項(xiàng)目3  注射模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

項(xiàng)目3

注射模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本章能力目標(biāo)1．會(huì)確定型腔數(shù)目和合理選擇分型面。2．具有設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)及排氣、引氣系統(tǒng)的能力。3．會(huì)合理設(shè)計(jì)注射模具成型零件的結(jié)構(gòu)和計(jì)算模具工作部分尺寸。4．具有合理選用注射模具標(biāo)準(zhǔn)模架的能力。5．會(huì)設(shè)計(jì)注射模具調(diào)溫系統(tǒng)。6．會(huì)設(shè)計(jì)注射模推出機(jī)構(gòu)和側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)。7．具有繪制中等復(fù)雜程度模具工程圖的能力。本章知識(shí)目標(biāo)1．掌握注射模澆注系統(tǒng)、排氣與引氣設(shè)計(jì)方法。2．掌握模架的分類及結(jié)構(gòu)特征。3．掌握模具零件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、計(jì)算方法。4．了解模具溫度對(duì)塑件的影響5．掌握簡(jiǎn)單推出機(jī)構(gòu)工作原理6．熟悉斜導(dǎo)柱側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)7．了解模具裝配圖、零件圖

的的繪制要求

項(xiàng)目3

注射模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一

設(shè)計(jì)注射模具成型零件二

注射模標(biāo)準(zhǔn)模架的選用三

設(shè)計(jì)注射模具調(diào)溫系統(tǒng)四

設(shè)計(jì)注射模推出機(jī)構(gòu)五

設(shè)計(jì)注射模側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)六

模具工程圖繪制及材料選擇七任務(wù)分型面的確定澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分型面的確定澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)1

分型面的確定澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能力目標(biāo)1．會(huì)確定型腔數(shù)目及布局。2．具有合理選擇塑件分型面的能力。3．具有設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)的能力。4．會(huì)設(shè)計(jì)排氣與引氣系統(tǒng)。知識(shí)目標(biāo)1．掌握型腔數(shù)量的確定方法和型腔的布局。2．掌握注射模澆注系統(tǒng)、排氣與引氣設(shè)計(jì)方法。3.了解澆注系統(tǒng)與塑料相互適應(yīng)性；4.了解熱流道澆注系統(tǒng)的分類及特點(diǎn)。

一、任務(wù)引入

本任務(wù)以典型案例—燈座（見圖2-1）、電池盒蓋（見圖2-46）等塑件為載體，在前述項(xiàng)目、任務(wù)的基礎(chǔ)上繼續(xù)完成分型面的確定與澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。圖2-1燈座

圖2-46電池盒蓋

5二、相關(guān)知識(shí)（一）型腔（cavity）數(shù)量的確定及布局（1）按注射機(jī)的最大注射量確定型腔數(shù)量n1

式中n1―型腔數(shù)量；

m

i―單個(gè)塑件的體積或質(zhì)量，cm3

或g;

mj

―澆注系統(tǒng)凝量，cm3或g;k―注射機(jī)最大注射量利用系數(shù)，一般取0.8;

mmax

―注射機(jī)最大注射量，cm3

或g;(切記算出之?dāng)?shù)值不能四舍五入,只能取小)

1.型腔數(shù)量的確定6(2)按注射機(jī)的額定鎖模力確定型腔數(shù)量。

式中―注射機(jī)的額定鎖模力，N;

A―單個(gè)塑件在模具分型面上的投影面積，mm2;

Aj―澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積，mm2,;

p―塑料熔體對(duì)型腔的成型壓力（MPa)查表;

型腔壓力一般是注射壓力的30~40％。注射壓力大小見表2-21二、相關(guān)知識(shí)（一）型腔（cavity）數(shù)量的確定及布局1.型腔數(shù)量的確定7(3)按塑件的精度要求確定型腔的數(shù)目

實(shí)踐證明，每增加一個(gè)型腔，塑件的尺寸精度約降低4％。成型高精度塑件時(shí)，型腔不宜過多，通常不超過4腔，因?yàn)槎嘈颓浑y以使型腔的成型條件一致。

設(shè)塑件的典型尺寸（基本尺寸）為L(zhǎng)(mm)，塑件尺寸偏差為(x=/2），單型腔時(shí)塑件可能達(dá)到的尺寸公差為％(POM為士0.2%,PA為士0.3%,PC、PVC、ABS等非結(jié)晶形塑料為士0.05%)

，則有

≤

對(duì)于高精度塑件，通常最多采用一模四腔。

二、相關(guān)知識(shí)（一）型腔（cavity）數(shù)量的確定及布局1.型腔數(shù)量的確定8(4)按經(jīng)濟(jì)性確定型腔數(shù)目

式中N―需要生產(chǎn)塑件的總數(shù)；

Y―每小時(shí)注射成型加工費(fèi)；

t―成型周期；

Cl

―每一型腔的模具費(fèi)用，元。注：模具型腔數(shù)目必須取中的最小值(切記算出之?dāng)?shù)值不能四舍五入,只能取小)，可供參考。若型腔數(shù)目接近時(shí)，則表明可以取得較佳的經(jīng)濟(jì)效益。此外，還應(yīng)注意模板尺寸、脫模結(jié)構(gòu)、澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等方面的限制。

查“注塑成型模腔數(shù)量的擇優(yōu)確定”二、相關(guān)知識(shí)（一）型腔（cavity）數(shù)量的確定及布局1.型腔數(shù)量的確定9型腔的布置的形式按料流阻力的大小可分：平衡式（p101)和非平衡式。二、相關(guān)知識(shí)（一）型腔（cavity）數(shù)量的確定及布局2.多型腔的排列圖3-1一模十六腔的3種排列方案平衡式在整個(gè)流道系統(tǒng)中，所有流動(dòng)路徑的形狀、尺寸和長(zhǎng)度都相同，因而每條路徑中熔體的流動(dòng)特征相同。保證勻衡進(jìn)料、同時(shí)充滿。按型腔布局形狀：直線排列、H形排列、圓形排列等，圓形排列10（2）型腔的布置原則①

考慮料流平衡和熱平衡。②澆口開設(shè)部位應(yīng)力求對(duì)稱。③盡可能使型腔排列得緊湊，以減小模具的外形尺寸

二、相關(guān)知識(shí)（一）型腔（cavity）數(shù)量的確定及布局2.多型腔的排列

（a）不合理（b）合理（a）不合理（b）合理圖3-2型腔布置力求對(duì)稱圖3-3型腔布置力求緊湊二、相關(guān)知識(shí)（二）分型面的設(shè)計(jì)1.分型面的基本形式

狹義：模具上用以取出塑件和澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表面稱為分型面。廣義：為了滿足模具的動(dòng)作要求，將模具上可分開的面可統(tǒng)稱為分型面。分開取出塑件的面叫主分型面。

按分型面的形狀可分：圖3-4分型面的不同形狀符號(hào)：若其中一方不動(dòng)，用表示，箭頭指向移動(dòng)的方向；若雙向動(dòng)，用表示多個(gè)分型面應(yīng)按分型的次序．則用大寫字母（如“A—A”、“B—B”、“C—C”

也可用羅馬數(shù)字）表示開模的前后順序

復(fù)合分型面①分型面應(yīng)設(shè)置在塑件外形最大輪廓處，否則塑件無法取出。②分型面的設(shè)置應(yīng)使塑件留在動(dòng)模一側(cè)，方便塑件順利脫模。③分型面選擇應(yīng)保證塑件的精度要求。④分型面選擇應(yīng)考慮塑件外觀質(zhì)量。⑤分型面選擇應(yīng)考慮排氣效果。⑥盡可能滿足制品的使用要求。⑦有利于防止溢料。選擇分型面時(shí)還要考慮模具零件制造的難易程度，側(cè)向抽芯方便與否。總之，影響分型面的因素很多，設(shè)計(jì)時(shí)在保證塑件質(zhì)量的前提下，應(yīng)使模具的結(jié)構(gòu)越簡(jiǎn)單越好。二、相關(guān)知識(shí)（二）分型面的設(shè)計(jì)2.分型面的選擇原則①分型面應(yīng)設(shè)置在塑件外形最大輪廓處，否則塑件無法取出。②分型面的設(shè)置應(yīng)使塑件留在動(dòng)模一側(cè)，方便塑件順利脫模。二、相關(guān)知識(shí)（二）分型面的設(shè)計(jì)2.分型面選擇原則①分型面應(yīng)設(shè)置在塑件外形最大輪廓處，否則塑件無法取出。②分型面的設(shè)置應(yīng)使塑件留在動(dòng)模一側(cè)，方便塑件順利脫模。

有嵌件模具型腔的布局及分型面的設(shè)置二、相關(guān)知識(shí)（二）分型面的設(shè)計(jì)2.分型面選擇原則①分型面應(yīng)設(shè)置在塑件外形最大輪廓處，否則塑件無法取出。②分型面的設(shè)置應(yīng)使塑件留在動(dòng)模一側(cè)，方便塑件順利脫模。③分型面選擇應(yīng)保證塑件的精度要求。二、相關(guān)知識(shí)（二）分型面的設(shè)計(jì)2.分型面選擇原則①分型面應(yīng)設(shè)置在塑件外形最大輪廓處，否則塑件無法取出。②分型面的設(shè)置應(yīng)使塑件留在動(dòng)模一側(cè)，方便塑件順利脫模。③分型面選擇應(yīng)保證塑件的精度要求。④分型面選擇應(yīng)考慮塑件外觀質(zhì)量。二、相關(guān)知識(shí)（二）分型面的設(shè)計(jì)2.分型面選擇原則①分型面應(yīng)設(shè)置在塑件外形最大輪廓處，否則塑件無法取出。②分型面的設(shè)置應(yīng)使塑件留在動(dòng)模一側(cè)，方便塑件順利脫模。③分型面選擇應(yīng)保證塑件的精度要求。④分型面選擇應(yīng)考慮塑件外觀質(zhì)量。⑤分型面選擇應(yīng)考慮排氣效果。二、相關(guān)知識(shí)（二）分型面的設(shè)計(jì)2.分型面選擇原則①分型面應(yīng)設(shè)置在塑件外形最大輪廓處，否則塑件無法取出。②分型面的設(shè)置應(yīng)使塑件留在動(dòng)模一側(cè)，方便塑件順利脫模。③分型面選擇應(yīng)保證塑件的精度要求。④分型面選擇應(yīng)考慮塑件外觀質(zhì)量。⑤分型面選擇應(yīng)考慮排氣效果。⑥盡可能滿足制品的使用要求。二、相關(guān)知識(shí)（二）分型面的設(shè)計(jì)2.分型面選擇原則①分型面應(yīng)設(shè)置在塑件外形最大輪廓處，否則塑件無法取出。②分型面的設(shè)置應(yīng)使塑件留在動(dòng)模一側(cè)，方便塑件順利脫模。③分型面選擇應(yīng)保證塑件的精度要求。④分型面選擇應(yīng)考慮塑件外觀質(zhì)量。⑤分型面選擇應(yīng)考慮排氣效果。⑥盡可能滿足制品的使用要求。⑦有利于防止溢料。

二、相關(guān)知識(shí)（二）分型面的設(shè)計(jì)2.分型面選擇原則①分型面應(yīng)設(shè)置在塑件外形最大輪廓處，否則塑件無法取出。②分型面的設(shè)置應(yīng)使塑件留在動(dòng)模一側(cè)，方便塑件順利脫模。③分型面選擇應(yīng)保證塑件的精度要求。④分型面選擇應(yīng)考慮塑件外觀質(zhì)量。⑤分型面選擇應(yīng)考慮排氣效果。⑥盡可能滿足制品的使用要求。⑦有利于防止溢料。

選擇分型面時(shí)還要考慮模具零件制造的難易程度，側(cè)向抽芯方便與否?？傊?，影響分型面的因素很多，設(shè)計(jì)時(shí)在保證塑件質(zhì)量的前提下，應(yīng)使模具的結(jié)構(gòu)越簡(jiǎn)單越好。二、相關(guān)知識(shí)（二）分型面的設(shè)計(jì)2.分型面選擇原則二、相關(guān)知識(shí)（二）分型面的設(shè)計(jì)2.分型面選擇原則二、相關(guān)知識(shí)（二）分型面的設(shè)計(jì)2.分型面選擇原則二、相關(guān)知識(shí)（三）澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.普通澆注系統(tǒng)的組成與設(shè)計(jì)原則（1）普通澆注系統(tǒng)的組成

澆注系統(tǒng)是指模具中由注射機(jī)噴嘴到型腔之間的進(jìn)料通道。澆注系統(tǒng)的作用：充滿型腔，壓力傳遞。普通澆注系統(tǒng)由主流道、分流道、澆口和冷料穴等部分組成

二、相關(guān)知識(shí)（三）澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.普通澆注系統(tǒng)的組成與設(shè)計(jì)原則（1）普通澆注系統(tǒng)的組成主流道——是連接注射機(jī)噴嘴與分流道或型腔的流動(dòng)通道，與注射機(jī)噴嘴一般在同一軸線上，斷面形狀一般為圓形。分流道——是連接主流道與澆口的進(jìn)料通道，將從主流道中來的塑料引向各個(gè)澆口。澆口——是連接分流道與型腔的進(jìn)料通道，是澆注系統(tǒng)中最短的部分，起著調(diào)節(jié)控制料流速度、補(bǔ)料時(shí)間等的作用。冷料穴——直接對(duì)著主流道的孔或槽，用來儲(chǔ)存前鋒冷料，防止冷料進(jìn)入型腔而影響塑件的質(zhì)量，或由于冷料堵塞澆口造成填充不滿。二、相關(guān)知識(shí)（三）澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.普通澆注系統(tǒng)的組成與設(shè)計(jì)原則（2）澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則（1）首先應(yīng)了解塑料熔體的流動(dòng)行為，各型腔能均衡進(jìn)料、同時(shí)充滿（2）盡量采用較短的流程（3）有利于型腔中氣體的排出（4）防止型芯的變形和嵌件的位移

其余澆口修整方便

流動(dòng)距離比的校核

避免或減少產(chǎn)生熔接痕

二、相關(guān)知識(shí)（三）澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.普通澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（1）主流道設(shè)計(jì)26參考國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T4169.19—2006設(shè)計(jì)內(nèi)壁表面粗糙度一般為Ra<0.8μm；主流道未端與分流道連接處呈圓角過渡，其圓角半角r=1～3mm；主流道長(zhǎng)度L<60mm，否則：

查p108表3-1推薦值圖2-38主流道襯套及其與注射機(jī)噴嘴的關(guān)系1）尺寸二、相關(guān)知識(shí)（三）澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.普通澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（1）主流道設(shè)計(jì)27

定位圈高度H=8～10mm,大型模H=12～15mm。注射機(jī)固定模板定位孔與模具定位圈取較松動(dòng)的間隙配合h11/b11或0.1~0.3mm的小間隙定位圈設(shè)計(jì)要易于加工、連接可靠并消除反壓脫模現(xiàn)象。如下圖2）定位圈設(shè)計(jì)襯套與定模板的配合可采用H7/m6或H7／k6。28主澆道僅穿過一板無需設(shè)置澆口套穿過兩塊或多塊模板時(shí)應(yīng)呈階梯狀，或采用澆口套二、相關(guān)知識(shí)（三）澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)3）結(jié)構(gòu)及連接（1）主流道設(shè)計(jì)29二、相關(guān)知識(shí)（三）澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)3）結(jié)構(gòu)及連接（1）主流道設(shè)計(jì)30

角式注射機(jī)用的模具主流道設(shè)計(jì)成圓柱形，主流道與注射機(jī)的噴嘴接觸處設(shè)計(jì)成平面或球面。為了減少注射過程中的變形與磨損，可在此處模具上分型面兩側(cè)的動(dòng)、定模板上鑲?cè)氪慊痂倝K

二、相關(guān)知識(shí)（三）澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)3）結(jié)構(gòu)及連接（1）主流道設(shè)計(jì)2.普通澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)二、相關(guān)知識(shí)（三）澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.普通澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（1）主流道設(shè)計(jì)31

可拆卸的主流道襯套（俗稱澆口套）一般選用碳素工具鋼如T8A、T10A等，熱處理要求53~57HRC，

襯套與定模板的配合可采用H7/m6或H7／k6?？稍诖颂幵鲈O(shè)局部鑲塊。4）材料32２）分流道的形狀與尺寸1）原則物料熱量、壓力損失盡可能小。

均衡進(jìn)料（同時(shí)充滿，同時(shí)凝固）。1）分流道斷面形狀應(yīng)盡量使其比表面積（流道表面積與其體積之比）小，以減小熱量損失和壓力損失；其形狀順序?yàn)椋簣A、正、梯、矩；還需考慮加工難度。流道效率（2）分流道設(shè)計(jì)二、相關(guān)知識(shí)（三）澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.普通澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)33

通常圓形截面分流道的直徑為2～12mm，對(duì)流動(dòng)性好的聚丙烯、尼龍等塑料，在分流道長(zhǎng)度很短時(shí)，直徑可小到2mm，對(duì)流動(dòng)性差的聚碳酸酯、聚砜等可大到12mm，常取5～6mm。梯形截面的分流道的截面尺寸H=(2/3)B，

=B=4~12mm。

U形截面的分流道的截面尺寸H=1.25R1

，R1=0.5B，

=

表3-2列出分流道尺寸與產(chǎn)品質(zhì)量及型腔投影面積的關(guān)系２）分流道的形狀與尺寸（2）分流道設(shè)計(jì)二、相關(guān)知識(shí)（三）澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.普通澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)34梯形、圓形截面分流道的尺寸可按下面經(jīng)驗(yàn)公式確定２）分流道的形狀與尺寸（2）分流道設(shè)計(jì)二、相關(guān)知識(shí)（三）澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.普通澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)35２）分流道的形狀與尺寸（2）分流道設(shè)計(jì)二、相關(guān)知識(shí)（三）澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.普通澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分流道與澆口的連接處采用斜面和圓弧過渡，如圖3-17所示，36

分流道的長(zhǎng)度分流道要盡可能短，且少?gòu)澱?。減少壓力損失和熱量損失。但表面粗糙度(Ra1.６原因？)

分流道的長(zhǎng)度一般在8～30mm之間，一般根據(jù)型腔布置適當(dāng)加長(zhǎng)或縮短。直線發(fā)布的型腔可采用S型流道平衡流道當(dāng)分流道較長(zhǎng)時(shí)，在分流道的末端應(yīng)開設(shè)冷料穴。

２）分流道的形狀與尺寸（2）分流道設(shè)計(jì)二、相關(guān)知識(shí)（三）澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.普通澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)37分類澆口是澆注系統(tǒng)中最關(guān)鍵的部分，按對(duì)流體的約束作用,澆口的特征可分：

直接澆口（非限制性澆口或主流道澆口）限制性澆口（點(diǎn)澆口、潛伏澆口、側(cè)澆口、扇形澆口等）按位置：中心澆口、邊緣澆口按形狀：扇形、環(huán)形、盤形、輪輻式、薄片式、點(diǎn)澆口按特殊性：潛伏式、護(hù)耳式。按澆口寬度大?。赫瓭部诤蛯挐部冢?）澆口設(shè)計(jì)二、相關(guān)知識(shí)（三）澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.普通澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)限制性澆口的優(yōu)點(diǎn)P108熔體增速，剪切速率增高，熔體粘度降低摩擦作用，產(chǎn)生剪切熱，熔體溫度升高，熔體粘度降低可以控制并縮短保壓補(bǔ)縮時(shí)間，縮短了成型周期均衡進(jìn)料（同時(shí)充滿，同時(shí)凝固）容易切斷澆口，痕跡小優(yōu)點(diǎn)（3）澆口設(shè)計(jì)二、相關(guān)知識(shí)（三）澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.普通澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)39缺點(diǎn)：流動(dòng)阻力、壓力損失大；充模時(shí)間長(zhǎng)；（不宜于高粘度的塑料、收縮率大、熱敏性塑料）。澆口過小，壓力損失大，冷凝快，補(bǔ)縮困難，會(huì)造成制品缺料，縮孔等疵??；熔體破裂形成噴射現(xiàn)象，制品表面出現(xiàn)凹凸不平。塑料變質(zhì)尤其是熱敏性塑料如聚氯乙烯，澆口尺寸過小時(shí)，在澆口處塑料會(huì)過熱。

減小澆口臺(tái)階長(zhǎng)度L可有效地降低流動(dòng)阻力，因此在任何場(chǎng)合縮短澆口臺(tái)階尺寸都是恰當(dāng)?shù)模_(tái)階長(zhǎng)度一般以不超過2mm為宜。限制性澆口的缺點(diǎn)P108（3）澆口設(shè)計(jì)二、相關(guān)知識(shí)（三）澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.普通澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（3）澆口設(shè)計(jì)二、相關(guān)知識(shí)（三）澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.普通澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1）澆口的形式、尺寸及特點(diǎn)常見的澆口形式、特點(diǎn)及尺寸見表3-3。P109

41澆口的形式及特點(diǎn)序號(hào)名稱簡(jiǎn)圖尺寸/mm說明1直接澆口(主流道型澆口、非限制型澆口)塑料流程短，流動(dòng)阻力小，進(jìn)料速度快，適用于高粘度類大而深的塑件。澆口去除不便。2側(cè)澆口(邊緣澆口、矩形澆口、標(biāo)準(zhǔn)澆口)B=1.5~5h=0.5~2L=0.7~2r=0.5~2澆口流程短、截面小、去除容易，模具結(jié)構(gòu)緊湊，加工維修方便，適用于各種形狀的塑件。42澆口的形式及特點(diǎn)序號(hào)名稱簡(jiǎn)圖尺寸/mm說明3扇形澆口h=0.25~1.0B為塑件長(zhǎng)度的1/4L=(1~1.3)hL1=6適用于寬度較大的薄片塑件。4平縫澆口h=0.20~1.5B為型腔長(zhǎng)度的1/4至全長(zhǎng)L=1.2~1.5適用于大面積扁平塑件,進(jìn)料均勻，流動(dòng)狀態(tài)好，避免熔接痕。45潛伏式澆口46潛伏式澆口（3）澆口設(shè)計(jì)二、相關(guān)知識(shí)（三）澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.普通澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1）澆口的形式、尺寸及特點(diǎn)對(duì)于矩形截面澆口（如側(cè)澆口）澆口厚度h=（1/3～2/3）t或(0.5～l.5)tmm澆口寬度b

=

(5～10)h（中小型）

b＞l0h（大型塑件）矩形截面澆口尺寸也可以按以下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：式中：A—塑件外表面面積，mm2；

n—塑料材料系數(shù)，與塑料品種有關(guān)，PE、PS為0.6，

POM、PC、PP為0.7CA、PMMA、PA為0.8PVC為0.9。48（3）澆口設(shè)計(jì)二、相關(guān)知識(shí)（三）澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.普通澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)2）澆口與塑料的相互適應(yīng)性不同的澆口形式對(duì)塑料熔體的充填特性、成型質(zhì)量及塑件的性能會(huì)產(chǎn)生不同的影響。表3-4所列常用塑料所適應(yīng)的澆口形式。（3）澆口設(shè)計(jì)二、相關(guān)知識(shí)（三）澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.普通澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)2）澆口位置的選擇原則a澆口位置的設(shè)置應(yīng)使塑料熔體填充型腔的流程最短、料流變向最少b避免熔體破裂、蠕動(dòng)現(xiàn)象在制件上產(chǎn)生缺陷

圖3-18澆口位置對(duì)填充的影響圖3-19熔體噴射造成制品的缺陷圖3-20沖擊澆口克服熔體噴射現(xiàn)象50d澆口應(yīng)開設(shè)在塑件壁厚處，有利于流動(dòng)和補(bǔ)料

圖3-21澆口應(yīng)有利排氣（3）澆口設(shè)計(jì)二、相關(guān)知識(shí)（三）澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.普通澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)2）澆口位置的選擇原則c澆口位置應(yīng)有利于排氣圖3-22澆口位置對(duì)制品收縮的影響51f減少或避免產(chǎn)生熔接痕，提高熔接痕的強(qiáng)度

e澆口位置的選擇要避免塑件變形圖3-25熔接痕方位對(duì)塑件性能的影響圖3-23澆口要避免塑件變形

（3）澆口設(shè)計(jì)二、相關(guān)知識(shí)（三）澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.普通澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)2）澆口位置的選擇原則

圖3-24熔接痕的影響

52g．應(yīng)考慮高分子取向?qū)λ芰现破沸阅艿挠绊?/p>

圖3-26澆口設(shè)置對(duì)取向作用的影響（3）澆口設(shè)計(jì)二、相關(guān)知識(shí)（三）澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.普通澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)2）澆口位置的選擇原則53h．考慮塑件受力狀況

圖3-27改變澆口位置防止型芯變形（3）澆口設(shè)計(jì)二、相關(guān)知識(shí)（三）澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.普通澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)2）澆口位置的選擇原則54j．校核流動(dòng)比

（3）澆口設(shè)計(jì)二、相關(guān)知識(shí)（三）澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.普通澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)2）澆口位置的選擇原則

流動(dòng)距離比簡(jiǎn)稱流動(dòng)比，它是指塑料熔體在模具中進(jìn)行最長(zhǎng)距離的流動(dòng)時(shí)，其各段料流通道的長(zhǎng)度與其對(duì)應(yīng)截面厚度之比值的總和?！芰系臉O限流動(dòng)比，查表3-555生產(chǎn)中采用試模的方法來達(dá)到澆口的平衡:1）首先將各澆口的長(zhǎng)度、寬度和厚度加工成對(duì)應(yīng)相等的尺寸。2）試模后檢驗(yàn)每個(gè)型腔的塑件質(zhì)量，檢查晚充滿的型腔其塑件是否產(chǎn)生補(bǔ)縮不足所引起的缺陷。3）將晚充滿塑件有補(bǔ)縮不足缺陷型腔的澆口寬度略微修大。盡可能不改變澆口厚度，因?yàn)闈部诤穸雀淖儗?duì)壓力損失較為敏感，澆口冷卻固化的時(shí)間也就不一。4）用同樣的工藝方法重復(fù)上述步驟直至塑件質(zhì)量滿意為止。在上述試模的整個(gè)過程中，注射壓力、熔體溫度、模具溫度、保壓時(shí)間等成型工藝應(yīng)與正式批量生產(chǎn)時(shí)的工藝條件一致。56

（P115~116）1）作用：用來儲(chǔ)存前鋒冷料，防止冷料進(jìn)入型腔；分模時(shí)兼起拉凝料的作用。2）位置:主流道、分流道未端（4）冷料穴二、相關(guān)知識(shí)（三）澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.普通澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)57

一種是推桿形式的拉料桿，固定在推桿固定板上；圖a

另一種是僅適于推件板或推塊脫模的拉料桿，固定在動(dòng)模板上。圖b、c、d3）形狀（與拉料桿對(duì)應(yīng)）（4）冷料穴二、相關(guān)知識(shí)（三）澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.普通澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)②底部帶有推桿的冷料穴

③底部無拉料桿的冷料穴

①底部帶有拉料桿的冷料穴圖3-29臥式注射機(jī)用模具的冷料穴圖3-30模具的冷料穴

1—制品2—螺紋型芯3—拉料桿4—推桿5—?jiǎng)幽?—推件板583）形狀（與拉料桿對(duì)應(yīng)）（4）冷料穴二、相關(guān)知識(shí)（三）澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.普通澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)②底部帶有推桿的冷料穴

①底部帶有拉料桿的冷料穴

圖3-31底部帶有推桿的冷料穴

③底部無拉料桿的冷料穴②底部帶有推桿的冷料穴

底部無拉料桿的冷料穴

1—定模2—冷料穴3—?jiǎng)幽?—分流道②底部帶有推桿的冷料穴

59（1）危害阻止快速充模，燒焦，造成氣孔、組織疏松等缺陷（2）來源：

空氣；原料中的水分；分解氣體；添加劑揮發(fā)或化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的氣體。（3)分布

最后充滿的部位；分布在整個(gè)塑件上；從氣泡的分布狀況，可以判斷氣體的來源，從而選擇合理的排氣部位。（P116~118）二、相關(guān)知識(shí)（四）排氣與引氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)60（4）排氣方式二、相關(guān)知識(shí)（四）排氣與引氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1）分型面及配合間隙排氣圖3-33間隙配合自然排氣圖3-34分型面上的排氣槽2)

加工排氣槽排氣孔（分型面開設(shè)排氣槽、配合間隙加工排氣槽）圖3-35配合間隙尺寸排氣槽設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1）排氣槽一般設(shè)在分型面上凹模一側(cè)

2）排氣槽應(yīng)設(shè)在料流未端。

3）出口方向不應(yīng)朝向操作人員，呈曲線狀。

4）排氣槽尺寸一般為：寬1．5～6mm，深0．02～0．05mm。圖3-34分型面上的排氣槽61（4）排氣方式二、相關(guān)知識(shí)（四）排氣與引氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1）分型面及配合間隙排氣2)

加工排氣槽排氣孔（分型面開設(shè)排氣槽、配合間隙加工排氣槽）3)

燒結(jié)金屬塊排氣

圖3-36透氣金屬排氣

1—型腔2—燒結(jié)金屬塊3—型芯

4—型芯固定板5—通氣孔62二、相關(guān)知識(shí)（四）排氣與引氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.引氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1）鑲拼式側(cè)隙引氣

2)氣閥式引氣排氣是制品成型的需要，而引氣則是制品脫模的需要，其目的消除真空負(fù)壓。三、任務(wù)實(shí)施

（一）基本訓(xùn)練—燈座模具設(shè)計(jì)初步成型塑料制件—燈座（如圖2-1所示），結(jié)合項(xiàng)目2訓(xùn)練，繼續(xù)完成以下內(nèi)容：①確定型腔數(shù)及布置；②選擇分型面；③設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)；④設(shè)計(jì)排氣系統(tǒng)；⑤設(shè)計(jì)引氣系統(tǒng)。三、任務(wù)實(shí)施

（一）基本訓(xùn)練—燈座模具設(shè)計(jì)初步1.確定型腔數(shù)及布置

根據(jù)前面塑件結(jié)構(gòu)工藝性分析結(jié)論：燈座為薄壁塑件、深腔類塑件、需三向或四向長(zhǎng)距離抽芯塑件等，為保證塑件成型，通常只能采用一模一腔。型腔布置在模具的中間，這樣也有利于澆注系統(tǒng)的排列和模具的平衡。因此無須對(duì)型腔數(shù)目進(jìn)行計(jì)算。三、任務(wù)實(shí)施

（一）基本訓(xùn)練—燈座模具設(shè)計(jì)初步2．選擇分型面

圖3-38分型面的選擇三、任務(wù)實(shí)施

（一）基本訓(xùn)練—燈座模具設(shè)計(jì)初步3．澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（1）主流道設(shè)計(jì)根據(jù)項(xiàng)目2任務(wù)4計(jì)算結(jié)果（如表2-23所示）可得XS—ZY—500型注射機(jī)噴嘴的有關(guān)尺寸。噴嘴球半徑：R

=

18

mm，噴嘴孔直徑：d

=

5

mm。根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系：R

=

R0＋(1～2)mm，

d

=

d0

+

0.5

mm。取主流道球面半徑：R

=

20

mm。取主流道的小端直徑：d0

=

5.5

mm。為了便于將凝料從主流道中拔出，將主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，其錐角為

=

2°～6°，表面粗糙度Ra≤0.4μm，拋光時(shí)沿軸向進(jìn)行，以便于澆注系統(tǒng)凝料從其中順利拔出。同時(shí)為了使熔料順利進(jìn)入分流道，在主流道出料端設(shè)計(jì)r

=

3

mm的圓弧過渡。三、任務(wù)實(shí)施

（一）基本訓(xùn)練—燈座模具設(shè)計(jì)初步3．澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（2）分流道的設(shè)計(jì)分流道的形狀及尺寸與塑件的體積、壁厚、形狀的復(fù)雜程度、注射速率等因素有關(guān)。該塑件的體積比較大，塑件原料選用黏度較大的PC，但形狀不算太復(fù)雜，且壁厚均勻，可考慮采用多點(diǎn)進(jìn)料方式，縮短分流道長(zhǎng)度，有利于塑件的成型和外觀質(zhì)量的保證。本任務(wù)從便于加工的方面考慮，采用截面形狀為半圓形的分流道。查表3-2，按截面積相等折算后分流道半徑R

=

6

mm，分流道長(zhǎng)度取決于澆口位置，末端延伸一部分起冷料穴作用。三、任務(wù)實(shí)施

（一）基本訓(xùn)練—燈座模具設(shè)計(jì)初步3．澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（3）澆口設(shè)計(jì)①澆口形式的選擇。綜合對(duì)塑料成型性能、澆口和模具結(jié)構(gòu)的分析比較，確定成型該塑件的模具采用點(diǎn)澆口（多點(diǎn)進(jìn)料）形式。三、任務(wù)實(shí)施

（一）基本訓(xùn)練—燈座模具設(shè)計(jì)初步3．澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（3）澆口設(shè)計(jì)圖3-39點(diǎn)澆口尺寸②進(jìn)料位置的確定。根據(jù)塑件外觀質(zhì)量的要求以及型腔的安放方式，進(jìn)料位置設(shè)計(jì)在塑件底部。③澆口尺寸的確定。

查表3-3可知點(diǎn)澆口尺寸要求，依次設(shè)計(jì)澆口尺寸點(diǎn)澆口直徑d

=

1.2

mm，長(zhǎng)度l

=

1.5

mm，內(nèi)圓錐錐角1

=

6°，內(nèi)圓錐與澆口過渡處R

=

2

mm。依次設(shè)計(jì)澆口尺寸如圖3-39所示。4．流動(dòng)比的校核

查表2-25得燈座塑件成型注射壓力80～130MPa，查表3-5可知塑料PC的極限流動(dòng)比

=

120～150三、任務(wù)實(shí)施

（一）基本訓(xùn)練—燈座模具設(shè)計(jì)初步4．排氣和引氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)

由于該塑件整體較薄，排氣量較小，同時(shí)，采用點(diǎn)澆口模具結(jié)構(gòu)，屬于中小型模具，可利用分型面間隙排氣。塑件中部有4個(gè)高2.2

mm，長(zhǎng)11

mm的內(nèi)凸臺(tái)，需采用抽芯機(jī)構(gòu)，底部有2

×

2

mm、12

mm3個(gè)通孔，因此可以利用推桿、活動(dòng)型芯、活動(dòng)鑲件與模板的配合間隙進(jìn)行排氣，其配合間隙不能超過0.04

mm，一般為0.03～0.04

mm。該塑件雖然屬于薄殼深腔類塑件，但塑件底部有2

×

2

mm、12

mm3個(gè)通孔，在開模及脫模過程中不會(huì)形成真空負(fù)壓現(xiàn)象，因此不需要設(shè)計(jì)引氣系統(tǒng)。三、任務(wù)實(shí)施

（二）能力強(qiáng)化訓(xùn)練—電池盒蓋模具設(shè)計(jì)初步成型塑料制件—電池盒蓋（如圖2-46所示），結(jié)合任務(wù)2訓(xùn)練，繼續(xù)完成以下內(nèi)容：P120-122①確定型腔數(shù)及布置；②選擇分型面；③設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)；④設(shè)計(jì)排氣系統(tǒng)；⑤設(shè)計(jì)引氣系統(tǒng)。建議自學(xué)并完成相應(yīng)連續(xù)作業(yè)72

熱流道注射模在每次注射成型后，只需取出制品而流道的料不取出，讓流道里的料始終處于一種熔融狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)了無廢料加工，大大節(jié)約了塑料，并且有利于成型壓力的傳遞，保證產(chǎn)品質(zhì)量，縮短成型周期，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，同時(shí)容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。1．熱流道注射工藝四、知識(shí)拓展——熱流道澆注系統(tǒng)73

熱流道澆注系統(tǒng)亦稱無流道澆注系統(tǒng)，它是注射模澆注系統(tǒng)的重要發(fā)展方向。熱流道澆注系統(tǒng)內(nèi)的塑料始終處于熔融狀態(tài)，壓力損失小，可以對(duì)多點(diǎn)澆口、多型腔模具及大型塑件實(shí)現(xiàn)低壓注射；沒有澆注系統(tǒng)凝料，實(shí)現(xiàn)無廢料加工，省去了去除澆口的工序，節(jié)省人力、物力。適用于無流道模具成型的塑料，最好具有以下一些特性：（1）熱穩(wěn)定性好：加工溫度范圍寬，粘度隨溫度改變而變化較小，即使在較低溫度下仍具有較好的流動(dòng)性。在高溫下具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性，不易分解。

（2）對(duì)壓力敏感，不加注射壓力時(shí)不流動(dòng)，但施以較低的壓力即可流動(dòng)。

（3）熱變形溫度高，塑件可在較高的溫度下快速固化脫模，以縮短成型周期。

（4）熱導(dǎo)率高，熱量能迅速帶走，可縮短冷卻時(shí)間。

（5）比熱容小，塑料凝固所需放出的熱量和塑料熔融所需吸收的熱量均少，使熔融和固化所需時(shí)間較短。四、知識(shí)拓展——熱流道澆注系統(tǒng)74

絕熱流道單型腔絕熱流道多型腔絕熱流道加熱流道單型腔加熱流道多型腔加熱流道閥式澆口熱流道熱流道澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)四、知識(shí)拓展——熱流道澆注系統(tǒng)75（一）絕熱流道1．單型腔絕熱流道主流道和分流道做得相當(dāng)粗大，塑料熔體冷凝成固化層：絕熱、使用前后清理流料貯料井（為塑件體積的1/3~1/2）也稱井式噴嘴或者絕熱主流道。主要適用于成型周期較短（每分鐘注射次數(shù)不少于3次）的塑件成型杯外采用空氣隙絕熱。表5.4主流道杯的推薦尺寸圖3-44四、知識(shí)拓展——熱流道澆注系統(tǒng)圖3-44井坑式噴嘴

1—噴嘴2—定位圈3—主流道杯4—定模761．單型腔絕熱流道也稱井式噴嘴或者絕熱主流道。表3-8主流道杯的推薦尺寸（一）絕熱流道四、知識(shí)拓展——熱流道澆注系統(tǒng)7