ProE模流分析教程 第六章 模具设计

发布日期:[10-12-17 18:21:00] 浏览人次:[]

第六章 模具设计

6-1  流道系统

  流道系统(runner systems)将熔胶从竖浇道引导到模穴内,要推动熔胶流过流道系统就需要额外的压力。当熔胶流经流道系统时,产生的剪切热(摩擦热)使熔胶温度升高,有助于熔胶的流动。

  虽然适当的流道尺寸对于一个塑件和模具设计有许多好处,但因为其基本原理尚未广泛深入了解,所以流道尺寸设计问题经常被忽略。一般认为,大尺寸流道可以使用较低压力推进熔胶流动,但是却需要较长的冷却时间,会产生较多的废料,也需要较高的锁模力。反之,适当的小尺寸流道在使用原料和消耗能源等方面可以达到最高效率。流道尺寸的缩减极限在于射出成形机的射出压力规格。

  模流分析的流道平衡功能可以找出最佳化的流道尺寸,提供良好的流道系统,以合理的压力降充填平衡的流道和模穴。设计良好的流道系统有下列好处:

Ÿ 可以决定最佳的模穴数目

Ÿ 确定熔胶可以填饱模穴

Ÿ 可以达成多模穴系统之平衡充填

Ÿ 可以达成多浇口之模穴的平衡充填

Ÿ 可以使废料最少化

Ÿ 使塑件顶出较容易

Ÿ 达成能源使用效率最佳化

Ÿ 可控制充填时间/保压时间/成形周期时间

6-1-1 模穴数目之决定  模穴数目的多寡取决于可应用的生产时间、射出机射出量的大小、所需之塑件品质、射出机塑化能力、塑件形状与尺寸,以及模具成本等因素。以下三组简单的公式可以协助决定模穴数目,应选取三组公式所获得之最小值作为设计模穴数目。

产品数量 

  假如塑件尺寸公差的要求不甚严格,而且需要大量的成品,则选择多模穴较恰当。模穴数目取决于供应一定量塑件所需的时间(tm)、每批次的塑件数量(L)、生产一模塑件所需的时间(tc)、和淘汰因子(K),其中,

K = 1/(1 - 不良率)   模穴数 = L × K × tc / tm

射出量能

射出机的射出量能也是决定模穴数目的一个重要因素,取射出量能的80﹪为射出重量(S),再除以塑件重量(W),即可计算出模穴数目。  模穴数目 =S / W

(3) 塑化能力

  射出机的塑化能力是影响模穴数目的另一个重要因素。将射出机的塑化能力(P)除以每分钟估计的射出次数(X)和塑件重量(W),即可计算出模穴数目。  模穴数目 = P / ( X × W) 

6-1-2 流道配置

  多模穴系统的基本流道配置方式如图6-1,包括:

Ÿ 标准流道系统(standard,或鱼骨形Herringbone)

Ÿ H形流道系统(H-bridge,或分枝形branching)

Ÿ 辐射流道系统(radial,或星形star)

  H形和幅射流道系统提供自然平衡,亦即从竖浇道到所有的模穴都有相同的流动距离和流道尺寸,所以各模穴都有相同的充填条件。至于鱼骨形流道系统,虽然不是自然平衡,却比自然平衡系统可以在相同的模具内塞进更多模穴,造成最小的流道体和最低的模具加工成本。除了采用自然平衡的流道系统之外,不平衡的流道系统也可用人工改变流道直径与长度,或是在各个子流道加装流量调节螺丝,以调整获得平衡的系统。模流分析软件的流道平衡分析可以自动化完成流道平衡。

6-1-3 竖浇道尺寸之决定

  竖浇道尺寸主要决定于塑件尺寸,特别是塑件的肉厚。竖浇道的设计必须能够方便可靠地让塑件脱模,于射出成形时,竖浇道不可以比塑件其它部分的截面更早凝固,如此才能够有效

图6-1  基本的流道系统之配置

图 6-2是建议的竖浇道设计规范。不具有锐角的系统有助于塑料的流动,所以,应该将竖浇道根部设计成半径 r2的圆角。其它的设计规格如下列:

                              

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