东莞伟易达内部模具设计及及资料

第八章脱模机构胶件脱模是注射成型过程中最后一个环节，脱模质量好坏将最后决定胶件的质量；当模具打开时,胶件须留在具有脱模机构的半模(常在动模)上，利用脱模机构脱出胶件。脱模设计原则：(1)为使胶件不致因脱模产生变形，推力布置尽量均匀，并尽量靠近胶料收缩包紧的型芯，或者难于脱模的部位，如胶件细长柱位，采用司筒脱模。(2)推力点应作用在胶件刚性和强度最大的部位，避免作用在薄胶位，作用面也应尽可能大一些，如突缘、(筋)骨位、壳体壁缘等位置，筒形胶件多采用推板脱模。(3)避免脱模痕迹影响胶件外观，脱模位置应设在胶件隐蔽面(内部)或非外观表明；对透明胶件尤其须注意脱模顶出位置及脱模形式的选择。(4)避免因真空吸附而使胶件产生顶白、变形，可采用复合脱模或用透气钢排气，如顶杆与推板或顶杆与顶块脱模，顶杆适当加大配合间隙排气，必要时还可设置进气阀。(5)脱模机构应运作可靠、灵活，且具有足够强度和耐磨性，如摆杆、斜顶脱模，应提高滑碰面强度、耐磨性，滑动面开设润滑槽；也可渗氮处理提高表面硬度及耐磨性。(6)模具回针长度应在合模后，与前模板接触或低于，如图所示。(7)弹簧复位常用于顶针板回位；由于弹簧复位不可靠，不可用作可靠的先复位。图图面针板底针板回针回位弹簧顶针有托顶针防转销顶位斜面扁顶针回针接触前模板或低于顶针、扁顶针脱模胶件脱模常用方式有顶针、司筒、扁顶针、推板脱模；由于司筒、扁顶价格较高(比顶针贵8～9倍)，推板脱模多用在筒型薄壳胶件，因此，脱模使用最多的是顶针。当胶件周围无法布置顶针，如周围多为深骨位，骨深15mm时，可采用扁顶针脱模。顶针、扁顶针表面硬度在HRC55以上，表面粗糙度以下。顶针、扁顶针脱模机构如图所示，设置要点如下：(1)顶针直径dØ时，选用有托顶针，提高顶针强度。(2)扁顶针、有托顶针KH。图(3)顶位面是斜面，顶针固定端须加定位销；为防止顶出滑动，斜面可加工多个R小槽，如图所示。图避免与前模碰面避免与前模碰面图(4)扁顶针、顶针与孔配合长度L=10～15mm；对小直径顶针L取直径的5～6倍。(5)顶针距型腔边至少，如图所示。(6)避免顶针与前模产生碰面，如图所示，此结果易损伤前模或出披峰。图端面齐平配合段顶针位的布置原则(另见节图端面齐平配合段顶针、扁顶针配合间隙顶针、有托顶针、扁顶针配合部位

如图图图所示，配合要

求如下：图配合段图配合段端面齐平图图(1)顶针头部直径d及扁顶针配合尺寸t、w与后模配合段按配作间隙配合图(2)顶针、扁顶针孔在其余非配合段的尺寸为d或d1，台阶固定端与面针板孔间隙为。图(3)顶针、扁顶针底部端面与面针板底面必须齐平。(4)如图所示，顶针顶部端面与后模面应齐平，高出后模表面e。顶针固定(1)固定顶针一般是在面针板加工台阶固定，如图所示。为防止顶针转动，常用方式有两种：一种顶针轴向台阶边加定位销定位如图所示；另一种横向加定位销定位如图所示。图图图图(2)无头螺丝固定，如图所示，此方式是在顶针端部无垫板时使用，常用在固定司筒针和三板模球形拉料杆上。图图

司筒脱模图顶棍孔司筒司筒针图顶棍孔司筒司筒针无头螺丝台阶(猪嘴形)圆柱位圆柱位筒常用于长度20mm的圆柱位脱模。标准司筒表面硬度HRC60,表面粗糙度。另外，司筒的壁厚应1mm；布置司筒时，司筒针固定位不能与顶棍孔发生干涉。司筒配合要求司筒脱模配合关系如图图所示，配合要求如下：图台阶(猪嘴形)柱位图台阶(猪嘴形)柱位图(1)司筒与后模配合段长度为L=10～15mm，其直径D配合间隙应。(2)其余无配合段尺寸为D。图垫块图垫块司筒针固定于底板上，通常使用无头螺丝如图所示。当司筒针直径d8mm或5/16时，固定端采用垫块方式固定，如图所示。

图回针推板边钉图回针推板边钉推板脱模如图所示。此机构适用于深筒形、薄壁和不允许有顶针痕迹的胶件，或一件多腔的小壳体(如按钮胶件)。其特点是推力均匀，脱模平稳，胶件不易变形。不适用于分模面周边形状复杂，推板型孔加工困难的胶件。机构要点推板脱模机构要点：(1)推板与型芯的配合结构应呈锥面；这样可减少运动擦伤，并起到辅助导向作用；锥面斜度应为3～10，如图所示。图推板型芯推板型芯固定板配合锥面图图推板型芯推板型芯固定板配合锥面图型芯产生过切线切割加工线图(3)型芯锥面采用线切割加工时，注意线切割与型芯顶部应有的间隙，如图所示；避免线切割加工使型芯产生过切，如图所示。(4)推板与回针通过螺钉连接，如图所示。(5)模坯订购时，注意推板与边钉配合孔须安装直司(直导套)，推板材料选择应相同于M202。(6)推板脱模后，须保证胶件不滞留在推板上。

推板机构示例球形拉料杆图推板型芯固定板(1)如图所示，此模一件多腔，线切割加工型芯、球形拉料杆图推板型芯固定板球形拉料杆前模开浇道球形拉料杆前模开浇道图型芯前模型腔边缘线切割线胶件米仔图(2)如图所示，此推板模固定板在推板内。特点：使后模板B变小，减少线切割加工量。模具上固定板用螺钉、圆柱销与托板连接，结构如图所示。线切割加工线将圆柱位留在型芯内，使胶件能顺利脱模，如图所示。推板推板托板固定板图图螺钉图螺钉圆柱销固定板推板托板线切割线前模型腔边缘型芯胶件柱位图

推块图呵镶件推块图呵镶件对胶件表面不允许有顶针痕迹(如透明胶件)，且表面有较高要求的胶件，可利用胶件整个表面采用推块顶出，如图所示。机构要点推块脱模要点：(1)推块应有较高的硬度和较小的表面粗糙度；选用材料应与呵镶件有一定的硬度图刺刀捅44推块限位块图刺刀捅44推块限位块推杆(2)推块与呵镶件的配合间隙以不溢料为准，并要求滑动灵活；推块滑动侧面开设润滑槽。(3)推块与呵镶件配合侧面应成锥面，不宜采用直身面配合。(4)推块锥面结构应满足如图所示；顶出距离(H1)大于胶件顶出高度，同时小于推块高度的一半以上。(5)推块推出应保证稳定，对较大推块须设置两个以上的推杆。推块机构示例图外推块内推块(1)胶件如图图外推块内推块图图如图推块限位块(2)胶件如图如图推块限位块图图推块边线(3)透明胶件不能有顶针痕迹，采用推块机构脱模，如图所示。图图推块透明胶片

二次脱模第一次脱模出内芯，为胶件提供变形空间第二次脱模，胶件凹凸位变形后强脱出模图第一次脱模出内芯，为胶件提供变形空间第二次脱模，胶件凹凸位变形后强脱出模图胶件凹凸位被型芯包紧图型芯推块图型芯推块顶针胶件半圆凹陷(1)胶件如图所示，两骨间有半圆凹陷，被后模型腔包紧。脱模机构如图所示，第一次脱模使胶件脱出后模型腔，为强脱变形提供空间；第二次脱模，由顶针脱模，胶件半圆凹陷位强脱出型芯推块。该机构运动过程：第一次脱模四块顶针板都运动，带着顶针、型芯推块同时运动，脱模距离h，使胶件脱出后模型腔，一次脱模完成。当继续运动至摆块碰上限位面后，摆块摆动使上面两块针板快速运动，带动顶针脱出胶件，完成二次脱模。此机构须注意:h1>h，H>10mmh1(二次脱模运动距离)。图图二次脱模摆块方铁限位面(2)胶件上入浇口、行位分模线如图所示。入浇口行位分模线入浇口行位分模线图模具需实现浇道先脱出斜顶块，模具采用二次顶出机构如图所示。该机构第一次脱模时，拉料杆使浇道不动，顶针、斜顶脱出胶件M距离，使胶件与潜浇道断开，潜浇道从斜顶行位块中变形后脱出，第一次脱模结束。第二次脱模四块顶针板都动，顶出胶件、浇道脱出后模型腔。需注意，为保证潜浇道脱出斜顶块，须M>S(潜浇道长度)。图图拉料杆顶针斜顶行位块拉料杆潜浇道放大图先复位机构图顶针行位型芯图顶针行位型芯行位型芯顶针与型芯投影重合局部放大图如图所示，为避免行位型芯与顶针发生干涉，须满足的条件是：图行位型芯顶针行位型芯顶端与顶针投影重合边当行位型芯顶端与顶针投影重合时，行位型芯与顶针垂直方向应有间隙，即F>f;行位继续行入距离C，同时顶针退回距离f；此时fC*ctg；当fC*ctg图行位型芯顶针行位型芯顶端与顶针投影重合边摆块先复位机构：如图所示，为防止行位型芯与顶针合模时发生干涉，常用摆块先复位机构。该机构在合模过程中，复位杆先推动摆块，摆块迫使压块回动，从而带动顶针板完成先复位。机构复位杆长度须保证ZA+15mm。图图闭模状态开模状态摆块复位杆压块导向块挡销

第九章浇注系统及排气设计446123II局部放大图9-1浇注系统的组成1-主流道；2-一级分流道；3-料槽兼冷料井

4-冷料井；5-二级分流道；6–浇口5浇注系统设计原则浇注系统的组成模具的浇注系统是指模具中从注塑机

喷嘴开始到型腔入口为止的流动动通道，

它可分为普通流道浇注系统和无流道浇注

系统两大类型。普通流道浇注系统包括主

流道、分流道、冷料井和浇口组成。如图

9-1所示。

浇注系统设计时应遵循如下原则：1.结合型腔的排位，应注意以下三点：a.尽可能采用平衡式布置，以便熔融塑料能平衡地充填各型腔；b.型腔的布置和浇口的开设部位尽可能使模具在注塑过程中受力均匀；c.型腔的排列尽可能紧凑，减小模具外形尺寸。2.热量损失和压力损失要小a.选择恰当的流道截面；b.确定合理的流道尺寸；在一定范围内，适当采用较大尺寸的流道系统，有助于降低流动阻力。但流道系统上的压力降较小的情况下，优先采用较小的尺寸，一方面可减小流道系统的用料，

另一方面缩短冷却时间。c.尽量减少弯折，表面粗糙度要低。3.浇注系统应能捕集温度较低的冷料，防止其进入型腔，影响塑件质量；4.注系统应能顺利地引导熔融塑料充满型腔各个角落，使型腔内气体能顺利排出；5.防止制品出现缺陷；避免出现充填不足、缩痕、飞边、熔接痕位置不理想、残余应力、翘曲变形、收

缩不匀等缺陷。6.浇口的设置力求获得最好的制品外观质量浇口的设置应避免在制品外观形成烘印、蛇纹、缩孔等缺陷。7.口应设置在较隐蔽的位置，且方便去除，确保浇口位置不影响外观及与周围零件

发生干涉。8.考虑在注塑时是否能自动操作9.考虑制品的后续工序，如在加工、装配及管理上的需求，须将多个制品通过流道连

成一体。流道设计主流道的设计定义：主流道是指紧接注塑机喷嘴到分流道为止的那一段流道，熔融塑料进入模具时首先经过它。一般地，要求主流道进口处的位置应尽量与模具中心重合。(2)设计原则：

热塑性塑料的主流道，一般由浇口套构成，它可分为两类：两板模浇口套和三板模

浇口套。图9-2喷嘴与浇口套装配关系SR1ΦDSR2Φd浇口套注塑机喷嘴参照图9-2，无论是哪一种浇口套，为了保证主流道内的凝料可顺利脱出,应满足:

D=d+图9-2喷嘴与浇口套装配关系SR1ΦDSR2Φd浇口套注塑机喷嘴R1=R2+(1~2)mm(2)其它相关尺寸详见第十六章第四节。冷料井的设计(1)定义及作用：

冷料井是为除去因喷嘴与低温模具接触而

在料流前锋产生的冷料进入型腔而设置。它一

般设置在主流道的末端，分流道较长时，分流道的末端也应设冷料井。

(2)设计原则：

一般情况下，主流道冷料井圆柱体的直径为6~12mm，其深度为6~0mm。对于大

型制品，冷料井的尺寸可适当加大。对于分流道冷料井，其长度为(1~倍的流道直径。HdHdH1d图9-3底部带顶杆的冷料井DD(3)HdHdH1d图9-3底部带顶杆的冷料井DD由于第一种加工方便，故常采用。Z形拉料杆不宜多个同时使用，否则不易从拉料杆上脱落浇注系统。如需使用多个Z形拉料杆，应确保缺口的朝向一致。但对于在脱模时无法作横向移动的制品，应采用第二种和第三种拉料杆。根据塑料不同的延伸率选用不同深度的倒扣。若满足：(D-d)/D1，则表示冷料井可强行脱出。其中1是

塑料的延伸率。表9-1树脂的延伸率(%)树脂PSASABSPCPAPOMLDPEHDPERPVCSPVCPP11122531102b.推板推出的冷料井ΦDΦdΦdΦD图9-4用于推板模的拉料杆123413561-前模；2–推板：3–拉料杆：4–型芯固定板：5ΦDΦdΦdΦD图9-4用于推板模的拉料杆123413561-前模；2–推板：3–拉料杆：4–型芯固定板：5–后模：6–顶块冷冷料井图9-5无拉料杆冷料井c.无拉料杆的冷料井对于具有垂直分型面的的注射模，冷料井置于左右两半模

的中心线上，当开模时分型面左右分开，制品于前锋冷料一起

拔出，冷料井不必设置拉料杆。见图9-5。

d.分流道冷料井

一般采用图9-6中所示的两种形式：图a所示的将冷料井做

在后模的深度方向；图b所示的将分流道在分型面上延伸成为冷料井。有关尺寸可参考图9-6。11122ΦDH=(1~DΦDΦDL=(1~D图9-6分流道冷料井1-主流道2-分流道冷料井

分流道的设计熔融塑料沿分流道流动时，要求它尽快的充满型腔，流动中温度降尽可能小，流动阻力尽可能低。同时，应能将塑料熔体均衡地分配到各个型腔。所以，在流道设计时，应考虑：(1)流道截面形状的选用

较大的截面面积，有利于减少流道的流动阻力；较小的截面周长，有利于减少熔

融塑料的热量散失。我们称周长与截面面积的比值为比表面积(即流道表面积与其体积的比值)，用它来衡量流道的流动效率。即比表面积越小，流动效率越高。表9-2表9-2不同截面形状分流道的流动效率及散热性能名称圆形正六边形U形正方形梯形半圆形矩形流道截面图形及尺寸代号效率(P=S/L)值通用表达式

hb/2b/4b/6截面面积S=πR2时的P值

hb/2b/4b/6使截面面积S=πR2

时应取的尺寸

D=2R

b=

d=

b=

d=

d=

hb/2b/4b/6热量损失最小小较小较大大更大最大从表9-2中，我们可以看出相同截面面积流道的流动效率和热量损失的排列顺序.

圆形截面的优点是：比表面积最小，热量不容易散失，阻力也小。缺点是：需同时开设在前、后模上，而且要互相吻合，故制造较困难。U形截面的流动效率低于圆形与正六边形截面，但加工容易，又比圆形和正方形截面流道容易脱模，所以，U形截面分流道具有优良的综合性能。以上两种截面形状的流道应优先采用，其次，采用梯形截面。U形截面和梯形截面两腰的斜度一般为5°-10°。ΦD3=

ΦD2-~ΦD1ΦD2R1R2Φd1R3HhΦD3R1HΦD2图9-7三板模流道结构及尺寸ΦD1(2)分流道的截面尺寸

分流道的截面尺寸应根据胶件的大小、壁厚、形状与所用塑料的工艺性能、注射

速率及分流道的长度等因素来确定。对于我们现在常见~mm壁厚,采用的圆形分流道的直径一般在ΦD3=

ΦD2-~ΦD1ΦD2R1R2Φd1R3HhΦD3R1HΦD2图9-7三板模流道结构及尺寸ΦD1在图9-7的a图中，HD1D2D3；d1大于浇口最小截面,一般取~mm

，h=d1，锥度及一般取2°~3°，应尽可能大。为了减少拉料杆对流道的阻力，应将

流道在拉料位置扩大，如图9-7c所示；或将拉料位置做在流道推板上，如图9-7d所。

在图9-7的b图中，HD1，锥度及一般取2°~3°，锥形流道的交接处尺寸相差

~，对拉料位置的要求与图9-7a相同。

浇口设计

浇口是浇注系统的关键部分，浇口的位置、类型及尺寸对胶件质量影响很大。在

多数情况下，浇口是整个浇注系统中断面尺寸最小的部分(除主流道型的直接浇口外).

对于圆形流通截面，圆管两端的压力降为P，有以下关系式：

式中a------为熔融塑料的表观粘度

L----圆形通道的长度

Q----熔融塑料单位时间的流量(cm3/sec)

R----圆管半径

对于模具中常见的窄缝形流动通道，经推导有

W----窄缝通道的宽度

H----窄缝通道的深度

8aLQ

P=式(9-1)

R4abc图9–8直接式浇口8aLQ

P=式(9-1)

R4abc图9–8直接式浇口8aLQ

P=式(9-2)

WH3一般浇口的断面面积与分流道的断面面积之比约为~，浇口台阶长

~1.5mm左右。断面形状常见为矩形、圆形或半圆形。浇口的类型

1.直接式浇口

优点：(1)压力损失小；

(2)制作简单。

缺点：(1)浇口附近应力较大；

(2)需人工剪除浇口(流道)；

(3)表面会留下明显浇口疤痕。

应用：(1)可用于大而深的桶形胶件，对于浅平的胶件，由于收缩及应力的原因，容易

产生翘曲变形。HLW图9-9侧浇口(2)对于外观不允许浇口痕迹的胶件，可将浇口设于胶件内表面，如图9-8c所示

HLW图9-9侧浇口优点:1.)形状简单，加工方便，

2.)去处浇口较容易。

缺点:1.)胶件与浇口不能自行分离，

2.)胶件易留下浇口痕迹。LHW图9-10搭接式浇口参数:1.)浇口宽度W为~mm，一般取W=2H。大胶件、

透明胶件可酌情加大；

2.)深度H为~mm。具体来说，对于常见的ABS、

HIPS，常取H=~,其中为胶件基本壁厚；对于流动性能较差的PC、

PMMA，取H=~；对于POM、PA来说，这些材料流道性能好，但凝固

速率也很快，收缩率较大，为了保证胶件获得充分的保压，防止出现缩痕、

皱纹等缺陷，建议浇口深度H=~；对于PE、PP等材料来说，且小浇

口有利于熔体剪切变稀而降低粘度，浇口深度H=~。

应用：1.)适用于各种形状的胶件，但对于细而长的桶形胶件不以采用。

3.搭接式浇口

优点：1.)它是侧浇口的演变形式，具有侧浇口的各种优点；

2.)是典型的冲击型浇口，可有效的防止塑料熔体的

喷射流动。

缺点：1.)不能实现浇口和胶件的自行分离；

2.)容易留下明显的浇口疤痕。

参数：可参照侧浇口的参数来选用。

应用：适用于有表面质量要求的平板形胶件。

4.针点浇口

优点：1.)浇口位置选择自由度大，

2.)浇口能与胶件自行分离，

3.)浇口痕迹小，

4.)浇口位置附近应力小。

缺点：1.)注射压力较大，

2.)一般须采用三板模结构,结构较复杂。

图9-11针点浇口R1R2R3dLh参数：1.)浇口直径d一般为~mm，

2.)浇口长度L为~mm。

3.)为了便于浇口齐根拉断，应该给浇口做一

锥度，大小15°~20°左右；浇口与流道相

接处圆弧R1连接，使针点浇口拉断时不致损伤

胶件，R2为~mm，R3为~mm，

深度h=~mm。

应用：常应用于较大的面、底壳，合理地分配浇口有助于减少流动路径的长度，获得较理想的熔接痕分布；也可用于长桶形的胶件，以改善排气。

HWL图9–12扇形浇口5.扇形浇口

优点：1.)熔融塑料流经浇口时，在横向得到

更加均匀的分配，降低胶件应力；

2.)减少空气进入型腔的可能，避免产生银丝、

气泡等缺陷。

缺点：1.)浇口与胶件不能自行分离，

2.)胶件边缘有较长的浇口痕迹，须用工具才能

将浇口加工平整。

参数：1.)常用尺寸深H为~mm，

2.)宽W为至浇口侧型腔宽度的1/4。

3.)浇口的横断面积不应大与分流道的横断面积。

应用：常用来成型宽度较大的薄片状胶件，流动性能较差的、透明胶件。比如PC、PMMA等。

6.潜伏式浇口(鸡嘴入水)

优点：1.)浇口位置的选择较灵活；

dH图9-13潜伏式浇口A2.)浇口可与胶件自行分离；

3.)浇口痕迹小；

4.)两板模、三板模都可采用。

缺点：1.)浇口位置容易拖胶粉；

2.)入水位置容易产生烘印；LHW图9-10搭接式浇口图9-11针点浇口R1R2R3dLhHWL图9–12扇形浇口dH图9-13潜伏式浇口AAD图9–14弧形浇口ΦAD图9–14弧形浇口Φ*dABL图9-15护耳式浇口HW2.)无需对浇口位置进行另外处理：

3.)不会在胶件的外观面产生浇口痕迹。

缺点：

1.)可能在表面出现烘印；

2.)加工较复杂；

3.)设计不合理容易折断而堵塞浇口。

参数：

1.)浇口入水端直径d为(Φ~Φmm，长~mm；

2.)A值为左右；

3.)Φ*是指从大端逐渐过渡到小端Φ。

应用：常用于ABS、HIPS。不适用于POM、PBT等结晶材料，也不适用于PC、PMMA等刚性好的材料，防止弧形流道被折断而堵塞浇口。

8.护耳式浇口

优点：有助于改善浇口附近的气纹。

缺点：(1)需人工剪切浇口；

(2)胶件边缘留下明显浇口痕迹。

参数：(1)护耳长度A=(10~15)mm，宽度B=A/2，厚度为进

口处型腔断面壁厚的7/8；浇口宽W为~mm，

深度H为(1/2~2/3)的护耳厚度，浇口长~mm。

应用：常用于PC、PMMA等高透明度的塑料制成的平板形胶件。

9.圆环形浇口

优点：(1)流道系统的阻力小；

(2)可减少熔接痕的数量；

(3)有助于排气；

(4)制作简单。

缺点：(1)需人工去除浇口；

(2)会留下较明显的浇口痕迹。

参数：(1)为了便于去除浇口，浇口深度h一般为~mm；

(2)H为~mm。

应用：适用于中间带孔的胶件。

10.斜顶式弧形浇口

优点：1)不用担心弧形流道脱模时被拉断的问题；

2)浇口位置有很大的选择余地；

3)有助于排气。

缺点：1)胶件表面易产生烘印；

2)制作较复杂；

3)弧形流道跨距太长可能影响冷却水的布置。

参数：可参考侧浇口的有关参数。

应用：1)主要适用于排气不良的或流程长的壳形胶件；

2)为了减少弧形流道的阻力，推荐其截面形状选用U形截面(见图示)；ABL图9-15护耳式浇口HW图9-16圆环形浇口弧形流道斜顶胶件胶件(弧形流道截面)图9-17斜顶式弧形浇口

图9-16圆环形浇口弧形流道斜顶胶件胶件(弧形流道截面)图9-17斜顶式弧形浇口图9-18浇口位置对熔接痕的影响图9-19过渡浇口增加熔接痕牢度辅助流道熔接痕连成一线浇口的布置

图9-18浇口位置对熔接痕的影响图9-19过渡浇口增加熔接痕牢度辅助流道熔接痕连成一线根据客户对胶件的要求，把熔接痕控制在较隐蔽及受力较小的位置。同时，避免各熔接痕在孔与孔之间连成一条线，降低胶件强度。如图9-18(a)所示，胶件上两孔

形成的熔接痕连成了一条线，这将降低胶件的强度。应将浇口位置按图9-18(b)来布

置。为了增加熔接牢度，可以在熔接痕的外侧开设冷料井，使前锋冷料溢出。对于大型框架型胶件，可增设辅助流道，如图9-19所示；或增加浇口数目，如图9-20所示，

以缩短熔融塑料的流程，增加熔接痕的牢度。图9-20采用多浇口以增加熔接痕的牢度浇口位置图9-20采用多浇口以增加熔接痕的牢度浇口位置2.防止长杆形胶件在注塑压力的作用下发生变形；

见图9-21，在方案(a)中,型芯在单侧注塑压力的冲击下，会产生弯曲变形，从而导

致胶件变形。采用方案(b),从型芯的两侧平衡的进胶，可有效地消除以上缺陷。

图9-21长杆形胶件的浇口布置方案图9-21笔的两种浇口设置方案比较图9-20避免产生喷射的浇口布置图9-19浇口位置的布置不影响装配及外观

图9-21长杆形胶件的浇口布置方案图9-21笔的两种浇口设置方案比较图9-20避免产生喷射的浇口布置图9-19浇口位置的布置不影响装配及外观3.避免影响零件之间的装配或在外露表面留下痕迹；

如图9-22(a)所示，为了不影响装配，在按键的法兰上做一缺口，浇口位置设在缺

口上，以防止装配时与相关胶件发生干涉。如图9-22(b)所示，浇口潜伏在胶件的骨位

上，一来浇口位置很隐蔽，二来没有附加胶片，便与注塑时自动生产。

图9-23避免产生喷射的浇口布置图9-22浇口位置的布置不影响装配及外观4.防止出现蛇纹、烘印，应采用冲击型浇口或搭底式浇口；

熔融塑料从流道经过小截面的浇口进入型腔时，

速度急剧升高，如果这时型腔里没有阻力来降低熔

体速度，将产生喷射现象，如图9-23(a)所示，轻

微时在胶口附近产生烘印，严重时会产生蛇纹。如

图9-23(b)所示，若采用厚模搭底，熔融塑料将喷

到前模面上而受阻，从而改变方向，降低速度，均

匀地充填型腔。图9-24(a)由于熔体进入型腔时没有受到阻力，而在胶件的前端产生

气纹；按9-24(b)改进后，以上缺陷可消除。

图9-23避免产生喷射的浇口布置图9-22浇口位置的布置不影响装配及外观图9-24喷射造成胶件的浇口附近烘印图9-24喷射造成胶件的浇口附近烘印

5.为了便於流动及保压，浇口应设置在胶件壁厚较厚处

6.有利于排气如图9-25所示，一盖形胶件，顶部较四周薄，采用侧浇口，如图(a)，将会在顶部

A处形成困气，导致熔接痕或烧焦。改进办法如(b)图,给顶面适当加胶，这时仍有可能在侧面位置A产生困气；如按(c)图所示，将浇口位置设于顶面，困气现象可消除。

图9-25浇口位置对排气的影响(1)图9-25浇口位置对排气的影响(1)

A-熔接痕；紫色-流动方向AA如图9-26所示，若按(a)图的方案进胶，预计将在位置A产生困气，建议采用方案

(b)，可有助于气体排出型腔。图9-26浇口位置对排气的影响(2)图9-26浇口位置对排气的影响(2)

A–预计困气位置A图9-27平板胶件不同浇口位置的流动状态7.考虑取向胶件质量的影响；图9-27平板胶件不同浇口位置的流动状态对于长条形的平板胶件，浇口位置应选择在胶

件的一端，使胶件在流动方向可或得一致的收缩，

如图9-26(a)所示；如果胶件的流动比

较大时，可将浇口位置向中间移少量距离，如图

9-26(b)所示；但不宜将浇口位置设于胶件中间，从图9-26(c)可以看出，浇口设于胶件中间时，树

脂的流动呈辐射状，造成胶件的径向收缩与切线

方向的收缩不匀而产生变形。8.对于一模多腔的模具，优先考虑按平衡式

流道布置来设置浇口；如图9-28所示，建议采用(b)平衡式流道来布置

浇口，有利于各型腔的平衡充填。

圖9-28按平衡式流道來佈置澆口圖9-28按平衡式流道來佈置澆口9.考虑注塑生产的效率，便于流道系统与胶件的分离

模具结构确定后，应考虑流道系统和胶件便于分离，采用针点式浇口、潜伏式浇口

、弧形流道可实现流道系统和胶件自动分离。选择潜伏式浇口位置时，应优先考虑在胶件本身结构上，一方面减少注塑压力，另一方面，避免生产时去除胶片。侧浇口、搭接式浇口、圆环形浇口、斜顶式浇口较易分离。直接浇口、扇形浇口、护耳式浇口则较难分离。

10.考虑加工方便图9-29弧形流道的镶拼结构对于一模多腔的弧形流道结构，为了减少镶块的数量，应在后模将各弧形流道设置在大镶块的镶拼面上，如图9-29所示,后模由7块镶块组成，各个型腔的弧形流道在

各镶块各出一半，这将简化加工工艺。

图9-29弧形流道的镶拼结构流动平衡分析流动平衡是流道系统设计时保证胶件质量的一个重要原则。从单个型腔的角度来看,它要求所有的流动路径应该同时以相同的压力充满；从多个型腔而言，每个型腔都应在同一瞬时、以相同的压力充满。不平衡的流动将产生以下弊病(1)先充填的区域产生过压实。

过压实可能造成以下四个方面缺陷有：

a.浪费胶料，

b.不同区域的收缩率不同将导致胶件尺寸的不一致及翘曲；c.粘模、顶白；d.过高的应力状态将缩短胶件寿命。(2)增加注塑压力。可能导致：a.先充填型腔出现飞边；b.需要加大机器的锁模力。

(3)不平衡的流动往往导致分子取向的不规则，引起收缩率不一致，使胶件产生翘曲

实行流动平衡的方法除了调整流道系统的尺寸以外，我们还应考虑四个因素：(1)正确的浇口位置及合理的浇口数量；型腔型腔A体积最大，应采用两个浇口。B图9-30原始流道布置方案的充填时间分析结果(1)该模具由大小不同的八个型腔组成，首先考虑：

a.将体积最大的型腔A布置在离主流道最近的位置；

b.且该型腔采用两点进胶。

经流动分析发现，型腔B流程较短，最早被充填满,流动秩序与其它七个型腔相差

很大。继续比较充填压力的分布。该型腔将过压实该型腔将过压实图9-31原始流道布置方案的充填压力分析结果(1)该方案最高充填压力为:

Mpa和最高充填压力相比，型腔B将承受很大的额外压力，所以，该型腔将出现过压实。重新选择该型腔的浇口位置图9-32优化流道布置后的充填时间分析结果(1)为了获得较理想的流动平衡，应给型腔B选择合理的浇口位置，并对流道系统的尺寸进一步调整，重新进行流动分析。重新选择该型腔的浇口位置图9-32优化流道布置后的充填时间分析结果(1)由以上分析结果可知，流道平衡得到了很好的改善。再比较充填压力的分布：图9-33优化流道系统后的图9-33优化流道系统后的充填压力分析结果(1)该方案最

大充填压

力为:

MPa由分析结果可知，平衡后的流道系统有效地降低了整个模具的充填压力。(2)改变型腔不同部位的壁厚；由于结构和外观的原因，浇口位置可能是确定的，如图9-33所示，浇口定在矩形

盘的中心，若采用一致的壁厚，见9-34(a)图，显然，由于浅色区域流动路径最

短，它将先于深色区域被充填满，形成不平衡流动。可以通过以下方法来实行流动平衡：a.导流，即增加壁厚以加速流动。该例中,将深色区域的壁厚从增加到；b.限流，即减少壁厚以减慢流动。该例中,将浅色区域的壁厚从减少到.

通过调整胶件的壁厚，使胶件获得平衡的流动秩序，如图9-33(c)。导流导流区域限流区域(a)胶件原壁厚(b)调整后的壁厚分布(c)充填时间图图9-34通过导流和限流来调节胶件的流动平衡导流和限流各有其优缺点。导流需增加塑料用量，并要延长冷却时间，从而可能会因冷却不均匀而造成胶件翘曲。然而，这种方法可以采用较低的注塑压力以降低浇口附近的应力水平，并且能得到较好的流动平衡，最后仍会使胶件翘曲变形减小。

限流可以节约材料，且不会延长冷却时间，但会增加充填压力。

竟采用哪一种，要取决于应力和压力的大小，有时两种方法同时采用能收到更好

的效果。主要应用于大型的箱盖、面壳，以防治胶件变形,或用于解决胶件局部困气。(3)对于多腔模具，合理的型腔布置；图9-35原型腔布置的充填时间图9-35原型腔布置的充填时间分析结果流道系统所占体积：

图9-36图9-36调整型腔布置后的充填时间分析结果流道系统所占体积：

由以上分析结果可知，调整型腔布置后，流道系统的用料并没有增加。(4)尽量采用平衡式流道。如图9-37所示，非平衡示流道布置会导致很大的流动秩序差别。图9-37非图9-37非平衡式流道布置的充填时间分析结果把流道系统改为平衡示布置后，可获得很好的平衡流动，见图9-38：图图9-38采用平衡式流道系统后的充填时间分析结果以上几种实现流动平衡的方法，一般优先考虑调节流道系统的尺寸来达到平衡的流

动，但往往很难通过一种方法来实现，可根据实际情况选用一种，或两三种的组合。

排气模具内的气体不仅包括型腔里空气，还包括流道里的空气和塑料熔体产生的分解气体。在注塑时，这些气体都应顺利的排出。排气不足的危害性：(1)在胶件表面形成烘印、气花、接缝，使表面轮廓不清；

(2)充填困难，或局部飞边；

(3)严重时在表面产生焦痕；

(4)降低充模速度，延长成型周期。排气方法我们常用的排气方法有以下几种：

(1)开排气槽SectionA-A123图9-30排气槽的设计1.分流道2.排气槽3.导向沟SectionA-A123图9-30排气槽的设计1.分流道2.排气槽3.导向沟~mm排气槽的深度h因树脂不同而异，主要是考虑树脂的粘度及其是否容易分解。作为原则而言，粘度低的树脂，排气槽的深度要浅。容易分解的树脂，排气槽的面积要大，各种树脂的排气槽深度可参考表9-3。表9-3各种树脂的排气槽深度树脂名称排气槽深度(mm)树脂名称排气槽深度(mm)PEPA(含玻纤)~PPPAPSPC(含玻纤)~ABSPCSANPBT(含玻纤)~ASAPBTPOMPMMA(2)利用分型面排气对于具有一定粗糙度的分型面，可从分型面将气体排出。见图9-31。图9-31利用分面排气图9-32利用顶针排气图9-31利用分面排气图9-32利用顶针排气(3)利用顶杆排气胶件中间位置的困气，可加设顶针,利用顶针和型芯之间的配合间隙，或有意增加顶针之间的间隙来排气，见图9-32。(4)利用镶拼间隙排气对于组合式的型腔、型芯，可利用它们的镶拼间隙来排气，见图9-33、图9-34。图9-33利用镶拼间隙排气(1)图9-33利用镶拼间隙排气(1)图9-34利用镶拼间隙排气(2)图9-34利用镶拼间隙排气(2)困气位置(5)增加走胶米仔123图9-35增加走胶米仔排气图9-36透气钢排气1.前模2.透气钢3.型芯123图9-35增加走胶米仔排气图9-36透气钢排气1.前模2.透气钢3.型芯

(6)透气钢排气透气钢是一种烧结合金，它是用球状颗粒合金烧结而成的材料，强度较差，但质地疏松，允许气体通过。在需排气的部位放置一块这样的合金即达到排气的目的。但底部通气孔的直径D不宜太大，以防止型腔压力将其挤压变形，如图9-36所示。由于

透气钢的热传导率低，不能使其过热，否则，易产生分解物堵塞气孔。

第十章模温控制模具温度对胶件的成型质量、成型效率有着较大的影响。在温度较高的模具里，熔融胶料的流动性较好，有利于胶料充填型腔，获取高质量的胶件外观表面，但会使胶料固化时间变长，顶出时易变形，对结晶性胶料而言，更有利于结晶过程进行，避免存放及使用中胶件尺寸发生变化；在温度较低的模具里，熔融胶料难于充满型腔，导致内应力增加，表面无光泽，产生银纹、熔接痕等缺陷。不同的胶料具有不同的加工工艺性，并且各种胶件的表面要求和结构不同，为了在最有效的时间内生产出符合质量要求的胶件，这就要求模具保持一定的温度，模温越稳定，生产出的胶件在尺寸形状、胶件外观质量等方面的要求就越一致。因此，除了模具制造方面的因素外，模温是控制胶件质量高低的重要因素，模具设计时应充分考虑模具温度的控制方法。模具温度控制的原则和方式模具温度控制的原则为了保证在最有效的时间内生产出高外观质量要求、尺寸稳定、变形小的胶件，设计时应清楚了解模具温度控制的基本原则。(1)不同胶料要求不同的模具温度。参见节(2)不同表面质量、不同结构的模具要求不同的模具温度，这就要求在设计温控系统时具有针对性。(3)前模的温度高于后模的温度，一般情况下温度差为20~30º左右。(4)有火花纹要求的前模温度比一般光面要求的前模温度高。当前模须通热水或热油时，一般温度差为40º左右。(5)当实际的模具温度不能达到要求模温时，应对模具进行升温。因此模具设计时，应充分考虑胶料带入模具的热量能否满足模温要求。(6)由胶料带入模具的热量除通过热辐射、热传导的方式消耗外，绝大部分的热量需由循环的传热介质带出模外。铍铜等易传热件中的热量也不例外。(7)模温应均衡，不能有局部过热、过冷。模具温度的控制方式模具温度一般通过调节传热介质的温度，增设隔热板、加热棒的方法来控制。传热介质一般采用水、油等，它的通道常被称作冷却水道。降低模温，一般采用前模通“机水”(20ºC左右)、后模通“冻水”(4ºC左右)来实现。当传热介质的通道即冷却水道无法通过某些部位时，应采用传热效率较高的材料(如铍铜等，模具材料的传热系数详见《塑料模具技术手册》第219页)，将热量传递到传热介质中去，如图，或者采用“热管”进行局部冷却。升高模温，一般采用在冷却水道中通入热水、热油(热水机加热)来实现。当模温要求较高时，为防止热传导对热量的损失，模具面板上应增加隔热板。热流道模具中，流道板温度要求较高，须由加热棒加热，为避免流道板的热量传至前模，导致前模冷却困难，设计时应尽量减少其与前模的接触面。常用胶料的注射温度与模具温度下表为胶件表面质量无特殊要求(即一般光面)时常用的胶料注射温度、模具温度，模具温度指前模型腔的温度。胶料名称ABSASHIPSPCPEPP注射温度(ºC)210~230210~230200~210280~310200~210200~210模具温度(ºC)60~8050~7040~7090~11035~6540~80胶料名称PVCPOMPMMAPA6PSTPU注射温度(ºC)160~180180~200190~230200~210200~210210~220模具温度(ºC)30~4080~10040~6040~8040~7050~70

冷却系统设计图冷却系统设计原则图(1)冷却水道的孔壁至型腔表面的距离应尽可能相等，一般取15~25mm，如图所示。(2)冷却水道数量尽可能多，而且要便于加工。一般水道直径选用，，，两平行水道间距取40~60mm，如图所示。图(3)所有成型零部件均要求通冷却水道，除非无位置。热量聚集的部位强化冷却，如电池兜、喇叭位、厚

胶位、浇口处等。A板，B板，水口板，浇口部分则视情况定。图(4)降低入水口与出水口的温差。入水，出水温差会影响模具冷却的均匀性，故设计时应标明入水，出水方向，模具制作时要求在模坯上标明。.运水流程不应过长，防止造成出入水温差过大。(5)尽量减少冷却水道中“死水”(不参与流动的介质)的存在。(6)冷却水道应避免设在可预见的胶件熔接痕处。(7)保证冷却水道的最小边距(即水孔周边的最小钢位厚度)，要求当水道长度小于150mm时，边间距大于3mm；当水道长度大于150mm时，边间距大于5mm。(8)冷却水道连接时要由“O”型胶密封，密封应可靠无漏水。密封结构参见。(9)对冷却水道布置有困难的部位应采取其它冷却方式，如铍铜、热管等(10)合理确定冷却水接头位置，避免影响模具安装、固定。型密封圈的密封结构常用“O”型密封圈结构如图所示。可参见第十五章节。图图常用密封结构如图所示。常用装配技术要求参见列表：密封圈规格图此间距须图此间距须≥1mm密封圈ØDØdØD1HW 单位：mm冷却实例电池盒镶件，采用水缸冷却图为了使冷却水道的孔壁至型腔表面的距离应尽可能相等此处有电池盒镶件，采用水缸冷却图为了使冷却水道的孔壁至型腔表面的距离应尽可能相等此处有“死水”存在，应隔断图图采用“O”型密封圈密封标注出水口入水口冷却水道采用“水缸冷却水道采用“水缸”形式图图图套管(3)较小的高、长型芯冷却。图采用斜向交叉冷却水道图图套管(4)无法加工冷却水道的部位采用易导热材料传出热量。如图所示图图型芯用导热率较高的铍铜制作由铍铜将热量传到冷却介质由冷却介质将热量带出模外(5)哈夫模冷却。如图所示。哈夫块上开设冷却水道，模坯上开设出水、入水管道的避空槽。模坯上的避空槽模坯上的避空槽图(6)成型顶块冷却。如图所示。在顶块的出水、入水管道的接口处开设避空槽，避空槽的大小应满足引水管在顶块顶出时的运动空间。成型顶块成型顶块避空槽图顶块顶出距离

第十二章双色模具双色模具使用双色/双料注射机，可生产出两种胶料(硬胶为主，再加上软胶配合)及不同颜色的产品，特别适宜于成形有永久标记符合的各种按键。其优点是：同时成形缩短了生产周期，提高生产效率。ARBURG520C注射机现塑胶部拥有双色/双料注射设备为：(直角式)ARBURG520C注射机，由德国生产厂图转盘图家ARBURG(雅宝)公司制造如图所示。注射装置由水平注射台和垂直注射台组成，两个注射台可做独立运动，如图图图转盘图图双色/双料产品成形过程为(以注入胶料1、胶料2两图种胶料为例)：(1)先注入胶料1；(2)开模后顶出浇道；(3)转盘转动180至另一面；(4)合模锁紧；(5)再注入胶料2，另一模腔亦同时注入胶料1；(6)保压，胶料1、胶料2同时冷却；(7)开模，顶出成品和浇道，另一模腔只顶出浇道；(8)重复过程(3)(转盘转动180至另一面)。以下针对ARBURG520C注射机的相关参数说明如下。设备技术规格(1)相关规格如下表：项目单位参数双色模特别参数最大锁模力最大合模力最大开模力最大开模行程(最小模厚时)最大容模宽度最大容模高度(最大模长)最小容模厚度最大容模厚度最大机板跨距格林柱间距动模最大重量最大顶出力顶杆最大行程理论熔胶体积(1#水平注射台)理论熔胶体积(2#垂直注射台)最大射胶量(PS)(1#水平注射台)最大射胶量(PS)(2#垂直注射台)吨吨吨mmmmmmmmmmmmmm公斤吨mmcm3cm3gg204650510740400945-X9505201000225353182297153(参见节)(参见节)290(包括回转板)830-X(包括回转板)注：1)X表示模具所需求的最大开模行程，该机采用全液压直压式锁模；2)参数项所列值均为未包括附加板(混合射嘴板或回转板)；3)双色模容模宽度、高度另见节及图所示。图定机板动机板图定机板动机板尺寸，如图所示。(3)设备垂直注射嘴与模具三种配合形式如图所示；为方便加工，优先选用第一种形式。图图第一种形式第二种形式第三种形式图设备水平注射嘴与模具的配合，其模具唧嘴结构如图图所示。图图图回转板尺寸回转板属于附加板，安装在动机板上，回转板结构尺寸如图所示。回转由抽芯机构油压驱动，可做+/-180转动，仅适用于双色/双料注射。回转板上与模具配

合尺寸如图所示，中部冷却水道局部放大图如图所示。图图图图冷却水道入口水孔密封槽直径水孔密封槽直径冷却道与模具定位孔直径(回转板中部放大)图进水孔直径模具底板模具底板图模具定位销冷却水孔冷却孔定位销模具底板上冷却水道、定位轴与回转板配合结构尺寸，如图所示。图此端与注射机中心顶杆连接上下图此端与注射机中心顶杆连接上下杆顶出端ARBURG520C注射机设有中心顶出，若实现双色/双料注射时所需的上下顶出，须在中心顶杆上加装上下顶出机构。该(自制)顶出机构如图所示。附录1ARBURG520C注射机夹芯注射ARBURG520C注射机既能双色/双料注射，还可注射夹芯胶件，即胶件内部填充与外图层不同颜色或种类的胶料及迷彩外观。图当成形夹芯或迷彩色胶件时，附加板(混合射嘴板)安装在设备定机板上，两个射嘴经附加板上的混合射嘴，如图所示，从模具的一个唧嘴入胶，适合于通常结构的模具；混合射嘴具有独立加热线圈。外壳成形外壳成形封闭浇口夹芯成形图夹芯注射原理如图所示，分三段注射充满整个型腔。第一段外壳成形部分填充量最大，溶胶填入型腔的绝大部分。第二段则在第一段的基础上继续向型腔充胶，以夹芯料不外露为原则。第三段填充量基本固定，只要封闭浇口部分即可。目前塑胶部夹芯注射还存在一些缺陷无法克服，主要有胶件表面经常出现混色现象,浅色的表面层不能完全遮盖深色的夹芯料，夹芯料填充不均匀，夹芯率不高约20%以下。

模具结构应用ARBURG520C注射机进行双色/双料注射，其模具结构说明如下。一般结构双色/双料模具结构如图所示。模具结构与普通(单色料)模具相比，有下列特点：(1)模具具有两组独立的顶出机构；(2)垂直端注射，从模具分模面或(三板模)水口推板与前模板之间入浇，三板模如图所示；(3)模具后模冷却由旋转板中间通入，再经模具底板引入后模；(4)模具固定在旋转板上，需有定位销定位，并保证顶出杆准确对位；(5)模具底板、方铁和垫板之间须有定位销连接定位；图与旋转板定位销底板、方铁和垫板连接定位销后模冷却水入口两组独立的顶出机构图与旋转板定位销底板、方铁和垫板连接定位销后模冷却水入口两组独立的顶出机构垂直端入浇口模具底板注意要点双色/双料模具设计与制造注意要点：图最大模框最小模框(1)为使模具装在回转板上能作回转运动，模具最大高、宽尺寸应保证在格林柱内切圆直径750mm范围内；当模具用压板固定于回转板上时，模具最大宽度为450mm，最大高度(长度)为59图最大模框最小模框图图平面射嘴结构(2)由于设备水平、垂直注射嘴端面为平面结构，模具唧嘴须满足平面接触，如图所示。(3)注意保证模具定位和顶出的中心位置尺寸120，如图所示。(4)双料注射模具，若两种胶料的收缩率不同，其模具型腔的缩放量也不一致；当进行第二次注射时，第一次成形的胶件已收缩，因此模具第二次成形的封胶面应为胶件实际尺寸，亦可减小(单边)来控制封胶，如图所示。第一次成形第一次成形二次成形封胶边图第二次成形避空面避空面(5)模具二次成形的前模型腔，注意避空非封胶配合面，避免夹伤、擦伤第一次注射已成形的胶件表面，如图所示避免夹伤，又如图所示避免擦伤。图图一次成形二次成形避空面避免擦伤锐角接合，不利熔合端角位角度大，有利熔合图锐角接合，不利熔合端角位角度大，有利熔合图(7)胶件两种胶料的选择注意其接合效果，常用各胶料组合见下表。PolymerABSPA6PA66PCPE-HDPE-LDPMMAPOMPPPS-GPPS-HITPUPVC-WPC-ABSSANABSPA6PA66PCPE-HDPE-LDPMMAPOMPPPS-GPPS-HITPUPVC-WPC-ABSSAN注明：(1)“”为好的组合；“”为略微差的组合；“”为较差的组合。(2)其余空白为不好的组合。后模冷却方式双色/双料模具的冷却，前模与普通(单色料)模具相同；而后模安装在回转板上，冷却水是由回转板中部引入。冷却水进入后模方式通常有以下两种：图引水柱引水柱定位销图引水柱引水柱定位销冷却水入孔垫板底板垂直端入浇口图图软管底板垫板后模(2)如图所示，冷却水进入模具底板并从侧面引出，再经软管通入垫板，后进入后模型腔冷却。模具示例(1)如图所示，模具成形胶件为双色料“笔”。模具前模采用哈夫结构如图胶件图图所示，由两组(每组四对)哈夫块组成；通过两组哈夫型腔的变化，来实现胶件内芯(硬胶)和旋转后外包胶料(软胶)的成形。模具后模利用胶件两端斜顶机构如图胶件图图图两端斜顶图两端斜顶图一对哈夫块胶件图前模图第一次成形第二次成形(2)如图所示，模具为推板模，成形胶件是双色料“按钮胶件图前模图第一次成形第二次成形胶件图图第一成形胶件图图第一成形第二成形件“圆盘壳”上有一个不同色料的圆环。模具后模型腔都相同，前模有改变。第一次成形后，浇道经水口板脱出；旋转180二次成形，胶件顶针顶出，浇道水口板脱出。

第十三章 无流道凝料模具无流道凝料模具是针对热塑性胶料，利用加热或隔热的方法使流道内的胶料始终保持熔融状态，从而达到无流道凝料或少流道凝料目的的注射模具。无流道凝料模具的优点很多，其主要表现有：无流道凝料或少流道凝料，胶料的有效利用率高，并可充分发挥注射机的塑化能力。熔融胶料在流道里的压力损耗小，易于充满型腔及补缩，可避免产生胶件凹陷、缩孔和变形。缩短了成形周期，提高了生产效率。浇口可自动切断，提高了自动化程度。能降低注射压力，可减小锁模吨位。无流道凝料模具也有其相应的缺点，其主要表现有：装有热流道板的模具其闭合高度加大，有可能需要选用较大的注射机。热唧咀、热流道板中的热量经热辐射和热传导影响前模温度，模具设计时应尽量减少热传递，加强前模冷却。模具成本较高。 无流道凝料模具的基本形式无流道凝料模具经过多年的发展，现基本采用以下两种主要结构形式：图定位圈后模图定位圈后模后模镶件隔热板面板热唧咀前模A板B板垫板图注射机喷咀定位圈图注射机喷咀定位圈隔热垫块冷却水孔面板隔热垫块二级热唧咀电热管孔前模热流道板中心隔热垫块定位销面板二级热唧咀热流道板热唧咀模具结构示例配合面，起封胶作用定位圈面板配合面，起封胶作用定位圈面板前模后模热唧咀隔热板图定位圈面板前模定位圈面板前模后模热唧咀端面参与成型后模镶件图热唧咀隔热板配合面后模镶件定位圈热唧咀面板后模镶件定位圈热唧咀面板后模前模隔热板图配合面常规流道热流道模具结构示例(1)二级热唧咀端部参与成型的热流道模具结构。如图所示(2)二级热唧咀针点式进料的热流道模具结构。如图所示定位销前模定位销前模面板定位圈隔热板隔热垫块热唧咀热流道板后模二级热唧咀中心隔热块A板B板图

热唧咀、热流道模具的注意事项(1)射胶量应根据胶件体积大小及不同的胶料选用适合的热唧咀。供应商一般会给出每种热唧咀相对于不同流动性胶料时的最大射胶量。因为胶料不同，其流动性就各不相同。另外，应注意热唧咀的喷咀口大小，它不仅影响射胶量，还会产生其它影响。如果喷咀口太小，会延长成型周期；如果喷咀口太大，喷咀口不易封闭，易于流涎或拉丝。(2)温度控制热唧咀和热流道板的温度直接关系到模具能否正常运转，一般对其分别进行温度控制。不论采用内加热还是外加热方式，热唧咀、热流道板中温度应保持均匀，防止出现局部过冷、过热。另外，加热器的功率应能使热唧咀、热流道板在1h内从常温升到所需的工作温度，热唧咀的升温时间可更短。(3)隔热热唧咀、热流道板应与模具面板、A板等其它部分有较好的隔热，隔热介质可用石棉板、空气等。除定位、支撑、封胶等需要接触的部位外，热唧咀的隔热空气间隙厚度通常在3mm左右；热流道板的隔热空气间隙厚应不小于8mm。如图；；所示。热流道板与模具面板、A板之间的支撑采用具有隔热性质的隔热垫块，隔热垫块由传热率较低的材料制做。热唧咀隔热板隔热间隙D热唧咀隔热板隔热间隙D3mm图前模定位圈面板热唧咀热唧咀图隔热板当热唧咀具有隔热保护层时，隔热间隙“D”无需加大，以热唧咀上的定位台阶大小而定。面板前模定位圈图图面板热流道板二级热唧咀隔热板一级热唧咀隔热保护层二级热唧咀支撑块以隔热材料制作中心隔热垫块图中，为了保证良好的隔热效果，应满足下列要求：D13mm；D2以热唧咀台阶的尺寸而定；D38mm，以中心隔热垫块的厚度而定；D48mm。(4)隔热垫块热流道板与模具其它部分之间的隔热垫块不仅起隔热作用，而且对热流道板起支撑作用，支撑点要尽量少，且受力平衡，防止热流道板变形。为此，隔热垫块应尽量减少与模具其它部分的接触面积，常用结构如图所示。图所示的结构是专用于模具中心的隔热垫块，它还具有中心定位的作用。中心隔热垫块图隔热垫块图中心隔热垫块图隔热垫块图隔热垫块结构1热流道板隔热垫块结构1热流道板中心隔热垫块隔热垫块结构2图A板面板中心定位图中心定位图长形槽定位销预留膨胀空间为防止热流道板的转动及整体偏移，满足热流道板的受热膨胀，通常采用中心定位和槽型定位的联合方式对热流道板进行定位。具体结构如图所示。受热膨胀的影响，起定位作用的长形槽的中心线必须通过热流道板的中心。如图所示。长形槽的中心线通过热流道板的中心长形槽的中心线通过热流道板的中心加热线圈热流道板定位销图(6)热膨胀由于热唧咀、热流道板受热膨胀，所以模具设计时应预算膨胀量，修正设计尺寸，使膨胀后的热唧咀、热流道符合设计要求。另外，模具中应预留一定的间隙，不应存在限制膨胀的结构。如图；所示，热唧咀主要考虑轴向热膨胀量，径向热膨胀量通过配合部位的间隙来补正；热流道板主要考虑长、宽方向，厚度方向由隔热垫块与模板之间的间隙调节。热膨胀量按下式计算：D=D1+膨胀量 膨胀量=D1xTxZD受热膨胀后的尺寸，此尺寸应满足模具的工作要求；D1非受热状态时的设计尺寸；T=热唧咀(热流道板)温度室温(C)；热唧咀图轴向有热膨胀间隙，D2=+膨胀量热唧咀轴向无限制热膨胀的结构Z线膨胀系数。一般中碳钢Z=热唧咀图轴向有热膨胀间隙，D2=+膨胀量热唧咀轴向无限制热膨胀的结构采用滑移结构调节热膨胀采用滑移结构调节热膨胀热流道板二级热唧咀合理结构热唧咀阻碍热流道板移动不合理结构图

热唧咀的选用使用于热唧咀模具和热流道模具中的热唧咀、二级热唧咀，虽然其结构形式略有不同，但其作用及选用方法相同，为了后述方便，将热唧咀、二级热唧咀统称为热唧咀。由于热唧咀的结构及制造较为复杂，模具设计、制作时通常选用专业供应商提供的不同规格的系列产品。各个供应商具有各不相同的系列标准，其热唧咀结构、规格标识均不相同。因此，在选用热唧咀时一定要明确供应商的规格标识，然后根据下面三个方面确定合适的规格。(1)热唧咀的射胶量不同规格的热唧咀具有不同的最大射胶量，这就务必要求模具设计者根据所要成型的胶件大小、所需浇口大小、胶料种类选择合适的规格，并取一定的保险系数。保险系数一般取左右。(2)胶件允许的浇口形式胶件是否允许热唧咀顶端参与成型、热唧咀顶端结构形状等都会影响其规格选择，浇口形式将影响热唧咀的长度选择，详见下述热唧咀长度确定。(3)浇口与热唧咀轴向固定位的距离热唧咀轴向固定位是指模具上安装、限制热唧咀轴向移动的平面。此平面的位置直接影响热唧咀的长度尺寸。为了能更好理解浇口、浇口与热唧咀轴向固定位的距离对热唧咀长度尺寸的影响，下面是几类常见的热唧咀结构(主要指顶端形状)、相应的浇口形状以及其长度的确定方法。面板基本结构可加工部分图装配结构固定平面面板基本结构可加工部分图装配结构固定平面封胶距离加工加工到一般位置(a)图出胶口直径可适当加大(c)出胶口处留一定的直身(b)顶端加工后，与胶件表面一致(d)加工到一般位置一般加工位置一般加工位置热唧咀长度L=L1Z；Z为热膨胀量。热膨胀量Z=6x[热唧咀(热流道板)温度室温](C)基本结构热流道模装配结构图见图结构基本结构热流道模装配结构图见图图热唧咀长度“L”因浇口结构不同，计算方法不同。浇口结构见图：L=L1Z；图GATE“B”：L=L1ZGATE“C”：L=L1ZJZ为热膨胀量。热膨胀量Z=6x[热唧咀(热流道板)温度室温](C)结构3：如图所示，应用于对浇口位质量要求不高的胶件，因为浇口处会有一小点残余胶料。热唧咀长度L=L1ZJ；Z为热膨胀量。热膨胀量Z=6x[热唧咀(热流道板)温度室温](C)基本结构基本结构图装配结构结构4：如图所示，此为针阀式结构，针阀由另外的机构控制，针阀一般穿过热流道板，所以热流道板上的过孔位置应合理计算热膨胀量。此类结构主要应用于流动性高的胶料，防止浇口产生流涎。热唧咀长度L=L1ZJ；Z为热膨胀量。热膨胀量Z=6x[热唧咀(热流道板)温度室温](C)阀针阀针装配结构基本结构图装配结构，针阀封胶状态

其它配件的选用在前面的几节里，主要介绍了常用无流道凝料模具的类型、结构形式及选用热唧咀的要求，但模具设计时还应该注意其它配件及其选用方面的问题。(1)模坯热唧咀模具使用的模坯与一般形式的模具相同，只需选用合理的板厚即可。热流道模具因为需要加设热流道板，所以A板与面板之间需增加支撑板，并需预留足够的空间以保证热流道板的安装要求。(2)连接线及其接口电源连接线图接口接口模具图温控连接线电源连接线图接口接口模具图温控连接线模具温控箱电源连接线温控连接线温控箱模具设计时，要根据供应商提供的热唧咀、热流道板的接口形式、厂方所使用的温控箱的接口形式、模具与温控箱之间的距离来决定是否需要连接线及其接头。若需要，一般需单独定购。(3)温控箱根据温度控制模块的多少，温控箱可分为单组温控箱和多组温控箱。每一个温度控制模块控制一个加热组件，温度控制模块以最大电流来分类，一般有15A、30A两种。使用温控箱时，要求电源、温度连接线的接口与温控箱的接口形式相匹配。通常我们采用单组温控箱。VT-PL所使用的温控箱是加拿大D-M-E公司的SSM-15-02型，使用使用三相交流电，最大电压240V，最大电流15A，具体使用条件请参阅温控箱使用说明。另外，其它配件还包括电压转换器、(装载温控箱的)移动架、(可迅速换用的)保险丝等，可根据实际情况选用。

第十五章常用模具零件选用顶针类标准圆顶针英制圆顶针：GHKM(常用规格尺寸)(3/64)mm1/41/84、6、81/16mm4、6、8、10、125/64mm3/32mm(7/64)mm1/8mm9/64mm5/32mm9/325/32(11/64)mm11/323/163/16mm3/8(13/64)mm7/32mm13/32(15/64)mm1/4mm7/165/16mm1/21/43/8mm5/8(7/16)mm11/161/2mm3/4(5/8)mm7/8注：顶针直径尺寸G中，“*”号为优先选用，“()”是不常用尺寸，其余为一般选用尺寸。公制圆顶针：GHKM(常用规格尺寸)mm)6mm4mm100mm、150mm、200mm、250mm、300mmmm*mmmmmmmm)7mm*mm8mm5mmmm)mm9mm*mm10mm6mmmm)*mm13mm8mmmm)14mmmm15mmmm17mmmm)19mmmm20mmmm)21mmmm)25mm技术说明：+000(1)顶针材料：JIS-SCM-415(21)，渗碳热处理；硬度：HRC602+000(2)尺寸公差：G，H，K，M。(3)顶针直径尺寸G中，“*”号为优先选用，“()”是不常用尺寸，其余为一般选用尺寸。有托圆顶针英制有托顶针英制有托顶针公制有托顶针英制有托顶针：GHKM/L(常用规格尺寸)3/64mm1/41/84/1、6/2、8/2或3、10以上/31/16mm5/64mm3/32mm7/64mm公制有托顶针：GHKM/L(常用规格尺寸)mmmmmm100mm/25mm、150mm/50mm、200mm/50mm、250mm/75mmmmmmmmmm技术说明：+000(1)顶针材料：JIS-SCM-415(21)；硬度：HRC602；+000(2)尺寸公差：G，H，K，M。扁顶针单位：mm公制扁形顶针：单位：mm正身位轴位头部全长(常用规格尺寸)twdHDL100、125、150100、125、150、175、200技术说明：(1)顶针材料：JIS-SKD-61合金工具钢；0000(2)热处理：真空离子氮化；硬度：(内部)HRC402，(表皮)HRC700000(3)尺寸公差：t，w，d，H，D。司筒单位：mm单位：mm公制司筒：d1GDHS=35mmS=70mmL(规格尺寸)L(规格尺寸)100mm、125mm、150mm、175mm、200mm。225mm、250mm、275mm、300mm。注：公制、英制司筒正位“d1”与司筒针相配合，可切短。英制司筒：d1GDHS=35mmS=70mmL(常用规格)L(常用规格)5/645/325/163/164,5,6,7,8.5/643/163/89,10,11,12.3/327/641/85/647/3213/323/327/641/89/645/641/47/163/327/641/89/645/323/163/329/321/41/85/323/165/325/161/23/167/321/45/323/85/83/161/45/16技术说明：(1)司筒材料：JIS-SKD-61合金工具钢；+000+0(2)热处理：真空离子氮化；硬度：(内部)HRC402，(表皮)HRC70+000+0(3)尺寸公差：d1，G，D，H，Ld2=d1+。紧固件类标准内六角螺钉(杯头螺丝)英制内六角螺钉：Md(inch)D(mm)A(mm)L(常用规格尺寸)(inch)1/81/4、3/8、1/2、5/8、3/4、1、1-1/4、1-1/25/323/8、1/2、5/8、3/4、1、