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任务三塑件在模具中得成型位置确定与浇注系统设计一、教学目的：1使学生熟悉型腔的数量和排列方式、分型面的选择对注塑结果的影响。2熟悉浇注系统的组成及设计原则，掌握浇口设计对于注塑结果的影响二、教学重点：1型腔数量和排列方式，分型面选择对注塑结构的影响。2浇注系统的设计原则；3浇口设计对于注塑结果的影响；三、教学难点：1塑料模具分型面选择原则的理解；2浇注系统组成及设计原则。3如何选择正确的浇口设计方案四、教学时数：学时，其中实践性教学学时。五、习题六、教学后记1塑件在模具中的成型位置注射模每次注射循环所能成型的塑件数量是由模具的型腔数量决定的，型腔数量及排列方式、分型面的位置确定等决定了塑料制件在模具中的成型位置。1.1型腔数目的确定型腔数目确定的方法：A在设计时，先确定注射机的型号，再根据所选用的注射剂的技术规格及塑件的技术要求，计算出选取的型腔数目；B设计时，根据经验先确定型腔的数目，然后根据生产条件进行校核计算。型腔数目确定需要考虑的因素：A考虑塑料制件的批量和交货周期。B质量的控制要求，多腔模不能生产高精度模具，没增加一个型腔，塑件精度就降低4%--8%。C成型的塑料品种与塑件的形状尺寸。D所选用的注射机的技术规格。根据注射机的额定注射量及额定锁模力算出型腔数目。型腔数目的确定既要保证最佳的生产经济性，技术上又要保证产品的质量，也就是应保证塑料制件的最佳技术经济性。1．2型腔的布局型腔的布置与浇注系统的布置密切相关。型腔的排布应使每个型腔浇口处有足够的压力，以保证塑料熔体同时、均匀地充满型腔。使各型腔的塑件内在质量均一稳定，这要求型腔与主流道制件的距离尽可能最短，同时采用平衡的流到和合理的浇口尺寸以及均匀冷却。1.3分型面的选择1.3.1分型面及其基本形式分型面——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。一副模具根据需要可能有一个或两个以上的分型面。单分型面塑料模即只有一个分型面的塑料模具。分型面可以垂直于合模方向或倾斜于合模方向，也可能平行于合模方向。（合模方向指上模与下模、动模与定模闭合的方向）分型面的表示方法：用罗马数字表示模具上顺序打开的分型面，并用箭头标明模具运动方向。1.3.2.分型面的形状常见的有平面、斜面、阶梯面以及曲面形状的分型面。最简单的是平面形状的分型面，但为了适应塑件成型的需要与便于塑件脱模，也可采用后三种分型面（分型面加工较麻烦，但型腔加工却比较容易）。1.3.3.分型面选择原则⑴便于塑件的脱模A在开模时塑件应尽可能留于下模或动模内B应有利于侧面分型和抽芯C应合理安排塑件在型腔中的方位⑵考虑塑件的外观⑶保证塑件尺寸精度要求⑷有利于防止溢料和考虑飞边在塑件上的部位⑸有利于排气⑹考虑脱模斜度对塑件尺寸的影响⑺尽量使成型零件便于加工注：不能符合上述选择原则时，应根据实际情况满足塑件的主要要求为宜。2浇注系统设计2.1.浇注系统的组成及设计原则浇注系统：指由注射机喷嘴中喷出的塑料进入模具开始到型腔为止的流动通道。作用：使塑料熔体平稳有序地填充型腔，并在填充和凝固过程中，将型腔内的气体顺利排出，且将注射压力充分传递到各个部分，以获得组织紧密的塑件。分类：普通浇注系统（冷流道）和无流道凝料浇注系统（热流道、绝热流道）2.1.1普通浇注系统组成浇注系统由主流道、分流道、浇口、冷料穴组成。（1）主流道：是指从注射机喷嘴与模具的接触部位起到分流道为止的一段流道。主流道与注射机喷嘴在一条线上，是熔料进入模具时最先经过的通道，主要起将熔体从喷嘴引入模具得作用。（2）分流道：是指介于主流道和浇口之间的一段通道，主要起分流与转向作用，是浇注系统的断面变化和熔体流动转向的过度通道。（3）浇口：又称进料口，它是分流道与形腔之间的狭窄部分，也是浇注系统中最短小的部分。能使熔料产生加速，便于充满型腔，且有利于封闭型腔口，防止熔体倒流。也便于在成型后浇注系统凝料与塑件分离。（4）冷料穴：起作用是储藏注射间隔期间产生的冷料头，以防止冷料进入型腔而影响塑件质量，或甚至堵塞浇口。冷料穴一般设置在主流道末端，当分流道较长时，末端也应开设冷料穴。2.1.2浇注系统设计原则（1）适应塑料的成型性能；了解被成型的塑料熔体的流动特性以及温度、剪切速率对粘度的影响。浇注系统要适应所用塑料的成型性能，以保证成型塑件的质量。（2）去除与修整浇口方便，并保证塑件外观质量，尽量避免或减少产生熔接痕熔接痕的存在主要会影响外观，使得产品的表面较差；而出现熔接痕的地方强度也会较差。（3）利于排出型腔中的气体；合理的浇注系统应能顺利地引导塑料熔体充满型腔，并能平稳地排出型腔中的气体，避免产生喷射和不稳定地流动。（4）防止型芯的变形和嵌件的位移；合理的浇注系统应避免熔体直接冲击细小的型芯和嵌件防止小型芯产生变形或者嵌件位移。（5）尽量减少转弯，采用较短的流程充满型腔；对于较大型腔，应力求以较短的流程充满型腔降低熔体的压力损失和热量损失（6）尽可能做到同步填充；一模多腔情形下，要让进入每一个型腔的熔料能夠同时到达，而且使每个型腔入口的压力相等。2.2普通浇注系统的设计2.2.1主流道设计主流道一般位于模具中心线上，与注射机喷嘴重合。设计要点：A便于凝料拔出，主流道截面设计成锥形（锥度2~4°，粘度大的塑料可取3~6°），设计主流道截面直径时，注意喷嘴轴线和主流道轴线对中，主流道进口端直径比注射机喷嘴孔直径大0.5~1mm，进口端凹下的球面半径比喷嘴球面半径大1~2mm；B主流道长度根据模具结构尺寸确定，应尽可能的短，以减少冷料量、减小压力和热量的损失）；C采用浇口套。由于主流道要与高温的塑料和喷嘴反复接触和碰撞，容易损坏，而且要穿过几块模板，易溢料。（浇口套常采用标准件，材料取45钢，装配后的加工。）D主流道与分流道结合处采用圆角过渡，半径r为1~3mm，以减少料流转向过度时的阻力。2.2.2分流道设计分流道使塑料熔体的流向得到平稳的转换并尽快地（达到浇口）充满型腔。要求：热量和压力损失最少，塑料量最少；均匀的充满各个模腔；比表面积最小。⑴分流道的截面形状及尺寸分流道断面面积过小，会降低单位时间内输送的塑料量，使填充时间延长，塑件会出现缺料、波纹等缺陷；分流道面积过大，不仅吉村空气增多，塑件容易产生气泡，而且增大塑料耗量，延长冷却时间。（粘度大或透明度要求高地塑料采用大截面积分流道）（2）分流道的布置形式流道排列的原则：排列紧凑，能缩小模板尺寸，减少流程，锁模力力求平衡。流道的布置：自然平衡，人工平衡（3）分流道的设计要点A分流道的断面和长度设计，应在保证顺利冲模的前提下，尽量取小，尤其对于小型塑件更为重要。B分流道的表面不必很光滑，这样流道内料流的外层流速较低，容易冷却而形成固定表皮层，有利于流道保温。C分流道较长时，其末端应设置冷料穴。D分流道与浇口的连接应光滑过渡，以利于熔体的流动及填充。2.2.3.冷料穴与拉料杆设计冷料穴用于贮存冷料，拉出凝料。⑴带钩行拉料杆的冷料穴图a带钩形拉料杆冷料穴，图b锥形冷料穴，图c圆环槽冷料穴1-定模2-冷料穴3-动模4-拉料杆（2）锥形或沟槽型冷料穴（3）球头拉料杆的冷料穴（4）分流锥形拉料杆2.2.4浇口设计⑴浇口的作用浇口：连接分流道和型腔的桥梁,是浇注系统中最薄弱最关键的环节。浇口作用：注射时浇口对塑料熔体流入型腔起控制作用，注射后就，浇口固化，封锁型腔，防止熔体倒流。一般采用小浇口，因为小浇口：A熔料经狭小的浇口增速、增温，减低粘度，有利于填充型腔。B注射保压补缩后浇口处首先凝固封闭型腔，减小塑件的变形和破裂。C狭小浇口便于浇道凝料与塑件分离，修整方便。(2)浇口的断面形状及尺寸浇口断面形状常用圆形和矩形，浇口尺寸根据经验公式取下限，在试模过程中根据需要进行修模。浇口过小：易造成充填不足（短射）、收缩凹陷、熔接痕等外观缺陷，且成型收缩会增大。浇口过大：浇口周围产生过剩的残余应力，导致产品变形或破裂，且浇口去除加工困难等。⑵浇口的类型及特点2.2.5浇口位置的选择（1）浇口的尺寸及位置要避免料流产生喷射和蠕动（蛇形流）。（2）浇口开在塑件断面较厚的地方，有利于熔体流动和补缩。（3）浇口位置选择应使塑料流程最短，料流变向最少。（4）浇口位置要有利于型腔内的气体排出。（5）浇口位置的选择要尽量避免塑件的熔接痕。（6）浇口位置的选择应防止料流将型芯或嵌件挤压变形。