Что такое воротная система?
Функция литниковой системы
Система направляющих направляет расплавленный пластик из цилиндра литьевой машины в каждую полость формы. Таким образом, конструкция, длина, размер и метод соединения направляющей системы влияют на эффект инжекционного наполнения, тем самым напрямую влияя на качество продукта. Кроме того, при проектировании литниковой системы следует также учитывать экономическую эффективность, обеспечивая быстрое охлаждение и короткое время цикла.
Структура воротной системы
Система желобов состоит из четырех конструкций: главного желоба, ответвительных желобов, шибера и холодного отстойника, как показано на Рисунке 7-11.
Главный желоб (литник)
Основная направляющая (литник) представляет собой пластиковый канал, который соединяет сопло литьевой машины с системой направляющих. Это первый компонент бегунковой системы.
Первичные и вторичные бегуны
Первичные и вторичные направляющие представляют собой пластиковые каналы, которые соединяют главную направляющую с воротами внутренней формы, позволяя расплавленному пластику течь во внутреннюю форму. В случае двух-пластинчатой формы желоб расположен на линии разъема.
При проектировании проточных каналов следует обращать внимание на форму и размер их поперечного-сечения. Обычно существует четыре типа формы поперечного-сечения проточных каналов: полный круг, трапеция, модифицированная трапеция и шестиугольник (см. Рисунок 7-12). С точки зрения передачи давления впрыска, чем больше площадь поперечного сечения канала потока, тем лучше; а с точки зрения теплопроводности, чем меньше площадь поперечного сечения, тем лучше. Следовательно, чем больше отношение площади поперечного сечения-к площади поверхности, тем эффективнее канал потока. Конструкции проточных каналов с круглым и квадратным поперечным-сечением имеют самые высокие значения R-. Поскольку сечения с круглым-сечением охлаждаются быстрее, чем с сечениями с квадратным-сечением, конструкции с круглым-сечением являются лучшими. (Значение R- относится к отношению площади поперечного- сечения к площади поверхности; площадь поперечного- сечения относится к площади поперечного сечения канала потока.)
Диаметр бегунка зависит от длины потока; чем больше диаметр, тем длиннее путь потока. При этом бегун должен быть максимально узким и коротким. Для каждого типа пластика предусмотрен минимальный диаметр направляющей; слишком малый диаметр повлияет на течение пластика в полости формы. Диаметр желоба обычно на 1,0 мм толще, чем уровень готового продукта, чтобы предотвратить затвердевание пластика в литнике до готового продукта и, таким образом, обеспечить надлежащее удержание давления.
Ворота
Ворота оказывают существенное влияние на формуемость и внутренние напряжения. Их подходящая форма обычно определяется формой детали и может быть разделена на две категории: ворота с ограниченным доступом и ворота с неограниченным доступом.
Ограничительные литники представляют собой узкие участки на входе в полость формы, что облегчает их обработку и позволяет легко отрезать деталь от бегунка, тем самым снижая остаточные напряжения. Этот тип обычно используется в многополых-формах, где за один раз отливается несколько деталей, поскольку он способствует равномерному распределению и предотвращает обратный поток пластика внутри полости. Ворота с ограниченным доступом можно разделить на боковые, перекрывающиеся, фланцевые, веерообразные, пленочные, кольцевые, дисковые, точечные и подводные. Неограниченные ворота – это места, где пластик впрыскивается непосредственно в полость формы через вертикальный желоб.
Тип, расположение, размеры и количество литников напрямую влияют на внешний вид, деформацию, формовочную усадку и прочность формованной детали. Поэтому при проектировании следует учитывать следующие факторы.
(1) Факторы, которые следует учитывать при определении формы литника: Форма литника влияет на текучесть смолы внутри полости формы, внешний вид отлитой детали и ориентацию потока материала. Поэтому при выборе типа ворот необходимо учитывать тип материала или форму изделия, а также влияние направления потока.
(2) Факторы, которые следует учитывать при определении размера ворот:
① Характеристики пластической текучести.
② Толщина стенок формы.
③ Количество пластика, впрыскиваемого в полость формы.
④ Температура плавления пластика.
⑤ Температура формы.
(3) Факторы, которые следует учитывать при определении местоположения ворот:
① Заслонка должна располагаться в самой толстой точке поперечного сечения- пластиковой детали. Это позволяет медленнее охлаждать литник, облегчая поток расплавленного материала в полость формы и предотвращая такие дефекты, как усадка.
② Расположение затвора должно минимизировать путь потока расплавленного материала, уменьшать изменения направления потока и минимизировать потери давления. Как правило, ворота, расположенные в центре пластиковой детали, более эффективны.
③ Расположение ворот должно облегчать выпуск газа из полости формы. Если расплавленный материал, попадающий в полость формы, преждевременно закроет вентиляционную систему, газам будет трудно выйти из полости, что повлияет на качество продукции. Вентиляционные каналы должны быть расположены в конечном положении, где расплавленный материал достигает полости, чтобы облегчить вентиляцию.
④ Затвор должен быть расположен прямо напротив стенки активной зоны или большой активной зоны, чтобы обеспечить возможность высокоскоростного-расплавленного материала непосредственно воздействовать на полость или стенку активной зоны, тем самым меняя направление потока, уменьшая скорость потока и плавно заполняя полость. Это устраняет очевидные следы струи на пластиковой детали и предотвращает разрушение расплава.
⑤ Необходимо контролировать количество ворот. Вход в полость через несколько ворот создаст больше линий сварки.
⑥ Расположение литника должно обеспечивать равномерную подачу расплавленного материала, при этом путь потока от главного желоба ко всем частям полости должен быть одинаковым или похожим, чтобы уменьшить количество бликов и линий сварки.
⑦ Для пластиковых деталей с сердечниками или вставками, особенно цилиндрических пластиковых деталей с тонкими сердечниками, избегайте подачи непосредственно на сердечник или вставку, чтобы предотвратить изгиб сердечника или смещение вставки.
⑧ Расположение литника не должно вызывать разрушения расплава. Когда небольшой затвор находится прямо напротив полости большой ширины и толщины, расплавленный материал с высокой-скоростью, текущий через затвор, будет подвергаться высокому напряжению сдвига, что приводит к таким явлениям разрушения расплава, как струя и ползучесть. Струя расплава может привести к образованию складок, что приведет к образованию ряби на изделии.
⑨ Когда расплавленный пластик впрыскивается с высокой скоростью в полость формы через литник, он оказывает направленный эффект. Расположение ворот следует выбирать так, чтобы избежать неблагоприятных последствий этого направленного эффекта.
⑩ При определении местоположения и количества литников для формы необходимо проверить соотношение потоков, чтобы убедиться, что расплав заполняет полость. Коэффициент потока определяется отношением общей длины проточного канала к общей толщине проточного канала. Его допустимое значение варьируется в зависимости от свойств расплава, температуры, давления впрыска и т. д.
⑪ Для плоских пластиковых деталей склонны к короблению и деформации, поскольку степень их усадки неодинакова в разных направлениях. Использование нескольких ворот гораздо эффективнее.
⑫ Для пластиковых деталей рамного-типа диагональное размещение литников может уменьшить деформацию, вызванную усадкой.
⑬ Для пластиковых деталей кольцевой-формы заслонка должна располагаться по касательной, чтобы уменьшить количество линий сварного шва, повысить прочность области сварного шва и облегчить вентиляцию.
⑭ Для пластиковых деталей с неравномерной толщиной стенок расположение литника должно быть максимально постоянным, чтобы избежать завихрений.
⑮ Для пластиковых деталей-формы оболочки можно использовать центральную-задвижку, чтобы уменьшить количество линий сварки.
⑯ Для куполообразных-тонких и тонкостенных- пластиковых деталей можно установить несколько литников и технологических ребер, чтобы направлять поток и предотвращать нехватку материала.
Вышеуказанные принципы выбора позиций ворот могут привести к противоречиям в применении; в таких случаях необходим гибкий подход, основанный на реальной ситуации.
(4) Баланс ворот
Если невозможно получить сбалансированную литниковую систему, для достижения однородного литья под давлением можно использовать следующий метод литникового баланса. Этот метод подходит для форм с большим количеством полостей. Существует два метода балансировки строба: изменение длины литникового канала и изменение-площади поперечного сечения литника.
Если размеры полости имеют разные площади проекций, литник также должен быть сбалансирован. На этом этапе, чтобы определить размер литника, сначала необходимо определить один размер литника и рассчитать отношение этого размера литника к соответствующему объему полости. Затем это соотношение применяется для сравнения других ворот с соответствующими объемами полостей для последовательного определения размера каждого ворот. После фактического пробного впрыска операция балансировки затвора может быть завершена.
При изготовлении деталей или нескольких готовых изделий из одной и той же полости формы, если некоторые участки материала тоньше, литник необходимо утолщать. Количество загустения зависит от размера готового изделия. Как правило, более толстые секции готовой продукции текут лучше, что приводит к нормальному давлению, тогда как более тонкие секции текут хуже, что приводит к более высокому давлению. Поэтому, если готовые продукты должны быть заполнены одновременно, в более толстых секциях может возникнуть вспышка. Чтобы предотвратить дисбаланс потока, бегун для более тонких секций необходимо утолщать, чтобы компенсировать потерю давления, как показано на Рисунке 7-13.
Холодные пробковые скважины
Холодные шлагбаумы, также известные как холодные шлагбаумы, предназначены для хранения более холодного расплавленного пластикового материала в начале процесса наполнения, предотвращая его прямое попадание в полость формы и засорение литника или влияние на качество продукции. Холодные пробковые скважины обычно располагаются в конце главного желоба. Если желоба длинные, на их концах также следует устанавливать холодные пробковые колодцы.
Посмотрите здесь
Для получения дополнительной информации о других системах ворот, их преимуществах и недостатках, нажмите здесь.