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一、定义与功能特性 1. 基本定义 注塑机射嘴是连接机筒与模具的关键过渡部件，承担熔融塑料从机筒到模具型腔的输送任务。其结构特征表现为短管状通道，末端带有精密加工的内孔结构。 2. 核心功能 （1）压力传递：将螺杆推力转化为熔体流动动能 （2）温度维持：通过加热装置补偿热损失 （3）流动控制：调节熔体流速与剪切速率 （4）防逆流机制：防止熔体倒流或垂涎 （5）过滤功能：部分型号内置过滤网去除杂质 二、作用机理分析 1. 流体动力学机理 （1）压力损失公式：ΔP=8μLQ/(πR⁴) 其中μ为熔体粘度，L为流道长度，Q为体积流量，R为孔径半径 （2）剪切速率计算：γ=4Q/(πR³) （3）黏性发热方程：E=μγ² 2. 温度传导机制 （1）热损失模型：Q_loss=2πkL(T_melt-T_amb)/ln(r2/r1) （2）自加热效应：黏性耗散产生的温升ΔT=μγ²t/(ρCp) 3. 流动行为影响 （1）湍流临界条件：Re=ρvd/μ>2300 （2）熔体破裂现象：当剪切应力超过临界值时发生。 三、射嘴类型及工作特性 1. 直通式射嘴 · 流道特征：L/D<3的短流道结构 · 适用材料：PVC、PC等高粘度聚合物（η>1000 Pa·s） · 热管理：依赖机筒传热，需附加加热器补偿 2. 弹簧自锁式射嘴 · 阀控机制：弹簧预紧力F_spring=Kx≥πR²P_inj · 动态响应：阀芯开启时间t_open<0.1s · 应用限制：最大注射压力≤150MPa 3. 液压杠杆式射嘴 · 控制精度：位置重复性±0.02mm · 响应特性：液压系统压力≥8MPa · 特殊应用：多色注塑、精密计量场合 四、孔径设计理论 1. 基本设计准则 D_nozzle=(0.6~0.8)D_screw 其中D_screw为螺杆直径 2. 经验公式体系 （1）重量法： D=√(4W/(πρLv)) W-制品重量，ρ-熔体密度，L-流道长度，v-推荐流速 （2）射胶量法： D=1.13√(V/(t·v)) V-射胶容积，t-注射时间，v-熔体流速 3. 参数优化矩阵  五、对注塑质量的影响机制 1. 尺寸精度控制 （1）孔径过小导致： - 压力损失增加（ΔP∝1/R⁴） - 充填不足率升高（短射风险+35%） - 取向应力增大（分子取向度>60%） （2）孔径过大引发： - 回流现象（逆流速度>10mm/s） - 重量偏差（波动±2%） - 保压失效（补缩效率<70%） 2. 表观质量影响 （1）流痕缺陷：当剪切速率超过材料临界值（如PC：5×10³ s⁻¹）时产生 （2）银纹形成：温度波动ΔT>15℃时出现几率增加 （3）光泽差异：表面剪切应力差>5MPa导致明暗变化 3. 结构性能影响 （1）结晶度控制： - 高剪切（>10⁴ s⁻¹）使结晶度下降15-20% - 快速冷却导致球晶尺寸减小30-50% （2）分子降解： 当熔体温度超过分解温度（如PVC>200℃）时，降解率呈指数上升 徐昌煜老师及其著作《注塑成型问题诊治》介绍： 徐昌煜 先进成型技术学会 创会理事 |
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