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正确的模具设计和机器调节对保证成型质量至关重要。本文可以为您在注塑模具设计或改良以及伊士曼共聚聚酯及其合金的机器调节方面提供有益帮助。 7 w* A3 k3 j2 A z8 u! U
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用伊士曼聚合物进行注塑, 模具的主流道设计很重要，这是因为：
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H7 t6 u: ]! @- z* {) i聚酯材料变热时易于粘住模具；
! @: |' b4 i1 I* s主流道一般是模具中最热的部位，同时也是最不易冷却的部位之一；
|1 X) Q7 ^" j# M8 T分流道系统的设计在于取得平稳而且充分均衡的流动； ! [1 K% Y6 K3 m, E$ J
大圆角过渡可以减少材料堵塞并减少剪切力；冷料井对于在流体前端收集冷料很有帮助。
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( c# W* e& b8 w8 M0 b. o主流道设计 主流道冷却
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R& B/ L8 s5 ^# b$ x# Z- e, w在图2中，上下冷却管回路分布在主流道周围以帮助冷却。主流道衬套装配时应稍微留有压配或过盈配合0.005毫米，以确保热量从衬套到模具板顺利进行传输。 螺旋形冷却主流道衬套 8 Y3 t/ Z/ n; z! D; Q/ h
& H3 j* m" {( v7 L图3介绍一种新的有效方法从主流道或长芯棒排除热量。该主流道衬套是双螺旋冷却槽设计，水绕着主流道向上流，然后再流回来。 高传导性的主流道衬套 ! G! o8 I+ U, N! D( C% m+ v# T- D
1 v+ w/ A) |0 {% s7 M1 O" i" i5 [许多伊士曼公司的客户都在成功地使用这种高传导性的主流道衬套。这种衬套由高传导性的铜合金制成，它含有硬化的420不锈钢喷嘴座以隔离喷嘴热量同时也使它坚固耐磨，这在减小主流道粘附、增加主流道刚度以便取模和抓模、并缩短循环时间方面很有效。由于采用该主流道衬套，我们发现42毫米/米（0.5英寸/英尺）的标准锥形主流道与之配套热量传输良好。 其它主流道衬套材料，例如A米pco940青铜，也可提供更好的热传导性。 优点： ' e/ b% a4 G1 J6 {! k4 o$ M
0 @$ K! Z5 ]& V) W8 s5 i" l" D2 i" J不锈钢喷嘴座 ( ~) j+ V) v* F4 i& j
9 @% Z/ V& y% T- [( ]－耐磨
1 v- t! o3 D" v4 ]2 C5 b; g& P－喷嘴的耐热性能
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适用取模机或抓取器的坚硬主流道 9 z& F7 z p, Z
缩短循环时间
$ ~! x) y8 J/ E/ H改进成型零件的脱模
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& ~; R1 u! h+ N# H! L! U+ m# t1 z( E模具/主流道冷却实例 , x. _2 f6 H$ ?( y9 d4 s+ y
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图5显示的是冷却不充分的零件。要注意该主流道很长、拔模角小且冷却性能差。因此，零件冷却性能差，在主流道下有空气提升阀。这种设计给成型带来极大的困难。 图5示出了我们对模具改进的建议。注意较短的主流道，是6.25厘米/米（0.750英寸/英尺）锥形体。在主流道周围冷却相对更好，在型腔和芯棒中加快了冷却。空气提升阀已从主流道处移开。通过以上这些设计上的改进，注塑零件很容易成功地进行成型。 $ i- d& r1 l8 {+ v- a
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热主流道 ) c) [9 ~: z! X
- |6 L3 U+ V5 j' X! k0 `. X9 X U热主流道可以用于无定形的共聚聚酯及其合金。和热流道系统一样，低剪切力、在零件或主流道/流道系统端部进行良好的冷却、均匀加热以及良好的温度控制都是正确设计的关键。 分流道系统的设计 . Y8 h7 h3 s) A+ P6 @- P
2 h) o0 o& x6 t! ~% u对分流道系统进行设计时，可以采用适用于大多数工程树脂的设计原则。如图7所示，流道系统的设计在于取得平稳而且充分均衡的流动。大圆角过渡可以减少材料堵塞并减少剪切力。冷料井对于在流体前端收集冷料很有帮助。此外，分流道系统的排气槽应足够大。 分流道系统断面图
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需要注意的是，随着横断面接近环形，流道系统的流动效率会随之增加。图7显示的是最有效的圆形流道系统。然而，这需要对分模线上的两个哈夫（半模）进行机械加工。典型的折中方法是采用半圆形流道系统。梯形和三角形流道系统不是最佳选择，因为大多数的水流都是在圆形槽道（图中的阴影部分）中进行，同时没有有效地使用其它流道系统材料。 2 l' n/ D$ H1 C; V2 a. { R- h; G
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分流道系统横断面接近环形，流道系统的流量随之增加。 半圆形分流道系统
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5 M0 G3 b" V8 r4 p. [对于伊士曼聚合物而言，建议在流道系统的平面边采用50的拔模角以确保顺利脱模。流道系统的底部应完全切成圆弧形，参见图9。 冷流道直径 % {$ F& T) s* g) K! q' [
) M- f' @' x; O一般而言，如果零件超过2.3kg（5公升b），建议采用13毫米（1/2英寸）直径的冷流道；如果零件在1.8kg（4公升b）以内，流道系统相对较短[25至125毫米（1至5英寸）]，则建议直径应在8毫米（5/16英寸）至9.5毫米（3/8英寸）之间。 & k( B: X: e5 G9 d. ~: K6 Q
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分流道系统/压力降模式 8 }! C/ u8 ]# H Y7 z/ ?; J
& g3 t( k0 D* O) r# Y" ^在表1中，原料型号、型腔数量、注射时间、主流道截面积以及每个零件的体积都是所需的变量。每一段流道系统的长度和直径都列在总分析表上的相应位置。然后根据原料的粘度预测每一侧流道系统压力的下降。需要根据滑槽总容量以确定流速。 一般而言，流道系统中压力下降大约34.5MPa (5000psi)就可以了，这样的压力足够用于零件填料及保压。
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设计模具时，压力降低资料对于测定良好起点很有帮助。每一段流道系统的压力降低值计算如下：
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6 {) a6 I2 C" n, w# E8 y) A* g: ^剪切速率Sr = 4Q/(π) r³，此处Q = 每段流道系统的体积流速（立方厘米/秒或 立方英寸/秒）； & j1 `9 }9 O/ Y) @& y4 e) y
% z8 f& i8 g- \. Q- hr ＝ 每一段流道系统的半径 % b8 ^% k9 n- _1 n1 m4 f
# Q" ]' M% d% n4 Y5 T$ d剪切应力Ss ＝（μ）Sr，此处μ＝ 指定温度和剪切速率下的熔体粘度（资料由伊士曼公司提供）
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压力下降值P ＝ Ss（2公升）/r，此处公升 = 每一段流道系统的长度；r ＝ 每一段流道系统的半径。 - X+ ]; _/ c% ]& {
5 V v1 n& E8 U2 Y$ w主流道和每个浇口之间的压力降低总值是每段流道系统的压力降低值的总和。注意流道系统的尺寸不应过大，否则会引起材料浪费并使得循环时间变长。 |
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发表于 2010-12-31 23:27:34