6第六章分型面的选择与浇注系统设计

1、6 6 分型面的选择与浇注系统设计分型面的选择与浇注系统设计 分型面的概念及分型面的概念及表示方法表示方法 模具上用以取出塑件和浇注系统凝料模具上用以取出塑件和浇注系统凝料 的可分离的接触表面称为分型面，也叫合模面。的可分离的接触表面称为分型面，也叫合模面。 分型面分型面 6.1.1 6.1.1 塑料制件在模具中的位置塑料制件在模具中的位置 1. 型腔数目的确定型腔数目的确定 (1)根据注射机的额定锁模力确定型腔数目根据注射机的额定锁模力确定型腔数目 nj FPAnA)( 1 1 Ap ApF n jn (2)根据注射机的最大注射量确定型腔数目根据注射机的最大注射量确定型腔数目 m mm n

2、jn )8 . 0( （3）根据制品精度确定型腔数目）根据制品精度确定型腔数目 %4) 1( ss LnL24 25 L n s 2.根据经济性确定型腔数目根据经济性确定型腔数目 01 CnCX M ) 60 ( n yt NX S SM XXX 01 ) 60 (CnC n yt NX 0/dndX 0) 1 )( 60 ( 1 2 C n yt N 1 60C Nyt n 模具费用为模具费用为: 注射成型费用为注射成型费用为: 总成型加工费用为总成型加工费用为: 2 2 多型腔的排列多型腔的排列 1.多型腔排列一般原则多型腔排列一般原则 （1）从注射工艺角度需考虑以下几点：）从注射工艺角度

3、需考虑以下几点： 1)流动长度流动长度 2)流道废料流道废料 3)浇口位置浇口位置 4)进料平衡进料平衡 多型腔模具型腔的布局多型腔模具型腔的布局 平衡布置：主流道到浇口流动长度相同平衡布置：主流道到浇口流动长度相同 非平衡布置：主流道到浇口流动长度不相同非平衡布置：主流道到浇口流动长度不相同 1 1 分型面的形式分型面的形式 6.1.3 6.1.3 分型面的选择分型面的选择 平直分型面平直分型面 垂直分型面垂直分型面 倾斜分型面倾斜分型面 阶梯分型面阶梯分型面 曲面分型面曲面分型面 2 2 分型面的选择原则分型面的选择原则 (1)符合塑件脱模的基本要求，分型面位置应设在塑件脱模符合塑件脱模的

4、基本要求，分型面位置应设在塑件脱模 方向最大的投影边缘部位方向最大的投影边缘部位; (2) 分型线不影响塑件外观分型线不影响塑件外观; (3) 确保塑件留在动模一侧确保塑件留在动模一侧; (4)确保塑件质量确保塑件质量; (5)分型面选择应尽量避免形成侧孔、侧凹分型面选择应尽量避免形成侧孔、侧凹; (6) 满足模具的锁紧要求满足模具的锁紧要求; (7) 合理安排浇注系统，特别是浇口位置合理安排浇注系统，特别是浇口位置; (8)有利于模具加工。有利于模具加工。 分型面选择示例分型面选择示例 分型面选择示例分型面选择示例 分型面选择示例分型面选择示例 分型面选择示例分型面选择示例 分型面选择示例分

5、型面选择示例 分型面选择示例分型面选择示例 分型面选择示例分型面选择示例 主流道主流道 分流道分流道 浇口浇口 浇注系统：从主流道的始端到型腔之间的熔体流动通道。浇注系统：从主流道的始端到型腔之间的熔体流动通道。 6.2 普通浇注系统设计 主流道主流道 (一次一次)分流道分流道 二次分流道二次分流道 （支流道）（支流道） 浇口浇口 6.2.16.2.1浇注系统的组成浇注系统的组成 普通浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料井普通浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料井 四部分组成。四部分组成。 普通浇注凝料的去除普通浇注凝料的去除 6.6.2 6.6.2 主流道设计主流道设计 1.主流道指

6、浇注系统中从注射机喷嘴与模具浇口套接触处开主流道指浇注系统中从注射机喷嘴与模具浇口套接触处开 始到分流道为止的塑料熔体的流动通道。始到分流道为止的塑料熔体的流动通道。 1.主流道设计主流道设计 锥度锥度24,对对 流动性差的塑料流动性差的塑料 可取大一些可取大一些 d1=d+0.51 SR1=SR+12 D1比比D小小 1020 浇口的截面积取分流道浇口的截面积取分流道 截面积的截面积的39 总是浇口套大！总是浇口套大！ r=13 ？ 1.主流道设计主流道设计 2、主流道衬套（浇口套）的结构、主流道衬套（浇口套）的结构 3、主流道衬套与定位圈的装配方式、主流道衬套与定位圈的装配方式 6.2.3

7、分流道设计分流道设计 分流道：主流道末端与浇口之间的一段塑料熔体的流分流道：主流道末端与浇口之间的一段塑料熔体的流 动通道。动通道。 分流道设计时应考虑：尽量减小在流道内的压力损失分流道设计时应考虑：尽量减小在流道内的压力损失 和尽可能避免熔体温度降低。使塑料熔体以平稳的流态和尽可能避免熔体温度降低。使塑料熔体以平稳的流态 均衡地分配到各个型腔。均衡地分配到各个型腔。 1分流道的截面形状 常用的有：圆形、梯形、常用的有：圆形、梯形、U形和六边形等。形和六边形等。 流道设计中要减少在流道内的压力损失，则希望流道的截面积流道设计中要减少在流道内的压力损失，则希望流道的截面积 大；要减少传热损失，又

8、希望流道的表面积小。流道的效率可用流大；要减少传热损失，又希望流道的表面积小。流道的效率可用流 道的截面积与周长的比值来表示，该比值大则流道的效率高。道的截面积与周长的比值来表示，该比值大则流道的效率高。 2.分流道的设计要点 流道的直流道的直径过径过大大：不仅：不仅浪浪费费材料材料, , 而且而且冷冷却却 时间增长时间增长, , 成型成型周周期期也随也随之增之增长长, , 造成成本上的造成成本上的 浪浪费费。 流道的直流道的直径过径过小小：材料的流材料的流动动阻力大阻力大, , 易造易造 成充填不足成充填不足, , 或者必或者必须须增加射出增加射出压压力力才才能充填。能充填。 因此因此流道直

9、流道直径应考虑塑料流动性并适合径应考虑塑料流动性并适合产产品品 的重量的重量或或投影面投影面积积。 3.3.分流道的尺寸设计分流道的尺寸设计 L1=610mm，L2=36mm，L3=610mm。 L的尺寸根据型腔的多少和型腔的大小而定。的尺寸根据型腔的多少和型腔的大小而定。 4.4.分流道的长度分流道的长度 5.分流道的布置分流道的布置 （1）平衡式分流道）平衡式分流道 1)辐射式辐射式 2)单排列式单排列式 由于分流道中与模具接触的外层塑料快速冷由于分流道中与模具接触的外层塑料快速冷 却，只有内部的熔体流动状态比较理想，因此表面却，只有内部的熔体流动状态比较理想，因此表面 粗糙度通常取粗糙度

10、通常取Ra=1.6m，这可增加对外层塑料熔体，这可增加对外层塑料熔体 流动阻力，使外层塑料冷却皮层固定，形成绝热层。流动阻力，使外层塑料冷却皮层固定，形成绝热层。 有利于保温。但表壁不得凹凸不平，以免对分型和有利于保温。但表壁不得凹凸不平，以免对分型和 脱模不利脱模不利。 6分流道表面粗糙度分流道表面粗糙度 6.2.4 6.2.4 浇口的设计浇口的设计 1、浇口的作用、浇口的作用:浇口是连接分流道与型腔之间的一段细浇口是连接分流道与型腔之间的一段细 短通道，浇口的作用是使从流道流过来的塑料熔体以较短通道，浇口的作用是使从流道流过来的塑料熔体以较 快的速度进入并充满型腔，型腔充满后，浇口部分的熔

11、快的速度进入并充满型腔，型腔充满后，浇口部分的熔 体能迅速的凝固而封闭浇口，防止型腔内的熔体倒流。体能迅速的凝固而封闭浇口，防止型腔内的熔体倒流。 2.浇口的类型及特点浇口的类型及特点 （1）直接浇口）直接浇口 直接浇口：直接浇口： 塑料熔体经主流道直接进入型腔。仅适合于塑料熔体经主流道直接进入型腔。仅适合于 单型腔模。这种浇口由于尺寸大，流程短，流动单型腔模。这种浇口由于尺寸大，流程短，流动 阻力小，进料快，传递压力好，有利于补塑和排阻力小，进料快，传递压力好，有利于补塑和排 气。常用于成型大型、壁厚、长流程的塑件，及气。常用于成型大型、壁厚、长流程的塑件，及 一些熔融粘度大的塑料。一些熔融

12、粘度大的塑料。 缺点：浇口处固化慢，成型周期长；残余应力大；缺点：浇口处固化慢，成型周期长；残余应力大； 浇口凝料切除后疤痕较大。浇口凝料切除后疤痕较大。 （2）侧浇口）侧浇口 1)矩形侧浇口矩形侧浇口 一般开设在模具的分型面，从塑件的边缘进料 ，浇口截面 形状一般为矩形 深度h决定着浇口冷凝时间 ，浇口宽度b一般根 据塑件的注射量来决定 特点：形状简单、加工方便、调整容易；留有痕迹 侧浇口和点浇口的推荐值侧浇口和点浇口的推荐值 塑件壁厚塑件壁厚 （mm) 侧浇口横截面尺寸（侧浇口横截面尺寸（mm） d（mm）l（mm） 深度深度 h宽度宽度 b 200mm）以及流道中）以及流道中 熔体的阻力

13、和温度降都不可忽略的大、中型模具。将靠熔体的阻力和温度降都不可忽略的大、中型模具。将靠 近主流道的浇口做大些，而靠近主流道的浇口做小些近主流道的浇口做大些，而靠近主流道的浇口做小些 。 6.2.5 浇口位置选择与浇注系统的平衡浇口位置选择与浇注系统的平衡 当各型腔的二级分流道的长度和横截面积相同的情当各型腔的二级分流道的长度和横截面积相同的情 况下，可以借助以下经验公式况下，可以借助以下经验公式(6-13)进行计算：进行计算： 2）避免引起熔体破裂现象）避免引起熔体破裂现象 方法：方法： 加大浇口尺寸加大浇口尺寸 降低流速降低流速 采用冲击型浇口采用冲击型浇口 3）有利于型腔内气体的排出）有利

14、于型腔内气体的排出 在浇口的位置确定后，应在型腔最后充满处或远离浇在浇口的位置确定后，应在型腔最后充满处或远离浇 口的位置，开设排气槽或利用分型面、推杆间隙、镶件间口的位置，开设排气槽或利用分型面、推杆间隙、镶件间 隙或模内活动部件间隙进行排气隙或模内活动部件间隙进行排气 。 4）减少塑件熔接痕增加熔接强度）减少塑件熔接痕增加熔接强度 4）减少塑件熔接痕增加熔接强度）减少塑件熔接痕增加熔接强度 6）高分子取向对塑件性能的影响）高分子取向对塑件性能的影响 分流道冷料井分流道冷料井 L=1.5D 主流道冷料井主流道冷料井 分流道冷料井分流道冷料井 6.2.6 冷料穴和拉料杆的设计冷料穴和拉料杆的设

15、计 冷料穴也称冷料井，冷料井一般设在主流道和分流道冷料穴也称冷料井，冷料井一般设在主流道和分流道 的末端，其作用就是存放两次注射间隔而产生的冷料和料的末端，其作用就是存放两次注射间隔而产生的冷料和料 流前锋的流前锋的“冷料冷料”，防止，防止“冷料冷料”进入型腔而形成各种进入型腔而形成各种缺 陷。 2.冷料井的设计冷料井的设计 根据冷料井不同，其构成主流道冷料井底部的零件根据冷料井不同，其构成主流道冷料井底部的零件 也不同，常见的有拉料杆、推杆。也不同，常见的有拉料杆、推杆。 （1）主流道冷料井）主流道冷料井 1)钩形（钩形（Z形形)拉料杆拉料杆 与推杆匹配的冷料穴 1)钩形（钩形（Z形形)拉料

16、杆拉料杆 与推杆匹配的冷料穴 2)球头拉料杆球头拉料杆 2)球头拉料杆球头拉料杆 2)球头拉料杆球头拉料杆 2)球头拉料杆球头拉料杆 2)菌头拉料杆菌头拉料杆 4）起拉料作用的冷料井）起拉料作用的冷料井 带推杆推出的拉料穴带推杆推出的拉料穴 倒扣深度倒扣深度 （D-d）/2 环槽深度环槽深度 （D-d）/2 4）起拉料作用的冷料井）起拉料作用的冷料井 带推杆推出的拉料穴带推杆推出的拉料穴 型腔内气体的来源及危害型腔内气体的来源及危害 型腔内气体的来源型腔内气体的来源 （1）原有的空气）原有的空气 （2）树脂中释放的挥发性物质及水汽）树脂中释放的挥发性物质及水汽 型腔内气体的危害型腔内气体的危害

17、 6.4 6.4 排气系统的设计排气系统的设计 1 1 排气的几种方式排气的几种方式 1） 利用模具分型面或配合间隙排气利用模具分型面或配合间隙排气 2） 开设排气槽排气开设排气槽排气 3） 当型腔最后充填部位不在分型面上，其附近又无可当型腔最后充填部位不在分型面上，其附近又无可 供排气的推杆或可活动的型芯时，可在型腔相应部位镶供排气的推杆或可活动的型芯时，可在型腔相应部位镶 嵌经烧结的金属块（多孔性合金块）以供排气嵌经烧结的金属块（多孔性合金块）以供排气 。 表表4-14 常用塑料排气槽深度常用塑料排气槽深度 塑料名称塑料名称排气槽深度排气槽深度塑料名称塑料名称排气槽深度排气槽深度 聚乙烯（

18、聚乙烯（PE）0.02 苯乙烯苯乙烯-丙烯腈丙烯腈 （SAN） 0.03 聚丙烯（聚丙烯（PP）0.010.02聚甲醛（聚甲醛（POM）0.010.03 聚苯乙烯（聚苯乙烯（PS）0.02聚酰胺（聚酰胺（PA）0.01 苯乙烯苯乙烯-丁二烯（丁二烯（ SB） 0.03 聚酰胺（含玻璃纤聚酰胺（含玻璃纤 维）（维）（PA） 0.010.03 ABS0.03聚碳酸酯（聚碳酸酯（PC）0.010.03 AS0.03 聚碳酸酯（含玻璃聚碳酸酯（含玻璃 纤维）（纤维）（PC） 0.050.07 浇口的位置不同，排气槽的开设的位置也不同。浇口的位置不同，排气槽的开设的位置也不同。 几种引气方式几种引气方式

19、 塑件粘附型腔的情况较严重，开模时也应设置引气装塑件粘附型腔的情况较严重，开模时也应设置引气装 置置(尤其整体结构的深型腔尤其整体结构的深型腔) 1.镶拼式侧隙引气镶拼式侧隙引气 1.镶拼式侧隙引气镶拼式侧隙引气 2.气阀式引气气阀式引气 2.气阀式引气气阀式引气 80 6.3 热流道浇注系统热流道浇注系统 概述：热流道浇注系统是注射模浇注系统的重要发展方 向，它与普通浇注系统的区别在于不是不设浇注系统，而是 浇注系统的不固化，从而避免产生浇注系统凝料赘物。 优点：生产率高、成本降低、质量提高、操作简便。 缺点：模具结构复杂、加工困难、成本偏高。 热流道注射模对塑料的要求 对温度不敏感，低温下

20、易流动成型。对温度不敏感，低温下易流动成型。 对压力敏感，但在低压下易流动对压力敏感，但在低压下易流动。 热变形温度较高，可迅速从模具内顶出。热变形温度较高，可迅速从模具内顶出。 分类： 绝热式绝热式 加热式加热式 81 6.3.1 绝热流道绝热流道 模具的主流道和分流道都很粗大，模具不加热，主要靠料流的冷 硬层绝热保持流道内塑料的熔融状态。 一般可分为井坑式喷嘴和多型腔的绝热流道模具两种。 一、井坑式喷嘴一、井坑式喷嘴 在注射机喷嘴和模具入口之间装 置主流道杯，由于杯内的物料层较厚， 而且被喷嘴和每次通过的塑料不断地 加热，所以其中心部分保持流动状态， 允许物料通过。由于浇口离热源喷嘴 甚远

21、，这种形式仅适用于操作周期较 短（每分钟注射三次或三次以上）的 模具 。 82 改进井坑式喷嘴 83 2 多型腔的绝热流道模具多型腔的绝热流道模具 又称绝热分流道模具。无论是 主流道或分流道都做得特别粗大， 其断面呈圆形。 由于塑料的导热性甚差，因此 流道内的塑料仅表层冻结，内芯保 持熔融状态。 但在停车后流道内的塑料即全 部冻结。故在分流道的中心线上应 设置能快速启闭的分型面，在下次 开车前必须打开此分型面，并彻底 清理全部凝料。 流道内所有转弯交叉处都要圆 滑过渡，减小流动的阻力。 84 6.2 加热流道加热流道 在主流道或附近设有加热器，流道内塑料始终保持熔融状态， 停车后无需取出模具中的流道凝料。 一、单型腔热流道模具一、单型腔热流道模具 特制的注射机喷