试论浇注有关浇注体系设计讨论：传统和顺序注射模具

【摘 要】顺序注射模技术很多年前就在热塑性塑料制造领域出现了。至今，它的重要地位及相关的技术知识都在不断提升。现在，对于证实与此项技术相关的参数，限制因素和设计思路都是可能实现的。接下来的这篇文章就将给我们介绍顺序注射模的优点和浇注系统的设计，以使我们更好，更充分地取利于这项技术。我们将通过场致放射显微镜对压力和填充形式的模拟结果，来比较得出传统和顺序浇注系统对于产生这种模拟结果各自的影响，从而找到合适的浇注系统。
【关键词】顺序；注射模；热流道系统；浇口
一、介绍
浇注系统是热塑性塑料注射模中的一个至关重要的基本元素。它使熔融材料从注射剂喷嘴射出后顺利达到模具各型腔。而材料系统可以分为冷流道系统和热流道系统两种类型。
在冷流道系统中，熔融材料通过冷流道时，聚合物也会在零件中凝固，所以这些聚合物在注射过程中一定会随着零件一起被抽出。在热流道系统中，材料会沿着热流道板和热喷嘴循环流动，这就是所谓的热流道（内或外加热），它是通过电阻加热的，而原材料通过这种方式就可以保持需要的温度流过整个的流动长度。相对冷流道而言，热流道系统更昂贵和复杂，但是它也有很多的优势：浇注流道内的压力会更低；零件浇口的位置更加自由；不用设计杂质流道等等。
当我们使用常规注射时，熔融材料会从机器喷嘴自由循环，通过热流道，然后又同时或者稍微延迟一点流出热流道，经过不同的热喷嘴，然后开始填充模具。我们发现可以选择通过调整喷嘴的阀和密闭装置来修改顺序注射模里的喷嘴。通过一个合适的控制系统，这些阀在注射循环过程中的开关时间是可以控制的。这样就能实现在我们期望的时间里，材料能从喷嘴流入型腔，从而明显改善整个过程。
顺序注射成型的必要结构包括带阀和密闭装置的热流道浇注系统和控制阀开关的控制系统。这种控制系统既可以集成在注射系统里，也可以单独使用，它可以 通过液压或气压实现。因此，这种技术被用在要比传统工艺昂贵和复杂。如果浇注系统和阀控制能很好地被限定，那么通过顺序注射带来的优势，我们可以不只一次地证实顺序注射技术昂贵的成本和复杂程度。
通常，顺序注射是用来消除带有很多注射浇口的零件上的熔接线，或者是以获得充型饱满的零件。
当熔融聚合物在数个浇口的引导进模具时就形成了熔接线，在熔接线形成的地方，不同浇口的熔融聚合物会相互流动汇合。但是这些熔接线不是我们想要的，因为它们相互包含，也没有清晰可见的方向和比较差的机械性能。顺序注射可以通过选择每个浇口开和关的时间来控制阀口的状态。另外，通过不同的系统在注塑成型循环过程被开或关数次。为了消除由于填充带有多个浇口零件而造成的熔接线，型腔可以由单个的浇口填充，并且在熔融物从它们前面通过的时候，其余的浇口要打开。如果浇口能在塑料到达塑料它时打开的话，就可以避免流动时发生碰撞，也不会发生熔接线。
填充结果与只有一个中间浇口的填充形式的结果相似，但是压力更低，填充零件的均匀性更好。

二、顺序浇注系统和传统浇注系统的模型比较

浇口的数量与材料的流动长度直接相关。流动的长度越长，填充时所需的压力就越高。因此，确定最佳的浇口数量时，要考虑它的几何形状及尺寸，为了注射成型时保证型腔压力在允许的范围内。另外，材料的其它成型特性，比如说收缩率，就取决于型腔压力的分配。所以，在填充环节，压力必须合适地从浇口传递到零件的每一个点。通过这种方法可以控制不同尺寸的收缩率相同。
通过模拟软件，可以实现对不同浇注系统可以设计方案的分析，从而进一步明确一个或多个进浇口的位置。

1.所用的材料

被用于模拟测试的材料是聚丙烯。它是一种通常用于微小的填料充分的半结晶材料，例如用于汽车的内饰件。

2.工艺条件

为了比较所提出的不同的设计理论，我们对这种零件和材料的注射条件设立了一个统一的标准。

3. 结果分析

我们分析熔融状态的变化情况，熔接线与型腔压力水平和变化，是为了比较不同的情况下得出的结果。

4.传统浇注系统

所有的传统浇注系统都试图让每个进浇点填充得近似于零件的形状，也尽可能保证一致的填充形式，以使熔接线至少产生在不可见的区域和在零件的任意一点都能实现更好的融合。对于型腔形状很不规则，或者是零件厚度相差很大的情况，考虑到填充时的流动长度尽可能均匀地分配每个流道所必需的时间，所有的流道都必须平衡。

5.顺序注射模

顺序注射是为了实现持续填充零件，从一个浇口开始，然后当熔融物流过其它浇口之前，打开其余的阀浇口。在我们布置浇口位置时，注意到两浇口间的距离应该和侧浇口到零件一侧的距离接近。这个标准说明传统注射中浇口数量是否相同，关系到流动长度的增加。因此，在传统注射中，浇口必须被布置在不同的位置。
与传统注射相同，如果流动长度增加，型腔的最大压力也会增加。
当顺序打开阀浇口时，最大的流动速度会在最后一个阀浇口打开时出现，在这些阀浇口被打开之前，流速是最慢的。
在原料实际已经停止流动的这些浇口处，模具进浇口的压力几乎完全被传递，所以此处的压力值近似于材料到达模具入口处的压中国免费论文网www.618jyw.com
力。为了估计这种影响结果，可以采取打开后面阀门的同时，关闭另一些阀门。
通过对传统注射和顺序注射案例的比较，我们可以知道，如果两种方法入浇口的数量是一样的，那么顺序注射的流动长度会长些，而且型腔的最大压力也较高。顺序注射比传统注射更容易消除熔接痕，而且能获得更好更高的流动。
我们从中可以明白，顺序注射的优势就是可以减少熔接线甚至完全消除，并且熔融物流动更顺畅。
三、结论
为了最大限度地利用顺序注射技术，根据所用的工艺来设计浇注系统是必要的。采用传统浇注模具进行顺序注射时，型腔压力高于采用合适的顺序浇注系统。另外，传统浇注模具进行传统注射时，型腔压力高于采用合适的传统浇注系统。因此，只要设计的浇注系统的模具与所用工艺相匹配，我们就能得到最佳的结果。相反，如果我们设计模具时不顾及它是用于传统注射还是顺序注射的话，那得到的结果将不尽人意。
如果入浇口的数量相同的话，那么由于传统注射的流动长度短些，所达到的压力也会低些。为了在低于一个压力的条件下正常工作，顺序注射必须比传统注射设计更多的注射浇口。
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