注系统平衡对称排布。3.2采用平衡式布排浇注系统流道形如图1（b）、（c）、（d）所示，自分流道至浇口再到型腔，状、截面尺寸、过渡圆角等条件完全相同，模腔与浇口对称排列。这种平衡式浇注系统特别适用于精密塑件的生产。比较平衡式布排与非平衡式布排浇注系统，平衡式布排的又流道较长，甚至可能是非平衡式的几倍。既增加了模具尺寸，增加了塑料熔体在流道中的能量消耗。3.3非平衡式布排浇注系统3.3.1同制品多腔。同制品多模腔采用非平衡分流道设计，可要使各模腔能均衡充满模腔，在分流道的截面尺寸相同时，以通过改变浇口的尺寸达到平衡。即：改变浇口的截面及长度来满足流道的平衡值，即符合式（1）BGV。3.3.2不同制品多腔。式（2）中仅考虑浇口处熔体凝结的因素，但当浇口离主流道较远时，分流道的截面尺寸应相应增大，这样才能保证注射充模时流道具有相应的熔体流量。充模过程：在一般情况下，注射时熔体首先到达离主流道较相对来说，分近的浇口，开始冲模，此时其它分流道尚未充满，流道比浇口的阻力小得多，熔体在浇口处开始凝结不再进入模此时腔，当整个分流道充满后，才开始升压。因近浇口先凝结，多次返回来，顺序冲开熔体首先充满距离主流道较远的模腔，凝结时间较短的浇口，再分别充满各个模腔。因此为达到使塑料熔体同时充满各型腔的目的。距离主流反之，距离主流道较远的道较近的浇口尺寸应做得较大一些，这样同样符合式（2）浇口尺寸应做得相对小一些，BGV平衡值。另外：近年来，利用Pro/Engineer、UG、MOLDFOLM软件的将可能出现的问CAD/CAE/CAM功能进行模拟分析，优化结构，题解决在模具制造之前具有一定的参考价值。4结论使用多模腔注射模加工制品时，为了提高塑料制品的质量，-137-

必须采用平衡式浇注系统。同时，模腔布置与浇口开设力求对流程尽可能短，要尽量使流道称排列。同时，模腔排布要紧凑、圆滑过渡，排气顺畅。还要尽量避免塑料熔体正面冲击小型芯和嵌件，以防型芯位移，还要尽可能减小模具尺寸。采用非平衡式浇注系统，可用BGV值调整各浇口的尺寸，以达到平衡。参考文献[1]刘朝福.注塑成型实用手册[M].北京:化学工业出版社,2013.[2]程钢.UGNX8.0+Moldflow2012模具设计与模流分析[M].北京:北京大学出版社,2014.

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