Page 67 - 《橡塑技术与装备》2023年2期

机械与模具 尤兆鑫 等·假塑性流体模型在橡胶冷流道注射硫化机模具改造设计中的应用

→2 级流道（4）→3 级流道（8）→4 级流道（16）
→5 级流道（64）；
→3 级流道（2）→4 级流道（4）→5 级流道（8）。
其中，1 级流道 ~3 级流道为冷流道，4 级流道 ~5
级流道为热流道。
1.2.3 新模具问题描述
可以看到，一般来说，冷流道的设计是需要把橡
胶均匀的注入模具型腔，通常为均匀堆成分布，如图 4。

图 1 等距式流道 64 孔分布示意图 A

图 4 流道修改示意
增加了孔位的新模具（图 4 右）打破了原来（图
4 左）同长度，同拐点，对称路径的设计方法，在两
图 2 等距式流道 64 孔分布示意图 B 端有一个直接从 1 级流道过渡到 3 级流道的设计，且
少了一个拐点。因此，需要计算新流道的分配情况，
1.2.2 增孔后模具 并通过一定的通道设计，保证 10 个注胶口的流动基本
从上面可以看到，整个模具板上在左右两侧各有 均匀。那么这种设计，会不会导致各个型腔的橡胶压
一片空白区域没有得到利用，烤炉在此处增设两组各 力分布不均，从而产生缺胶等不良或者在非制品位置
8 各型腔，使模具的型腔数量从原来的 64 孔增加至 产生溢胶，是模具制作前需要验证的问题。
80 孔，单模硫化效率提高 25%，如图 3 所示 ：
2 假塑性流体模型验证计算
为了防止模具制作完成后产品出现不良等非期待
行结果，决定对设计完成的模具流道建立假塑性流体
模型进行验证，计算各个注射口的流量分配情况。
2.1 工况说明
根据硫化机特性，注射机每次的注射量约为
300~400 mL，时间 9~20 s，此处取平均情况，即 15
s 内完成 350 mL 的注射量，且假设橡胶流体特性如下：
（1）流体为不可压缩流体。
图 3 80 孔分布示意图 （2）流体的流动为等温稳态流动，即在冷流道过
程中不存在明显的热交换，且流道内可以完全充满橡
从上图可以看到在原模具的左右两侧各增加了两
胶，即不存在气体 + 胶体的两相混合情况。
组共 16 个型腔，其流道方向为 ：
（3）流道内流动按层流考虑。
注射口（1）→1 级流道（2）
2.2 计算依据

年
2023 第 49 卷 ·19·