（中职塑料成型模具第6章教学教学课件高教版.ppt

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1、YCF（中职塑料成型模具第6章教学课件第第6章章 注射成型模具设计注射成型模具设计6.1 浇注系统的设计浇注系统的设计6.2 成型零件的设计成型零件的设计6.1 浇注系统的设计浇注系统的设计6.1.1 普通浇注系统的设计普通浇注系统的设计浇注系统是指塑料熔体从注射机喷嘴射出后到达型腔之前在浇注系统是指塑料熔体从注射机喷嘴射出后到达型腔之前在模具内流经的通道。普通流道浇注系统由主流道、分流道、模具内流经的通道。普通流道浇注系统由主流道、分流道、浇口、冷料穴四部分组成，如浇口、冷料穴四部分组成，如图图6-1所示。浇注系统的设计所示。浇注系统的设计合理与否直接关系到塑料制品的成型质量和生产效率。合理

2、与否直接关系到塑料制品的成型质量和生产效率。1.主流道的设计主流道的设计在模具工作时，由于主流道部分的小端入口处及注射机喷嘴在模具工作时，由于主流道部分的小端入口处及注射机喷嘴与具有一定温度、压力的塑料熔体会冷热交替地反复接触，与具有一定温度、压力的塑料熔体会冷热交替地反复接触，属易损部位，所以对注射模中主流道部分常设计成可拆卸更属易损部位，所以对注射模中主流道部分常设计成可拆卸更换的主流道衬套，以便有效地选用优质钢材单独进行加工和换的主流道衬套，以便有效地选用优质钢材单独进行加工和热处理，延长使用寿命。主流道衬套如热处理，延长使用寿命。主流道衬套如图图6-2所示。所示。下一页返回6.1 浇注

3、系统的设计浇注系统的设计在直角式注射机所使用的模具中，因主流道开设在分型面上，在直角式注射机所使用的模具中，因主流道开设在分型面上，故不需要沿着轴线方向拔出主流道内的凝料，主流道可以设故不需要沿着轴线方向拔出主流道内的凝料，主流道可以设计成等粗的圆柱形。计成等粗的圆柱形。主流道衬套的形式如主流道衬套的形式如图图6-3所示，所示，图图6-3(a)为主流道衬套与为主流道衬套与定位圈设计成一体的形式，一般用于小型模具；为了拆卸更定位圈设计成一体的形式，一般用于小型模具；为了拆卸更换方便，常将主流道衬套和定位圈设计成两个零件，然后配换方便，常将主流道衬套和定位圈设计成两个零件，然后配合固定在模板上，如

4、合固定在模板上，如图图6-3(b)和和图图6-3(c)所示。主流道衬所示。主流道衬套的固定如套的固定如图图6-4所示。所示。上一页返回下一页6.1 浇注系统的设计浇注系统的设计2.分流道设计分流道设计分流道是指主流道末端与浇口之间这一段塑料熔体流动的通分流道是指主流道末端与浇口之间这一段塑料熔体流动的通道。用于一模多腔或单型腔多浇口道。用于一模多腔或单型腔多浇口(制品尺寸大制品尺寸大)的场合。在的场合。在分流道的设计时，应考虑尽量减小在流道内的压力损失和尽分流道的设计时，应考虑尽量减小在流道内的压力损失和尽可能避免熔体温度的降低，同时还要考虑减小流道的容积。可能避免熔体温度的降低，同时还要考虑

5、减小流道的容积。(1)分流道的截面形状及尺寸为便于机械加工及凝料脱模，分分流道的截面形状及尺寸为便于机械加工及凝料脱模，分流道一般设置在分型面上。常用的分流道截面形状如流道一般设置在分型面上。常用的分流道截面形状如图图6-5所示，所示，图图6-5(a)为圆形截面形状；为圆形截面形状；图图6-5(b)为梯形截面形为梯形截面形状；状；图图6-5(c)为为U形截面形状；形截面形状；图图6-5(d)为半圆形截面形为半圆形截面形状；状；图图6-5(e)为矩形截面形状。分流道截面形状和尺寸应根为矩形截面形状。分流道截面形状和尺寸应根据塑料制品的结构和分流道的长度等因素来确定。由流道的据塑料制品的结构和分流

6、道的长度等因素来确定。由流道的效率效率(流道的截面积与周长的比值流道的截面积与周长的比值)分析可知，圆形和矩形流分析可知，圆形和矩形流道的效率最高，即具有压力损失减少的最大截面积和传热损道的效率最高，即具有压力损失减少的最大截面积和传热损失减少的流道的最小面积，因此，圆形截面和矩形截面是分失减少的流道的最小面积，因此，圆形截面和矩形截面是分流道比较理想的形状。流道比较理想的形状。表表6-1列出了常用塑料的分流道直径。列出了常用塑料的分流道直径。下一页返回上一页6.1 浇注系统的设计浇注系统的设计实际生产中常采用梯形截面的分流道。梯形截面分流道容易实际生产中常采用梯形截面的分流道。梯形截面分流道

7、容易加工，且塑料熔体的热量散失及流动阻力均不大。根据经验，加工，且塑料熔体的热量散失及流动阻力均不大。根据经验，一般取梯形流道的深度为梯形截面大底边宽度的一般取梯形流道的深度为梯形截面大底边宽度的2/3-3/4,侧面斜度取侧面斜度取510o。对于壁厚小于。对于壁厚小于3 mm、质量、质量200 g以以下的塑料制品，可采用下面的经验公式确定其截面大底边宽下的塑料制品，可采用下面的经验公式确定其截面大底边宽度尺寸：度尺寸：（6-1）式中式中D梯形的大底边宽度梯形的大底边宽度 m制品的质量制品的质量(g)L分流道的长度分流道的长度(mm)对于对于U形截面的分流道，形截面的分流道，H1=1.25R1，

8、R1=0.5D。上一页 下一页返回6.1 浇注系统的设计浇注系统的设计(2)分流道的长度分流道要尽可能短，且少弯折，以利于最经分流道的长度分流道要尽可能短，且少弯折，以利于最经济地使用原料和减少注射机的能耗，减少压力损失和热量损济地使用原料和减少注射机的能耗，减少压力损失和热量损失。若分流道设计得比较长时，其末端应留有冷料穴，以防失。若分流道设计得比较长时，其末端应留有冷料穴，以防前锋冷料堵塞浇口或进入模腔。前锋冷料堵塞浇口或进入模腔。(3)分流道的表面粗糙度分流道的表面粗糙度一般取分流道的表面粗糙度分流道的表面粗糙度一般取1.6um左右，不需要很低，这样的表面有助于塑料熔体的外层冷却左右，不

9、需要很低，这样的表面有助于塑料熔体的外层冷却皮层固定，从而与中心部位的熔体之间产生一定的速度差，皮层固定，从而与中心部位的熔体之间产生一定的速度差，以保证熔体流动时具有适宜的剪切速率和剪切热。以保证熔体流动时具有适宜的剪切速率和剪切热。上一页返回下一页6.1 浇注系统的设计浇注系统的设计3.浇口的设计浇口的设计浇口亦称进料口，是连接分流道与型腔的通道，它是浇注系浇口亦称进料口，是连接分流道与型腔的通道，它是浇注系统的关键部分。浇口的形状、位置和尺寸对制品的质量影响统的关键部分。浇口的形状、位置和尺寸对制品的质量影响很大。很大。(1)浇口的作用浇口的作用熔体充模后，浇口处首先凝固，可防止注射机螺

10、杆熔体充模后，浇口处首先凝固，可防止注射机螺杆(或柱塞或柱塞)抽回时熔体向分流道回流。抽回时熔体向分流道回流。熔体在流经狭窄的浇口时产生摩擦热，使熔体升温，有助于熔体在流经狭窄的浇口时产生摩擦热，使熔体升温，有助于充模。充模。易于切除浇口尾料，二次加工方便。易于切除浇口尾料，二次加工方便。对于多型腔模具，浇口能用来平衡进料，对于多浇口单型腔对于多型腔模具，浇口能用来平衡进料，对于多浇口单型腔模具，浇口不仅可以用来平衡进料，还可以用来控制熔合纹模具，浇口不仅可以用来平衡进料，还可以用来控制熔合纹在制品中的位置。在制品中的位置。下一页返回上一页6.1 浇注系统的设计浇注系统的设计(2)浇口的类型在

11、注射模设计中常用的浇口形式有如下儿种浇口的类型在注射模设计中常用的浇口形式有如下儿种:接浇口直接浇口又称中心浇口、主流道浇口，如接浇口直接浇口又称中心浇口、主流道浇口，如图图6-6所所示，这种浇口由主流道直接进料，故熔体的压力损失小，成示，这种浇口由主流道直接进料，故熔体的压力损失小，成型容易，因此，适用于任何塑料，常用于成型大而深的塑料型容易，因此，适用于任何塑料，常用于成型大而深的塑料制品。直接浇口的缺点是，由于浇口处固化慢，故注射成型制品。直接浇口的缺点是，由于浇口处固化慢，故注射成型周期长，容易产生残余应力，浇口处易出现裂纹或翘曲变形，周期长，容易产生残余应力，浇口处易出现裂纹或翘曲变

12、形，浇口凝料切除后有明显疤痕。浇口凝料切除后有明显疤痕。侧浇口侧浇口又称边缘浇口，如侧浇口侧浇口又称边缘浇口，如图图6-7所示，侧浇口一般所示，侧浇口一般开设在分型面上，塑料熔体于型腔的侧面充模，其截面形状开设在分型面上，塑料熔体于型腔的侧面充模，其截面形状多为多为图图6-6直接浇口形狭缝，调整其截面的厚度和宽度可以直接浇口形狭缝，调整其截面的厚度和宽度可以调节熔体充模时的剪切速率及浇口固化时间，在实践中通常调节熔体充模时的剪切速率及浇口固化时间，在实践中通常是在容许的范围内首先将侧浇口的厚度加工得薄一些，在试是在容许的范围内首先将侧浇口的厚度加工得薄一些，在试模时再进行修正，以调节浇口的固化

13、时间。模时再进行修正，以调节浇口的固化时间。上一页 下一页返回6.1 浇注系统的设计浇注系统的设计确定侧浇口的尺寸，应考虑它们对成型工艺的影响，一般浇确定侧浇口的尺寸，应考虑它们对成型工艺的影响，一般浇口长度关系到压力降，浇口的厚度影响到浇口的固化时间，口长度关系到压力降，浇口的厚度影响到浇口的固化时间，浇口的宽度影响到熔体的流动性能。浇口的宽度影响到熔体的流动性能。侧浇口的尺寸计算的经验公式如下：侧浇口的尺寸计算的经验公式如下：（6-2）（6-3）式中式中b侧浇口的宽度侧浇口的宽度(mm)；A制品的外表面积制品的外表面积(mm2)；h侧浇口的厚度侧浇口的厚度(mm)。上一页 下一页返回6.1

14、 浇注系统的设计浇注系统的设计扇形浇口如扇形浇口如图图6-8所示，扇形浇口是矩形侧浇口的一种变所示，扇形浇口是矩形侧浇口的一种变异形式。在成型大平面板状及薄壁制品时，宜采用扇形浇口。异形式。在成型大平面板状及薄壁制品时，宜采用扇形浇口。在扇形浇口的整个长度上，沿进料方向截面宽度逐渐变大，在扇形浇口的整个长度上，沿进料方向截面宽度逐渐变大，为保持断面积处处相等，浇口的截面厚度逐渐减小。为保持断面积处处相等，浇口的截面厚度逐渐减小。膜状浇口如膜状浇口如图图6-9所示。这种浇口用于成型管状制品及平所示。这种浇口用于成型管状制品及平板状制品，其特点是将浇口的厚度减薄，而把浇口的宽度同板状制品，其特点是

15、将浇口的厚度减薄，而把浇口的宽度同制品的宽度做成一致。采用这类浇口，塑料熔体在充模时进制品的宽度做成一致。采用这类浇口，塑料熔体在充模时进料均匀，各处料流速度大致相同，模腔内气体易排出，避免料均匀，各处料流速度大致相同，模腔内气体易排出，避免了使用侧浇口时容易在制品上产生的熔接痕；但浇口去除较了使用侧浇口时容易在制品上产生的熔接痕；但浇口去除较困难，浇口痕迹明显。困难，浇口痕迹明显。当制品内径精度要求较高时，可按当制品内径精度要求较高时，可按图图6-9(b)将膜状浇口设置将膜状浇口设置在制品的端面处，其浇口重叠长度在制品的端面处，其浇口重叠长度L、应小于浇口厚度、应小于浇口厚度ho膜膜状浇口的

16、长度状浇口的长度L常取常取0.71.2mm，厚度，厚度h取取0.351.5 mm上一页 下一页返回6.1 浇注系统的设计浇注系统的设计点浇口点浇口又称针状浇口或橄榄形浇口，如点浇口点浇口又称针状浇口或橄榄形浇口，如图图6-10所示。所示。点浇口是一种在制品中央开设浇口时使用的圆形限制性浇口，点浇口是一种在制品中央开设浇口时使用的圆形限制性浇口，由于浇口前后两端存在较大的压力差，能有效地增大塑料熔由于浇口前后两端存在较大的压力差，能有效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钻体的剪切速率并产生较大的剪切热，从而导致熔体的表观钻度下降，流动性增加，利于充模。常用于成型各种壳

17、类、盒度下降，流动性增加，利于充模。常用于成型各种壳类、盒类的热塑性塑料制品。点浇口的优点是浇口残留痕迹小，易类的热塑性塑料制品。点浇口的优点是浇口残留痕迹小，易取得浇注系统的平衡，也利于自动化操作；但是由于浇口的取得浇注系统的平衡，也利于自动化操作；但是由于浇口的截面积小，流动阻力大，需提高注射压力，只宜于成型流动截面积小，流动阻力大，需提高注射压力，只宜于成型流动性好的热塑性塑料，在模具结构上需增加一个分型面，即三性好的热塑性塑料，在模具结构上需增加一个分型面，即三板式双分型面，以便浇口凝料取出。板式双分型面，以便浇口凝料取出。点浇口的截面为圆形，直径点浇口的截面为圆形，直径d常为常为0.

18、51.8mm。它也可用。它也可用下面经验公式计算：下面经验公式计算：上一页 下一页返回6.1 浇注系统的设计浇注系统的设计 （6-5）式中式中d点浇口直径；点浇口直径；t制品壁厚制品壁厚(mm)；A制品外表面积制品外表面积(mm2)。潜伏浇口潜伏浇口又称剪切浇口，由点浇口演变而来。这潜伏浇口潜伏浇口又称剪切浇口，由点浇口演变而来。这类浇口的分流道位于分型面上，而浇口本身设在模具内的隐类浇口的分流道位于分型面上，而浇口本身设在模具内的隐蔽处，塑料熔体通过型腔侧面斜向注人型腔，因而，制品外蔽处，塑料熔体通过型腔侧面斜向注人型腔，因而，制品外表不受损伤，不致因浇口痕迹而影响制品的表面美观效果，表不受

19、损伤，不致因浇口痕迹而影响制品的表面美观效果，如如图图6-12所示。若要避免浇口痕迹可在推杆上开设二次浇口，所示。若要避免浇口痕迹可在推杆上开设二次浇口，使二次浇口的末端与制品内壁相通，如使二次浇口的末端与制品内壁相通，如图图6-12(b)所示。所示。上一页 下一页返回6.1 浇注系统的设计浇注系统的设计护耳浇口护耳浇口又称分接式浇口。如护耳浇口护耳浇口又称分接式浇口。如图图6-13所示，护耳所示，护耳浇口由矩形浇口和耳槽组成，耳槽的截面和水平面积均比较浇口由矩形浇口和耳槽组成，耳槽的截面和水平面积均比较大，在耳槽前部的矩形小浇口能使熔体因摩擦发热而使温度大，在耳槽前部的矩形小浇口能使熔体因摩

20、擦发热而使温度升高，熔体在冲击耳槽壁后，能调整流动方向，平衡地注人升高，熔体在冲击耳槽壁后，能调整流动方向，平衡地注人型腔，因而，制品成型后残余应力小型腔，因而，制品成型后残余应力小;另外依靠耳槽，能允许另外依靠耳槽，能允许周边产生收缩，所以能减小因注射压力造成的过量填充以及周边产生收缩，所以能减小因注射压力造成的过量填充以及因冷却收缩所产生的变形。这种浇口适用于如聚氯乙烯、聚因冷却收缩所产生的变形。这种浇口适用于如聚氯乙烯、聚碳酸醋等热稳定性差、黍占度高的塑料的注射成型。碳酸醋等热稳定性差、黍占度高的塑料的注射成型。护耳浇口书为矩形截面，其尺寸同侧浇口。耳槽长度护耳浇口书为矩形截面，其尺寸同

21、侧浇口。耳槽长度H可取可取分流道长度的分流道长度的1.5倍，耳槽宽度倍，耳槽宽度b0于分流道直径，耳槽的厚于分流道直径，耳槽的厚度度t0制品壁厚的制品壁厚的0.9倍，耳槽的位置倍，耳槽的位置L以距离制品边缘以距离制品边缘150 mm以内为宜。当制品较宽，需要使用多个护耳浇口时，耳以内为宜。当制品较宽，需要使用多个护耳浇口时，耳槽之间槽之间L0的最大距离约为的最大距离约为300mm。上一页 下一页返回6.1 浇注系统的设计浇注系统的设计(3)浇口位置浇口位置开设正确与否，对制品的成型性能和质浇口位置浇口位置开设正确与否，对制品的成型性能和质量影响很大，因此，合理选择浇口位置是设计浇注系统时的量影

22、响很大，因此，合理选择浇口位置是设计浇注系统时的重要环节。在确定浇口位置时，应注意如下几点：重要环节。在确定浇口位置时，应注意如下几点：尽量缩短流动距离。尽量缩短流动距离。浇口应开设在制品壁最厚处。浇口应开设在制品壁最厚处。尽量减少或避免熔接纹尽量减少或避免熔接纹 如如图图6-14所示，对于圆筒类制品，所示，对于圆筒类制品，成型时采用直接浇口比侧浇口合理。成型时采用直接浇口比侧浇口合理。应有利于型腔中气体的排除应有利于型腔中气体的排除 如如图图6-15所示制品，若采用所示制品，若采用图图6-15(a)所示的浇口位置，熔体会立即封闭模具在分型面处所示的浇口位置，熔体会立即封闭模具在分型面处的气隙

23、，使模腔内的气体无法排出。最终在制品顶部形成气的气隙，使模腔内的气体无法排出。最终在制品顶部形成气泡；如果改用泡；如果改用图图6-15(b)所示的浇口位置，则可克服上述所示的浇口位置，则可克服上述缺陷。缺陷。上一页 下一页返回6.1 浇注系统的设计浇注系统的设计避免在承受弯曲或冲击载荷的部位设置。避免在承受弯曲或冲击载荷的部位设置。浇口应开设在不影响型芯稳定性的部位。浇口应开设在不影响型芯稳定性的部位。图图6-16所示，当型所示，当型芯为细而长时，若浇口位置不当，就容易使型芯受到熔体的芯为细而长时，若浇口位置不当，就容易使型芯受到熔体的冲击而产生变形，造成制品壁厚不一致。冲击而产生变形，造成制

24、品壁厚不一致。图图6-16(a)采用侧采用侧浇口不合理；浇口不合理；图图6-16(b)采用直接浇口合理。采用直接浇口合理。浇口应开设在不影响制品外观的部位。浇口应开设在不影响制品外观的部位。浇口的设置应避免熔体断裂。如浇口的设置应避免熔体断裂。如图图6-17(a)所示，当小浇口所示，当小浇口正对着宽度和厚度很大的模腔时，高速料流通过浇口时会受正对着宽度和厚度很大的模腔时，高速料流通过浇口时会受到很高的剪切应力，而产生喷射和蛇形流等熔体断裂现象到很高的剪切应力，而产生喷射和蛇形流等熔体断裂现象;若若采用如采用如图图6-17(b)所示的搭接浇口，浇口正对着型腔壁或型所示的搭接浇口，浇口正对着型腔壁

25、或型芯的位置，使高速料流冲击在型腔壁或型芯上，从而降低熔芯的位置，使高速料流冲击在型腔壁或型芯上，从而降低熔体流速，改变流向，使熔体均匀地填充型腔。体流速，改变流向，使熔体均匀地填充型腔。上一页 下一页返回6.1 浇注系统的设计浇注系统的设计4.冷料穴的设计冷料穴的设计将主流道或分流道延长所形成的井穴称为冷料穴。冷料穴的将主流道或分流道延长所形成的井穴称为冷料穴。冷料穴的作用是储存因两次注射间隔而产生的冷料头以及熔体流动的作用是储存因两次注射间隔而产生的冷料头以及熔体流动的前锋冷料，以防止熔体冷料进入型腔前锋冷料，以防止熔体冷料进入型腔;此外，冷料穴还具有在此外，冷料穴还具有在开模时将主流道和

26、分流道的冷料钩住并滞留在动模一侧的功开模时将主流道和分流道的冷料钩住并滞留在动模一侧的功能。能。冷料穴一般设在主流道对面的动模板上，其公称直径与主流冷料穴一般设在主流道对面的动模板上，其公称直径与主流道大端直径相同或略大一些。深度为直径的道大端直径相同或略大一些。深度为直径的1-1.5倍，最终倍，最终要保证冷料的体积小于冷料穴的体积。常见的冷料穴有以下要保证冷料的体积小于冷料穴的体积。常见的冷料穴有以下两种结构形式。两种结构形式。(1)带带z头拉料杆的冷料穴头拉料杆的冷料穴 在冷料穴底部有一根在冷料穴底部有一根z头的拉料头的拉料杆，这是最常用的冷料穴形式。如杆，这是最常用的冷料穴形式。如图图6

27、-18(a)所示还有带推所示还有带推杆的倒锥形冷料穴，如杆的倒锥形冷料穴，如图图6-18(b)所示；带推杆的环槽形冷所示；带推杆的环槽形冷料穴，如料穴，如图图6-18(c)所示。所示。上一页 下一页返回6.1 浇注系统的设计浇注系统的设计(2)带球形头拉料杆的冷料穴带球形头拉料杆的冷料穴 这种拉料杆专用于有推件板的这种拉料杆专用于有推件板的模具中，如模具中，如图图6-19(a)所示。蘑菇形拉料杆，如所示。蘑菇形拉料杆，如图图6-19(b)所示；锥形拉料杆，如所示；锥形拉料杆，如图图6-19(c)所示，均是球形头所示，均是球形头拉料杆的变异形式。拉料杆的变异形式。冷料穴除在主流道对面的动模板上冷

28、料穴除在主流道对面的动模板上(也即塑料流动的转向处也即塑料流动的转向处)开设外；对于一模多腔的注射模，若分流道较长，塑料熔体开设外；对于一模多腔的注射模，若分流道较长，塑料熔体充模的温降较大时，也要求在其延伸端开设较小的冷料穴，充模的温降较大时，也要求在其延伸端开设较小的冷料穴，以防止分流道末端的冷料进入型腔，如以防止分流道末端的冷料进入型腔，如图图6-20所示。所示。上一页 下一页返回6.1 浇注系统的设计浇注系统的设计5.一模多腔浇注系统的平衡一模多腔浇注系统的平衡采用一模多腔的模具成型时，若所有的型腔能够在同一时刻采用一模多腔的模具成型时，若所有的型腔能够在同一时刻充满，注射压力将会急剧

29、升高，可以实现压实和保压。充满，注射压力将会急剧升高，可以实现压实和保压。(1)平衡式浇注系统平衡式的浇注系统的特点是，从分流道到平衡式浇注系统平衡式的浇注系统的特点是，从分流道到浇口及型腔，其形状、长度尺寸、圆角、模壁的冷却条件等浇口及型腔，其形状、长度尺寸、圆角、模壁的冷却条件等都相同，因此熔体能以相同的成型压力和温度同时充满所有都相同，因此熔体能以相同的成型压力和温度同时充满所有的型腔，从而可以获得尺寸相同、物理性能良好的制品。常的型腔，从而可以获得尺寸相同、物理性能良好的制品。常见的平衡式浇注系统布置有型腔采用圆周式和横列式两种，见的平衡式浇注系统布置有型腔采用圆周式和横列式两种，如如

30、图图6-21所示。所示。图图6-21(a)为圆形排列；为圆形排列；图图6-21(b)为为H形排列。形排列。(2)非平衡式浇注系统非平衡式浇注系统分两种情况，一种是非平衡式浇注系统非平衡式浇注系统分两种情况，一种是各个型腔的尺寸和形状相同，只是诸型腔距主流道的距离不各个型腔的尺寸和形状相同，只是诸型腔距主流道的距离不同而使得浇注系统不平衡；另一种是型腔和流道长度均不相同而使得浇注系统不平衡；另一种是型腔和流道长度均不相同而使得浇注系统不平衡。非平衡式浇注系统如同而使得浇注系统不平衡。非平衡式浇注系统如图图6-22所示，所示，图图6-22(a)为直线形排列，为直线形排列，图图6-22(b)为为H形

31、排列。形排列。上一页返回下一页6.1 浇注系统的设计浇注系统的设计在非平衡式浇注系统中，由于主流道到各型腔的分流道长度在非平衡式浇注系统中，由于主流道到各型腔的分流道长度各不相同或者各型腔形状和尺寸各不相同，因此，为了使各各不相同或者各型腔形状和尺寸各不相同，因此，为了使各个型腔能同时均衡地充满，必须将浇口做成不同的截面形状个型腔能同时均衡地充满，必须将浇口做成不同的截面形状或不同的长度，实行人工平衡。或不同的长度，实行人工平衡。实行人工平衡，确定各个浇口的尺寸的近似计算式为：实行人工平衡，确定各个浇口的尺寸的近似计算式为：（6-6）式中式中k浇口平衡系数；浇口平衡系数；S浇口断面积浇口断面积

32、(mm2)；L浇口长度浇口长度(mm)；a主流道到型腔浇口的距离主流道到型腔浇口的距离(mm)。式式(6-6)的应用是基于各个型腔的平衡系数相等或成比例。的应用是基于各个型腔的平衡系数相等或成比例。下一页返回上一页6.1 浇注系统的设计浇注系统的设计6.1.2排气槽的设计排气槽的设计当塑料熔体填充型腔时，必须顺序排出型腔及浇注系统内的当塑料熔体填充型腔时，必须顺序排出型腔及浇注系统内的空气及塑料受热或凝固产生的低分子挥发气体。如果型腔内空气及塑料受热或凝固产生的低分子挥发气体。如果型腔内因各种原因而产生的气体不被排除干净，将会在制品上形成因各种原因而产生的气体不被排除干净，将会在制品上形成气泡

33、、接缝、表面轮廓不清及充填缺料等成型缺陷；此外气气泡、接缝、表面轮廓不清及充填缺料等成型缺陷；此外气体受压，体积缩小而产生高温会导致制品局部碳化或烧焦体受压，体积缩小而产生高温会导致制品局部碳化或烧焦(褐褐色斑纹色斑纹)；同时积存的气体还会产生反向压力而降低充模速度。；同时积存的气体还会产生反向压力而降低充模速度。因此，设计型腔时必须考虑排气的问题。因此，设计型腔时必须考虑排气的问题。注射模成型时的排气方式通常有如下几种：注射模成型时的排气方式通常有如下几种：1.利用配合间隙排气利用配合间隙排气对于中、小型模具的简单型腔，可利用推杆和推杆孔的配合对于中、小型模具的简单型腔，可利用推杆和推杆孔的

34、配合间隙排气，如间隙排气，如图图6-24(a)所示；也可以利用活动型芯孔的配所示；也可以利用活动型芯孔的配合间隙排气，如合间隙排气，如图图6-24(b)所示。所示。上一页 下一页返回6.1 浇注系统的设计浇注系统的设计2.利用烧结金属块排气利用烧结金属块排气如果型腔最后充填的部位不在分型面上，其附近又无可供排如果型腔最后充填的部位不在分型面上，其附近又无可供排气的推杆或活动型芯时，可在型腔深处镶嵌排气塞，如气的推杆或活动型芯时，可在型腔深处镶嵌排气塞，如图图6-25所示。排气塞可用烧结金属块制成。所示。排气塞可用烧结金属块制成。3.在分型面上开设排气槽排气在分型面上开设排气槽排气对于成型容易产

35、生气体的塑料熔体时，或成型具有部分薄壁对于成型容易产生气体的塑料熔体时，或成型具有部分薄壁的制品以及采用快速注射工艺时，常在分型面上开设排气槽的制品以及采用快速注射工艺时，常在分型面上开设排气槽进行排气。排气槽的形式与尺寸如进行排气。排气槽的形式与尺寸如图图6-26所示。所示。图图6-26(a)是在离型腔是在离型腔58 mm以后的地方做成燕尾式的排气以后的地方做成燕尾式的排气槽形式，燕尾式排气槽有利排气顺利、通畅；槽形式，燕尾式排气槽有利排气顺利、通畅；图图6-26(b)的形式是为了防止排气槽对着操作人员，避免发生事故，而的形式是为了防止排气槽对着操作人员，避免发生事故，而采用的改进方式。采用

36、的改进方式。常用塑料所采用的排气槽深度如常用塑料所采用的排气槽深度如表表6-2所列。所列。上一页返回6.2 成型零件的设计成型零件的设计6.2.1 型腔布置型腔布置型腔布置主要指在一副模具内确定型腔的位置及数日、浇口型腔布置主要指在一副模具内确定型腔的位置及数日、浇口位置以及布置冷却管道等。由于型腔的排布与浇注系统布置位置以及布置冷却管道等。由于型腔的排布与浇注系统布置密切相关，因而型腔的排布在多型腔模具设计中应加以综合密切相关，因而型腔的排布在多型腔模具设计中应加以综合考虑。型腔的排布应使每个型腔都通过浇注系统从总压力中考虑。型腔的排布应使每个型腔都通过浇注系统从总压力中均等地获得所需的足够

37、压力，以保证塑料熔体同时均匀地充均等地获得所需的足够压力，以保证塑料熔体同时均匀地充满每个型腔，使各型腔的制品质量均一、稳定。满每个型腔，使各型腔的制品质量均一、稳定。1.多型腔的排列多型腔的排列多型腔的排列在模板上通常采用圆形排列、多型腔的排列在模板上通常采用圆形排列、H形排列、直线形排列、直线形排列等，在设计排列时应注意如下几点：形排列等，在设计排列时应注意如下几点：返回下一页6.2 成型零件的设计成型零件的设计尽可能采用平衡式排列，以便构成平衡式浇注系统，确保均尽可能采用平衡式排列，以便构成平衡式浇注系统，确保均衡进料和同时充满型腔；衡进料和同时充满型腔；型腔的圆形排列所占的模板尺寸大，

38、虽有利于浇注系统的平型腔的圆形排列所占的模板尺寸大，虽有利于浇注系统的平衡，但加工较麻烦，一般情况下常用直线形排列或衡，但加工较麻烦，一般情况下常用直线形排列或H形排列。形排列。尽量使型腔排列得紧凑，以便减小模具的外形尺寸，减轻模尽量使型腔排列得紧凑，以便减小模具的外形尺寸，减轻模具重量。具重量。2.型腔的数目型腔的数目确定型腔数目确定型腔数目(n)的常用方法有如下的常用方法有如下2种：种：下一页返回上一页6.2 成型零件的设计成型零件的设计上一页 下一页返回(1)根据锁模力确定型腔数目：根据锁模力确定型腔数目：（6-7）式中式中 Q注射机的锁模力注射机的锁模力(N)；P型腔内熔体的平均压力型

39、腔内熔体的平均压力(MPa)；A2每一个制品在分型面上的投影面积每一个制品在分型面上的投影面积(mm2)；A1浇注系统在分型面上的投影面积浇注系统在分型面上的投影面积(mm2)。(2)根据最大注射量确定型腔数目：根据最大注射量确定型腔数目：（6-8）式中式中G为注射机的最大注射量，为注射机的最大注射量，m1为单个制品质量，为单个制品质量，m2为为浇注系统的质量。浇注系统的质量。6.2 成型零件的设计成型零件的设计6.2.2分型面的确定分型面的确定模具上用以取出制品及浇注系统凝料的可分离的接触表面称模具上用以取出制品及浇注系统凝料的可分离的接触表面称为分型面，分型面是决定模具结构形式的重要因素，

40、它与模为分型面，分型面是决定模具结构形式的重要因素，它与模具的整体结构和模具的制造工艺有密切关系，并且直接影响具的整体结构和模具的制造工艺有密切关系，并且直接影响着塑料熔体的流动充填性及制品的脱模，因此，分型面的选着塑料熔体的流动充填性及制品的脱模，因此，分型面的选择是注射模设计中的一个关键内容。择是注射模设计中的一个关键内容。1.分型面的形式分型面的形式注射模具根据制品的不同，有的只有一个分型面，有的有几注射模具根据制品的不同，有的只有一个分型面，有的有几个分型面。分型面的位置及形状如个分型面。分型面的位置及形状如图图6-29所示。所示。图图6-29(a)为平直分型面；为平直分型面；图图6-

41、29(b)为倾斜分型面；为倾斜分型面；图图6-29(c)为阶梯分型面；为阶梯分型面；图图6-29(d)为曲面分型面；为曲面分型面；图图6-29(e)为瓣合分型面。为瓣合分型面。上一页 下一页返回6.2 成型零件的设计成型零件的设计2.分型面位置的选择原则分型面位置的选择原则(1)分型面应选在制品外形最大轮廓处分型面必须开设在制品分型面应选在制品外形最大轮廓处分型面必须开设在制品断面轮廓最大的部位才能使制品顺利地脱模。断面轮廓最大的部位才能使制品顺利地脱模。(2)确定有利的留模方式，便于制品顺利脱模在注射成型时，确定有利的留模方式，便于制品顺利脱模在注射成型时，因推出机构一般设置在动模一侧，故分

42、型面应尽量选在能使因推出机构一般设置在动模一侧，故分型面应尽量选在能使制品留在动模内的地方。如制品留在动模内的地方。如图图6-30所示制品，若按所示制品，若按图图6-30(a)分型，制品收缩后包在定模型芯上，分型后会留在定模分型，制品收缩后包在定模型芯上，分型后会留在定模一侧，这样就必须在定模部分设置推出机构，增加了模具结一侧，这样就必须在定模部分设置推出机构，增加了模具结构的复杂性；若按构的复杂性；若按图图6-30(b)分型，分型后制品会留在动分型，分型后制品会留在动模，可依靠注射机的顶出装置和模具的推出机构推出制品。模，可依靠注射机的顶出装置和模具的推出机构推出制品。上一页 下一页返回6.

43、2 成型零件的设计成型零件的设计(3)保证制品的精度要求对于同轴度要求高的制品，在选择分保证制品的精度要求对于同轴度要求高的制品，在选择分型面时，最好把要求同轴部分放在分型面的同一侧，避免由型面时，最好把要求同轴部分放在分型面的同一侧，避免由于合模精度的影响而引起形状和尺寸上的偏差。于合模精度的影响而引起形状和尺寸上的偏差。图图6-32所示所示为双联塑料齿轮，按为双联塑料齿轮，按图图6-32(a)分型，两部分齿轮分别在动、分型，两部分齿轮分别在动、定模内成型，则因合模精度的影响，将导致制品的同轴度不定模内成型，则因合模精度的影响，将导致制品的同轴度不能满足要求；若按能满足要求；若按图图6-32

44、(b)分型，则能保证两部分齿轮的分型，则能保证两部分齿轮的同轴度要求。同轴度要求。(4)满足制品的外观质量要求因为分型面不可避免地要在制品满足制品的外观质量要求因为分型面不可避免地要在制品上留下痕迹，所以分型面最好不要选在制品光滑的外表面或上留下痕迹，所以分型面最好不要选在制品光滑的外表面或带圆弧的转角处。如带圆弧的转角处。如图图6-33所示，所示，图图6-33(a)分型不合理；分型不合理；而而图图6-33(b)的分型是合理的。的分型是合理的。上一页 下一页返回6.2 成型零件的设计成型零件的设计(5)便于模具加工制造如便于模具加工制造如图图6-34所示的制品，按所示的制品，按图图6-34 (

45、a)分型，因型芯头部和型腔不对称，型芯和型腔加工均很分型，因型芯头部和型腔不对称，型芯和型腔加工均很困难；若按困难；若按图图6-34(b)所示采用倾斜分型面，则加工较容易。所示采用倾斜分型面，则加工较容易。(6)考虑成型面积和锁模力注射机通常都规定其允许使用的最考虑成型面积和锁模力注射机通常都规定其允许使用的最大成型面积及额定锁模力。为了可靠地锁模以避免涨模溢料大成型面积及额定锁模力。为了可靠地锁模以避免涨模溢料现象的发生，选择分型面时应尽量减少制品在合模分型面上现象的发生，选择分型面时应尽量减少制品在合模分型面上的投影面积。如的投影面积。如图图6-35所示的制品，按所示的制品，按图图6-35

46、(a)分型，分型，制品在合模分型面上的投影面积较大，锁模的可靠性较差；制品在合模分型面上的投影面积较大，锁模的可靠性较差；若采用若采用图图6-35(b)分型，制品在合模分型面上的投影面积小，分型，制品在合模分型面上的投影面积小，保证了锁模的可靠性。保证了锁模的可靠性。(7)对侧向抽芯的影响一般侧向分型抽芯机构的侧向抽拔距离对侧向抽芯的影响一般侧向分型抽芯机构的侧向抽拔距离都较小，故选择分型面时，应将抽芯或分型距离长的一方放都较小，故选择分型面时，应将抽芯或分型距离长的一方放在动、定模开模的方向上，而将短的一方作为侧向分型的抽在动、定模开模的方向上，而将短的一方作为侧向分型的抽芯。如芯。如图图6

47、-36所示，所示，图图6-36(b)比比图图6-36(a)的形式合的形式合理。理。上一页返回下一页6.2 成型零件的设计成型零件的设计(9)考虑排气效果分型面应尽量与型腔充填时塑料熔体的料流考虑排气效果分型面应尽量与型腔充填时塑料熔体的料流末端所在的型腔内壁表面重合，以利于把型腔内的气体排出。末端所在的型腔内壁表面重合，以利于把型腔内的气体排出。如如图图6-37所示，所示，图图6-37(a)的结构排气效果较差；的结构排气效果较差；图图6-37(b)的结构对注射过程中的排气有利。的结构对注射过程中的排气有利。6.2.3成型零件的结构设计成型零件的结构设计模具中决定制品儿何形状和尺寸的零件称为成型

48、零件。成型模具中决定制品儿何形状和尺寸的零件称为成型零件。成型零件主要有凹模、凸模和型芯等。零件主要有凹模、凸模和型芯等。1.凹模凹模 按其结构不同，可分为整体式和组合式两类。按其结构不同，可分为整体式和组合式两类。(1)整体式凹模整体式凹模由整块材料加工而成，如整体式凹模整体式凹模由整块材料加工而成，如图图6-38所示。它的特点是牢固，使用中不易发生变形，不会使制品所示。它的特点是牢固，使用中不易发生变形，不会使制品产生拼接线痕迹；但由于加工困难，热处理不方便，因此，产生拼接线痕迹；但由于加工困难，热处理不方便，因此，整体式凹模常用于形状简单的中、小型模具上。整体式凹模常用于形状简单的中、小

49、型模具上。返回下一页上一页6.2 成型零件的设计成型零件的设计(2)组合式凹模组合式凹模指凹模由两个以上零件组合而成。组合式凹模组合式凹模指凹模由两个以上零件组合而成。按组合方式的不同，可分为整体嵌入式、局部镶嵌式、底部按组合方式的不同，可分为整体嵌入式、局部镶嵌式、底部镶拼式、侧壁镶拼式和四壁拼合式等。镶拼式、侧壁镶拼式和四壁拼合式等。整体嵌入式凹模整体嵌入式凹模 在多型腔的模具中，凹模常被单独加工为在多型腔的模具中，凹模常被单独加工为镶块，其外形为带台肩的圆柱体，从下部嵌入到凹模固定板镶块，其外形为带台肩的圆柱体，从下部嵌入到凹模固定板中，如果制品不是旋转体，还须用销钉或螺钉定位，如中，如

50、果制品不是旋转体，还须用销钉或螺钉定位，如图图6-39所示。所示。局部镶嵌式凹模局部镶嵌式凹模 对于型腔的某些部位，为了加工上的方便，对于型腔的某些部位，为了加工上的方便，或因易磨损须经常更换，可将该局部做成镶件，再嵌入凹模，或因易磨损须经常更换，可将该局部做成镶件，再嵌入凹模，如如图图6-40所示。所示。底部镶拼式凹模底部镶拼式凹模 为了便于机械加工，将形状复杂的型腔底为了便于机械加工，将形状复杂的型腔底部设计成镶拼式，如部设计成镶拼式，如图图6-41所示。所示。图图6-41(a)为在垫板上为在垫板上加工出成型部分镶人凹模的结构；加工出成型部分镶人凹模的结构；图图6-41(b)为型腔底部镶为