基于模流分析的澆口方案研究

摘 要：澆口是澆注系統(tǒng)中最關(guān)鍵的部分，澆口的設(shè)計與位置的選擇恰當(dāng)與否，直接關(guān)系到塑件的質(zhì)量。本文通過模流分析，從澆口位置的角度，提出了改善塑件成型質(zhì)量的方案，總結(jié)出了選擇澆口位置的一般步驟。

關(guān)鍵詞：塑件；澆口；成型質(zhì)量

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.06.187

1 引言

澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機(jī)的噴嘴開始到型腔位置熔體流動的通道。普通澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口、冷料穴四部分組成。澆口是連接分流道或主流道與型腔的熔體通道，又稱進(jìn)料口。一般情況下，是澆注系統(tǒng)中截面尺寸最小的部位。澆口是澆注系統(tǒng)中最關(guān)鍵的部分，澆口的設(shè)計與位置的選擇恰當(dāng)與否，直接關(guān)系到塑件的質(zhì)量。澆口的作用是提高熔體流速，防止熔體倒流，便于塑件分離[1]。

塑件材料為ABS，在成型后，頂部不平整。本文通過模流分析，從澆口位置的角度，提出了問題的解決方案。

2 問題分析

塑件表面不平整的原因比較多，常見的原因有模具表面不平整、注射壓力不足、塑件冷卻過快、排氣不良等。經(jīng)檢測，模具表面達(dá)到設(shè)計要求；增加注射壓力、增加模溫、料溫，成型質(zhì)量無明顯改善。由此可見塑件表面不平整可能是由模具排氣不良引起。下面將通過改變澆口位置，改善模具排氣情況。

3 澆口位置的選擇

選擇澆口位置一般要考慮以下因素：使熔體流程最短，料流變向最少；開在塑件壁厚處；避免塑件變形；有利于減少熔接痕和增加熔接強(qiáng)度；有利于排氣和補縮；避免熔體破裂而產(chǎn)生噴射和蠕動；防止熔體直接沖擊細(xì)長型芯和嵌件；避開承受彎曲和沖擊載荷的部位等[2]。

考慮到塑件的對稱性，結(jié)合以上因素，在塑件的對稱中心面上確定了四種澆口位置方案，如圖1所示。

4 方案比較

4.1 注射時間

四個方案的注射時間云圖如圖1所示。方案三的時間最短，為1.764s。

4.2 氣穴分布

四個方案的氣穴分布如圖2所示。方案三與方案四不合理的氣穴最少。

方案三與方案四相較于其他兩個方案更為合理。從澆口位置來看，方案三在塑件上方，對塑件美觀影響較大，方案四在塑件側(cè)下方，對塑件美觀影響較小。從澆口的形式看，方案三為點澆口，模具結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜；方案四為側(cè)澆口，模具結(jié)構(gòu)較為簡單。從塑料成型特點來看，ABS的表觀粘度對剪切速率的依賴性很強(qiáng)，宜采用點澆口形式。綜合以上各因素，確定澆口采用方案三的位置。

5 方案結(jié)果

塑件澆口位置按方案三執(zhí)行后，塑件原有的表面不平整缺陷消除。

6 結(jié)論

該塑件的澆口形式確定為點澆口，澆口位置如方案三所示，成型質(zhì)量良好。

澆口的選擇對塑件的成型質(zhì)量有重要影響，澆口的選擇步驟為：（1）依據(jù)澆口選擇因素初選澆口；（2）通過模流分析精選澆口；（3）結(jié)合模具結(jié)構(gòu)、塑料特性、塑件要求等綜合考慮。

參考文獻(xiàn)：

[1]李東君.塑料成型工藝與模具設(shè)計[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010.

[2]周登攀，李桂芹.塑料成型工藝與模具設(shè)計[M].北京：北京郵電大學(xué)出版社，2013.

作者簡介：李昶（1983-），男，湖北武漢人，碩士研究生，講師，研究方向：模具設(shè)計與制造。