4-3 塑料制件在模具中的位 置（分型面）与 浇注系统的设计,,,,,1,主要内容,1 塑料制件在模具中的位置及分型面设计 2 普通浇注系统设计 3 热流道浇注系统设计,,,,,2,一副注射模具主要分成动模和定模两个部分 动模和定模的接触面称为分型面 浇注系统：是指熔融塑料从注射机喷嘴射入到注射模具型腔所流经的通道 浇注系统分为：普通流道、热流道 普通浇注系统包括主流道、分流道、浇口和冷料穴等3,1 塑料制件在模具中的位置 1.1 型腔数目的确定,一次注射只能生产一件塑料产品的模具称为单型腔模具如果一副模具一次注射能生产两件或两件以上的塑料产品，则这样的模具称为多型腔模具 单型腔模具的优点：单型腔模具具有塑料制件的形状和尺寸一致性好、 成型的工艺条件容易控制 模具结构简单紧凑 模具制造成本低 制造周期短等特点4,,多型腔模具的优点： ——在大批量生产的情况下，多型腔模具应是更为合适的形式，它可以提高生产效率，降低塑件的整体成本 型腔数目的确定： ——一种方法是首先确定注射机的型号，再根据注射机的技术参数和塑件的技术经济要求，计算出要求选取型腔的数目； ——另一种方法是先根据生产效率的要求和制件的精度要求确定型腔的数目，然后再选择注射机或对现有的注射机进行校核。
5,1.2型腔的分布,单型腔的模具，塑件在模具中的位置，如图:,,,,,,6,多型腔模具型腔的排布形式,平衡式、非平衡式 平衡式包括两个方面：型腔压力平衡、浇注平衡,,,,,型腔压力平衡,7,1.2型腔的分布,平衡式布置：主流道到各型腔浇口分流道的长度、截面形状与尺寸均对应相同，目的：各型腔均匀进料和达到同时充满型腔 非平衡式布置：主流道到各型腔浇口的分流道的长度不相同，这种方式可以缩短分流道的长度，节约塑件的原材料为达到同时充满型腔的目的，各浇口的截面尺寸要制造得不相同精度要求高、物理与力学性能要求均衡稳定的塑料制件，应尽量选用平衡式布置的形式浇注平衡,8,型腔排布形式的选择原则： 应使各型腔都能通过浇注系统从总压力中均等地分得所需的足够压力，以保证塑料熔体能同时均匀地充填每一个型腔，使各型腔塑件质量均一稳定 在生产实践中，有时为了节约和同步生产，往往将成型配套的塑件设计成多型腔模具但难免引起一些缺陷，如塑件发生翘曲等9,,1.3分型面的选择,分型面是决定模具结构形式的一个重要因素，它与模具的整体结构、浇注系统的设计、塑件的脱模和模具的制造工艺等有关，分型面的选择是注射模设计中的一个关键步骤。
1.3.1 分型面的形式 注射模具有的只有一个分型面，有的有多个分型面 在多分型面的模具中，将脱模时取出塑件的那个分型面称为主分型面 在模具装配图上，分型面的标示一般采用如下方法： 当模具分型时，若分型面两边的模板都作移动，用“ ”表示；若其中一方不动，另一方作移动，用“ ”表示，箭头指向移动的方向；多个分型面应按分型的先后次序，标示出“A”、“B”、“C”等10,,,,,分型面的形状： 图a平直分型面；图b倾斜分型面；图c阶梯分型面；图d曲面分型面；图e瓣合分型面，也称垂直分型面11,,,,,12,平直 分型面,,,,,13,阶梯分型面,,,,,14,曲面分型面,,,,,15,,,,,,16,斜分型面,,17,,,,,17,垂直分型面,,18,,,,,18,1.3.2 分型面的设计原则,由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件结构工艺性及尺寸精度、嵌件的位置、塑件的推出、排气等多种因素的影响，在选择分型面时应综合分析比较以选出较为合理的方案 选择分型面时应遵循以下几项基本原则：,,,,,19,(1)分型面应选在塑件外形最大轮廓处,塑件在动、定模的方位确定后，其分型面应选在塑件外形的最大轮廓处，否则塑件会无法从型腔中脱出，这是最基本的选择原则。
20,(2)分型面的选择应有利于塑件的顺利脱模,,,,,由于注射机的顶出装置在动模一侧，所以分型面的选择应尽可能地使塑件在开模后留在动模一侧 如图a所示，在分型后，由于塑件收缩包紧在型芯上的原因而留在定模，这样就必须在定模部分设置推出机构，增加了模具复杂性；若按图b分型，分型后塑件留在动模，利用注射机的顶出装置和模具的推出机构即可容易地推出塑件21,(3)分型面的选择应保证塑件的精度要求,如图a所示，塑料的双联齿轮分别在分型面两侧的动模板和定模板内成型，由于制造精度和合模精度的影响，两齿轮的同轴度将得不到保证； 若按图b选择分型面，塑件在同一侧型腔内成型，制造精度得以保证，合模精度也不受影响，保证了双联齿轮的同轴度22,(4)分型面的选择应满足塑件的外观质量要求,在分型面处会不可避免地在塑件上留下溢流飞边的痕迹，因此分型面最好不要设在塑件光亮平滑的外表面或带圆弧的转角处，以免对塑件外观质量产生不利的影响23,(5)分型面的选择要便于模具的加工制造,通常在模具设计中，选择平直分型面较多但为了便于模具的制造，应根据模具的实际情况选择合理的分型面24,(6)分型面的选择应有利于排气,在设计分型面时应尽量使充填型腔的塑料熔体料流末端在分型面上，这样有利于排气。
图a中的结构，料流的末端被封死，故其排气效果较差；图b的结构在注射过程中对排气有利，因此这样分型较合理25,其他因素,分型面的选择还要考虑到型腔在分型面上投影面积的大小，这是避免接近或超过所选用注射机的最大注射面积而可能产生溢流现象 应以浅的侧向凹孔或短的侧向凸台作为抽芯方向，而将较深的凹孔或较高的凸台放置在开合模方向26,2 普通浇注系统设计,2.1 普通浇注系统的组成及设计原则 2.2 主流道设计 2.3 分流道设计 2.4 浇口的设计 2.5 浇口的位置选择 2.6 浇注系统的平衡 2.7 冷料穴和拉料杆 2.8 排气系统的设计,,,,,27,2.1 普通浇注系统的组成及设计原则,浇注系统是指模具中由注射机喷嘴到型腔之间的进料通道 浇注系统分为：普通流道、热流道 一、普通浇注系统组成： 主流道、分流道、浇口、冷料穴,,,,,28,主流道,分流道,浇口,,,浇注系统的设计是否适当，直接影响成形品的外观、物性、尺寸精度和成形周期6.2.1 浇注系统的组成及其设计原则,二、浇注系统的作用及设计原则,1、将来自注射机喷嘴的塑料熔体均匀而平稳地输送到型腔，同时使型腔内的气体能及时顺利排出。
2、在塑料熔体填充及凝固的过程中，将注射压力有效地传递到型腔的各个部位，以获得形状完整、内外在质量优良的塑料制件 浇注系统的设计合理与否对塑件的性能、尺寸、内外部质量及模具的结构、塑料的利用率等有较大影响30,浇注系统设计应遵循的基本原则,(1)了解塑料的成型性能； (2)尽量避免或减少产生熔接痕； (3)有利于型腔中气体的排出； (4)防止型芯的变形和嵌件的位移； (5)分流道尽量减少弯折，减少压力损失； (6) 分流道的布局尽量采用平衡式布局，成型压力的中心尽量在模具和注射机的中心； (7)尽量采用较短的流程充满型腔； (8)流动距离比和流动面积比的校核；,,,,,,31,浇注系统设计原则,1.要能保证塑件的质量(避免常见的充填问题 ),停滞现象容易使工件的某些部分过度保压，某些部分保压不足，从而使內应力增加许多尽量减少停滞现象,浇注系统设计原则,1.要能保证塑件的质量(避免常见的充填问题 ),熔接痕的存在主要会影响外观，使得产品的表面较差；而出现熔接痕的地方強度也会较差尽量避免出现熔接痕,浇注系统设计原则,1.要能保证塑件的质量(避免常见的充填问题 ),尽量避免过度保压和保压不足,当浇注系统设计不良或操作条件不当，会使熔料在型腔中保压时间过长或是承受压力过大就是过度保压。
过度保压会使产品密度较大，增加內应力，甚至出现飞边保压不足,过度保压,浇注系统设计原则,1.要能保证塑件的质量(避免常见的充填问题 ),尽量减少流向杂乱,流向杂乱会使工件強度较差，表面的纹路也较不美观浇注系统设计原则,2.尽量减小及缩短浇注系统的断面及长度,减小塑料用量和模具尺寸,尽量减少塑料熔体的热量损失与压力损失,3.尽可能做到同步填充,一模多腔情形下，要让进入每一个型腔的熔料能够同时到达，而且使每个型腔入口的压力相等作用：是连接注射机喷嘴和模具的桥梁，是熔料进入型腔最先经过的部位2.2 主流道设计,一般都不将主流道直接开在定模板上，而是将其单独设在一个衬套中，然后将衬套镶入模板内，此衬套称为浇口套主流道的设计事项：,⑴主流道进口端与喷嘴头部接触处应做成球面凹坑主流道的设计事项：,⑵主流道的锥角取2～4°，对流性差的塑料可增加大 到 6°左右主流道的设计事项：,⑶主流道表壁的表面粗糙度取Ra=0.8～0.4 ⑷主流道出口端应与分流道之间呈圆滑过渡，过渡角 R为0.3～3mm主流道的设计事项：,⑸ 浇口套与定模板之间的连接力必须足够 一种用螺钉来固定定位圈，定位圈压紧浇口套的形式，一种是注塑机固定模板压住定位圈,从而压紧浇口套的形式。
浇口套的结构形式:,浇口套与模板间的配合采用H7/m6的过渡配合，浇口套与定位圈采用H9/f9配合 定位圈在模具安装调试时应插入注射机定模板的定位孔内，用于模具与注射机的安装定位定位圈外径比注射机定模板上的定位孔径小0.1-0.244,浇口套的固定形式:,,,,,,,46,,,,,46,,,,,,,,47,2.2 主流道设计（小结）,主流道：浇注系统中从注射机喷嘴与模具接触处开始到分流道为止的塑料熔体的流动通道主流道设计：圆锥形，锥角α为20-60，小端直径d比注射机喷嘴直径大0.5~l mm由于小端的前面是球面，其深度为3~5 mm，注射机喷嘴的球面在该位置与模具接触并且贴合，因此要求主流道球面半径比喷嘴球面半径大1~2 mm 表面粗糙度Rａ＜0.8µm浇口套一般采用碳素工具钢如T8A、T10A等材料，淬火硬度53-57 HRC48,2.3 分流道设计,分流道作用：是改变熔体流向，使其以平稳的流态均衡地分配到各个型腔设计时应注意尽量减少流动过程中的热量损失与压力损失 49,（1）分流道的形状与选择,常用的分流道截面形式： 圆形、梯形、U形、半圆形、矩形,,,,,50,分流道截面形状的选择：,基本原则：圆形截面的比表面积最小（流道表面积与体积之比），即它在热的塑料熔体和温度相对较低的模具之间的接触面积最小。
因此，从传热和流动等方面考虑，圆形截面是分流道最理想的形状圆形截面：比表面积最小，但需开设在分型面的两侧，在制造时一定要注意模板上两部分形状对中吻合； 梯形及U形截面：加工较容易，且热量损失与压力损失均不大，最常用的形式； 半圆形截面：需用球头铣刀加工，表面积比梯形和U形截面分流道略大，在设计中也有采用； 矩形截面：比表面积较大，流动阻力也大，设计中不常采用51,（2）分流道尺寸设计,流道的直径过大：浪费材料；冷却时间增长，造成成本 上的浪费 流道的直径过小：材料的流动阻力大，易造成充填不足, 或者必须增加射出压力才能充填 流道直径应适合产品的重量或投影面积2）分流道尺寸设计,流道长度宜短: 长的流道会造成压力损失,不利于生产性,同時也浪费材料；过短, 产品的残余应力增大, 并且容易产生毛边 流道长度可以按如下经验公式计算:,D =,D——分流道直徑mm W——产品质量g L——流道長度mm,（2）分流道尺寸设计,（3）分流道的布置,流道排列的原则,尽可能使熔融塑料从主流道到各浇口的距离相等 使型腔压力中心尽可能与注射机的中心重合流道的布置,,不平衡,自然平衡,人工平衡,,,,,分流道的布局,56,,,,,,57,,58,,,,,2.4 浇口的设计,浇口亦称进料口，是连接分流道与型腔。