多型腔注射模浇注系统尺寸研究_工程技术论文 摘要：以一模八型腔为例，用幂律流体的基本方程推导采用自然平衡和非自然平衡两种方式时，分流道和浇口的尺寸计算方法 关键词：多型腔；幂律流体基本方程；分流道及浇口；尺寸计算 1.引 言 多型腔注射模的浇注系统有自然平衡和非自然平衡两种方式，如图在上图所示的自然平衡浇注系统中，分流道、浇口及型腔的尺寸和冷却条件完全相同，因此塑料熔体能以相同的压力和温度同时充满各个型腔此时浇注系统的设计原则是在流道总体积一定的前提下，使流道系统的压力损失最小在下图所示的非自然平衡浇注系统中，由于主流道到各个型腔的分流道长度各不相同，因此有必要调整分流道系统尺寸，使各个型腔能同时均衡的充满 以八型腔注射模浇注系统为例，采用幂律流体基本方程Q=·推导各分浇道、浇口的计算公式式中：K－塑料的稠度 n－幂律指数 浇注系统模拟布置图 2. 自然平衡的浇注系统分流道的设计 在长度为L半径为R的流道段上压力降可表示为： 如上图所示，若主流道的体积流量为Q , 各分支流道的流量分别为Q1、、Q2、Q3 ，则有： Q1=Q/2 ；Q2= Q1/2 ；、Q3=Q2/2= Q/8 流经1号、2号、3号分流道压力损失分别为： 总的压力损失为：△P=△P1 △P2 △P3 流道系统的体积： V= 要使△P在满足上式的条件下取最小值，则需： 0 由此得出：R13=2R23 , R23=2R33 对于任意型腔数量的自然平衡浇注系统,在流道体积一定的条件下,为保证流道系统的压力降最小,均应满足 ： Ru3=NRd3 式中： N—分支处得流道分支数 Ru、Rd—上下流道的半径 3.非自然平衡的浇注系统分流道的设计 在非自然平衡的浇注系统中，为保证塑料熔体能同时充满各个型腔，最好能保证塑料熔体同时到达浇口。
由式得到在长度为L流道段上压力梯度为： 放在时间内的压力降为： 将流速 带入上式得： 在下图中r1=r2 ; r4=r5 ; r3=r ,熔体到达3号分流道与1、2号分流道交汇点后的时刻，有： 由式可得： 为保证熔体到达3号分流道末端后流入4、5号分流道时不影响Q1、Q2、Q3之间分配关系，则须有即： 又因为流量关系有：Q3=Q4 Q5 由 、两式可得： r4=·r3 对于1、4(或2、5)号分流道，为保证熔体同时到达浇口处，须有： t1=t3 t4 (或t2=t3 t5) 即 式中：L—各分流道的长度 t－流经各分流道的时间 由式得：将式带入并简化得： 将Q3=2Q4带入得： r1= 因此，对于八型腔的注射模，若已知一级分流道 r3的值，可算出第二级分流道半径r1，r2、r4、r5 4.非自然平衡的浇注系统中浇口的计算 为了最终达到塑料熔体同时以相同的成型压力充满各个型腔，必须保证熔体流出浇口时压力相等、流量相等即：Q1=Q4=qg ;Q3=2Q4=2qg 熔体到达浇口时的压力降分别为： 2K()· 2K()· 浇口上压力降分别为： 2K()· 2K()· 因为： 将 带入并简化得： 整理得出： 给定4号分流道末端浇口的尺寸R4(=R5)，可推算出其他浇口尺寸R1(=R2)。
5. 结束语： 浇口、分流道尺寸的精确计算，使塑料熔体流入各型腔的压力，流量相等，保证了注满型腔的温度，时间相同，可避免因滞留引起短射造成的成型缺陷，以及影响保压、在塑件表面形成滞留痕、在塑件内残留较高应力、使分子定向不均匀等影响产品质量的问题 作者简介： 孙路(1963-)，男，河北秦皇岛人，本科，工程师主要从事工艺与模具设计工作 。