塑料及模具设计第四章

1、第四章 注射模设计1第一节第一节 注射模分类及典型结构注射模分类及典型结构第二节第二节 塑料制品在模具中的位置塑料制品在模具中的位置第三节第三节 浇注系统设计浇注系统设计第四节第四节 成型零部件设计成型零部件设计第五节第五节 导向与定位机构设计导向与定位机构设计第六节第六节 脱模机构设计脱模机构设计第七节第七节 侧向分型与抽芯机构设计侧向分型与抽芯机构设计第八节第八节 温度调节系统设计温度调节系统设计第九节第九节 热固性塑料注射成型模具设计热固性塑料注射成型模具设计 第十节第十节第十一节第十一节 新型塑料注塑成型工艺及模具设计简介新型塑料注塑成型工艺及模具设计简介第十二节第十二节 注塑模的标准

2、化注塑模的标准化第十三节第十三节 设计举例与分析设计举例与分析第四章 注射模设计2一、注射模结构组一、注射模结构组成与分类成与分类（一）（一） 注射模的组成注射模的组成注射模注射模由动模和定模两大部分由动模和定模两大部分组成。组成。动模安装在注射机的动模板上，动模安装在注射机的动模板上，定模安装在注射机的定模板定模安装在注射机的定模板上。上。第四章 注射模设计3模具的动模部分模具的动模部分第四章 注射模设计4动定模的配装第四章 注射模设计5（一）（一） 注射模的组成注射模的组成所示为一典型的单分型面注射模。根据模所示为一典型的单分型面注射模。根据模具中各个零件的不同功能，注射模具中各个零件的不

3、同功能，注射模可由以下七个（或部分）系统或机可由以下七个（或部分）系统或机构组成：构组成：1.1.成型零部件成型零部件 成型零部件是指构成模具成型零部件是指构成模具成型制品型腔；并与塑料体直接接触的模成型制品型腔；并与塑料体直接接触的模具零件或部件。一般有型腔、型芯、成型具零件或部件。一般有型腔、型芯、成型杆、镶件等。杆、镶件等。2 2、浇注系统、浇注系统 由注射机喷嘴到型腔之间由注射机喷嘴到型腔之间的进料通道称为浇注系统。一般由主流道、的进料通道称为浇注系统。一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴组成。分流道、浇口和冷料穴组成。3.3.导向与定位机构导向与定位机构 为确保动、定模闭为确保动、定模

4、闭合时能准确导向和定位而设置的零件。一合时能准确导向和定位而设置的零件。一般由导柱、导套构成。在用推板推出机构般由导柱、导套构成。在用推板推出机构的模具中，为保证脱模机构的运动和定位，的模具中，为保证脱模机构的运动和定位，常在推板和动模板之间也设置导向机构。常在推板和动模板之间也设置导向机构。4 4脱模机构脱模机构 脱模机构是指模具在开模脱模机构是指模具在开模过程中或开模后将塑件从模具中推出的机过程中或开模后将塑件从模具中推出的机构。一般由推杆、推杆固定板、推板、复构。一般由推杆、推杆固定板、推板、复位杆、拉料杆等组成。位杆、拉料杆等组成。第四章 注射模设计6（一）（一） 注射模的组成注射模的

5、组成5. 5. 侧向分型与抽芯机构侧向分型与抽芯机构 成型带有侧孔或侧凹的塑件，在成型带有侧孔或侧凹的塑件，在塑件被推出模具之前，必须先侧塑件被推出模具之前，必须先侧向分型并将侧向型芯抽出。向分型并将侧向型芯抽出。6. 6. 温度调节系统温度调节系统 为了满足注为了满足注射成型工艺对模具的温度要求，射成型工艺对模具的温度要求，模具应设有冷却或加热系统。模具应设有冷却或加热系统。7. 7. 排气系统排气系统 为了在注射成型为了在注射成型过程中将型腔内原有的空气和塑过程中将型腔内原有的空气和塑料熔体中逸出的气体排出，在模料熔体中逸出的气体排出，在模具中常设有排气系统。具中常设有排气系统。第四章 注

6、射模设计71 1、按模具总体结构特征分类按模具总体结构特征分类 （1 1）单分型面注射模）单分型面注射模（2 2）双分型面注射模）双分型面注射模 （3 3）带有侧向分型与抽芯机构的注射模）带有侧向分型与抽芯机构的注射模 （4 4）带有活动成型零件的注射模）带有活动成型零件的注射模 （5 5）机动脱螺纹的注射模）机动脱螺纹的注射模 （6 6）无流道注射模）无流道注射模第四章 注射模设计82 2、按注射成型工艺、按注射成型工艺 热塑性塑料注射模，热固性塑料注射模，低发泡注射模，热塑性塑料注射模，热固性塑料注射模，低发泡注射模，精密注射模精密注射模3 3、按模具型腔的容量分类按模具型腔的容量分类 （

7、1 1）大型注射模）大型注射模 型腔容积达型腔容积达3000mm3000mm3 3（2 2）中型注射模）中型注射模（3 3）小型注射模型腔容积达）小型注射模型腔容积达100mm100mm3 34 4、按制品的尺寸精度分类、按制品的尺寸精度分类精密注射模精密注射模 制品的精度达到：制品的精度达到：GB/T1800.3-1998 GB/T1800.3-1998 中的中的IT8-IT9IT8-IT9第四章 注射模设计9单分型面注射模单分型面注射模第四章 注射模设计10单分型面注射模单分型面注射模第四章 注射模设计11双分型面注射模双分型面注射模第四章 注射模设计12双分型面注射模双分型面注射模第四章

8、 注射模设计13带侧向抽芯注射模带侧向抽芯注射模第四章 注射模设计14带侧向分型的注射模带侧向分型的注射模第四章 注射模设计15斜导柱抽芯模具斜导柱抽芯模具第四章 注射模设计16第四章 注射模设计17带有活动镶件的注射模带有活动镶件的注射模第四章 注射模设计18带斜滑杆注射模带斜滑杆注射模第四章 注射模设计19自动卸螺纹注射模自动卸螺纹注射模第四章 注射模设计20齿轮齿条抽芯注射模齿轮齿条抽芯注射模第四章 注射模设计21热流道注射模热流道注射模第四章 注射模设计22热流道注射模热流道注射模第四章 注射模设计23一、分型面的设计一、分型面的设计分型面分型面是模具上用于取出塑件和（或）浇注系统冷凝

9、料的可分离是模具上用于取出塑件和（或）浇注系统冷凝料的可分离的接触表面。的接触表面。第四章 注射模设计24（一）分型面的形式（一）分型面的形式分型面按其位置与注射分型面按其位置与注射机开模运动方向的关机开模运动方向的关系来分的有系来分的有：（1 1）垂直于注射机开模运）垂直于注射机开模运动方向动方向（2 2）平行于开模方向）平行于开模方向（3 3）倾斜于开模方向）倾斜于开模方向第四章 注射模设计25 选择设计分型面的基本原则是：选择设计分型面的基本原则是：分型面应选择在塑件截面轮廓最大的位置，以便顺利脱模。同时在选择设计分型分型面应选择在塑件截面轮廓最大的位置，以便顺利脱模。同时在选择设计分型

10、面时还应考虑以下因素：面时还应考虑以下因素：1 1分型面的选择应分型面的选择应便于便于塑件塑件脱模脱模并并简化模具结构简化模具结构 2 2分型面的选择应分型面的选择应考虑塑件的技术要求考虑塑件的技术要求 3. 3. 分型面应尽量选择在不影响塑件外观的位置，并使其产生的飞边易于清理和修分型面应尽量选择在不影响塑件外观的位置，并使其产生的飞边易于清理和修整整 4. 4. 分型面的选择分型面的选择应有利于排气应有利于排气5 5分型面的选择应分型面的选择应便于模具零件加工便于模具零件加工。6 6分型面的选择应考虑注射机的技术参数分型面的选择应考虑注射机的技术参数 选择分型面应选择分型面应综合考虑各种因

11、素的影响，权衡利弊，以取得最合适的效果。综合考虑各种因素的影响，权衡利弊，以取得最合适的效果。第四章 注射模设计26分型面的选择原则分型面的选择原则1 1、塑件开模时应停留在动模、塑件开模时应停留在动模2 2、由于嵌件不会收缩，、由于嵌件不会收缩，a a图的结构会使塑件留在模腔内图的结构会使塑件留在模腔内第四章 注射模设计27水管夹水管夹第四章 注射模设计28分型面的选择原则分型面的选择原则1 1、a a图的抽芯机构在定模，模具结构较复杂。图的抽芯机构在定模，模具结构较复杂。2 2、应尽量选择较短距离抽芯、应尽量选择较短距离抽芯第四章 注射模设计29分型面的选择原则分型面的选择原则1 1、图、

12、图a a影响制品表面质量影响制品表面质量2 2、图、图a a不能保证制品要求的同轴度不能保证制品要求的同轴度第四章 注射模设计30分型面的选择原则分型面的选择原则1 1、图、图a a的正投影面较大，锁模力大的正投影面较大，锁模力大2 2、图、图a a的制品分边径向的，图的制品分边径向的，图b b是轴向的是轴向的第四章 注射模设计31分型面的选择原则分型面的选择原则1 1、图、图a a的开模距离较小，但制品有合模线，图的开模距离较小，但制品有合模线，图b b的开模距大。的开模距大。2 2、图、图a a顶出距离小，但制品有合模线，图顶出距离小，但制品有合模线，图b b顶出距离较大。顶出距离较大。第

13、四章 注射模设计32分型面的选择原则分型面的选择原则1 1、图、图a a有利于排气有利于排气 2 2、图、图b b不能脱模不能脱模第四章 注射模设计33型腔的布置包括了两方面的问题型腔的布置包括了两方面的问题: : 一是模具一是模具型腔的数目型腔的数目 二是各型腔在模具中的二是各型腔在模具中的排列方式排列方式（一）（一） 型腔数目的确定型腔数目的确定 为了使模具的生产效率与注塑机相匹配，提高生产效率和经济效益，并保证塑为了使模具的生产效率与注塑机相匹配，提高生产效率和经济效益，并保证塑件的精度，设计模具时应合理确定型腔的数目。件的精度，设计模具时应合理确定型腔的数目。 一般一般确定型腔数目确定

14、型腔数目有以下几种有以下几种方法方法1 1按注塑机的按注塑机的最大注射量最大注射量确定模腔个数确定模腔个数n n2. 2. 按注塑机按注塑机额定锁模力额定锁模力确定型腔个数确定型腔个数n n3 3按制品的按制品的精度要求精度要求确定型腔个数确定型腔个数 n n4 4、按、按经济性经济性确定型腔数确定型腔数n n第四章 注射模设计341 1按注塑机的最大注射量确定模腔个数按注塑机的最大注射量确定模腔个数n n n n （4-14-1） n n （4-24-2） 式中：式中： V Vg g （m mg g）是注塑机最大注射量（是注塑机最大注射量（cmcm3 3或或g g）；）； V Vj j （m

15、 mj j）是浇注系统冷凝料量（是浇注系统冷凝料量（cmcm3 3或或g g）；）； V Vz z （m m z z）是单个塑件的容积或质量（是单个塑件的容积或质量（cmcm3 3或或g g）。）。zjgVVV 8 . 0zjgmmm0.8第四章 注射模设计352. 2. 按注塑机额定锁模力确定型腔个数按注塑机额定锁模力确定型腔个数n n n n （4-34-3） 式中：式中：F F注塑机的额定锁模力（注塑机的额定锁模力（N N）；）；P Pm m塑料熔体对型腔的平均压力（塑料熔体对型腔的平均压力（MPaMPa）A Aj j浇注系统在制品分型面上的投影面积（浇注系统在制品分型面上的投影面积（m

16、mmm2 2）；）；A Az z 单个制品在分型面上的投影面积（单个制品在分型面上的投影面积（mmmm2 2）。）。zmjmAPAPF 第四章 注射模设计363 3按制品的精度要求确定型腔个数按制品的精度要求确定型腔个数 n n生产经验认为，增加一个型腔，塑件的尺寸精度将下降生产经验认为，增加一个型腔，塑件的尺寸精度将下降4%4%。为。为满足制品的尺寸要求需使满足制品的尺寸要求需使 L LS S + +（n -1n -1）L L?S S4% 4% （4-44-4）式中式中 L L塑件的基本尺寸（塑件的基本尺寸（mmmm）；）； 塑件的尺寸公差（塑件的尺寸公差（mmmm），为双向对称公差标注；）

17、，为双向对称公差标注；?S S单型腔注射时塑件可能产生的尺寸误差的百分比。单型腔注射时塑件可能产生的尺寸误差的百分比。上式简化可得上式简化可得型腔数目型腔数目为为 n25 n25 2424 （4-54-5）Ls第四章 注射模设计374 4、按经济性确定型腔数、按经济性确定型腔数n n根据总成型加工成本最小的原则，并忽略准备时间和试生产原料费用，根据总成型加工成本最小的原则，并忽略准备时间和试生产原料费用，仅考虑模具费和成型加工费。仅考虑模具费和成型加工费。模具费用模具费用 X Xm m = n C = n C1 1+C +C 2 2 （4-64-6）成型加工费用成型加工费用 X X j j =

18、 N = N （4-74-7） 总加工费总加工费 X = XX = Xm m + X+ Xj j （4-84-8）为使加工费最小，令为使加工费最小，令 =0=0，则得，则得 n = n = （4-9) 4-9) C C1 1每一腔所需承担的与模腔数有关的模具费用；每一腔所需承担的与模腔数有关的模具费用；C C 2 2与型腔数无关的费用；与型腔数无关的费用；N N制品总件数；制品总件数；Y Y每小时注射成型加工费（元每小时注射成型加工费（元/h/h）；）；t t成型周期（成型周期（s s）)3600(nYtdndx160CNYt第四章 注射模设计38型腔布置的原则型腔布置的原则：要求塑料通过分流

19、道能同时到达浇口进入型腔。要求塑料通过分流道能同时到达浇口进入型腔。 按分流道的布置特点来分按分流道的布置特点来分: : 平衡式布置平衡式布置 非平衡式布置非平衡式布置按分流道的布置形状来分按分流道的布置形状来分: : O O形排列（辐射形排列）形排列（辐射形排列） I I形排列形排列 H H形排列形排列 X X形排列形排列 混合形排列等多种形式。混合形排列等多种形式。 第四章 注射模设计39分流道的几种分流道的几种O型排列型排列第四章 注射模设计40平衡式型腔分布平衡式型腔分布第四章 注射模设计41分流道的分流道的I、H型平衡式排列型平衡式排列第四章 注射模设计42分流道的分流道的I、H型非

20、平衡式排列型非平衡式排列第四章 注射模设计43非平衡式型腔分布非平衡式型腔分布第四章 注射模设计44考虑锁模力平衡的型腔分布考虑锁模力平衡的型腔分布第四章 注射模设计45非平衡式分流道设计非平衡式分流道设计第四章 注射模设计46点浇口的型腔分布点浇口的型腔分布第四章 注射模设计47辅助流道的型腔分布辅助流道的型腔分布第四章 注射模设计48冷却循环对充模的影响冷却循环对充模的影响第四章 注射模设计49第三节第三节 浇注系统设计浇注系统设计一、浇注系统的组成及作用一、浇注系统的组成及作用二、浇注系统的设计要点二、浇注系统的设计要点三、排溢系统设计三、排溢系统设计四、热流道浇注系统设计四、热流道浇注

21、系统设计第四章 注射模设计50一、浇注系统的组成及作用一、浇注系统的组成及作用浇注系统浇注系统是指模具中塑料熔体由注射机喷嘴到型腔之间的是指模具中塑料熔体由注射机喷嘴到型腔之间的进料通道进料通道。其其作用作用是将塑料熔体充满型腔并将注射是将塑料熔体充满型腔并将注射压力传递压力传递到型腔的到型腔的各个部位，以获得各个部位，以获得组织致密组织致密、外形清晰、表面光洁、外形清晰、表面光洁、尺寸精确尺寸精确的塑件。的塑件。浇注系统浇注系统可分为可分为： 普通普通浇注系统浇注系统 无流道无流道浇注系统浇注系统第四章 注射模设计51（一）浇注系统的流变学概念（一）浇注系统的流变学概念1 1浇注系统的流变学

22、方程浇注系统的流变学方程 在注射模中浇注系统多数是由圆形或矩形流道组成的。圆形和矩形在注射模中浇注系统多数是由圆形或矩形流道组成的。圆形和矩形管壁处的剪切速率管壁处的剪切速率 w w可分别近似用下式描述：可分别近似用下式描述： 圆形管壁的剪切速率为：圆形管壁的剪切速率为： （4-104-10） 矩形管壁的剪切速率为：矩形管壁的剪切速率为： （ 4-114-11） 式中式中 w 1w 1是圆形管道管壁处熔体的剪切速率（是圆形管道管壁处熔体的剪切速率（s s -1-1）；）； w 2w 2是矩形管道管壁处熔体的剪切速率（是矩形管道管壁处熔体的剪切速率（s s -1-1）；）；R R圆形管半径（圆形

23、管半径（cmcm）; h; h矩形管高度（矩形管高度（cmcm）;W;W宽度（宽度（cmcm）; ;Q Q熔体的体积流量（熔体的体积流量（cmcm3 3 / s / s）。）。 3142RqLpRvvw226WhqLzphvvw第四章 注射模设计521 1浇注系统的流变学方程浇注系统的流变学方程根据剪切应力的定义，对于圆形和矩形管，分别有：根据剪切应力的定义，对于圆形和矩形管，分别有： （4-124-12） （4-134-13） 根据假塑性流体粘性流动方程根据假塑性流体粘性流动方程 ，则，则圆形圆形 得得 矩形矩形 得得式中式中 w1w1 圆形管道管壁处熔体的切应力（圆形管道管壁处熔体的切应力

24、（10 10 4 4 P a P a）; ; w2w2矩形管壁处熔体的切应力（矩形管壁处熔体的切应力（1010 4 4 P a P a）; ; L L 管长（管长（cmcm）; ; P P熔体流经管长为熔体流经管长为L L（cmcm）的流道时产生的压力降（）的流道时产生的压力降（10 10 4 4 P a P a） LpRw21Lphw22v342RqLpRvpLRqv184262WhqLphvpLWhqv1123第四章 注射模设计532 2、流变参数的变化与选择、流变参数的变化与选择由式（由式（4-164-16）和式（）和式（4-174-17）可知）可知熔体的体积流量熔体的体积流量 与与 流

25、道的长度流道的长度L L、 流道的截面尺寸流道的截面尺寸R R4 4 或或W hW h3 3 有关有关 熔体表观粘度熔体表观粘度a a 压力降压力降?P P 而且这些参量还互相关联，当改变其中而且这些参量还互相关联，当改变其中一个参量，可引起其他参量的变化。一个参量，可引起其他参量的变化。pLRqv184pLWhqv1123第四章 注射模设计54(1) (1) 浇口截面尺寸和长度浇口截面尺寸和长度pLRqv184当流量当流量q qv v一定时，一定时， R R（或（或W W、h h）、）、 L L ?P P 但同时会使熔体流速但同时会使熔体流速 a a ?P P 另一方面：另一方面：当浇口的直

26、径较小时当浇口的直径较小时剪切作用剪切作用 a a ?PPpLWhqv1123第四章 注射模设计55（2 2）合理选择剪切速率）合理选择剪切速率在不同的剪切速率段，剪切速率对粘度在不同的剪切速率段，剪切速率对粘度的影响不同，所以应选择剪切速率的的影响不同，所以应选择剪切速率的变化不引起剪切粘度的突变，才能较变化不引起剪切粘度的突变，才能较好控制产品的质量。好控制产品的质量。右图是聚乙烯表观粘度与表观剪切速率右图是聚乙烯表观粘度与表观剪切速率的关系曲线。的关系曲线。以熔融指数为以熔融指数为0.80.8的聚乙烯为例说明的聚乙烯为例说明因此，在选择注射速度时需了解塑料熔因此，在选择注射速度时需了解塑

27、料熔体的流变性能。注射过程的剪切速率体的流变性能。注射过程的剪切速率常取常取1010 104s104s。高速低速lglglglg第四章 注射模设计56（3 3） 表观粘度的控制表观粘度的控制在注射成型中，当充模不满时，降低塑料熔体的表观粘度也是一个行之有效在注射成型中，当充模不满时，降低塑料熔体的表观粘度也是一个行之有效的方法。的方法。 降低表观粘度的方法有：降低表观粘度的方法有： 提高温度提高温度 提高剪切速率提高剪切速率但是，这不意味着浇口越小越好，一些塑料熔体对温度和剪切速率较敏感，但是，这不意味着浇口越小越好，一些塑料熔体对温度和剪切速率较敏感，较高的温度或剪切速率可能引起较高的温度或

28、剪切速率可能引起熔体破裂熔体破裂，使塑件的质量得不到保证使塑件的质量得不到保证。第四章 注射模设计57（二）（二） 浇注系统的组成和作用浇注系统的组成和作用浇注系统浇注系统一般由一般由 主流道主流道 分流道分流道 等等四部分组成四部分组成 浇口浇口 冷料穴冷料穴1. 1.主流道主流道 指连接注射机喷嘴与分流道或型腔指连接注射机喷嘴与分流道或型腔（单型腔）的进料通道。（单型腔）的进料通道。其其作用作用是将塑料熔体引入模具，其是将塑料熔体引入模具，其形状、大小直接影响塑料熔体的形状、大小直接影响塑料熔体的流速和填充时间。流速和填充时间。第四章 注射模设计58（二）（二） 浇注系统的组成和作用浇注系

29、统的组成和作用2 2分流道分流道 指连接主流道和浇口的进料通道。指连接主流道和浇口的进料通道。 作用作用: :是通过流道的截面及方向的变化是通过流道的截面及方向的变化使塑料熔体平稳地转换流向，使塑料熔体平稳地转换流向，并并均衡地分配给各个型腔均衡地分配给各个型腔（多型腔）（多型腔）3 3、浇口、浇口 指连接分流道与型腔之间的一段短小的进料通道。指连接分流道与型腔之间的一段短小的进料通道。 作用作用: :调节熔体流速、调节熔体流速、控制保压时间控制保压时间，防止熔体倒流。，防止熔体倒流。4 4冷料穴冷料穴 在模具中直接对着主流道（或分流道）的孔或槽。在模具中直接对着主流道（或分流道）的孔或槽。

30、作用作用：储存注射时熔体料流前锋的储存注射时熔体料流前锋的冷料头冷料头，防止冷料进入型腔而影响，防止冷料进入型腔而影响塑件的质量，或由于冷料堵塞浇口、或降低流动性而造成填充不满。塑件的质量，或由于冷料堵塞浇口、或降低流动性而造成填充不满。第四章 注射模设计59二、二、浇注系统设计要点浇注系统设计要点（一）（一） 浇注系统的设计要求浇注系统的设计要求设计浇注系统时应注意以下问题：设计浇注系统时应注意以下问题：1 1应考虑成型塑料的工艺特性：应考虑成型塑料的工艺特性：如成型塑料熔体的流动性，对压力、温度的如成型塑料熔体的流动性，对压力、温度的敏感性，收缩性，分子取向等性能。敏感性，收缩性，分子取向

31、等性能。2 2浇口位置、数量的设计浇口位置、数量的设计要要有利于有利于熔体的熔体的流动流动，有利于，有利于排气排气等。等。3 3应尽量应尽量缩短缩短熔体到型腔的熔体到型腔的流程流程，以，以减少压力损失减少压力损失。4 4避免避免高压熔体直接对高压熔体直接对型芯和嵌件的冲击型芯和嵌件的冲击，以防止型芯的变形或嵌件，以防止型芯的变形或嵌件的位移。的位移。5 5尽量尽量减少减少浇注系统浇注系统冷凝料冷凝料的产生，减少原材料的损耗。的产生，减少原材料的损耗。6 6浇口的设置要浇口的设置要便于冷凝料的去除便于冷凝料的去除，不影响塑件的外观。，不影响塑件的外观。第四章 注射模设计60（二）（二） 流道设计

32、流道设计1 1主流道设计主流道设计 设计要点设计要点如下：如下： （1 1）主流道一般设计成）主流道一般设计成圆锥形圆锥形，其锥，其锥角一般为角一般为2 2-4-4，流动性差的可取，流动性差的可取3 3-6-6，内壁表面粗糙度为，内壁表面粗糙度为R Ra a0.63 0.63 mm。（2 2）球面半径球面半径 R R2 2 = R = R1 1 + +（1-21-2）mmmm，小端直径小端直径d d1 1 = d = d2 2 + +（0.5-10.5-1）mmmm， h = 3-5 mmh = 3-5 mm。（3 3）l l60mm60mm内，内，r=r=（1/81/8）d d1 1（）将主

33、流道设计成可拆卸的主流（）将主流道设计成可拆卸的主流道衬套（道衬套（浇口套浇口套）。）。第四章 注射模设计61主流道套（注咀）与喷嘴的关系主流道套（注咀）与喷嘴的关系第四章 注射模设计62浇口套的形式浇口套的形式浇口套材料浇口套材料:T8:T8、T10T10，淬火：，淬火：HRC50-55HRC50-55图图a a结构的浇口套与定位环做成结构的浇口套与定位环做成一体，适用于小型模具。一体，适用于小型模具。图图b b用螺丝连接固紧定位环从而用螺丝连接固紧定位环从而压紧浇口套。压紧浇口套。图图c c利用注塑机前定模板把定位利用注塑机前定模板把定位环和浇口套压住。环和浇口套压住。第四章 注射模设计6

34、32 2分流道设计分流道设计分流道分流道是主流道与浇口之间的进是主流道与浇口之间的进料通道。料通道。在多型腔模具中分流道是必不可少在多型腔模具中分流道是必不可少的；的；在单型腔模具中，有时可省去分流在单型腔模具中，有时可省去分流道。道。在设计分流道时主要考虑尽量在设计分流道时主要考虑尽量减少减少熔体流动时熔体流动时的的压力损失压力损失和和温度温度降低降低，同时尽量减小分流道的，同时尽量减小分流道的容积容积。第四章 注射模设计64（）（）分流道的截面形状分流道的截面形状常见的分流道截面形状如右图常见的分流道截面形状如右图从图中可见从图中可见圆形圆形和和正方形正方形流道的流道的效率最高效率最高。（

35、但正方形截面流道不利于冷凝料的推（但正方形截面流道不利于冷凝料的推出，圆形的加工较困难。）出，圆形的加工较困难。）梯形梯形和和U U形形截面，在实际生产中得到截面，在实际生产中得到较广泛的应用较广泛的应用。流道中心最好能与浇口中心同在一流道中心最好能与浇口中心同在一直线上，直线上，Ra1.25-2.5m Ra1.25-2.5m 流道截面周长流道截面积流道效率 第四章 注射模设计65分流道截面形状分流道截面形状第四章 注射模设计66（2）分流道的截面尺寸分流道的截面尺寸一般一般圆形截面的直径为圆形截面的直径为2-12mm2-12mm对对流动性好的流动性好的：分流道长度很短的，直径可：分流道长度很

36、短的，直径可小到小到2mm2mm；（如尼龙、聚乙烯、聚丙烯等塑料）（如尼龙、聚乙烯、聚丙烯等塑料）对对流动性差的流动性差的：则可：则可大至大至12mm12mm； （如聚碳酸脂、聚砜等塑料）（如聚碳酸脂、聚砜等塑料）一般情况下分流道直径一般情况下分流道直径常取常取5-6mm5-6mm。梯形流道的深度为截面上端宽度的梯形流道的深度为截面上端宽度的2/3-3/42/3-3/4，上端面的宽度根据成型条件和模具结构而定，一般取上端面的宽度根据成型条件和模具结构而定，一般取5-10mm5-10mm，脱模斜度，脱模斜度为为5 5-10-10。U U形流道是梯形流道的变异，其深度形流道是梯形流道的变异，其深度

37、h=2rh=2r（r r为圆弧半径），脱模斜度为为圆弧半径），脱模斜度为5 5-10-10。第四章 注射模设计673 3冷料穴与拉料杆设计冷料穴与拉料杆设计冷料穴冷料穴 位于主流道正对面的动模位于主流道正对面的动模板上，或者在分流道的末端。板上，或者在分流道的末端。其其作用作用是是收集熔体前锋的冷料收集熔体前锋的冷料，防止进入型腔而影响塑件的质量。防止进入型腔而影响塑件的质量。冷料穴分两种：冷料穴分两种：一种是一种是专门用于收聚贮存冷料专门用于收聚贮存冷料；另一种是另一种是既有既有贮存冷料贮存冷料又兼有又兼有拉出拉出主流道冷凝料功能。主流道冷凝料功能。第四章 注射模设计68（1 1）冷料穴）冷

38、料穴冷料穴冷料穴必须设置在熔体流向必须设置在熔体流向的转折处，并迎着上游料流的转折处，并迎着上游料流的方向。的方向。冷料穴的长度冷料穴的长度一般取流道直径的一般取流道直径的1.5-21.5-2倍倍。第四章 注射模设计69（2 2）兼有拉料作用的冷料穴）兼有拉料作用的冷料穴第四章 注射模设计70带球头（或菌形头）拉料杆冷料穴带球头（或菌形头）拉料杆冷料穴第四章 注射模设计71带尖锥头拉料杆和无拉料杆的冷料穴带尖锥头拉料杆和无拉料杆的冷料穴第四章 注射模设计72（三）（三）浇口设计浇口设计浇口浇口是浇注系统的关键部分，它起着是浇注系统的关键部分，它起着调节、控制料流速度、调节、控制料流速度、补料时

39、间、防止倒流及在多型腔起着平衡进料补料时间、防止倒流及在多型腔起着平衡进料的作用。的作用。对浇口总的设计要求是：对浇口总的设计要求是：要使熔料以较快的速度进入并充满型腔，同时在型腔充满后适时冷要使熔料以较快的速度进入并充满型腔，同时在型腔充满后适时冷却封冻。却封冻。一般要求一般要求浇口截面小，长度短浇口截面小，长度短。这样可提高料流的剪切速率，这样可提高料流的剪切速率，有利于充满型腔；有利于充满型腔；同时有利于同时有利于快速冷却封冻快速冷却封冻；且且便于便于塑件与浇注系统冷凝料的塑件与浇注系统冷凝料的分离，保证保证塑件的塑件的外观质量外观质量。第四章 注射模设计731 1浇口位置选择浇口位置选

40、择 (1) (1) 应避免引起熔体破裂应避免引起熔体破裂第四章 注射模设计74（2 2）浇口应设置在塑件最大壁厚处）浇口应设置在塑件最大壁厚处（3 3）应有利于排气）应有利于排气 第四章 注射模设计75（4 4）有利于减少熔接痕和提高熔接痕强度）有利于减少熔接痕和提高熔接痕强度第四章 注射模设计76（5 5）防止型芯变形）防止型芯变形第四章 注射模设计77（6 6）考虑塑件的收缩变形及分子取向）考虑塑件的收缩变形及分子取向第四章 注射模设计78(7) (7) 应考虑塑件的外观应考虑塑件的外观浇口位置应尽量设置在浇口位置应尽量设置在不影响塑件外观不影响塑件外观的部位，的部位，如塑件的边缘、底部或

41、内侧如塑件的边缘、底部或内侧. .第四章 注射模设计792 2熔体流程比和流动前沿校核熔体流程比和流动前沿校核（1 1）流程比校核）流程比校核 流程比是指塑料熔体在型腔内流动的流程比是指塑料熔体在型腔内流动的最大流程与其厚度之比。即最大流程与其厚度之比。即 B= B B= B p p （4-224-22）式中式中 B B是流程比；是流程比；L Li i 是是 各段流程长度（各段流程长度（mmmm）；）； t ti i 是各段流程的型腔厚度（是各段流程的型腔厚度（mmmm）；）； B Bp p 是允许的流程比。是允许的流程比。若计算的流程比大于允许值，就须改变若计算的流程比大于允许值，就须改变浇

42、口位置、或增加塑件壁厚、或采用浇口位置、或增加塑件壁厚、或采用多浇口的形式来减少流程比。多浇口的形式来减少流程比。niitLi1第四章 注射模设计80表表4-3 4-3 常用塑料允许的流程比范围常用塑料允许的流程比范围塑料名称塑料名称注射压力注射压力MPaL/t注射压力注射压力 MPaL/tPE15025028060100140PP12028070200240PC1301201809090130PS90280300PA90200360第四章 注射模设计81（1 1）流程比校核流程比校核当浇口形式和开设位置不同当浇口形式和开设位置不同时，流程比的计算有所不时，流程比的计算有所不同。同。右图右图直

43、接浇口其流程比直接浇口其流程比为为 （4-234-23） 侧侧浇口的流程比浇口的流程比为为 （4-244-24）232111tLLtLB554433221122tLtLtLtLtLB第四章 注射模设计82（2 2）流动前沿校核流动前沿校核熔体流动前沿时间等值线校核的方法有熔体流动前沿时间等值线校核的方法有手工校核手工校核和和计算机流动模拟计算机流动模拟两种。两种。1 1）手工校核手工校核 手工校核是采用作图的方法来描绘手工校核是采用作图的方法来描绘塑件的充模过程。塑件的充模过程。左图左图a a和和b b分别表示中心直接浇口和侧浇分别表示中心直接浇口和侧浇口的矩形盒熔体前沿时间等值线分口的矩形盒

44、熔体前沿时间等值线分布。布。图中表明：图中表明：中心直接浇口中心直接浇口流程短，料流末端在分型流程短，料流末端在分型面上，排气容易。面上，排气容易。侧浇口侧浇口充模的流程长，熔体温降大，熔充模的流程长，熔体温降大，熔接痕强度差，且排气困难。接痕强度差，且排气困难。第四章 注射模设计832 2）计算机软件流动模拟校核计算机软件流动模拟校核第四章 注射模设计842 2）计算机软件流动模拟校核计算机软件流动模拟校核第四章 注射模设计852 2）计算机软件流动模拟校核计算机软件流动模拟校核第四章 注射模设计863 3浇口类型浇口类型（1 1）侧浇口侧浇口一般开设在模具的分型面，从塑件一般开设在模具的分

45、型面，从塑件的边缘进料，故又称边缘浇口。的边缘进料，故又称边缘浇口。对于对于中小型塑件中小型塑件: :浇口深度浇口深度H=0.5-2mmH=0.5-2mm 宽度宽度B=1.5-5mmB=1.5-5mm 长度长度L=0.5-5mmL=0.5-5mm浇口截面大小影响保压时间，长度浇口截面大小影响保压时间，长度影响压力损耗。影响压力损耗。第四章 注射模设计873 3浇口类型浇口类型（2 2）重叠式浇口重叠式浇口当浇口开设在塑件端面边缘时，便当浇口开设在塑件端面边缘时，便形成了重叠式浇口，可避免熔体形成了重叠式浇口，可避免熔体从浇口向型腔喷射现象。从浇口向型腔喷射现象。塑件外侧表面积AmmAmmAWm

46、mWLmmL03. 002. 0309 . 06 . 029 . 06 . 03221第四章 注射模设计883 3浇口类型浇口类型（3 3）扇形浇口扇形浇口是一种宽度沿浇口方向逐渐增加呈扇是一种宽度沿浇口方向逐渐增加呈扇形的浇口形式，这种浇口比较适合形的浇口形式，这种浇口比较适合于成型长条形或扁平而薄的塑件。于成型长条形或扁平而薄的塑件。塑件外侧表面积左右，AkAKWdhWhmmhmmL9 . 06 . 030125. 0621221第四章 注射模设计893 3浇口类型浇口类型（4 4）薄片浇口薄片浇口（又称平缝式浇口）（又称平缝式浇口）特点特点: :浇口截面宽度很大（可与型浇口截面宽度很大（

47、可与型腔宽度作成一体），深度很小。腔宽度作成一体），深度很小。浇口的分配流道与型腔平行，其浇口的分配流道与型腔平行，其长度略大于型腔的宽度，如右图。长度略大于型腔的宽度，如右图。一般取一般取 L=0.65mmL=0.65mm左右左右 h=0.25-0.65mm.h=0.25-0.65mm.第四章 注射模设计903 3浇口类型浇口类型（5 5）直接浇口直接浇口特点特点: :塑料熔体经主流道直接塑料熔体经主流道直接进入型腔。仅适合于单型腔进入型腔。仅适合于单型腔模。模。d=d=注塑机喷嘴孔径注塑机喷嘴孔径+ +（0.5 0.5 1 1）mmmm =2=24 4D D由锥度由锥度和主流道部分模板厚和

48、主流道部分模板厚度决定，应尽量取小值。度决定，应尽量取小值。 第四章 注射模设计913 3浇口类型浇口类型（6 6）圆环型浇口圆环型浇口特点特点: :进料均匀，圆周上各处流速基本相等，排气容易，可避免和进料均匀，圆周上各处流速基本相等，排气容易，可避免和减少熔接痕。减少熔接痕。主要用于圆筒形或中间带孔的塑件成型。主要用于圆筒形或中间带孔的塑件成型。第四章 注射模设计92（7 7）轮辐式浇口和爪形浇口轮辐式浇口和爪形浇口轮辐式浇口冷凝料较少，去除方便冷凝料较少，去除方便，且还由，且还由于型芯上部得以定位而增加于型芯上部得以定位而增加稳定性。稳定性。缺点是缺点是增加了熔接痕增加了熔接痕，对塑件的，

49、对塑件的强度和外观有一定的影响。强度和外观有一定的影响。第四章 注射模设计93（7 7）轮辐式浇口和爪形浇口）轮辐式浇口和爪形浇口爪形浇口爪形浇口是轮辐式浇口的一种变异，它是在是轮辐式浇口的一种变异，它是在型芯头部开设流道，分流道与浇型芯头部开设流道，分流道与浇口不在同一平面上口不在同一平面上. .这种浇口这种浇口适用于内孔较小适用于内孔较小的管状塑的管状塑件或件或同心度要求较高同心度要求较高的塑件。的塑件。第四章 注射模设计94点浇口点浇口是截面形状小如针点的浇口，其应用范围非常广泛，它具是截面形状小如针点的浇口，其应用范围非常广泛，它具有如下优点：有如下优点：1 1）显著提高熔体的剪切速率

50、，有利于充模。）显著提高熔体的剪切速率，有利于充模。2 2）熔体经过小浇口时由于）熔体经过小浇口时由于剧烈的摩擦生热，熔体温度升高，熔体的粘度再次下降剧烈的摩擦生热，熔体温度升高，熔体的粘度再次下降，使熔体的流动性更好。使熔体的流动性更好。3 3）便于）便于塑件与冷凝料的分离，有利于自动化生产塑件与冷凝料的分离，有利于自动化生产；同时小浇口在塑件上留下的痕迹；同时小浇口在塑件上留下的痕迹很小，有利于修整。很小，有利于修整。4 4）由于点浇口模具多了一块分流道板，所以）由于点浇口模具多了一块分流道板，所以可以较自由选择浇口位置可以较自由选择浇口位置，对于大投影，对于大投影面积或易于变形的塑件，面

51、积或易于变形的塑件，可采用多点进料可采用多点进料以便于提高塑件的成型质量；而对于一以便于提高塑件的成型质量；而对于一模多腔的，易实现各型腔的平衡进料。模多腔的，易实现各型腔的平衡进料。第四章 注射模设计95点浇口结构点浇口结构第四章 注射模设计96第四章 注射模设计97点浇口的缺点是：点浇口的缺点是： 采用点浇口时，为了能取出浇注系统冷凝料，采用点浇口时，为了能取出浇注系统冷凝料，模具必须使用模具必须使用双分型面的结构或单分型面热流道结构双分型面的结构或单分型面热流道结构，费用较高。，费用较高。 不适合加工成型不适合加工成型粘度高和对剪切速率不敏感的塑料熔体。粘度高和对剪切速率不敏感的塑料熔体

52、。 不适合加工成型厚壁或壁厚不均匀不适合加工成型厚壁或壁厚不均匀的塑件成型。的塑件成型。 成型时需成型时需较高的注射压力较高的注射压力。第四章 注射模设计98第四章 注射模设计99第二分型面第二分型面第四章 注射模设计100锁模扣锁模扣第四章 注射模设计101第四章 注射模设计102（9 9）潜伏浇口潜伏浇口潜伏浇口潜伏浇口是由点浇是由点浇口演变而来，具有与口演变而来，具有与点浇口类似的特点。点浇口类似的特点。不同的是潜伏式浇口潜不同的是潜伏式浇口潜入分型面一侧，沿斜入分型面一侧，沿斜向进入型腔。向进入型腔。第四章 注射模设计103潜伏式浇口潜伏式浇口第四章 注射模设计104牛角水口牛角水口第

53、四章 注射模设计105（1010）护耳浇口护耳浇口优点优点：可防止了小浇口直接对型腔注射可防止了小浇口直接对型腔注射时产生喷射现象。时产生喷射现象。能减少因注射压力造成的过量填充，以能减少因注射压力造成的过量填充，以及因冷却收缩造成的变形。及因冷却收缩造成的变形。缺点缺点: :成型时注射压力较高，成型后去处耳槽成型时注射压力较高，成型后去处耳槽较麻烦。较麻烦。耳槽长度耳槽长度 L1=1.5D;L1=1.5D;耳槽宽度耳槽宽度 W=DW=D耳槽深度耳槽深度 H1=0.8-0.9t;H1=0.8-0.9t;其中：其中：D D是分流道直径，是分流道直径， t t是型腔厚度是型腔厚度第四章 注射模设计

54、106三、排溢系统设计三、排溢系统设计（一）（一）排气槽的作用排气槽的作用 排气槽是为使模具型腔中的气体排出模外而在模具上开设的通气槽或通排气槽是为使模具型腔中的气体排出模外而在模具上开设的通气槽或通气孔。气孔。如果如果排气槽设计不合理排气槽设计不合理，将会给注射加工，将会给注射加工带来如下问题带来如下问题: :1 1由于排气不顺增加了熔体流动阻力，使型腔无法充满，造成由于排气不顺增加了熔体流动阻力，使型腔无法充满，造成塑件棱角不塑件棱角不清。清。2.2.在在塑件上可见明显的流动痕、熔接痕，塑件上可见明显的流动痕、熔接痕，使塑件的力学性能降低。使塑件的力学性能降低。3.3.滞留的气体会在塑件的

55、表面留下滞留的气体会在塑件的表面留下银纹、气孔、剥层等缺陷银纹、气孔、剥层等缺陷。4.4.型腔内型腔内气体受压缩后产生瞬时局部高温，使熔体降解甚至烧焦气体受压缩后产生瞬时局部高温，使熔体降解甚至烧焦。5.5.当排气不良时，降低了注射速度，当排气不良时，降低了注射速度，不能实现快速充模不能实现快速充模。第四章 注射模设计107（二）（二）排气方法排气方法注射模的排气方式有多种，常见注射模的排气方式有多种，常见的的排气方式排气方式有下面几种：有下面几种：1 1利用利用分型面排气分型面排气是最简单的方法；是最简单的方法；2 2利用利用型芯（或镶件）与模板的配型芯（或镶件）与模板的配合间隙排气合间隙排

56、气；3 3利用利用推杆与孔的配合间隙推杆与孔的配合间隙排气；排气；4 4利用利用侧型芯运动间隙侧型芯运动间隙排气；排气；5 5在在适当的位置开设排气槽或排气适当的位置开设排气槽或排气孔。孔。第四章 注射模设计108（三）排气槽的设计（三）排气槽的设计排气槽在设计时排气槽在设计时应注意以下问题应注意以下问题：1 1排气槽应尽量设置在分型面上，并排气槽应尽量设置在分型面上，并靠靠在凹模一侧在凹模一侧，以便于模具制造和，以便于模具制造和清理。清理。2 2排气槽应设在塑料熔体排气槽应设在塑料熔体最后充满最后充满和和塑件厚壁处塑件厚壁处。3 3排气槽的排气槽的排气方向不要朝向操作工排气方向不要朝向操作工

57、人人，以免注射时漏料伤人，排气槽，以免注射时漏料伤人，排气槽最好是呈曲线状。最好是呈曲线状。h=0.015-0.04mm, W=1.5-6mmh=0.015-0.04mm, W=1.5-6mm，L2mmL2mm，排气槽的排气槽的后续导气槽应适当增大后续导气槽应适当增大，以减，以减少阻力。少阻力。h=0.8mm-1.6mmh=0.8mm-1.6mm，WWWW。第四章 注射模设计109（四）引气系统（四）引气系统在在成型大型深腔塑件成型大型深腔塑件时，充模时，充模时模腔内的气体被塑料熔时模腔内的气体被塑料熔体完全排出，这时塑件的体完全排出，这时塑件的内表面与型芯的外表面之内表面与型芯的外表面之间基

58、本上间基本上形成真空形成真空，脱模，脱模时由于大气压力将造成时由于大气压力将造成脱脱模困难模困难，若强行脱模将导，若强行脱模将导致塑件变形甚至破坏，为致塑件变形甚至破坏，为此，必须此，必须设置引气系统设置引气系统。引气方式有镶拼式侧隙引气引气方式有镶拼式侧隙引气（图（图4-47a4-47a），和气阀式引），和气阀式引气（图气（图b b和和c c）。）。第四章 注射模设计110第四章 注射模设计111四、热流道浇注系统设计四、热流道浇注系统设计n热流道浇注系统热流道浇注系统是属于无流道浇注系统，它与是属于无流道浇注系统，它与普通浇注普通浇注系统系统的的主要区别主要区别在于：在于：n在在注射成型中

59、对浇注系统采用适当的注射成型中对浇注系统采用适当的加热和温度控制加热和温度控制，使使流道内的流道内的塑料熔体始终塑料熔体始终保持熔融状态保持熔融状态，不与型腔内的不与型腔内的熔体一起冷却，从而熔体一起冷却，从而避免浇注系统冷凝料的产生避免浇注系统冷凝料的产生。第四章 注射模设计112多点热流道多点热流道第四章 注射模设计113分流道板分流道板第四章 注射模设计114第四章 注射模设计115第四章 注射模设计116热流道模具热流道模具第四章 注射模设计117（一）（一）热流道浇注系统的特点及应用热流道浇注系统的特点及应用1 1热流道浇注系统的特点热流道浇注系统的特点 优点：优点：（1 1）熔体在

60、流道中的）熔体在流道中的压力传递好压力传递好，可，可降低降低注射压力注射压力和和温度温度，从而减少了，从而减少了塑料熔体产生热降解和塑件产生残余应力的可能。塑料熔体产生热降解和塑件产生残余应力的可能。（2 2）不产生浇注系统冷凝料，大大）不产生浇注系统冷凝料，大大节省节省了了塑料原料塑料原料，同时省去了去除浇口冷，同时省去了去除浇口冷凝料、修整塑件，回收冷凝料的工序，节省人力，大大降低生产成本。凝料、修整塑件，回收冷凝料的工序，节省人力，大大降低生产成本。（3 3）塑件上）塑件上无明显浇口痕迹无明显浇口痕迹，外观好，成型过程操作简单，有利于实现，外观好，成型过程操作简单，有利于实现全自动化生产