基于模流分析的澆口方案研究

摘 要：澆口是澆注系統中最關鍵的部分，澆口的設計與位置的選擇恰當與否，直接關系到塑件的質量。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量的方案，總結出了選擇澆口位置的一般步驟。

關鍵詞：塑件；澆口；成型質量

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

1 引言

澆注系統是指模具中從注射機的噴嘴開始到型腔位置熔體流動的通道。普通澆注系統一般由主流道、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，又稱進料口。一般情況下，是澆注系統中截面尺寸最小的部位。澆口是澆注系統中最關鍵的部分，澆口的設計與位置的選擇恰當與否，直接關系到塑件的質量。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。經檢測，模具表面達到設計要求；增加注射壓力、增加模溫、料溫，成型質量無明顯改善。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度；有利于排氣和補縮；避免熔體破裂而產生噴射和蠕動；防止熔體直接沖擊細長型芯和嵌件；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，模具結構較為復雜；方案四為側澆口，模具結構較為簡單。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，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 方案結果

塑件澆口位置按方案三執行后，塑件原有的表面不平整缺陷消除。

6 結論

該塑件的澆口形式確定為點澆口，澆口位置如方案三所示，成型質量良好。

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

參考文獻：

[1]李東君.塑料成型工藝與模具設計[M].北京：化學工業出版社，2010.

[2]周登攀，李桂芹.塑料成型工藝與模具設計[M].北京：北京郵電大學出版社，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：模具設計與制造。