4.3分型面与浇注系统设计塑料模具

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1、4-3 塑料制件在模具中的位塑料制件在模具中的位 置（分型面）与置（分型面）与 浇注系统浇注系统的设计的设计1主要内容主要内容v1 塑料制件在模具中的位置及分型面设计塑料制件在模具中的位置及分型面设计v2 普通浇注系统设计普通浇注系统设计v3 热流道浇注系统设计热流道浇注系统设计2v一副注射模具主要分成动模动模和和定模定模两个部分。v动模和定模的接触面称为分型面分型面。v浇注系统：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。v浇注系统浇注系统分为：分为：普通流道普通流道、热流道热流道v普通浇注系统普通浇注系统包括主流道、分流道、浇口和包括主流道、分流道、浇口和冷料穴等。冷

2、料穴等。31 1 塑料制件在模具中的位置塑料制件在模具中的位置 1.1 1.1 型腔数目的确定型腔数目的确定v 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。v单型腔模具的优点：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 v多型腔模具的优点：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。v型腔数目的确定型腔数目的确定： 一种方法是首先确定注射机的型

3、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。51.21.2型腔的分布型腔的分布v单型腔的模具，塑件在模具中的位置，如图单型腔的模具，塑件在模具中的位置，如图:6多型腔模具型腔的排布形式多型腔模具型腔的排布形式 平衡式、非平衡式平衡式、非平衡式v平衡式包括两个方面：平衡式包括两个方面：型腔压力平衡型腔压力平衡、浇注平衡浇注平衡型腔压力平衡型腔压力平衡71.21.2型腔的分布型腔的分布v平衡式布置：平衡式布置：主流道到各型腔浇口分流道的长度、截面主流道到各型腔浇口

4、分流道的长度、截面形状与尺寸均对应相同，形状与尺寸均对应相同，目的：目的：各型腔均匀进料和达到各型腔均匀进料和达到同时充满型腔。同时充满型腔。v非平衡式布置：非平衡式布置：主流道到各型腔浇口的分流道的长度不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，节约塑件的原相同，这种方式可以缩短分流道的长度，节约塑件的原材料。材料。为达到同时充满型腔的目的，各浇口的截面尺寸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。要制造得不相同。v精度要求高、物理与力学精度要求高、物理与力学性能要求均衡稳定的塑料性能要求均衡稳定的塑料制件，应尽量选用平衡式制件，应尽量选用平衡式布

5、置的形式。布置的形式。浇注平衡浇注平衡8 型腔排布形式的选择原则：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。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。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

6、选择分型面的选择 v 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。v1.3.1 1.3.1 分型面的形式分型面的形式v注射模具有的只有一个分型面，有的有多个分型面。v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主分型面。v在模具装配图上，分型面的标示一般采用如下方法：在模具装配图上，分型面的标示一般采用如下方法：v当模具分型时，若分型面两边的模板都作移动，用当模具分型时，若分型面两边的模板都作移动，用“ ”表示；若其中一

7、方不动，另一方作移动，用表示；若其中一方不动，另一方作移动，用“ ”表示，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，标示出示出“A”、“B”、“C”等。等。 10分型面的形状：分型面的形状：图图a平直分型面；图平直分型面；图b倾斜分型面；图倾斜分型面；图c阶梯分型面；图阶梯分型面；图d曲面分型面；图曲面分型面；图e瓣合分型面，也称垂直分型面。瓣合分型面，也称垂直分型面。1112平直平直 分型面分型面13阶梯分型面阶梯分型面14曲面分型面曲面分型面1516斜分型面斜分型面1717垂直分型面垂直分型面18181.3.2 1.3.2

8、分型面的设计原则分型面的设计原则v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。v选择分型面时应遵循以下几项基本原则：选择分型面时应遵循以下几项基本原则：19 (1)(1)分型面应选在塑件外形最大轮廓处分型面应选在塑件外形最大轮廓处 v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)(2)分型面的选择应有利于塑件的顺利脱模分型面的选择应有利于塑件的顺利脱模 v由于注射机的由于注射机的顶出顶出装

9、置在动模一侧装置在动模一侧，所以分型面的选择应尽，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。可能地使塑件在开模后留在动模一侧。v如图如图a a所示，在分型后，由于塑件收缩包紧在型芯上的原因所示，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；若按图模具复杂性；若按图b b分型，分型后塑件留在动模，利用注分型，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。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)(3)分型面的选择应保证塑件的分型

10、面的选择应保证塑件的精度要求精度要求 v如图如图a所示，塑料的双联齿所示，塑料的双联齿轮分别在分型面两侧的动轮分别在分型面两侧的动模板和定模板内成型，由模板和定模板内成型，由于制造精度和合模精度的于制造精度和合模精度的影响，两齿轮的同轴度将影响，两齿轮的同轴度将得不到保证；得不到保证；v若按图若按图b选择分型面，塑选择分型面，塑件在同一侧型腔内成型，件在同一侧型腔内成型，制造精度得以保证，合模制造精度得以保证，合模精度也不受影响，保证了精度也不受影响，保证了双联齿轮的同轴度。双联齿轮的同轴度。 22(4)(4)分型面的选择应满足塑件的分型面的选择应满足塑件的外观质量外观质量要求要求v在分型面处

11、会不可避免地在塑件上留下溢流飞边的痕迹，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。的转角处，以免对塑件外观质量产生不利的影响。 23(5)(5)分型面的选择要便于模具的分型面的选择要便于模具的加工制造加工制造v通常在模具设计中，选择平直分型面较多。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。际情况选择合理的分型面。24(6)(6)分型面的选择应有利于排气分

12、型面的选择应有利于排气v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。型面上，这样有利于排气。v图图a中的结构，料流的末端被封死，故其排气效果较差；图中的结构，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。的结构在注射过程中对排气有利，因此这样分型较合理。 25其他因素其他因素v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，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这是避免接近或超过所选用注射机的最大注

13、射面积而可能产生溢流现象。生溢流现象。v应以浅的侧向凹孔或短的应以浅的侧向凹孔或短的侧向凸台作为抽芯方向侧向凸台作为抽芯方向，而将较深，而将较深的凹孔或较高的的凹孔或较高的凸台放置凸台放置在开合模方向。在开合模方向。 262 2 普通浇注系统设计普通浇注系统设计v2.1 普通浇注系统的组成及设计原则普通浇注系统的组成及设计原则v2.2 主流道设计主流道设计v2.3 分流道设计分流道设计v2.4 浇口的设计浇口的设计v2.5 浇口的位置选择浇口的位置选择v2.6 浇注系统的平衡浇注系统的平衡v2.7 冷料穴和拉料杆冷料穴和拉料杆v2.8 排气系统的设计排气系统的设计272.1 2.1 普通浇注系

14、统的组成及设计原则普通浇注系统的组成及设计原则v浇注系统浇注系统是指模具中由注射机喷嘴到型腔之间的进料通是指模具中由注射机喷嘴到型腔之间的进料通道。道。v浇注系统分为：浇注系统分为：普通流道、热流道普通流道、热流道 v一、普通浇注系统组成：一、普通浇注系统组成：主流道、分流道、浇口、冷料穴主流道、分流道、浇口、冷料穴28主流主流道道分流道分流道浇口浇口浇注系统浇注系统的的设计设计是否是否适当适当，直接，直接影响影响成形品成形品的的外观外观、物性、尺寸精度和成形、物性、尺寸精度和成形周期。周期。6.2.1 6.2.1 浇注系统的组成及其设计原则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

15、则二、浇注系统的作用及设计原则v1、将来自注射机喷嘴的塑料熔体均匀而平稳地输送、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。到型腔，同时使型腔内的气体能及时顺利排出。v2、在塑料熔体填充及凝固的过程中，将注射压力有、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。在质量优良的塑料制件。v浇注系统的设计合理与否对塑件的性能、尺寸、内外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。部质量及模具的结构、塑料的

16、利用率等有较大影响。30浇注系统设计应遵循的基本原则浇注系统设计应遵循的基本原则v(1)了解塑料的成型性能；了解塑料的成型性能； v(2)尽量避免或减少产生熔接痕；尽量避免或减少产生熔接痕； v(3)有利于型腔中气体的排出；有利于型腔中气体的排出； v(4)防止型芯的变形和嵌件的位移；防止型芯的变形和嵌件的位移；v(5)分流道尽量减少弯折，减少压力损失；分流道尽量减少弯折，减少压力损失；v(6) 分流道的布局尽量采用分流道的布局尽量采用平衡式布局平衡式布局，成型，成型压力的中心尽量在模具和注射机的中心；压力的中心尽量在模具和注射机的中心；v(7)尽量采用较短的流程充满型腔；尽量采用较短的流程充

17、满型腔；v(8)流动距离比和流动面积比的校核；流动距离比和流动面积比的校核； 31浇注系统设计原则浇注系统设计原则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，分过度保压，某些部分保压不足，从而使內应力增加许多。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熔接痕的存在主要会影响外观，使得产品的表面较差；而出观，使得产品的表面较差；而出现熔接痕的地方強度也会较差。现熔接痕的地方強度也会较差。 尽量避免出现熔接痕浇注

18、系统设计原则浇注系统设计原则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当浇注系统设计不良或操作不良或操作条件条件不不当当，会使会使熔料在型腔中保压时间过长熔料在型腔中保压时间过长或是或是承受压力过承受压力过大大就是过度保压就是过度保压。过度保压会使产品过度保压会使产品密度密度较较大，增加內大，增加內应应力，力，甚至出甚至出现飞边现飞边。保压不足过度保压浇注系统设计原则浇注系统设计原则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流向杂乱会杂乱会使工件強度使工件強度较较差，表面的差，表面的纹纹路也路也较较不美不美观观。浇注系统设计原

19、则浇注系统设计原则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 2.2 主流道主流道设计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。个衬套中，然后将衬套镶入模板内，此衬套称为浇口套。主流道的主流道的设计事项设计事项：主流道进口端与喷嘴头部接触处应做成球面

20、凹坑主流道进口端与喷嘴头部接触处应做成球面凹坑。 主流道主流道的设计事项的设计事项：主流道的锥角取主流道的锥角取24，对流性差的塑料可增加大，对流性差的塑料可增加大 到到 6左右。左右。主流道主流道的设计事项的设计事项：主流道表壁的表面粗糙度取主流道表壁的表面粗糙度取Ra=0.80.4主流道出口端应与分流道之间呈圆滑过渡，过渡角主流道出口端应与分流道之间呈圆滑过渡，过渡角 R为为0.33mm。主流道的设计事项：主流道的设计事项： 浇口套与定模板之间的连接力必须足够。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，一种一种用螺钉来固定定位圈，定位圈压紧浇口套的

21、形式，一种是注塑机固定模板压住定位圈是注塑机固定模板压住定位圈,从而压紧浇口套的形式。从而压紧浇口套的形式。浇口套的浇口套的结构形式结构形式: :v浇口套与模板间的配合浇口套与模板间的配合采用采用H7/m6的过渡配合，浇口套的过渡配合，浇口套与定位圈采用与定位圈采用H9/f9配合。配合。v定位圈在模具安装调试时应插入注射机定模板的定位孔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机定模板上的定位孔径小0.1-0.2。 44浇口套的浇口套的固定形式固定形式: :4646472

22、.2 2.2 主流道主流道设计（小结）设计（小结）v主流道：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。道为止的塑料熔体的流动通道。 主流道设计：主流道设计：圆锥形，锥角为20-60，小端直径d比注射机喷嘴直径大0.5l mm。由于小端的前面是球面，其深度为35 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12 mm。 表面粗糙度R0.8m。浇口套一般采用碳素工具钢如T8A、T10A等材料，淬火硬度53-57 HRC。 482.3 2.3 分流道设计分流道设计v分流道作用

23、：分流道作用：是改变熔体流向，使其以平稳的流态均是改变熔体流向，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程中的热量损失与压力损失 。49（1 1）分流道的形状与选择）分流道的形状与选择v常用的分流道截面形式：常用的分流道截面形式： 圆形、梯形、圆形、梯形、U U形、半圆形、矩形形、半圆形、矩形50分流道截面形状的选择：分流道截面形状的选择：v基本原则：基本原则：圆形截面的比表面积最小（流道表面积与体积之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比），

24、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。分流道最理想的形状。圆形截面：圆形截面：比表面积最小，但需开设在分型面的两侧，在比表面积最小，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；制造时一定要注意模板上两部分形状对中吻合；梯形及梯形及U形截面：形截面：加工较容易，且热量损失与压力损失均加工较容易，且热量损失与压力损失均不大，不大，最常用的形式最常用的形式最常用的形式最常用的形式；半圆形截面：半圆形截面：需用球头铣刀加工，表面积比梯形和需用球头铣

25、刀加工，表面积比梯形和U形截形截面分流道略大，在设计中也有采用；面分流道略大，在设计中也有采用；矩形截面：矩形截面：比表面积较大，流动阻力也大，比表面积较大，流动阻力也大，设计中不常采设计中不常采设计中不常采设计中不常采用用用用。51D=D=产产品最品最大壁厚大壁厚+1.5mm+1.5mmB=5-10mmR=0.5Bh=1.25RB=5-10mmh=2/3B（2）分流道尺寸设计）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。 流道直径应适合产产品的重量品的重量或投影面投影面积积。流道直

26、径(mm)投影面积(cm2)410以下6200850010120012大型流道直径(mm)产品重量(g)49563758375以上1012大型（2）分流道尺寸设计）分流道尺寸设计流道流道长长度宜短度宜短: 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）分流道尺寸设计（3）分流道的布置）分流道的布置v 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。v流道的布置不平衡自然平衡人工平

27、衡分分流流道道的的布布局局5657582.4 2.4 浇口的设计浇口的设计v浇口亦称进料口，是连接分流道与型腔的熔体通道。浇口亦称进料口，是连接分流道与型腔的熔体通道。v浇口的设计与位置的选择恰当与否直接关系到塑件能否被完好地高质量地注射成型。v浇口可分成浇口可分成限制性浇口限制性浇口和和非限制性浇口非限制性浇口两大类。两大类。v限制性浇口的作用：限制性浇口的作用：v1）通过截面积的突然变化，使分流道送来的塑料熔体产生突变的流速增加，提高剪切速率，降低粘度，使其成为理想的流动状态，从而迅速均衡地充满型腔。v2）对于多型腔模具，调节浇口的尺寸，还可以使非平衡布置的型腔达到同时进料的目的，提高塑件

28、质量。v3）起着较早固化防止型腔中熔体倒流的作用。 59常用的浇口形式：常用的浇口形式：v(1)直接浇口直接浇口 v(2) 中心浇口中心浇口v(3)侧侧 浇浇 口口 v(4)扇形浇口扇形浇口 v(5)平缝浇口平缝浇口 v(6)环形浇口环形浇口 v(7)轮幅式浇口轮幅式浇口 v(8)爪形浇口爪形浇口 v(9)点点 浇浇 口口 v(10)潜伏浇口潜伏浇口 60(1)(1)直接浇口直接浇口v主流道型浇口，属于主流道型浇口，属于非限制性型非限制性型浇口。浇口。v特特 点：点：流动阻力小、流动路程流动阻力小、流动路程短及补缩时间长；浇口截面大，短及补缩时间长；浇口截面大，去除浇口较困难，去除后会留有去除

29、浇口较困难，去除后会留有较大的浇口痕迹，影响塑件的美较大的浇口痕迹，影响塑件的美观。观。v容易在进料处产生较大的残余应容易在进料处产生较大的残余应力而导致塑件翘曲变形。力而导致塑件翘曲变形。v应应 用：用：注射成型大、中型长流注射成型大、中型长流程深型腔筒形或壳形塑件，尤其程深型腔筒形或壳形塑件，尤其适合于如聚碳酸脂、聚砜等高粘适合于如聚碳酸脂、聚砜等高粘度塑料。只适于单型腔模具。度塑料。只适于单型腔模具。v设计要点设计要点：见主流道的设计：见主流道的设计61主流道的疤痕主流道的疤痕62主流道的疤痕主流道的疤痕63 应用实例应用实例64 2) 2) 中心浇口中心浇口v当筒类或壳类塑件的底部中心

30、或接近于中心部位有通孔时，内浇口就开设在该孔口处，同时中心设置分流锥，这种类型的浇口称中心浇口。v中心浇口实际上是直接浇口的一种特殊形式，它具有直接浇口的一系列的优点，而克服了直接浇口易产生的缩孔、变形等缺陷。v中心浇口其实也是端面进料的环形浇口(下面介绍)。 65 (3) (3)侧侧 浇浇 口口v侧浇口也称为标准浇口。v侧浇口开设在分型面上，塑料熔体从内侧或外侧充填模具型腔，截面形状为矩形，改变浇口的宽度与厚度可以调节熔体的剪切速率及浇口的冻结时间。v特特 点：点：可根据塑件的形状特征选择其位置，加工方便，去除浇口容易，且不留明显痕迹。浇口截面小，减少了浇注系统塑料的消耗量。v缺点：缺点：这

31、种浇口成型的塑件往往有熔接痕存在，且注射压力损失较大，对深型腔塑件排气不利。v应应 用：用：应 用最广泛的一种浇口形式，用于中小型塑件的多型腔模具，对各种塑料的成型适应性均较强。66应用实例应用实例67侧浇口的应用形式侧浇口的应用形式标准式标准式 搭接式搭接式68侧浇口尺寸计算的经验公式侧浇口尺寸计算的经验公式 t=t=（0.60.60.90.9）* * 式中 b 侧浇口的宽度，mm； A 塑件的外侧表面积，mm2； t侧浇口的厚度； 浇口处塑件的壁厚，mm。v推推 荐荐 尺尺 寸：寸：v中小型塑件，一般深度t=0.52.0 mm(或取塑件壁厚的1/32/3)，宽度b=1.55.0mm，浇口的

32、长度L=0.72.0mm；v端面进料的搭接式侧浇口(见图5.20b)，搭接部分的长度L1=（0.60.9）+b/2mm，长度可适当加长，取L=2.03.0mm；侧面进料的搭接式浇口，浇口长度选择可参考搭接式侧浇口。69应用实例应用实例70（4）扇形浇口）扇形浇口v扇形浇口是一种沿浇口方向宽度逐渐增加厚度逐渐减小的呈扇形的侧浇口。v用于扁平而较薄的塑件，如盖板、标卡和托盘类等。通常在与型腔接合处形成长L=11.3 mm厚t=0.251.0mm的进料口，进料口的宽度b视塑件大小而定，一般取6mm浇口处型腔宽度的1/4，整个扇形的长度L可取6mm左右。v采用扇形浇口，使塑料熔体在宽度方向上的流动得到

33、更均匀的分配，塑件的内应力因之较小，还可避免流纹及定向效应所带来的不良影响，减少带入空气的可能性。v缺缺 点：点：浇口痕迹较明显。 71(5)平缝浇口平缝浇口v平缝浇口又称薄片浇口。v浇口宽度很大，厚度很小，几何上成为一条窄缝，与特别开设的平行流道相连。通过平行流道与窄缝浇口熔体得到均匀分配，以较低的线速度平稳均匀地流入型腔，降低了塑件的内应力，减少了因取向而造成的翘曲变形。v浇口的宽度b一般取塑件长度的25100，厚度t=0.21.5 mm，长度L=1.21.5 mm。v用于成型面积较少尺寸较大的扁平塑件，但浇口的去除比扇形浇口更困难，浇口在塑件上的痕迹也更明显。 72 (6)环形浇口环形浇

34、口v对型腔充填采用圆环形进料形式的浇口对型腔充填采用圆环形进料形式的浇口称环形浇口。称环形浇口。v特特 点：点：进料均匀，圆周上各处流速大进料均匀，圆周上各处流速大致相等，熔体流动状态好，型腔中的空致相等，熔体流动状态好，型腔中的空气容易排出，熔接痕可基本避免。气容易排出，熔接痕可基本避免。v应用形式：应用形式：v1 1）内侧进料的环形浇口：）内侧进料的环形浇口：浇口设计在浇口设计在型芯上，浇口的厚度型芯上，浇口的厚度t=0.251.6mm，长度长度L=0.81.8mm；v2 2）端面进料的搭接式环形浇口：）端面进料的搭接式环形浇口：搭接搭接长度长度L=0.81.2mmm，总长，总长L可取可取

35、23 mm；v3 3）外侧进料的环形浇口）外侧进料的环形浇口，浇口尺寸参，浇口尺寸参考内侧进料的环形浇口。考内侧进料的环形浇口。v中心浇口中心浇口也是一种端面进料的环形浇口。也是一种端面进料的环形浇口。v应应 用：用：成型圆筒形无底塑件，但浇注系成型圆筒形无底塑件，但浇注系统耗料较多，浇口去除较难，浇口痕迹统耗料较多，浇口去除较难，浇口痕迹明显。明显。 73应用实例74(7)轮幅式浇口轮幅式浇口v轮幅式浇口是在环形浇口基础上改进而成，由原来的圆周进料改为数小段圆弧进料，浇口尺寸与侧浇口类似。v特点：特点：这种形式的浇口耗料比环形浇口少得多，且去除浇口容易。v应用：应用：多用于底部有大孔的圆筒形

36、或壳型塑件。v缺点：缺点：增加了熔接痕，这会影响塑件的强度。 75应用实例76应用实例77应用实例78(8)爪形浇口爪形浇口v爪形浇口加工较困难，通常用电火花成型。v结构：结构：型芯可用作分流锥，其头部与主流道有自动定心的作用 (型芯头部有一段与主流道下端大小致)，从而避免了塑件弯曲变形或同轴度差等成型缺陷。v缺点：缺点：与轮幅式浇口类似，主要适用于成型内孔较小且同轴度要求较高的细长管状塑件。v爪形浇口可在型芯的头部开设流道，如左图所示，也可在主流道下端开设，如右图所示。79应用实例应用实例80(9)点点 浇浇 口口v点浇口又称针点浇口或菱形浇口，是一种截面尺寸很小的浇口。v这种浇口由于前后两

37、端存在较大的压力差，可较大程度地增大塑料熔体的剪切速率并产生较大的剪切热，从而导致熔体的表观粘度下降，流动性增加，有利于型腔的充填，因而对于薄壁塑件以及诸如聚乙烯、聚丙烯等表观粘度随剪切速率变化敏感的塑料成型有利。v但不利于成型流动性差及热敏性塑料，也不利于成型平薄易变形及形状非常复杂的塑件。点浇口模具必须二次分点浇口模具必须二次分型，模具结构较复杂，型，模具结构较复杂，会增加模具的成本。会增加模具的成本。81点浇口的设计形式点浇口的设计形式 82点浇口的尺寸点浇口的尺寸vd=0.51.5mm，最大不超过2 mm，L=0.52 mm，v常取1.01.5 mm，L0=0.51.5 mm，L1=1

38、.02.5 mm，=615，=6090。v点浇口的直径也可以用下面的经验公式计算：v式中 d 点浇口直径，mm；v 塑件在浇口处的壁厚，mm；v A 型腔表面积，mm2。 83点浇口设计细节点浇口设计细节84应用实例应用实例85868788(10)潜伏浇口潜伏浇口v潜伏浇口又称剪切浇口，由点浇口变异而来。这种浇口的分流道位于模具的分形面上，而浇口却斜向开设在模具的隐蔽处。v塑料熔体通过型腔的侧面或推杆的端部注入型腔，因而塑件外表面不受损伤，不致因浇口痕迹而影响塑见的表面质量与美观效果。v优点：优点：1）塑件美观; 2)可以自动切断浇口，能实现自动化生产。 潜伏浇口在定模潜伏浇口在定模潜伏浇口在

39、动模潜伏浇口在动模潜伏浇口潜伏浇口在塑件内部在塑件内部89潜伏浇口的尺寸潜伏浇口的尺寸v潜伏浇口一般是圆形截面，其尺寸设计可参考点浇口。潜伏浇口的锥角B取1020，倾斜角A为4245，推杆上进料口宽度为0.82 mm，具体数值大小应视塑件大小而定。v 由于浇口与型腔相连时有一定角度，形成了能切断浇口的刃口，这一刃口在脱模或分型时形成的剪切力可将浇口自动切断，对于较强韧的塑料则不宜采用。 牛牛角角式式潜潜伏伏浇浇口口90潜伏浇口实例潜伏浇口实例91应用实例应用实例922.5 2.5 浇口位置选择浇口位置选择v浇口的形式很多，合理选择浇口的开设位置是提高塑件质量的一个重要设计环节。v浇口位置的不同

40、还会影响模具的结构。选择浇口位置时，需要根据塑件的结构与工艺特征和成型的质量要求，并分析塑料原材料的工艺特性与塑料熔体在模内的流动状态、成型的工艺条件，综合进行考虑。v选择浇的口位置考虑的因素。选择浇的口位置考虑的因素。93v（1 1）尽量缩短流动距离：）尽量缩短流动距离：浇口位置的选择应保证迅速和均匀地充填模具型腔，尽量缩短熔体的流动距离，这对大型塑件更为重要。 v (2)(2)避免熔体破裂现象引起塑件的缺陷（避免喷射和蠕动）避免熔体破裂现象引起塑件的缺陷（避免喷射和蠕动）v小的浇口如果正对着一个宽度和厚度较大的型腔，则熔体经过浇口时，由于受到很高的剪切应力，将产生喷射和蠕动等熔体断裂现象。

41、有时塑料熔体直接从型腔的一端喷射到型腔的另一端，造成折叠，在塑件上产生波纹状痕迹或其他表面疵瘢缺陷。v要克服这种现象，可适当地加大浇口的截面尺寸，或采用冲击型浇口(浇口对着大型芯等)，避免熔体破裂现象的产生。 94(3)(3)浇口应开设在塑件壁厚处浇口应开设在塑件壁厚处v当塑件的壁厚相差较大时，若将浇口开设在壁薄处，这时塑料熔体进入型腔后，不但流动阻力大，而且还易冷却，影响熔体的流动距离，难以保证充填满整个型腔。v塑件壁厚处是熔体最晚固化的地方，如果浇口开设在薄壁处，那壁厚的地方因液体收缩得不到补缩就会形成表面凹陷或缩孔。95(4)(4)应有利于型腔中气体的排除应有利于型腔中气体的排除 v避免

42、从容易造成气体滞留的方向开设浇口。v如果这一要求不能充分满足，在塑件上不是出现缺料、气泡就是出现焦斑，同时熔体充填时也不顺畅。96 (5)(5)考虑分子定向的影响考虑分子定向的影响 v塑料熔体在充填模具型腔时，会在其流动方向上出现聚合物分子和填料的取向。v聚合物分子取向后，往往垂直于流向的方位强度低，容易产生应力开裂。97(6)(6)减少熔接痕，提高熔接强度减少熔接痕，提高熔接强度v由于浇口位置的原因，塑料熔体充填型腔时会造成两股或两股以上的熔体料流的汇合。在汇合之处，料流前端是气体且温度最低，所以在塑件上就会形成熔接痕熔接痕。v熔接痕部位塑件的熔接强度会降低，也会影响塑件外观。如无特殊需要最

43、好不要开设一个以上的浇口，以免增加熔接痕。 98实实 例例99实实 例例100(溢流槽溢流槽)v为了提高熔接的强度，可以在料流汇合之处的外侧或内侧设置一冷料穴(溢流槽)，将料流前端的冷料引入其中， 101分流锥分流锥102(7)(7)不在承受弯曲或冲击载荷的部位设置浇口不在承受弯曲或冲击载荷的部位设置浇口v塑件的浇口附近强度一般最弱。产生残余应力或残余变形的附近只能承受一般的拉伸力，而无法承受弯曲和冲击力。 103(8)(8)浇口位置的选择应注意塑件外观质量浇口位置的选择应注意塑件外观质量v应选择在不影响塑件商品价值的部位或容易处理浇口痕迹的部位开设浇口。v上述这些原则在应用时常常会产生某些不

44、同程度的上述这些原则在应用时常常会产生某些不同程度的相互矛盾，应分清主次因素，以保证成型性能及成相互矛盾，应分清主次因素，以保证成型性能及成型质量，得到优质产品为主，综合分析，根据具体型质量，得到优质产品为主，综合分析，根据具体情况确定比较合理的浇口位置。情况确定比较合理的浇口位置。 1042.6 2.6 浇注系统的平衡浇注系统的平衡v若根据某种需要浇注系统被设计成型腔非平衡式布置的形式，则需要通过调节浇口尺寸，使各浇口的流量及成型工通过调节浇口尺寸，使各浇口的流量及成型工艺条件达到一致，这就是浇注系统的平衡，亦称艺条件达到一致，这就是浇注系统的平衡，亦称浇口的平浇口的平衡衡。v浇口平衡计算的

45、思路是通过计算多型腔模具各个浇口的BGV(Balanced Gate Value)值来判断或计算。v浇口平衡时，浇口平衡时，BGVBGV值应符合下述要求：值应符合下述要求：v1）相同塑件的多型腔，各浇口计算出的BGV值必须相等；v2）不同塑件的多型腔，各浇口计算出的BGV值必须与其塑件型腔的充填量成正比。105相同塑件多型腔成型的相同塑件多型腔成型的BGVBGV值值v相同塑件多型腔成型的BGV值可用下式表示：式中 Ag浇口的截面积； Lr 从主流道中心至浇口的流动通道的长度； Lg 浇口的长度。 106v在多型腔注射模浇注系统设计中，浇口截面通常采用矩形或圆形点浇口，浇口截面积Ag与分流道截面

46、积Ar的比值应取：Ag：Ar =0.070.09 (5.13)v设：矩形浇口的截面宽度b为其厚度t的3倍，即b=3t，各浇口的长度为相等。进行浇口的平衡计算。107不同不同( (大小大小) )塑件多型腔成型的塑件多型腔成型的BGVBGV值值v不同不同(大小大小)塑件多型腔成型的塑件多型腔成型的BGV值可用下式表示：值可用下式表示： 式中 Wa、Wb分别为型腔a、b的充填量(熔体质量或体积)； Aga、Agb分别为型腔a、b的浇口截面积，mm2 ； Lra、Lrb分别为从主流道中心到型腔a、b的流动通道的长度 Lga、Lgb分别为型腔a、b的浇口长度，mm。108在生产中，常用试模来达到浇口平衡

47、在生产中，常用试模来达到浇口平衡v1)先将各浇口长度、宽度和厚度加工成相等的尺寸。v2)试模后检验各型腔的塑件质量，检查塑件是否产生补缩不足所产生的缺陷。 v3)将晚充满塑件有补缩不足缺陷型腔的浇口宽度略微修大。尽量不改变浇口厚度，因为浇口厚度改变对压力损失较为敏感，浇口冷却固化的时间也会前后不一致。v 4)用同样的方法重复上述步骤直至塑件质量满意为止。v 在上述试模的整个过程中，注射压力、熔体温度、模具温度、保压时间等成型工艺应与正式批量生产时的工艺条件相一致。 1092.7 2.7 冷料穴和拉料杆的设计冷料穴和拉料杆的设计 v冷料穴的作用：冷料穴的作用：容纳浇注系统流道中料流的前锋冷料，以

48、免这些冷料注入型腔。v主流道末端的冷料穴除了上述作用外，还有便于在该处设置主流道拉料杆的功能。注射结束模具分型时，在拉料杆的作用下，主流凝料从定模浇口套中被拉出，最后推出机构开始工作，将塑件和浇注系统凝料一起推出模外。v点浇口形式浇注系统的三板式模具，在主流道末端是不允许设置拉料杆的，否则模具将无法工作。 110多型腔模具的冷料穴多型腔模具的冷料穴111拉料杆的设计拉料杆的设计v主流道拉料杆有两类主要的形式主流道拉料杆有两类主要的形式: Z Z字形拉料杆字形拉料杆 球头型拉料杆球头型拉料杆112Z Z字形拉料杆字形拉料杆113球头型拉料杆球头型拉料杆v在分型时，靠动模板（推件板）上的反锥度穴和

49、浅圆环槽的作用将主流道凝料拉出浇口套，然后靠后面的推杆强制地将其推出。v球头型拉料杆是仅适于推板脱模的拉料杆！球头型拉料杆是仅适于推板脱模的拉料杆！1142.8 2.8 排气系统的设计排气系统的设计v当塑料熔体充填模具型腔时，必须将浇注系统和型腔内的空气以及塑料在成型过程中产生的低分子挥发气体顺利地排出模外。v如果型腔内因气体不能被排除干净，塑件上就会形成气泡、产生熔接不牢、表面轮廓不清及充填不满等成型缺陷，气体的存在还会产生反压力而降低充模速度。v设计模具时必须考虑型腔的排气问题。对于由于排气不畅而造成型腔局部充填困难时，除了设计排气系统外，还可以考虑开设溢流槽，用于在容纳冷料的同时也容纳一

50、部分气体，有时采用这种措施是十分有效的。v注射模通常有三种排气方式。注射模通常有三种排气方式。 115(1)(1)利用配合间隙排气利用配合间隙排气v 对于简单型腔的小型模具，可以利用推杆、活动型芯、活动镶件以及双支点固定的型芯端部与模板的配合间隙进行排气。v配合间隙不能超过0.05 mm，一般为0.030.05mm，视成型塑料的流动性性能的好差而定。 116(2)(2)在分型面上开设排气槽在分型面上开设排气槽v分型面开设排气槽是注射模排气的主要形式。v分型面上排气槽的深度h见下表。117分型面上的排气槽深度分型面上的排气槽深度 118(3)(3)利用排气塞排气利用排气塞排气v如果型腔最后充填的

51、部位不在分型面上，而其附近又没有活动型芯或推杆，可在型腔深处镶入排气塞，如图所示；排气塞也可以用烧结金属块制成。1193 3 热流道热流道浇注系统设计浇注系统设计v 热流道浇注系统亦称无流道浇注系统，它是注射模热流道浇注系统亦称无流道浇注系统，它是注射模浇注系统的重要发展方向。浇注系统的重要发展方向。v热流道浇注系统与普通浇注系统的区别在于，在整个生产过程中，浇注系统内的塑料始终处于熔融状态，压力损失小，可以对多点浇口、多型腔模具及大型塑件实现低压注射，易实现自动化生产。v这种浇注系统没有浇注系统凝料，实现无废料加工，省去了去除浇口的工序，可节约人力、物力。v热流道可以分为：热流道可以分为：绝

52、热流道绝热流道 加热流道加热流道 120采用热流道成型的塑料应具备的性质采用热流道成型的塑料应具备的性质v (1)热稳定性好热稳定性好 塑料的熔融温度范围宽，粘度变化小，对温度变化不敏感。v度下具有较好的流动性，在较高温度下也不易热分解。v (2)对压力敏感对压力敏感 不施加注射压力时塑料不流动，但施加较低的注射压力塑料就会流动。v (3)固化温度和热变形温度较高固化温度和热变形温度较高 塑件在比较高的温度下即可固化，缩短成型周期。v (4)比热容小比热容小 既能快速冷凝，又能快速熔融。v (5)导热性能好导热性能好 能把树脂所带来的热量快速传给模具，加速固化。121一、绝热流道一、绝热流道

53、单型腔绝热流道单型腔绝热流道单型腔绝热流道单型腔绝热流道 直接浇口直接浇口 点浇口点浇口 122二、加热流道二、加热流道v根据对分流道加热方法的不同，加热流道可分为：外加热式外加热式 内加热式内加热式v(1)外加热式加热流道外加热式加热流道v模内必须设有一块用加热器加热的热流道板，热流道板的形式根据型腔的数量与布置而定，可以是矩形，也可以是x形。v主流道与分流道的截面多为圆形，其直径约为5-15 mm，分流道内壁应光滑，分流道端孔需采用比孔径大的细牙管螺纹管塞和铜制密封垫圈堵住，以免塑料熔体泄漏。v热流道板上钻有孔，孔内插入管式加热器，使流道内的塑料在工作过程中始终保持熔融状态。v热流道板利用绝热材料(石棉水泥板等)或利用空气间隙与模具的其余部分隔热。 123(1)(1)外加热式加热流道结构外加热式加热流道结构1 1124(1)(1)外加热式加热流道结构外加热式加热流道结构2 2125(1)(1)外加热式加热流道结构外加热式加热流道结构3 3126(2)(2)内加热式热流道内加热式热流道v内加热式热流道的特点是在喷嘴与整个流道中都设有内加热器。v与外加热器相比，由于加热器安装在流道的中央部位，流道中的塑料熔体可以阻止加热器直接向分流道板或模板散热，v其热量损失小，但缺点是塑料易产生局部过热现象。 127128129温度控制仪温度控制仪130