塑料注射模具設計課件

1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、相關知識（一）型腔（cavity）數量的確定及布局2.多型腔的排列圖3-1一模十六腔的3種排列方案按型腔布局形狀：直線排列、H形排列、圓形排列等，圓形排列1型腔的布置的形式二、相關知識（一）型腔（cavity）塑料注射模具設計課件塑料注射模具設計課件塑料注射模具設計課件5（2）型腔的布置原則①

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

二、相關知識（一）型腔（cavity）數量的確定及布局2.多型腔的排列

（a）不合理（b）合理（a）不合理（b）合理圖3-2型腔布置力求對稱圖3-3型腔布置力求緊湊5（2）型腔的布置原則二、相關知識（一）型腔（cavit第二節(jié)塑件在模具中的位置設計一、分型面的定義及表示方法——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，也叫合模面。分型面圖4-1分型面圖4-1分型面第二節(jié)塑件在模具中的位置設計一、分型面的定義及表示方法二、分型面的形狀(a)平面(b)斜面(c)階梯面(d)曲面第二節(jié)塑件在模具中的位置設計圖4-2分型面的形狀二、分型面的形狀(a)平面(b)斜面(c)階梯面(d)曲面第三、分型面的選擇原則1、有利于脫模2.有利于保證塑件質量3.有利于簡化模具結構4.有利于模具成型零件的加工

第二節(jié)塑件在模具中的位置設計三、分型面的選擇原則1、有利于脫模2.有利于保證塑件質量3.三、分型面的選擇原則有利于塑件脫模分型面要取在塑件的最大截面處第二節(jié)塑件在模具中的位置設計圖4-3分型面的選擇三、分型面的選擇原則有利于塑件脫模分型面要取在塑件的最大截三、分型面的選擇原則有利于保證塑件質量分型面的選擇要滿足塑件表面質量的要求

第二節(jié)塑件在模具中的位置設計圖4-4分型面的選擇三、分型面的選擇原則有利于保證塑件質量分型面的選擇要滿足塑三、分型面的選擇原則有利于保證塑件質量分型面的位置要有利于模具的排氣

第二節(jié)塑件在模具中的位置設計圖4-5分型面的選擇三、分型面的選擇原則有利于保證塑件質量分型面的位置要有利于三、分型面的選擇原則有利于保證塑件質量盡量減少塑件在分型面上的投影面積

第二節(jié)塑件在模具中的位置設計圖4-6分型面的選擇三、分型面的選擇原則有利于保證塑件質量盡量減少塑件在分型面三、分型面的選擇原則有利于保證塑件質量要滿足塑件的精度要求，比如同心度、同軸度、平行度等等

第二節(jié)塑件在模具中的位置設計圖4-7分型面的選擇三、分型面的選擇原則有利于保證塑件質量要滿足塑件的精度要求三、分型面的選擇原則有利于保證塑件質量分型面Ⅰ、Ⅱ哪個更能保證雙聯齒輪的同軸度要求？第二節(jié)塑件在模具中的位置設計圖4-8分型面的選擇三、分型面的選擇原則有利于保證塑件質量分型面Ⅰ、Ⅱ哪個更能三、分型面的選擇原則有利于保證塑件質量分型面的選擇也要有利于保證塑件的尺寸精度

第二節(jié)塑件在模具中的位置設計圖4-9分型面的選擇三、分型面的選擇原則有利于保證塑件質量分型面的選擇也要有利三、分型面的選擇原則有利于保證塑件質量要考慮飛邊在塑件上的位置第二節(jié)塑件在模具中的位置設計圖4-11分型面的選擇三、分型面的選擇原則有利于保證塑件質量要考慮飛邊在塑件上的三、分型面的選擇原則分型面的選擇要有利于簡化模具結構盡可能的避免側向分型或者抽芯第二節(jié)塑件在模具中的位置設計圖4-13分型面的選擇三、分型面的選擇原則分型面的選擇要有利于簡化模具結構盡可能三、分型面的選擇原則盡量地把側向分型抽芯機構留在動模一側

分型面的選擇要有利于簡化模具結構第二節(jié)塑件在模具中的位置設計圖4-14分型面的選擇三、分型面的選擇原則盡量地把側向分型抽芯機構留在動模一側分三、分型面的選擇原則塑件不止有一個抽芯的時候，在選擇分型面時要使較大的型芯與開模方向一致

分型面的選擇要有利于簡化模具結構第二節(jié)塑件在模具中的位置設計圖4-15分型面的選擇三、分型面的選擇原則塑件不止有一個抽芯的時候，在選擇分型面時三、分型面的選擇原則使塑件盡量留在動模一側

分型面的選擇要有利于簡化模具結構第二節(jié)塑件在模具中的位置設計圖4-16分型面的選擇三、分型面的選擇原則使塑件盡量留在動模一側分型面的選擇要有三、分型面的選擇原則要有利于模具成型零件的加工

斜分型面的型腔部分比平直分型面的型腔更容易加工第二節(jié)塑件在模具中的位置設計圖4-17分型面的選擇三、分型面的選擇原則要有利于模具成型零件的加工斜分型面的型實例：燈罩模具設計第二節(jié)塑件在模具中的位置設計圖4-18燈罩模具設計實例：燈罩模具設計第二節(jié)塑件在模具中的位置設計圖4-15.3普通澆注系統(tǒng)設計任務導入：澆注系統(tǒng)：指由注射機噴嘴中噴出的塑料進入型腔的流動通道。作用：使塑料熔體平穩(wěn)有序地填充型腔，并在填充和凝固過程中把注射壓力充分傳遞到各個部分，以獲得組織緊密的塑件。分析如圖所示防護罩塑件，材料為ABS,大批量生產，要求塑件外側表面光滑，下端外沿不允許有澆口痕跡。試設計其澆注系統(tǒng)。5.3普通澆注系統(tǒng)設計5.3普通澆注系統(tǒng)設計一、系統(tǒng)組成二、澆注系統(tǒng)設計原則三、主流道設計四、分流道設計五、澆口的設計六、冷料穴和拉料桿的設計七、排氣與引氣系統(tǒng)的設計5.3普通澆注系統(tǒng)設計一、系統(tǒng)組成5.3普通澆注系統(tǒng)設計普通澆注系統(tǒng)：冷流道無流道凝料澆注系統(tǒng)：熱流道、絕熱流道普通澆注系統(tǒng)分為：直澆注系統(tǒng)：主流道軸線⊥分型面→臥式、立式注射機橫澆注系統(tǒng)：主流道軸線∥分型面→角式注射機（動畫集）一、系統(tǒng)組成：主流道、分流道、澆口、冷料穴。5.3普通澆注系統(tǒng)設計普通澆注系統(tǒng)：冷流道一、系統(tǒng)組成：二、相關知識（三）澆注系統(tǒng)設計1.普通澆注系統(tǒng)的組成與設計原則（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噴嘴到型腔之間的進料通道。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

Page26二、相關知識（三）澆注系統(tǒng)設計1.普通澆注系統(tǒng)的組成與設塑料模具的澆注系統(tǒng)塑料模具的澆注系統(tǒng)1.主流道：把塑料熔體引入模具。2.分流道：平穩(wěn)地轉向和分流3.澆口：流道中最狹小的部分作用：①調節(jié)、控制料流速度②調節(jié)、控制補縮時間③防倒流4.冷料穴：儲存冷料，防止冷料進入型腔。①堵塞澆口②影響塑件質量澆注系統(tǒng)的設計是否適當，直接影響成型品的外觀、物性、尺寸精度和成型周期。1.主流道：把塑料熔體引入模具。二、澆注系統(tǒng)設計原則1.適應塑料的工藝性2.排氣良好3.流程要短4.避免料流直沖型芯或嵌件5.修整方便，保證制品外觀質量6.防止塑料制品變形7.澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積應盡量小，容積也應盡量少8.澆注系統(tǒng)的位置盡量與模具的軸線對稱，澆注系統(tǒng)與型腔的布置應盡量減小模具的尺寸。二、澆注系統(tǒng)設計原則1.適應塑料的工藝性三主流道設計作用：是連接注射機噴嘴和模具的橋梁，是熔料進入型腔最先經過的部位。設計要點:（1）截面形狀、錐度、孔徑、長度、球面R、圓角r是注射機噴嘴與型腔或與分流道連接的這一段進料通道，它與注射機噴嘴在同一軸心線上。三主流道設計作用：是連接注射機噴嘴和模具的橋梁，是熔料進入四、主流道設計與制造主澆道穿過兩塊模板時應呈階梯狀，或采用澆口套第三節(jié)澆注系統(tǒng)的設計圖4-26

主流道(a)(b)四、主流道設計與制造主澆道穿過兩塊模板時應呈階梯狀，或采用澆四、主流道設計與制造定位環(huán)與澆口套的關系第三節(jié)澆注系統(tǒng)的設計圖

4-27定位環(huán)與澆口套四、主流道設計與制造定位環(huán)與澆口套的關系第三節(jié)澆注系統(tǒng)的設（4）澆口套常采用標準件，材料取45鋼，裝配后的加工。（4）澆口套常采用標準件，材料取45鋼，裝配后的加工。四分流道設計作用：使塑料熔體的流向得到平穩(wěn)的轉換并盡快地充滿型腔。分流道的截面形狀分流道的尺寸分流道的布置分流道的設計要點四分流道設計作用：使塑料熔體的流向得到平穩(wěn)的轉換并盡快地充流道的截面形狀會影響到塑料在澆道中的流動以及流道內部的熔融塑料的體積。1.分流道的截面形狀流道的截面形狀會影響到塑料在澆道中的流動以及流道內部的熔融塑圓形截面優(yōu)點：阻力最小，熱量損失最小，熔體降溫也最慢，熱塑性塑料易用缺點：制造較困難矩形截面流動阻力最大，傳熱最快，熱量損失最大，熱固性塑料宜用。圓形截面優(yōu)點：阻力最小，熱量損失最小，熔體降溫也最慢，熱塑性梯形截面加工容易，且熱量損失和流動阻力也不大梯形截面加工容易，且熱量損失和流動阻力也不大六角形截面其面積僅為圓形流道的82%，是最理想的澆道，但是制造不易，通常不考慮使用。U形截面加工容易，且熱量損失和流動阻力也不大加工容易，且熱量損失和流動阻力也不大六角形截面其面積僅為圓形流道的82%，是最理想的澆道，但是制2.分流道的尺寸設計B=1.25D

流動性好的塑料（如聚乙烯、尼龍等）應取較小截面流動性差的塑料（如聚碳酸酯、聚砜等）應取較大截面2.分流道的尺寸設計B=1.25D流動性好的塑料（如聚乙烯

流道的直徑過大：不僅浪費材料,而且冷卻時間增長,成型周期也隨之增長,造成成本上的浪費。

流道的直徑過?。翰牧系牧鲃幼枇Υ?易造成充填不足,或者必須增加射出壓力才能充填。因此流道直徑應適合產品的重量或投影面積。一般比主流道大端小1-2mm流道直徑(mm)產品重量(g)49563758375以上1012大型流道直徑(mm)投影面積(cm2)410以下6200850010120012大型流道的直徑過大：不僅浪費材料,而且冷卻時間增長,成3.分流道的布置

平衡式分布同時均衡進料，同時充滿型腔?？梢詫崿F對個型腔塑件壓實和保壓，獲得尺寸相同、物理性能良好的塑件。有圓形排列和H形排列3.分流道的布置平衡式分布3.分流道的布置

非平衡式分布不能同時均衡充滿型腔。不能實現同時壓實和保壓，塑件尺寸正確性低、物理性能差。有直線形排列和H型排列。3.分流道的布置非平衡式分布4.分流道的設計要點①分流道設計盡可能使熔融塑料從主流道到各澆口的距離相等。②每一節(jié)流道要比下一節(jié)流道大10～20％③分流道的截面厚度要大于制品的壁厚。4.分流道的設計要點①分流道設計盡可能使熔融塑料從主流道到各五澆口的設計1.澆口的作用澆口：連接分流道和型腔的通道,是澆注系統(tǒng)中最薄弱最關鍵的環(huán)節(jié)。

熔料經狹小的澆口增速、增溫，利于填充型腔。注射保壓補縮后澆口處首先凝固封閉型腔，減小塑件的變形和破裂。狹小澆口便于澆道凝料與塑件分離，修整方便。五澆口的設計1.澆口的作用澆口：連接分流道和型腔的通道,澆口的位置、數量、形狀、尺寸等是否適宜直接影響到產品外觀、尺寸精度、物理性能和成型效率。澆口過大：澆口周圍產生過剩的殘余應力,導致產品變形或破裂,且澆口的去除加工困難等。澆口過?。阂自斐沙涮畈蛔?短射)、收縮凹陷、熔接痕等外觀上的缺陷,且成型收縮會增大。澆口的位置、數量、形狀、尺寸等是否適宜直接影響到產品外觀、尺2.澆口的類型及特點:1）直接澆口（主流道型澆口）：特點：澆口由主流道直接進料，故熔體的壓損小，成型容易，因此適用于任何塑料缺點：澆口處固化慢，成型周期較長；容易產生殘余應力，澆口處易出現裂紋或翹曲變形；去除澆口不便，制品有明顯的澆口痕跡。應用：廣泛應用于單型腔模具，常用于成型大而深的塑件。主要參數：小端直徑d、斜度、長度、大端直徑D直接澆口廣泛應用于單型腔模具2.澆口的類型及特點:1）直接澆口（主流道型澆口）：特點：澆直接澆口變異形式：→中心澆口①盤形澆口：內側有開口的圓柱體、圓形塑件②環(huán)形澆口：熔料沿著環(huán)狀澆口中心向下流動③輪副澆口：易產生熔接痕④爪形澆口：自動定位作用直接澆口變異形式：→中心澆口①盤形澆口：內側有開口的圓柱體、環(huán)形澆口熔料自由地沿著環(huán)狀澆口中心部分流動，然后熔料向下流動充填模具。應用：內側有開口的圓柱體、圓形塑件環(huán)形澆口環(huán)形澆口熔料自由地沿著環(huán)狀澆口中心部分流動，環(huán)形澆口輪副澆口又稱四點澆口或十字澆口。適用于管狀、扁平、淺環(huán)形或帶孔塑料制品，且澆口容易去除和節(jié)省材料。缺點：易產生熔接痕，且熔接痕的數量可能較多。輪副澆口輪副澆口又稱四點澆口或十字澆口。適用于管狀、扁平、淺環(huán)形或帶圓盤澆口經常用于成型內側有開口的圓柱體或圓形制品。此類澆口適用同心、且尺寸的要求嚴格、及不容許有熔接痕生成的塑料制品。爪形澆口又稱雨傘狀澆口，具有自動定位作用。適用于高管形或同軸度要求較高，且中心孔直徑較小制品成型。圓盤澆口爪形澆口圓盤澆口經常用于成型內側有開口的圓柱體或圓形制品。此類澆口適2）側澆口：塑料熔體從塑件的一側進料特點：側澆口一般開設在分型面上，澆口去除方便；但壓損大、殼形件排氣不便、易產生熔接痕。應用：應用廣泛，適合于多型腔模主要參數：厚度H為0.4-6.4mm,寬度W為16-12.7mm,表5-62）側澆口：塑料熔體從塑件的一側進料特點：側澆口一般開設在分2）側澆口2）側澆口側澆口的變異形式：扇形澆口、薄片澆口扇形澆口特點：適用于面積較大的平板件、薄壁件和透明件。扇形澆口前端寬度較大，容易使塑料熔體平穩(wěn)均勻填充，得到質量較高的塑件；缺點：剪切較一般澆口困難。典型澆口尺寸：厚度0.25-1.6mm側澆口的變異形式：扇形澆口、薄片澆口扇形澆口特點：適用于面積扇形澆口扇形澆口薄片澆口特點：澆口的厚度減薄，寬度同塑件的寬度做成一致。這類澆口，塑料熔體在充模時進料均勻，各處料流速度大致相同，模腔內氣體易排出，避免了使用側澆口時容易在塑件上產生的熔接痕；但澆口去除較困難，澆口痕跡明顯。應用：適用于薄板狀或長條狀塑件。主要參數：厚度為0.25-0.63mm,其長度必須短，約為0.63mm。薄片澆口特點：澆口的厚度減薄，寬度同塑件的寬度做成一致。這類3）點澆口特點：澆口位置選擇靈活，澆口殘留痕跡小，易取得澆注系統(tǒng)地平衡，也利于自動化操作；但由于澆口的截面積小，流動阻力大，需提高注射壓力，宜用于成型流動性好的塑料；開模時點澆口自動脫落。應用：適用于多型腔、三板式模具。常用于成型各種殼類、盒類塑件。3）點澆口特點：澆口位置選擇靈活，澆口殘留痕跡小，易取得澆3）點澆口注意：點澆口成型薄壁塑件，易在點澆口附近出產生變形甚至開裂。將澆口對面的壁厚增加并以圓弧R過渡，還有可以儲存冷料。3）點澆口注意：點澆口成型薄壁塑件，易在點澆口附近出產生變點澆口的變異形式→潛伏式澆口特點：又稱剪切澆口，開設在分型面以下，推出時能實現澆口的自動切斷；脫模后澆口處平整，無需后加工。缺點：加工較困難，不易推出。應用：多用于塑件外觀不允許有澆口痕跡。適用于軟性塑料，如聚乙烯。（動畫）點澆口的變異形式→潛伏式澆口特點：又稱剪切澆口，開設在分型面4）護耳澆口：側澆口+耳槽特點：又稱分接式澆口。澆口周圍產生的高剪切應力局限于輔助凸片，而凸片將在射出成型后去除。澆口去除較麻煩應用：專用于透明度高和要求無內應力的制品。4）護耳澆口：側澆口+耳槽特點：又稱分接式澆口。澆口周圍產生（4）澆口截面形狀及尺寸形狀：截面常用矩形和圓形，也有三角形的（爪形澆口）尺寸：a/澆口截面積/分流道截面積=0.03-0.09b/流動性差的塑料和尺寸較大、壁厚的制品，尺寸取較大值。c/常在設計時選擇較小尺寸，通過試模逐步修改增大（4）澆口截面形狀及尺寸形狀：截面常用矩形和圓形，也有三角形（5）澆口位置選擇原則①應避免制品缺陷：防止?jié)部谔幃a生噴射現象而在充填過程中產生波紋狀痕跡。采取措施：加大澆口尺寸；改變澆口類型→采用沖擊型澆口（5）澆口位置選擇原則①應避免制品缺陷：防止?jié)部谔幃a生噴射現（4）澆口位置②要有利于熔體的流動和補縮：當塑件壁厚不均勻時，澆口位置應開設在塑件壁最厚處，以利于塑料補縮，防止造成塑件表面凹陷或真空泡等缺陷。采用措施：應開設在塑件壁最厚處。（4）澆口位置②要有利于熔體的流動和補縮：當塑件壁厚不均勻時（5）澆口位置③應設在熔體流動時能量損失最小的部位：熔體流程最短，流向變化最少，以減少能量損失。流動比的校核采用措施：改變澆口位置或增加制品壁厚;流程比校核側澆口→直接澆口（5）澆口位置③應設在熔體流動時能量損失最小的部位：熔體流程（4）澆口位置④有利于型腔內氣體的排出采用措施：改變澆口位置最后充滿部分在分型面處（4）澆口位置④有利于型腔內氣體的排出（4）澆口位置⑤盡量減少或避免熔接痕：熔接紋會降低塑件的強度，并有損于外觀質量。采取措施：1.改變澆口類型或位置；2.增設溢料槽3.設置多澆口（4）澆口位置⑤盡量減少或避免熔接痕：熔接紋會降低塑件的強度（4）澆口位置采取措施：大型塑件采用多點進料，對稱的澆口多點澆口，縮短流程，避免產生熔接痕，還可以防止變形。（4）澆口位置采取措施：大型塑件采用多點進料，對稱的澆口多點（4）澆口位置⑥應避免熔體直接沖擊細長型芯或嵌件：當型芯為細而長時，若采用從型芯側向進料，容易使型芯受到熔體的沖擊而產生變形，造成塑件壁厚不一致。采用措施：改變澆口位置或類型（4）澆口位置⑥應避免熔體直接沖擊細長型芯或嵌件：當型芯為細（4）澆口位置（4）澆口位置（4）澆口位置⑧應避免開設在影響塑件外觀和有裝配要求的部位。分析下圖澆口的位置（4）澆口位置⑧應避免開設在影響塑件外觀和有裝配要求的部位。六、冷料穴與拉料桿設計

貯存冷料，拉出凝料。1、帶Z形頭拉料桿的冷料穴（1）在冷料穴底部有一根Z形頭的拉料桿，最常用的冷料穴形式。（2）拉料桿頭部的側凹能將主流道凝料鉤住，開模時使凝料滯留在動模一側，拉料桿是固定在推板上的，故凝料與拉料桿一起被推出機構從模具中推出。六、冷料穴與拉料桿設計貯存冷料，拉出凝料。變異形式→有帶推桿的倒錐形和環(huán)槽形冷料穴1.開模時，倒錐和圓環(huán)槽起拉料作用。推出時，利用推桿強制推出凝料。2.取出凝料時無需橫向移動，可實現自動化操作。3.倒錐和圓環(huán)槽尺寸不宜太大。4.適用于彈性較好的塑料成型。變異形式→有帶推桿的倒錐形和環(huán)槽形冷料穴2、帶球形頭拉料桿的冷料穴（1）熔體進入冷料穴后，緊包在球頭上，開模時，可以將凝料從主流道襯套中拉出。（2）由于球頭拉料桿固定在動模一邊的型芯固定板上，并不隨推件板而動，所以在推件板推動制品時就把流道凝料從球頭上強行脫出。（3）主要適用于彈性較好的塑料塑件。2、帶球形頭拉料桿的冷料穴變異形式→菌性拉料桿和錐形拉料桿變異形式→菌性拉料桿和錐形拉料桿3.無拉料桿冷料穴在主流道末端開設一錐形凹坑，在凹坑錐壁上垂直鉆一深度不大的小盲孔，開模時拉出凝料。注意：分流道應設計成S形或帶有撓性的形狀。3.無拉料桿冷料穴注意：1.冷料穴應沿流道方向設計；2.一般都設在主流道正面的模板上，其直徑稍大于主流道的大端直徑。3.當分流道較長，塑料熔體充模的溫降較大時也要求在其延伸端開設較小的冷料穴，以防止分流道末端的冷料進入型腔。塑料注射模具設計課件七、排氣和引起系統(tǒng)設計七、排氣和引起系統(tǒng)設計塑料注射模具設計課件塑料注射模具設計課件1.排氣系統(tǒng)的設計八、排氣系統(tǒng)設計⑵利用燒結金屬塊排氣：通氣孔直徑D不宜太大。第三節(jié)澆注系統(tǒng)的設計圖4-66排氣系統(tǒng)的設計1.排氣系統(tǒng)的設計八、排氣系統(tǒng)設計⑵利用燒結金屬塊排氣：通氣1.排氣系統(tǒng)的設計八、排氣系統(tǒng)設計⑶排氣槽排氣：適用于較大塑件或成型過程中有大量氣體產生的情況。排氣槽應開在型腔最后填充部位排氣槽不應正對操作工人第三節(jié)澆注系統(tǒng)的設計圖4-671.排氣系統(tǒng)的設計八、排氣系統(tǒng)設計⑶排氣槽排氣：適用于較大塑八、排氣系統(tǒng)設計⑷頂針排氣1.排氣系統(tǒng)的設計頂部視圖側視圖0.04mm可以用銑床、磨床加工頂針孔＝φ+0.01mm第三節(jié)澆注系統(tǒng)的設計圖4-68八、排氣系統(tǒng)設計⑷頂針排氣1.排氣系統(tǒng)的設計頂部視圖側視圖0八、排氣系統(tǒng)設計2.引氣系統(tǒng)的設計

大型深殼形塑件包緊型芯形成真空，難以脫模，需要引氣裝置。鑲拼式側隙引氣氣閥引氣第三節(jié)澆注系統(tǒng)的設計圖4-70汽閥式引氣圖4-69鑲拼式側隙引氣八、排氣系統(tǒng)設計2.引氣系統(tǒng)的設計大型深殼形塑件包緊型（2）引氣方式鑲拼塊間隙引氣氣閥引氣（拉料推出集）（2）引氣方式任務實施任務實施任務實施任務實施任務實施任務實施塑料注射模具設計課件塑料注射模具設計課件作業(yè)：1.澆注系統(tǒng)的作用是什么？注射模澆注系統(tǒng)由哪些部分組成？2.常用的澆口形式有哪些？各有何特點？3.試比較Z形拉料桿、倒錐形拉料桿和球形拉料桿的動作特點和適用場合。作業(yè)：90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、相關知識（一）型腔（cavity）數量的確定及布局2.多型腔的排列圖3-1一模十六腔的3種排列方案按型腔布局形狀：直線排列、H形排列、圓形排列等，圓形排列1型腔的布置的形式二、相關知識（一）型腔（cavity）塑料注射模具設計課件塑料注射模具設計課件塑料注射模具設計課件94（2）型腔的布置原則①

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

二、相關知識（一）型腔（cavity）數量的確定及布局2.多型腔的排列

（a）不合理（b）合理（a）不合理（b）合理圖3-2型腔布置力求對稱圖3-3型腔布置力求緊湊5（2）型腔的布置原則二、相關知識（一）型腔（cavit第二節(jié)塑件在模具中的位置設計一、分型面的定義及表示方法——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，也叫合模面。分型面圖4-1分型面圖4-1分型面第二節(jié)塑件在模具中的位置設計一、分型面的定義及表示方法二、分型面的形狀(a)平面(b)斜面(c)階梯面(d)曲面第二節(jié)塑件在模具中的位置設計圖4-2分型面的形狀二、分型面的形狀(a)平面(b)斜面(c)階梯面(d)曲面第三、分型面的選擇原則1、有利于脫模2.有利于保證塑件質量3.有利于簡化模具結構4.有利于模具成型零件的加工

第二節(jié)塑件在模具中的位置設計三、分型面的選擇原則1、有利于脫模2.有利于保證塑件質量3.三、分型面的選擇原則有利于塑件脫模分型面要取在塑件的最大截面處第二節(jié)塑件在模具中的位置設計圖4-3分型面的選擇三、分型面的選擇原則有利于塑件脫模分型面要取在塑件的最大截三、分型面的選擇原則有利于保證塑件質量分型面的選擇要滿足塑件表面質量的要求

第二節(jié)塑件在模具中的位置設計圖4-4分型面的選擇三、分型面的選擇原則有利于保證塑件質量分型面的選擇要滿足塑三、分型面的選擇原則有利于保證塑件質量分型面的位置要有利于模具的排氣

第二節(jié)塑件在模具中的位置設計圖4-5分型面的選擇三、分型面的選擇原則有利于保證塑件質量分型面的位置要有利于三、分型面的選擇原則有利于保證塑件質量盡量減少塑件在分型面上的投影面積

第二節(jié)塑件在模具中的位置設計圖4-6分型面的選擇三、分型面的選擇原則有利于保證塑件質量盡量減少塑件在分型面三、分型面的選擇原則有利于保證塑件質量要滿足塑件的精度要求，比如同心度、同軸度、平行度等等

第二節(jié)塑件在模具中的位置設計圖4-7分型面的選擇三、分型面的選擇原則有利于保證塑件質量要滿足塑件的精度要求三、分型面的選擇原則有利于保證塑件質量分型面Ⅰ、Ⅱ哪個更能保證雙聯齒輪的同軸度要求？第二節(jié)塑件在模具中的位置設計圖4-8分型面的選擇三、分型面的選擇原則有利于保證塑件質量分型面Ⅰ、Ⅱ哪個更能三、分型面的選擇原則有利于保證塑件質量分型面的選擇也要有利于保證塑件的尺寸精度

第二節(jié)塑件在模具中的位置設計圖4-9分型面的選擇三、分型面的選擇原則有利于保證塑件質量分型面的選擇也要有利三、分型面的選擇原則有利于保證塑件質量要考慮飛邊在塑件上的位置第二節(jié)塑件在模具中的位置設計圖4-11分型面的選擇三、分型面的選擇原則有利于保證塑件質量要考慮飛邊在塑件上的三、分型面的選擇原則分型面的選擇要有利于簡化模具結構盡可能的避免側向分型或者抽芯第二節(jié)塑件在模具中的位置設計圖4-13分型面的選擇三、分型面的選擇原則分型面的選擇要有利于簡化模具結構盡可能三、分型面的選擇原則盡量地把側向分型抽芯機構留在動模一側

分型面的選擇要有利于簡化模具結構第二節(jié)塑件在模具中的位置設計圖4-14分型面的選擇三、分型面的選擇原則盡量地把側向分型抽芯機構留在動模一側分三、分型面的選擇原則塑件不止有一個抽芯的時候，在選擇分型面時要使較大的型芯與開模方向一致

分型面的選擇要有利于簡化模具結構第二節(jié)塑件在模具中的位置設計圖4-15分型面的選擇三、分型面的選擇原則塑件不止有一個抽芯的時候，在選擇分型面時三、分型面的選擇原則使塑件盡量留在動模一側

分型面的選擇要有利于簡化模具結構第二節(jié)塑件在模具中的位置設計圖4-16分型面的選擇三、分型面的選擇原則使塑件盡量留在動模一側分型面的選擇要有三、分型面的選擇原則要有利于模具成型零件的加工

斜分型面的型腔部分比平直分型面的型腔更容易加工第二節(jié)塑件在模具中的位置設計圖4-17分型面的選擇三、分型面的選擇原則要有利于模具成型零件的加工斜分型面的型實例：燈罩模具設計第二節(jié)塑件在模具中的位置設計圖4-18燈罩模具設計實例：燈罩模具設計第二節(jié)塑件在模具中的位置設計圖4-15.3普通澆注系統(tǒng)設計任務導入：澆注系統(tǒng)：指由注射機噴嘴中噴出的塑料進入型腔的流動通道。作用：使塑料熔體平穩(wěn)有序地填充型腔，并在填充和凝固過程中把注射壓力充分傳遞到各個部分，以獲得組織緊密的塑件。分析如圖所示防護罩塑件，材料為ABS,大批量生產，要求塑件外側表面光滑，下端外沿不允許有澆口痕跡。試設計其澆注系統(tǒng)。5.3普通澆注系統(tǒng)設計5.3普通澆注系統(tǒng)設計一、系統(tǒng)組成二、澆注系統(tǒng)設計原則三、主流道設計四、分流道設計五、澆口的設計六、冷料穴和拉料桿的設計七、排氣與引氣系統(tǒng)的設計5.3普通澆注系統(tǒng)設計一、系統(tǒng)組成5.3普通澆注系統(tǒng)設計普通澆注系統(tǒng)：冷流道無流道凝料澆注系統(tǒng)：熱流道、絕熱流道普通澆注系統(tǒng)分為：直澆注系統(tǒng)：主流道軸線⊥分型面→臥式、立式注射機橫澆注系統(tǒng)：主流道軸線∥分型面→角式注射機（動畫集）一、系統(tǒng)組成：主流道、分流道、澆口、冷料穴。5.3普通澆注系統(tǒng)設計普通澆注系統(tǒng)：冷流道一、系統(tǒng)組成：二、相關知識（三）澆注系統(tǒng)設計1.普通澆注系統(tǒng)的組成與設計原則（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噴嘴到型腔之間的進料通道。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

Page115二、相關知識（三）澆注系統(tǒng)設計1.普通澆注系統(tǒng)的組成與設塑料模具的澆注系統(tǒng)塑料模具的澆注系統(tǒng)1.主流道：把塑料熔體引入模具。2.分流道：平穩(wěn)地轉向和分流3.澆口：流道中最狹小的部分作用：①調節(jié)、控制料流速度②調節(jié)、控制補縮時間③防倒流4.冷料穴：儲存冷料，防止冷料進入型腔。①堵塞澆口②影響塑件質量澆注系統(tǒng)的設計是否適當，直接影響成型品的外觀、物性、尺寸精度和成型周期。1.主流道：把塑料熔體引入模具。二、澆注系統(tǒng)設計原則1.適應塑料的工藝性2.排氣良好3.流程要短4.避免料流直沖型芯或嵌件5.修整方便，保證制品外觀質量6.防止塑料制品變形7.澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積應盡量小，容積也應盡量少8.澆注系統(tǒng)的位置盡量與模具的軸線對稱，澆注系統(tǒng)與型腔的布置應盡量減小模具的尺寸。二、澆注系統(tǒng)設計原則1.適應塑料的工藝性三主流道設計作用：是連接注射機噴嘴和模具的橋梁，是熔料進入型腔最先經過的部位。設計要點:（1）截面形狀、錐度、孔徑、長度、球面R、圓角r是注射機噴嘴與型腔或與分流道連接的這一段進料通道，它與注射機噴嘴在同一軸心線上。三主流道設計作用：是連接注射機噴嘴和模具的橋梁，是熔料進入四、主流道設計與制造主澆道穿過兩塊模板時應呈階梯狀，或采用澆口套第三節(jié)澆注系統(tǒng)的設計圖4-26

主流道(a)(b)四、主流道設計與制造主澆道穿過兩塊模板時應呈階梯狀，或采用澆四、主流道設計與制造定位環(huán)與澆口套的關系第三節(jié)澆注系統(tǒng)的設計圖

4-27定位環(huán)與澆口套四、主流道設計與制造定位環(huán)與澆口套的關系第三節(jié)澆注系統(tǒng)的設（4）澆口套常采用標準件，材料取45鋼，裝配后的加工。（4）澆口套常采用標準件，材料取45鋼，裝配后的加工。四分流道設計作用：使塑料熔體的流向得到平穩(wěn)的轉換并盡快地充滿型腔。分流道的截面形狀分流道的尺寸分流道的布置分流道的設計要點四分流道設計作用：使塑料熔體的流向得到平穩(wěn)的轉換并盡快地充流道的截面形狀會影響到塑料在澆道中的流動以及流道內部的熔融塑料的體積。1.分流道的截面形狀流道的截面形狀會影響到塑料在澆道中的流動以及流道內部的熔融塑圓形截面優(yōu)點：阻力最小，熱量損失最小，熔體降溫也最慢，熱塑性塑料易用缺點：制造較困難矩形截面流動阻力最大，傳熱最快，熱量損失最大，熱固性塑料宜用。圓形截面優(yōu)點：阻力最小，熱量損失最小，熔體降溫也最慢，熱塑性梯形截面加工容易，且熱量損失和流動阻力也不大梯形截面加工容易，且熱量損失和流動阻力也不大六角形截面其面積僅為圓形流道的82%，是最理想的澆道，但是制造不易，通常不考慮使用。U形截面加工容易，且熱量損失和流動阻力也不大加工容易，且熱量損失和流動阻力也不大六角形截面其面積僅為圓形流道的82%，是最理想的澆道，但是制2.分流道的尺寸設計B=1.25D

流動性好的塑料（如聚乙烯、尼龍等）應取較小截面流動性差的塑料（如聚碳酸酯、聚砜等）應取較大截面2.分流道的尺寸設計B=1.25D流動性好的塑料（如聚乙烯

流道的直徑過大：不僅浪費材料,而且冷卻時間增長,成型周期也隨之增長,造成成本上的浪費。

流道的直徑過小：材料的流動阻力大,易造成充填不足,或者必須增加射出壓力才能充填。因此流道直徑應適合產品的重量或投影面積。一般比主流道大端小1-2mm流道直徑(mm)產品重量(g)49563758375以上1012大型流道直徑(mm)投影面積(cm2)410以下6200850010120012大型流道的直徑過大：不僅浪費材料,而且冷卻時間增長,成3.分流道的布置

平衡式分布同時均衡進料，同時充滿型腔?？梢詫崿F對個型腔塑件壓實和保壓，獲得尺寸相同、物理性能良好的塑件。有圓形排列和H形排列3.分流道的布置平衡式分布3.分流道的布置

非平衡式分布不能同時均衡充滿型腔。不能實現同時壓實和保壓，塑件尺寸正確性低、物理性能差。有直線形排列和H型排列。3.分流道的布置非平衡式分布4.分流道的設計要點①分流道設計盡可能使熔融塑料從主流道到各澆口的距離相等。②每一節(jié)流道要比下一節(jié)流道大10～20％③分流道的截面厚度要大于制品的壁厚。4.分流道的設計要點①分流道設計盡可能使熔融塑料從主流道到各五澆口的設計1.澆口的作用澆口：連接分流道和型腔的通道,是澆注系統(tǒng)中最薄弱最關鍵的環(huán)節(jié)。

熔料經狹小的澆口增速、增溫，利于填充型腔。注射保壓補縮后澆口處首先凝固封閉型腔，減小塑件的變形和破裂。狹小澆口便于澆道凝料與塑件分離，修整方便。五澆口的設計1.澆口的作用澆口：連接分流道和型腔的通道,澆口的位置、數量、形狀、尺寸等是否適宜直接影響到產品外觀、尺寸精度、物理性能和成型效率。澆口過大：澆口周圍產生過剩的殘余應力,導致產品變形或破裂,且澆口的去除加工困難等。澆口過?。阂自斐沙涮畈蛔?短射)、收縮凹陷、熔接痕等外觀上的缺陷,且成型收縮會增大。澆口的位置、數量、形狀、尺寸等是否適宜直接影響到產品外觀、尺2.澆口的類型及特點:1）直接澆口（主流道型澆口）：特點：澆口由主流道直接進料，故熔體的壓損小，成型容易，因此適用于任何塑料缺點：澆口處固化慢，成型周期較長；容易產生殘余應力，澆口處易出現裂紋或翹曲變形；去除澆口不便，制品有明顯的澆口痕跡。應用：廣泛應用于單型腔模具，常用于成型大而深的塑件。主要參數：小端直徑d、斜度、長度、大端直徑D直接澆口廣泛應用于單型腔模具2.澆口的類型及特點:1）直接澆口（主流道型澆口）：特點：澆直接澆口變異形式：→中心澆口①盤形澆口：內側有開口的圓柱體、圓形塑件②環(huán)形澆口：熔料沿著環(huán)狀澆口中心向下流動③輪副澆口：易產生熔接痕④爪形澆口：自動定位作用直接澆口變異形式：→中心澆口①盤形澆口：內側有開口的圓柱體、環(huán)形澆口熔料自由地沿著環(huán)狀澆口中心部分流動，然后熔料向下流動充填模具。應用：內側有開口的圓柱體、圓形塑件環(huán)形澆口環(huán)形澆口熔料自由地沿著環(huán)狀澆口中心部分流動，環(huán)形澆口輪副澆口又稱四點澆口或十字澆口。適用于管狀、扁平、淺環(huán)形或帶孔塑料制品，且澆口容易去除和節(jié)省材料。缺點：易產生熔接痕，且熔接痕的數量可能較多。輪副澆口輪副澆口又稱四點澆口或十字澆口。適用于管狀、扁平、淺環(huán)形或帶圓盤澆口經常用于成型內側有開口的圓柱體或圓形制品。此類澆口適用同心、且尺寸的要求嚴格、及不容許有熔接痕生成的塑料制品。爪形澆口又稱雨傘狀澆口，具有自動定位作用。適用于高管形或同軸度要求較高，且中心孔直徑較小制品成型。圓盤澆口爪形澆口圓盤澆口經常用于成型內側有開口的圓柱體或圓形制品。此類澆口適2）側澆口：塑料熔體從塑件的一側進料特點：側澆口一般開設在分型面上，澆口去除方便；但壓損大、殼形件排氣不便、易產生熔接痕。應用：應用廣泛，適合于多型腔模主要參數：厚度H為0.4-6.4mm,寬度W為16-12.7mm,表5-62）側澆口：塑料熔體從塑件的一側進料特點：側澆口一般開設在分2）側澆口2）側澆口側澆口的變異形式：扇形澆口、薄片澆口扇形澆口特點：適用于面積較大的平板件、薄壁件和透明件。扇形澆口前端寬度較大，容易使塑料熔體平穩(wěn)均勻填充，得到質量較高的塑件；缺點：剪切較一般澆口困難。典型澆口尺寸：厚度0.25-1.6mm側澆口的變異形式：扇形澆口、薄片澆口扇形澆口特點：適用于面積扇形澆口扇形澆口薄片澆口特點：澆口的厚度減薄，寬度同塑件的寬度做成一致。這類澆口，塑料熔體在充模時進料均勻，各處料流速度大致相同，模腔內氣體易排出，避免了使用側澆口時容易在塑件上產生的熔接痕；但澆口去除較困難，澆口痕跡明顯。應用：適用于薄板狀或長條狀塑件。主要參數：厚度為0.25-0.63mm,其長度必須短，約為0.63mm。薄片澆口特點：澆口的厚度減薄，寬度同塑件的寬度做成一致。這類3）點澆口特點：澆口位置選擇靈活，澆口殘留痕跡小，易取得澆注系統(tǒng)地平衡，也利于自動化操作；但由于澆口的截面積小，流動阻力大，需提高注射壓力，宜用于成型流動性好的塑料；開模時點澆口自動脫落。應用：適用于多型腔、三板式模具。常用于成型各種殼類、盒類塑件。3）點澆口特點：澆口位置選擇靈活，澆口殘留痕跡小，易取得澆3）點澆口注意：點澆口成型薄壁塑件，易在點澆口附近出產生變形甚至開裂。將澆口對面的壁厚增加并以圓弧R過渡，還有可以儲存冷料。3）點澆口注意：點澆口成型薄壁塑件，易在點澆口附近出產生變點澆口的變異形式→潛伏式澆口特點：又稱剪切澆口，開設在分型面以下，推出時能實現澆口的自動切斷；脫模后澆口處平整，無需后加工。缺點：加工較困難，不易推出。應用：多用于塑件外觀不允許有澆口痕跡。適用于軟性塑料，如聚乙烯。（動畫）點澆口的變異形式→潛伏式澆口特點：又稱剪切澆口，開設在分型面4）護耳澆口：側澆口+耳槽特點：又稱分接式澆口。澆口周圍產生的高剪切應力局限于輔助凸片，而凸片將在射出成型后去除。澆口去除較麻煩應用：專用于透明度高和要求無內應力的制品。4）護耳澆口：側澆口+耳槽特點：又稱分接式澆口。澆口周圍產生（4）澆口截面形狀及尺寸形狀：截面常用矩形和圓形，也有三角形的（爪形澆口）尺寸：a/澆口截面積/分流道截面積=0.03-0.09b/流動性差的塑料和尺寸較大、壁厚的制品，尺寸取較大值。c/常在設計時選擇較小尺寸，通過試模逐步修改增大（4）澆口截面形狀及尺寸形狀：截面常用矩形和圓形，也有三角形（5）澆口位置選擇原則①應避免制品缺陷：防止?jié)部谔幃a生噴射現象而在充填過程中產生波紋狀痕跡。采取措施：加大澆口尺寸；改變澆口類型→采用沖擊型澆口（5）澆口位置選擇原則①應避免制品缺陷：防止?jié)部谔幃a生噴射現（4）澆口位置②要有利于熔體的流動和補縮：當塑件壁厚不均勻時，澆口位置應開設在塑件壁最厚處，以利于塑料補縮，防止造成塑件表面凹陷或真空泡等缺陷。采用措施：應開設在塑件壁最厚處。（4）澆口位置②要有利于熔體的流動和補縮：當塑件壁厚不均勻時（5）澆口位置③應設在熔體流動時能量損失最小的部位：熔體流程最短，流向變化最少，以減少能量損失。流動比的校核采用措施：改變澆口位置或增加制品壁厚;流程比校核側澆口→直接澆口（5）澆口位置③應設在熔體流動時能量損失最小的部位：熔體流程（4）澆口位置④有利于型腔內氣體的