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1、塑胶模具常用浇口与其优缺点何谓模具的 P.L. ?从密闭的母模取出成型品时,须将模具分割为二,此打开处称为分模面Parting Line, P.L.,又称为分割面或分模线;以此面为界,固定的局部称为固定模或母模,可动的局部称为可动模或公模;一旦打算产品分模面位置, 即可初步打算母模穴与公模心的外形, 以与是否必要侧向心型, 可藉以明白模具设计的难易度;在选定分模面时,须留意以下事项:1. 挑选不惹眼的位置或外形,以免影响成型品外观;2. 打开模具处应防止死角,以免增加模具本钱;3. 应位於可贯穿加工、简洁加工或成品易於整修之位置;4. 须考虑浇口位置或外形;何谓竖浇道、浇道、浇口?浇道系统的功
2、用是导引熔融的塑料,从射出机的射嘴射入模穴中;此系统包括竖浇道 sprue 、主浇道 main runner 、次浇道 branch runner、浇口gate 等;浇道系统的设计与制作是否适当,对於成品的品质、精度、外观与成型周期皆有很大的影响;竖浇道即塑料浇注之入口,为了便於脱模,一般都会设计 2 4的斜角;主浇道与次浇道为塑料进入模穴之前所流经的路径,因此流淌性与温度缺失必需特殊加以考量;浇口 为塑料由浇道进入模穴的关口,浇口的设计对於成品的成型与内应力有极大DOC.的影响;何谓冷料井?有何作用?冷料井 Cold Slug Well,又称滞料部,其目的在防止残留熔料造成下一个成形品有流痕
3、 Flow Mark 产生所设计;一般而言,射出成型机的喷嘴前端在射出后,仍有少量熔融材料残留,此残留材料在下次射出前凝固,假设 直接进入成形品中,会造成流痕;为防止这种状况发生,便将射出材料前端 的凝块积滞於冷料井,以防止成形品外观不良;冷料井的位置通常位於竖浇 道与主浇道交叉处如上图,因此,冷料井的作用在於使前一模留存於射 嘴前端较冷的原料先进入此区,而使温度较匀称的熔融原料进入模穴内,如此就可以使成品成型密度与品质较为匀称;浇口的形式有哪些?各有何优缺点?浇口 Gate 对於成形性与内部应力有较大的影响,通常依据成形品的外形来打算适当形式,可分为限制浇口与非限制浇口两大类;前者是在浇道与
4、模穴的进入口做成狭小局部,加工简洁,易从浇道切断成形品,可削减残留应力,多个成形品一次成形之多数型穴之浇口简洁均衡,模穴内塑料不易逆流,一般都采纳此种形式;其又可分为侧状浇口Side Gate、重叠浇口 OverlapGate 、凸片浇口 Tab Gate 、扇形浇口 Fan Gate 、膜状浇口 Film Gate 、环形浇口 Ring Gate 、盘状浇口Disk Gate、点状浇口 Point Gate与潜状浇口 Submarine Gate 等;后者系由竖浇道直接将塑料注入模穴的浇口,为非限制浇口的代表;浇口的种类、位置、大小、数目等,直接影响成形品的外观、变形、成形收缩率与强度,所以
5、在设计上应考虑以下事项:1. 浇口外形:浇口外形影响模穴内熔树脂流淌性、成形品外观、材料流淌配向,所以挑选浇口种类时,要依材料种类或成形品外形,并考虑流淌配向的影响;2. 浇口位置与数目:(1) 须挑选熔融材料可充分绕行母模各局部位置,尽量选在成形品中心或厚肉局部;(2) 成形品的孔部在模子会插植销类,勿使流入的材料冲弯销或使之偏移;(3) 有两处以上时,所选位置勿使熔接线或气泡损与制品外观或减低强度;(4) 成形时残留应力简洁集中浇口部周边,有时会变脆而破裂,故宜挑选不受力位置;(5) 挑选制品外观不醒目位置,简洁加工浇口部的位置;3. 浇口种类外形:浇口依其机能可分为限制浇口与非限制浇口,
6、 前者是在横浇口与母模的接合处作成狭小局部,阻碍材料流淌; 后者浇道竖浇口直接为材料往母模的流入口,一般多用限制浇口;各种浇口之特色、优缺点与用途列表如下:非限制浇口 - 直接浇口 / 竖浇口式浇口 Direct Gate特色1. 直接浇口为非限制浇口的代表;2. 竖浇口为材料往母模的流入口;3. 成型机喷嘴孔径有限制;4. 材料充填性良好, 连充填玻璃纤维质的材料也简洁成形, 成形品外表的收缩下陷少;优点1. 流淌性良好;2. 构造简洁;3. 适用树脂广;4. 材料充填性佳;5. 成形品外表收缩下陷少;6. 省略流道之加工;7. 压力缺失少;8. 可成形大型或深度较深之成形品;缺点1. 一次
7、只能成型一个成形品, 无法取数个多点浇口, 除非使用多喷嘴成型机;2. 有浇口残留痕迹影响外观与增加后加工;3. 平而浅的成形品易翘曲、扭曲;4. 须打算浇口循环;5. 浇口邻近残留应力大,简洁导致破裂或变形;用途1. 适用於大物、深物之容器类;2. 适用塑料: PVC、 PE、 PP、PC、 PS、 PA、POM、 AS、 ABS、 PMMA;限制浇口 - 侧状浇口 / 侧面浇口 / 标准浇口 / 侧浇口/ 边缘浇口 Side Gate /Edge Gate特色1. 为最具代表性的浇口;2. 取多数个多点浇口;3. 须躲开成形品的重要位置;4. 设於母模端面与成形品侧面端面的浇口;5. 便利
8、成形后材料的急速固化,削减浇口部的残留应力;优点1. 残留应力低;2. 浇口尺寸正确矩形断面;3. 浇口与成形品别离简洁;4. 可防止材料逆流;5. 浇口局部产生磨擦热,可再次提升材料温度,促进充填;缺点1. 流淌抗击大;2. 压力缺失大;3. 流淌性不佳之材料易造成充填不足或半途固化;4. 平板状或面积大之成形品,由於浇口狭小易造成气泡或流痕之不良现象;用途1. 适用塑料: PVC、 PE、PE、PP、 PC;限制浇口 - 重叠式浇口 Overlap Gate特色1. 为侧浇口的一种;2. 浇口一局部重叠於成形品的肉厚上;优点1. 浇口外观不易看出,可防止成形品产生流痕;2. 浇口与成形品别
9、离简洁;缺点1. 浇口加工要留意;2. 压力缺失大;用途1.适用塑料: POM限制浇口 - 扇形浇口 Fan Gate特色1. 为凸片浇口的一种;2. 浇口向母模展成扇形,其应用 X 围与膜状浇口完全一样;3. 树脂易分散在大面积,充填匀称;4. 可防止气泡、残留流痕现象;5. 有后加工之必要;优点1. 流淌性良好;2. 可匀称充填防止成形品变形;3. 浇口配向低;4. 有良好外观的成形品,几乎无不良现象发生;缺点1. 浇口加工费时;2. 浇口局部切离稍有困难;用途1. 适用於薄而大之平板、圆盘状或面积较大之成形品;2. 适用塑料: PP、 POM、ABS、特殊用於具有剧烈配向性之复合材料;限
10、制浇口 - 隔膜形浇口 / 膜状浇口 / 膜式浇口 Film Gate特色1. 此浇口的塑料在母模内约以平行方向而流,匀称充填母模,防止变形;2. 适合於流淌配向性强的结晶性塑胶, 以玻璃纤维为之强化的充填材料, 以与热硬化性材料等易因充填材流淌配向而变形的场合;3. 对板状成品易得匀称之收缩;优点1. 流淌性良好;2. 圆形成形品精度佳;3. 可匀称充填防止成形品变形;缺点1. 浇口后加工费时;2. 浇口局部切离稍有困难;用途1. 圆盘、圆筒品 齿轮等 或大型薄板成品;2. 适用塑料:聚丙烯 Polypropylene, PP限制浇口 - 环形浇口 / 环式浇口 / 环状浇口 Ring Ga
11、te特色1. 为防止产生熔合痕迹,圆环形浇口须设置溢流井;2. 从圆筒形制品外侧设浇口时, 设环状补助横浇道, 从其横浇道以薄环形浇口连接制品,此二型浇口都可防止成形品变形或熔接线;3. 能匀称充填圆筒形成品,防止熔接线与局部充填过饱产生变形、偏心;优点1. 可防止流痕发生;缺点1.浇口切离稍有困难;用途1.适用塑料: POM、 ABS;限制浇口 - 盘状浇口 / 盘形浇口 / 碟形浇口 / 圆盘浇口 / 圆板状浇口 Disk Gate特色1. 浇口设於管或环状成形品内侧的薄圆板浇口, 此圆板局部在事后连浇口切除;2. 具直接浇口特性;3. 利用小圆筒深化之成品中心顶出销可直接形成圆盘浇口之底
12、盘;优点1. 流淌性佳;2. 圆形成形品精度佳;3. 可防止流痕之发生;4. 省去流道之加工;5. 具直接浇口之功用,压力缺失少;缺点1. 浇口后加工费时;2. 浇口切离稍有困难;3. 一次只能成形一个成型品;4. 成型品之孔中心须与注道对应;用途1. 可用於圆盘、圆筒品 齿轮或深化之小圆筒 2. 适用塑料: PS、 PA、AS、 ABS、短纤塑料;限制浇口 - 点状浇口 / 针点浇口 / 销状式浇口 / 销点形浇口 Point Gate / PinPoint Gate特色1. 以小点连接母模,浇口痕迹小,易从成形品除去横浇道;2. 假设用於三板式模具, 浇口在投影面积大的物品设数处浇口时,
13、可调整各浇口的充填状况,也可在杯底或箱形物品底面设不醒目浇口;3. 取多数个、多点浇口;4. 针点浇口孔径越小,材料流淌所致的摩擦热也增大,可降低其粘度,但射出压力的缺失也加大,一般以0.81.0 为标准;5. 后加工简洁,浇口位置可自由挑选,为三板模构造;优点1. 有可塑化才能;2. 浇口自行切断;3. 浇口痕迹小,可免除后加工;4. 浇口位置可自由挑选;5. 浇口可从数点注入,应力与应变较小;6. 适合多数成形品之成型;7. 具有限制浇口之优点;缺点1. 流淌抗击大;2. 简洁过热;3. 模具构造复杂;4. 树脂成品率低;5. 有不适用树脂;6. 压力缺失大;用途1. 适用塑料: PE、 PP、 PC、 PS、 PA、POM、AS、 ABS;2. 为大成品多浇口之应用,单一成形、一次多个成形;限制浇口 - 潜状浇口 / 潜式浇口 / 埋入形浇口 / 底流式浇口 / 隧道浇口Submarine Gate / Tunnel Gate1. 侧浇口自动化;2. 留意二次浇口之掉落;3. 浇口潜入固定侧或可动侧的模板内, 到达制品的壁面或达到设於顶出销的二次横浇道;4. 顶出成形品时,自动切断,适合全自动成形;5. 可在环状物品内侧设浇口, 亦有不在顶出销设二次横浇道