浇铸尼龙(尼龙塑件的浇口优化实例分享)

Posted 2023-05-31

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浇铸尼龙(尼龙塑件的浇口优化实例分享)

纯尼龙注塑的插座，由于胶厚不均匀，厚胶区与薄胶区比值大、收缩率大，在注射成型时容易产生气泡、凹陷、接缝、组织疏松和表面流痕等诸多缺陷。

为了满足使用要求、保证产品质量、提高产品合格率，在排气系统、冷却系统设计合理的情况下，从进胶方式和浇口位置等方面对模具进行了改进，从直接进胶改为潜进胶。

经过多次改进，解决了产品的上述不良缺陷。改进后的注射模具，大大提高了插座的合格率。

电子学系统中作为结构零件使用的插座，对其表面质量和尺寸精度的要求越来越高。为满足其可靠的物理性能和力学性能，要求产品组织致密、表面收缩小、熔接牢固、强度高、内应力小、无气泡和无流痕。

但在塑料件成型过程中，调整好注射工艺参数后，产品还常会出现填充不足、气泡(见图１)和表面流痕等问题。分析产生上述缺陷的主要原因是模具的浇注系统设计不合理。

为了满足使用要求，保证产品质量，提高产品合格率，本文从进胶方式和浇口位置等方面对模具进行了改进。

●进胶方式●

进胶方式是熔料进入模具型腔的方法，可分为两大类：细水口进胶和大水口进胶。

细水口进胶方式

细水口进胶方式是塑料模具里经常用到的进胶方式。在注射时填充均匀，注射完成后，主动与产品断开，断开位置不明显，表面质量较高，但模具结构复杂、加工难度大、成本高。

大水口进胶方式

大水口进胶方式是塑料模具里应用最多的进胶方式，常用的进胶方式有如下２种：

直接进胶方式

直接进胶方式又称侧进胶，是最常用的进胶方式。其优点是结构简单、加工方便、注射速度快、生产效率高、易调模和易改模等；缺点是易产生流痕、熔接痕；料头不能自动与产品切开，需要再次修剪，修剪之后产品表面会留下一个小疤痕,降低了产品表面质量。

潜进胶方式

潜进胶方式的浇口位置选择很灵活，当产品的表面质量要求很高时，浇口位置可以设计在产品的内表面，否则可以设计在产品外表面；而且能有效地降低产品熔接痕；注射成型时，料头会与产品自动切开，切口小，不用再进行修剪，在大批量生产中，效率极高。

●浇口位置●

浇口位置的选择原则浇口位置主要按产品形状和要求来确定，浇口位置的选择对产品质量有直接影响。

在确定浇口位置时应主要考虑如下几方面：

使熔料在流动时变向少、能量损失小，应使熔料在填充型腔时各部分的流程最短。

浇口位置应设置在壁厚最大处。

浇口位置应有利于型腔排气。

浇口位置应有利于减少熔接痕、翘曲变形等的出现。

产品表面质量要求高时，浇口不应设置在表面。

问题分析

如果浇口位置选择不合理,会产生如下问题：

１、气泡

注射成型时，产品内形成的气体主要来源于型腔和流道中存在的气体，塑料原材料中含有的水分在高温下蒸发而形成的水蒸气，以及高温下塑料分解所产生的气体。

模具一般设计有排气槽，在注射时，大部分气体会从排气槽排出型腔外，然而还有小部分气体由于浇口位置选择不当，使注射时熔料在填充时形成包气，也就是气泡。这种气泡在注射时受到压缩会产生很大的背压,使产品的内应力增加,产生严重的质量问题.

２、熔接痕

产品采用直接进胶方式，且浇口未在产品最佳进料位置，熔料在流道中流动不畅导致工件表面产生流痕。

在注射时，由若干熔料在型腔中汇合在一起时，在其交汇处未完全熔合在一起，彼此不能熔合为一体而形成熔合印痕，即熔接痕。

３、表面收缩

在注射成型过程中，产品表面收缩大是不良现象中产生频率最高的。注射模具的塑料在冷却时发生体积收缩，早冷却部分表面首先硬化，由于冷却不均匀，所以表面容易收缩(见图２)。

４、填充不足

产品浇口位置在薄胶区，注射时向厚胶区填充，塑料流动的时间会增加，且塑料流动的跨度也较大。

首先填充的熔料会先冷却，冷却的熔料会影响未冷却的熔料继续填充，导致填充不足。

●浇口位置的改进●

插座浇口位置选择并不合理，因为插座的浇口位置在薄胶区，为直接进胶方式,没有在壁厚最大处。而且在填充时，熔料流程不均匀、冷却也不均匀，导致表面收缩严重且排气不顺畅，经常出现气泡、流纹、填充不足等现象，不能满足要求。

对于出现收缩、气泡、表面流纹、填充不足的现象，首先采取的改进方法为:重新确定浇口位置，继续采用直接进胶方式，尽可能在插座的厚胶区，使熔料从厚胶区向薄胶区填充，增大流道的直径，缩短流程(见图３)。

改进后的模具再次进行试模，注射成型的产品相对之前略有优化，但是气泡、收缩现象仍然存在(见图４)，不能满足要求。

经过进一步分析认为，浇口位置选择仍然没有在最佳位置，由于考虑到产品的表面质量，浇口选择在产品厚胶区最末端尖角处。但是在填充过程中，熔料流动时在浇口位置下方形成包气，产生气泡和收缩。

通过分析原因，再一次对浇口位置进行调整，对进胶方式进行改进，从原来的直接进胶方式改为潜进胶方式，进胶位置在厚胶区最均匀处(见图５)。

改进后的模具再次进行试模，成型后的插座表面收缩大大减小，没有气泡、表面流纹、填充不足等问题(见图６和图７)，满足使用要求。

在塑料件注射成型过程中，经常会出现气泡、熔接痕、表面收缩和填充不足等诸多问题。在排气系统、冷却系统设计合理的情况下，本文从进胶方式和浇口位置等方面对模具进行了改进，从直接进胶改为潜进胶，多次改进,终于解决了产品出现的气泡、熔接痕、表面收缩和填充不足等不良缺陷。

浇口位置和进胶方式对产品的质量是至关重要的，合理的浇注系统能提高产品生产效率和合格率，改进后，大大提高了插座的合格率。这种进胶的方式相继运用到其他产品的生产中，已满足大批量生产的需要。