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塑料模具设计电子工业出版社塑料模具设计第7章浇注系统和排气系统设计注塑模浇注系统是指注射机喷嘴到型腔之间的进料通道，其中包括主流道、分流道、浇口和冷料穴。浇注系统有热流道与普通（冷）流道两种主要形式。设计浇注系统时，首先要了解塑料及其流动特性，根据流动比范围确定主流道、分流道、浇口的长度尺寸，再根据计算确定流道截面尺寸。设计时应尽量均匀布置或使各浇口处的熔体压力降相等，这样才能保证制品的质量。浇注系统设计的合理与否直接影响到制品的性能和模具结构的复杂程度，是模具设计的主要内容之一。塑料模具设计第7章浇注系统和排气系统设计7.1浇注系统设计7.2浇道凝料的脱模机构设计7.3排气系统设计塑料模具设计第7章浇注系统和排气系统设计7.1浇注系统设计7.1.1浇注系统的组成普通浇注系统的组成塑料模具设计第7章浇注系统和排气系统设计7.1.2浇注系统设计要点1．流道应尽量减少弯折，表面粗糙度为Ra1.6～Ra0.8mm。2．应考虑模具是一模一腔还是一模多腔，浇注系统应按型腔布局设计，尽量与模具中心线对称。3．制品投影面积较大时，应避免在模具的单面开设浇口，否则会造成注塑时模具受力不均。4．应考虑去除浇口方便，修正浇口时在制品上不留或少留痕迹，以保证制品的外观。当采用点浇口时，为了确保分流道的脱落，还应注意脱浇口位置的设计。5．一模多腔时，应防止将大小相差悬殊的制品放在同一付模具内。6．在设计主流道时，避免熔融的塑料直接冲击小直径型芯及嵌件，以免产生弯曲或折断。塑料模具设计第7章浇注系统和排气系统设计7．在满足塑料成形和排气良好的前提下，要选取最短的流程，这样可缩短填充时间。8．浇注系统的位置力求在分型面上，便于加工并易于快速、均匀、平稳地充满型腔。9．大批量生产制品，在保证产品质量前提下，要缩短冷却时间及成形周期，浇注系统应自动脱落并自动与制品分离，以利实现自动化生产。10．因主流道处有收缩现象，若塑料制品在这个部位要求精度较高时，主流道应留有加工余量或修正余量。11．浇口的位置应保证塑料熔体流入型腔时，对着型腔中宽敞、厚壁部位，以便于熔体的流入。12．尽量避免使制品产生熔接痕，或使其熔接痕产生在制品不重要的部位。塑料模具设计第7章浇注系统和排气系统设计7.1.3主流道设计1．主流道的结构1）整体式主流道2）组合式主流道3）浇口套式主流道主流道的结构塑料模具设计第7章浇注系统和排气系统设计2．主流道的设计（1）垂直式主流道设计1）为便于从主流道中拉出浇注系统的凝料，主流道多设计成圆锥形，其锥角α取2°～4°，流动性差的塑料可取3°～6°，流道壁表面粗糙度Ra取0.4~0.8mm。主流道各部尺寸塑料模具设计第7章浇注系统和排气系统设计2）主流道始端凹球面半径R比注塑机喷嘴球直径大1～2mm，凹球面深度H取2～5mm，主流道始端入口直径d应比注塑机喷嘴孔直径大0.5～1mm，其值根据注塑机喷嘴尺寸选取。3）在保证塑件成形良好的情况下，主流道的长度尽量短，否则会使主流道的凝料增多，压力损失加大，熔体降温过多而影响成形，主流道的长度一般应小于60mm。4）由于主流道与高温的塑料熔体和喷嘴反复接触碰撞，所以主流道部分常设计成可拆卸的主流道浇口套，以便选用优质钢材和热处理。5）主流道大端直径D在4～12mm范围内。主流道直径不应过小，否则会引起熔体中热量和压力过多损失而导致流动性差。但也不能过大，过大易形成涡流，使制品产生气孔。塑料模具设计第7章浇注系统和排气系统设计（2）倾斜式主流道设计倾斜式主流道的形式倾斜式直浇口实例塑料模具设计第7章浇注系统和排气系统设计7.1.4分流道设计1．分流道的设计原则（1）熔体应以最短的路径、最小的热量和压力损失，快速射入型腔。在分流道的设计上一要短，二要使粗糙度降到最低，三容积要小，四要少折弯。（2）熔体从各浇口进入型腔的温度和压力应相同，以保证各型腔中制品的收缩率相同。（3）分流道的转折处应以圆弧过渡，与浇口的连接处应加工成斜面，以利熔体的流动。（4）在保证足够的注射压力时，分流道的截面和长度应尽量取小值。（5）便于加工，便于使用标准刀具，避免制造专用刀具。（6）如图所示，每一节流道要比下一节流道大10～20％。塑料模具设计第7章浇注系统和排气系统设计分流道尺寸塑料模具设计第7章浇注系统和排气系统设计2．分流道的截面形状及尺寸常用的分流道截面形状有圆形、U形、梯形、半圆形、抛物线形和矩形等。分流道截面形状和尺寸应根据塑件的结构和分流道的长度等因素来确定。分流道的截面形状塑料模具设计第7章浇注系统和排气系统设计常用梯形和U形分流道的截面形状和尺寸塑料模具设计第7章浇注系统和排气系统设计3．分流道的长度和位置为了便于机械加工及凝料脱模，分流道一般设置在分型面上，长度尽可能短，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失。分流道的位置可单独开设在定模板或动模板上，也可同时开设在分型面两侧的动、定模板上，待合模后形成所需截面的分流道。为了流道凝料的顺利脱模及有效控制流道尺寸与加工精度，通常将分流道单独开设在分型面某一侧的模板上。4．分流道的表面粗糙度分流道的表面粗糙度一般取Ra1.6mm左右，不需要很低，这样可增加对外层塑料熔体的流动阻力，使外层熔体冷却皮层固定，形成绝热层，有利于中心塑料熔体的流动充模。塑料模具设计第7章浇注系统和排气系统设计5．分流道及型腔的布置和排列分流道的平衡式布置分流道的非平衡式布置塑料模具设计第7章浇注系统和排气系统设计型腔布置时应注意的问题1）尽可能采用平衡式布置。2）采用非平衡式布置时，必须注意流道和浇口的平衡。3）型腔的圆形排列所需的模板尺寸大，虽有利于浇注系统的平衡，但加工较麻烦。4）型腔布置和浇口开设部位应力求对称，以防止模具承受偏载而产生溢料现象。5）尽量使型腔排列紧凑，以减小模具外形尺寸，减轻模具重量。型腔布置力求对称型腔布置力求紧凑塑料模具设计第7章浇注系统和排气系统设计6．分流道与浇口的连接分流道与浇口的连接形式及尺寸关系塑料模具设计第7章浇注系统和排气系统设计7.1.5浇口设计1．浇口的作用（1）由于浇口处截面最小，因此流速也最快，可使熔体以最快的速度进入并充满型腔。（2）当型腔被熔体充满后，随着温度的下降，浇口处熔体能迅速冷却固化，将型腔封闭，可防止型腔内未冷却的熔体回流出来。（3）由于浇口截面狭窄，所以浇口处塑料强度很低，容易断裂，便于制品脱落。（4）浇口的长度和截面尺寸可以在试模时适当调整，由此来调整浇口处熔体的凝固时间，以及熔体充模时的流动性能。（5）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，还可以用来控制熔接痕在塑件上的位置。塑料模具设计第7章浇注系统和排气系统设计2.浇口的位置（1）浇口应尽量开设在塑件截面最厚处，这样，浇口处冷却较慢，有利于熔体通过浇口往型腔中补料，故不易出现凹陷等缺陷。（2）浇口的位置应使熔体的流程最短、流向变化最小，能量损失最小。（3）浇口的位置应有利于型腔内气体的排出。若进入型腔的熔体过早地封闭型腔，会使型腔中的气体难以排出，以至影响制品质量，这时，应在熔体到达型腔的最后位置开设排气槽，以利排气。（4）浇口位置应开设在正对型腔壁或粗大型芯的位置，使高速熔体直接冲击在型腔或型芯壁上，从而改变流向、降低流速，平稳地充满型腔，可消除塑件上明显的熔接痕，避免熔体出现破裂。（5）浇口的数量切忌过多，若从几个浇口进入型腔，产生熔接痕的可能性会大大增加，如无特殊需要，不要设置两个以上的浇口。塑料模具设计第7章浇注系统和排气系统设计（6）浇口位置应使熔体从主流道到型腔各处的流程相同或相近，以减少熔接痕的产生。（7）对于有型芯或嵌件的塑件，特别是有细长型芯的筒形塑件，应避免偏心进料，以防止型芯弯曲或嵌件移位。（8）浇口的位置应避免引起熔体断裂的现象，当小浇口正对着宽度和厚度很大的型腔时，高速熔体通过浇口会受到很高的剪切应力，由此产生喷射和蠕动等熔体断裂现象。而喷射的熔体易造成折叠，使制品上产生波纹痕迹。（9）塑料熔体在通过浇口高速射入型腔时，会产生定向作用，浇口位置应尽量避免高分子的定向作用产生的不利影响，而应利用这种定向作用对塑件产生有利影响。上述浇口位置的选择原则，在应用时可能会产生矛盾，应该根据实际情况灵活处理，综合评价选择最优化的浇口位置。塑料模具设计第7章浇注系统和排气系统设计3．浇口类型（1）直浇口直浇口直接浇口的应用塑料模具设计第7章浇注系统和排气系统设计（2）侧浇口侧浇口的截面形状塑料模具设计第7章浇注系统和排气系统设计（3）搭接浇口L1=0.2～0.7H=NSB=30ANL2=H+2B塑料模具设计第7章浇注系统和排气系统设计（4）扇形浇口扇形浇口扇形浇口的尺寸形式L=1.3H1=NSH2=DBH1B=30AN塑料模具设计第7章浇注系统和排气系统设计（5）平缝式浇口平缝式浇口的形式L=1.3b=(0.75～1)BH=0.7NS塑料模具设计第7章浇注系统和排气系统设计（6）护耳式浇口护耳式浇口护耳式浇口的尺寸形式1-护耳2-主流道3-分流道4-浇口L1≥1.5L2≥1.5Db=(1.5～2)H1H1=0.9SH=0.7S塑料模具设计第7章浇注系统和排气系统设计（7）点浇口点浇口的结构塑料模具设计第7章浇注系统和排气系统设计（8）潜伏浇口潜伏浇口的形式1－定模板；2－塑件；3－动模板；4－推杆；5－浇口；6－分流道塑料模具设计第7章浇注系统和排气系统设计（9）盘形浇口盘状浇口、分流浇口塑料模具设计第7章浇注系统和排气系统设计（10）环形浇口外环形浇口内环形浇口塑料模具设计第7章浇注系统和排气系统设计（11）轮幅式浇口塑料模具设计第7章浇注系统和排气系统设计（12）爪形浇口塑料模具设计第7章浇注系统和排气系统设计4．浇口的选择（1）按塑料品种选择浇口塑料品种不同，熔体黏度不同，而且成形的温度区间不同，要求的浇口形式也不同。（2）按制品大小和结构复杂性选择浇口塑料制品一般分深腔型、浅腔型和平板型三类形状，这三类形状又有大小之分、结构简单和复杂之分。深腔型形状分为桶形和管状形。浅腔型形状分为盒形、罩形、壳形盒和筒形。（3）按制品质量选择浇口制品表面质量要求高的选择点浇口、侧浇口、潜伏浇口和爪形浇口等小截面浇口浇注。质量要求高的扁平形状制品适合扇形浇口和薄片浇口浇注；强度要求高的管状制品选择内环形浇口浇注。塑料模具设计第7章浇注系统和排气系统设计7.2浇道凝料的脱模机构设计1.推杆推出式脱浇道凝料的结构推杆推出脱模浇道凝料1、2、3－推杆；4－动模板塑料模具设计第7章浇注系统和排气系统设计2.推板推出式脱浇道凝料的结构推板推出式脱浇道凝料结构1－主流道推杆；2－型芯固定板；3－型芯；4－推板；5－定模型腔板塑料模具设计第7章浇注系统和排气系统设计3.点浇口浇注系统凝料的自动推出点浇口浇注系统凝料脱出机构塑料模具设计第7章浇注系统和排气系统设计7.3排气系统的设计1.利用配合间隙排气2.在分型面上开设排气槽3.利用排气塞排气4.流道排气利用排气塞排气分型面上的排气槽塑料模具设计第7章浇注系统和排气系统设计复习思考题：什么是浇注系统，其设计原则是什么？如何设计分流道？浇口有哪些基本类型和特点，各自的应用场合是什么？如何选择浇口的位置？为什么模具要考虑排气？常用的排气方法有哪些？