第六章---分型面的选择与浇注系统设计

第六章分型面的选择与浇注系统设计,本章重点:1.掌握分型面的选择原则2.掌握浇注系统的设计设计3.掌握常用注塑模具浇口的形状及尺寸4.初步学会设计模具的浇注系统设计,一、分型面的选择,一.选择原则：（1）分型面应选择在制品断面尺寸最大的地方（产品设计时就应该先考虑），并且尽可能使制品留在动模内。（2）分型面不应影响制品的外观。（3）精度要求高、且精度相关的部分，应该尽量安排在模具的同一型腔。（如：双连齿轮）（4）侧向抽芯的距离应尽量短。（5）因侧向锁模力由模具锁紧块提供，应将投影面积小的分型面作为侧向抽芯面。（6）分型面应该考虑排气，尽量设计在料流的末端。（7）分型面选择考虑型腔的加工、嵌件的安放。,1.尽量使塑件在开模之后留在动、下模的型腔中:,a.c.e:不正确b.d.f:正确,对称件,尽量布置在型腔中,金属嵌件阻碍收缩,2.尽量保证塑件外观质量要求,A正确,B不正确,图.改变塑件在模内的摆放方向，以保证塑件的外观要求,3.精度要求高、且精度相关的部分，应该尽量安排在模具的同一型腔,图中塑件为双联齿轮，要求大小齿轮的直径与其轴孔有良好的同心度，为实现此要求，应将大小齿轮凹模和型芯均设在动模边，故图a合理，图b不合理,图所示塑件成型模具的分型面若按a中的确定，塑件最大外形尺寸和孔心距属受模具活动部分影响的尺寸，提高精度较困难，若按b所示确定，易保证成型高精度。,4.侧向抽芯的距离应尽量短,图2所示：一般尽可能将侧型芯和滑块同设在动模部分，这样可使安全留在动模，模具结构也简化。图a为常取形式；图b因侧型芯在定模，只有当其抽出之后，动、定模才能打开因此模具需要两次分型，模具结构较复杂。,a,b,5.有利于模具制造的分型面位置,以图为例，从塑件结构分析，模具可取A和B两种分型形式。模具合模时，上模的凹模与下模的型芯相配合，如果模具制造精度差，合模时会发生凹模与型芯碰撞而损坏。模具可避免发生碰撞现象，模具易于加工，但塑件表面会形成一条分型线。,A,B,6.有利于排气,为了便于排气，选择分型面时应考虑尽可能将分型面与熔体流动的末端重合，如图所示a结构型腔排气顺畅，b结构使空气不易排出.,7.有利于塑件脱模,分型面形式如何对塑件脱模阻力大小有着直接影响。图a所示模具成型零件均设在下模；图b所示将成型零件分散设置在上模和下模；图c所示为保证塑件大孔和小孔之间较高的位置精度要求所采取的设计。,a,b,c,8.考虑溢边对塑件的影响,分型面形式对塑件溢边方向有影响，进而影响塑件的尺寸精度及外观。以图为例，图a可能产生水平溢边，影响塑件高度精度和侧面美观；图b可以避免水平溢边，但型芯与孔间隙配合处可能产生垂直溢边，溢边毛刺修除面在塑件的上表面。,a,b,9.考虑对设备合模力的要求,成型时，要求设备的合模力必须大于最大模腔压力与模内塑料在水平分型面上的投影面积之乘积，以保证模具分型面锁紧，防止溢料。如图所示，a图分型面形式下要求合模力比b图形式的大。,a,b,10考虑脱模斜度的影响,塑件高度较大时，取脱模斜度容易造成塑件的上下两端尺寸值差异较大，致使塑件尺寸超差，如图a所示。如果外观允许，可将分型面位置选在塑件的中部，如图b所示，这样脱模斜度不变而两端尺寸差异减小。,a,b,二塑件留模措施:,当塑件在开模后留在动模或定模皆有可能时，应采取必要的留模措施，保证塑件留在动模。常用措施有以下三种：,调整脱模斜度调整表面粗糙度设置滞留结构,1.调整脱模斜度,将开模时塑件欲脱离的面取较大的脱模斜度，欲滞留的面取较小脱模斜度或者不取脱模斜度，如图a所示。图b所示必要时反向取脱模斜度。,2.调整表面粗糙度,将欲使塑件脱离成型零件的表面粗糙度取较小值，欲滞留成型零件之表面粗糙度取较大值。注意：此法不适宜于透明塑件。,3.设置滞留结构,在模具零件的侧面加工浅凹槽、设锥形拉料穴或拉料杆等，都可以起到滞留塑件作用，如图所示。,一、分型面的选择,一、分型面的选择,一、分型面的选择,一、分型面的选择,常用分型面的型式：,分型面的选择补充:,分型面的选择补充:,分型面的选择补充:,二、浇注系统的设计：,浇注系统：指由注射机喷嘴中喷出的塑料进入型腔的流动通道。包括:主浇道、分浇道、浇口、冷料井作用：使塑料熔体平稳有序地填充型腔，并在填充和凝固过程中把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：冷流道无流道凝料浇注系统：热流道、绝热流道,二、浇注系统的设计：,二、浇注系统的设计：,熔体在浇道内流动：,浇注系统设计原则:,总原则:使熔体在合适的相同的温度和压力下,较快地充填各个型腔.,具体:1.尽量减少停滞现象停滞现象容易使工件的某些部分过度保压，某些部分保压不足，从而使內应力增加许多。2.尽量避免出现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強度也会较差。3.尽量避免过度保压和保压不足当浇注系统设计不良或操作条件不当，会使熔料在型腔中保压时间过长或是承受压力过大就是过度保压。过度保压会使产品密度较大，增加內应力，甚至出现飞边。保压不足会使用制品外观出现凹陷.,浇注系统设计原则:,4.尽量减少流向紊乱流向紊乱会使工件強度较差，表面的纹路也较不美观。5.尽量减小及缩短浇注系统的断面及长度减少塑料熔体的热量损失与压力损失、减小塑料用量和模具尺寸.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。,（一）、主流道与浇口套的设计：,1.主流道设计：是连接注射机喷嘴和模具的桥梁，是熔料进入型腔最先经过的部位。,1.主流道设计：,主流道形状与尺寸：,主浇道穿过两块模板时应呈阶梯状，或采用浇口套,定位环与浇口套的关系:,浇口套:标准件，装配后的磨削加工。,2.浇口套的设计（与注塑机喷嘴的关系）：,注意：冷料井与拉料杆配合使用拉料杆形状：Z形、倒锥形、球形、蘑菇形,2.浇口套的设计（与注塑机喷嘴的关系）：,3.冷料井与拉料杆设计,流道方向改变的拐角处,应适当设置冷料井。作用：贮存冷料，拉出凝料,拉料杆形状：Z形、倒锥形、球形、蘑菇形,推板顶出,拉料杆形状：,无拉料杆冷料穴:,拉料杆的组合形式:,拉料杆的组合形式:,主流道拉料杆组合,拉料杆的组合形式:,分流道拉料杆组合:(三板式点浇口用),拉料杆的技术要求:,拉料杆材料：T8A或T10A热处理：头部HRC5055配合：拉料杆与推件板：H9/f9（间隙应小于塑料的溢料值）拉料杆固定部分：H7/m6表面粗糙度：配合部分：Ra0.8,（二）、分流道的设计：,作用：使塑料熔体的流向得到平稳的转换并尽快地充满型腔。,1.设计原则：保证熔体流量最大、热量散失最小。常用形状：,H/W=2/3尺寸：球径D可以理论计算、也可以经验选取D=0.265(W)(L)W-质量(g),L-分流道长度（mm),2.分流道的设计要点:,制品的体积和壁厚，分流道的截面厚度要大于制品的壁厚。成型树脂的流动性，对于含有玻璃纤维等流动性较差的树脂,流道截面要大一些。流道方向改变的拐角处,应适当设置冷料穴。使塑件和浇道在分型面上的投影面积的几何中心与锁模力的中心重合。,保证熔体迅速而均匀地充满型腔分流道的尺寸尽可能短，容易尽可能小要便于加工及刀具的选择每一节流道要比下一节流道大1020,3.分流道的尺寸设计,流道长度宜短,因为长的流道不但会造成压力损失,不利于生产性,同時也浪费材料；但过短,产品的残余应力增大,并且容易产生毛边。流道长度可以按如下经验公式计算:,D=,D分流道直徑mmW产品质量gL流道長度mm,流道的直径过大：不仅浪费材料,而且冷却时间增长,成型周期也随之增长,造成成本上的浪费。流道的直径过小：材料的流动阻力大,易造成充填不足,或者必须增加射出压力才能充填。因此流道直径应适合产品的重量或投影面积。,3.分流道的尺寸设计,4.分流道的布置,流道排列的原则:尽可能使熔融塑料从主流道到各浇口的距离相等。使型腔压力中心尽可能与注射机的中心重合。流道的布置:自然平衡人工平衡,不平衡,自然平衡,人工平衡,5.分流道制造要点,分流道与浇口的连接关系:,5.分流道制造,圆弧铣刀加工，要保证位置度,划线、立铣、研磨（Ra0.8m）,划线、立铣、研磨（Ra0.8m）,6.分流道的顶出：,7.分流道的冷料井：,（三）、浇口的设计：,作用：1.对熔体流入型腔起控制作用，易于去除尾料。2.封锁型腔，防止“倒流”3.对单腔多浇口：控制熔合纹位置对一模多腔：用于平衡进料4.二次剪切，提高料温位置：1.浇口位置应开在厚的部位，有利于从厚往簿流动。2.避免在制品表面产生熔合纹。3.有利于细长型芯的收力平衡，防止其变形。4.浇口位置不应正对深、长的型腔，避免产生“喷射”流动,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。,1.浇口位置、数量、形状、尺寸的重要性:,浇口的位置、数量、形状、尺寸等是否适宜直接影响到产品外观、尺寸精度、物理性能和成型效率。,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,且浇口的去除加工困难等。,浇口过小：易造成充填不足(短射)、收缩凹陷、熔接痕等外观上的缺陷,且成型收缩会增大。,（三）、浇口的设计：,位置不合理导致的缺陷：.注不满：,位置不合理导致的缺陷:.翘曲：,位置不合理导致的缺陷：.熔合纹（熔接线）：,位置不合理导致的缺陷：.熔合纹（熔接线）：,位置不合理导致的缺陷：.熔合纹（熔接线）：,位置不合理导致的缺陷：.喷痕：,防止喷痕产生方法：,位置不合理导致的缺陷：.缩坑：,位置不合理导致的缺陷：.气阻（排气不良）：,2.浇口类型与具体设计：,.直接浇口（大浇口）：,直接浇口广泛应用于单型腔模具缺点：是去除浇道后将在成型品表面留下痕迹。,.直接浇口（大浇口）：,.直接浇口（大浇口）：,.侧浇口：,一般开设在分型面上，适合于一模多腔，浇口去除方便；但压力损失大、壳形件排气不便、易产生熔接痕。,有利于提高质量的侧浇口布置:,.侧浇口：,侧浇口形状：,侧浇口最理想的形状：,侧浇口最理想的尺寸：,护耳式侧浇口：,护耳式侧浇口：,重叠式侧浇口:,重叠浇口与侧浇口类似浇口与成品侧壁或成品表面有重叠。,重叠式侧浇口:,.潜伏式浇口：,浇口开在型芯一侧，开模时浇口自动切断。,.潜伏式浇口：,潜伏式浇口：,可开在动模一侧,也可开在定模一侧.,筋柱上,潜伏式浇口：,顶杆上,潜伏式浇口：,阶梯分型面上,潜伏式浇口的形状和尺寸：,圆锥形潜伏式浇口：,潜伏式浇口的形状和尺寸：,潜伏式浇口的形状和尺寸：,矩形潜伏式浇口：,.香蕉牛角式浇口：,形状和尺寸：,香蕉式浇口形状和尺寸：,香蕉式浇口形状和尺寸：,.香蕉式浇口：加工方法,.香蕉牛角式浇口：,.香蕉式浇口：顶出是时顶杆的布置：,.香蕉式浇口：顶出时顶杆的布置：,.点浇口：,适合于多型腔、三板两开式模具，开模时点浇口自动脱落。,利用推板切断点浇口凝料,浇口小压力损失大，需要较高的注射压力。,.点浇口：尺寸：,.点浇口：开设位置：,.点浇口：尺寸：,.点浇口：应用场合：,.点浇口：大型制品单一型腔点浇口形式：,.扇形浇口：,.扇形浇口：形状：,.扇形浇口：形状尺寸,.盘形浇口：,圆盘浇口经常用于成型內侧有开口的圆柱体或圆形制品。此类型浇口适用同心且尺寸的要求严格及不容许有熔接痕生成的塑料制品。,典型的浇口厚度是0.25至1.27mm。,.盘形浇口：,.盘形浇口：尺寸,.环形浇口：,.环形浇口尺寸：,轮幅浇口,轮幅浇口又称为四点浇口或是十字浇口。此种浇口适用于管状塑料制品，且浇口容易去除和节省材料。缺点：可能会产生熔接痕而且不可能制造出完善的真圆。典型的浇口厚度是0.8至4.8mm宽度为1.6至6.4mm。,.薄膜浇口：,与环状浇口类似但用于平直边缘的塑件。薄膜浇口适用于既平坦及大面积、且翘曲要保持最小的设计。典型的浇口厚度是0.25至0.63mm其长度必须短大約0.63mm。,浇口尺寸的计算,护耳式浇口,侧浇口,重叠浇口,扇形浇口,圓盘浇口,薄膜浇口,环状浇口,3.浇口的设计原则,防止浇口处产生喷射现象而在充填过程中产生波纹状痕迹。防止办法：加大浇口尺寸或采用冲击型浇口。,一个好的浇口可以使塑料快速均匀及更好的单方向性流动并且有着合适的浇口凝固时间。,对称的浇口可以防止翘曲,浇口的位置要有利于熔体的流动和补缩。(由厚流向薄),不推荐,推荐,防止熔体直接冲击细长型芯或嵌件。,浇口的位置应该有利于包风的排除，否则会造成短射烧焦或在浇口处产生高的压力。,浇口位置要有利于排气以避免包风。,流动比不够时，考虑多个浇口。,浇口的位置应尽可能避免熔接痕的产生。如果实在无法避免，应使它们不处于功能区、负载区、外观区。,（四）、浇注系统的平衡进料：,平衡进料：使熔体以相同的温度和压力，在同一时刻，填充每一型腔。（一模多腔）另外：单腔多浇口的平衡原因