塑料件模具设计 浇注系统设计

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第六章 注射模浇注系统设计

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3.1 普通流道浇注系统浇注系统是指熔融塑料从注射机喷嘴射入 到注射模具型腔所流经的通道。 浇注系统分为普通浇注系统和热流道浇注 系统。

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浇注系统的作用是将塑料熔体顺利地充满型腔的各 个部位，并在填充、压实和保压过程中， 将注射压力传递到型腔的各个部位，以 获得外形清晰、质量优良的塑料制品。

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浇注系统的组成基本组成是四部分：主流道、分流道、浇 口和冷却井。

图3-1 浇注系统的组成1—浇口 2—主流道 3(4)—分流道 5—制品 6—冷却井

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一、主流道设计

主流道是指浇注系统中从注射机喷嘴与 模具浇口套接触处开始到分流道为止的 塑料熔体的流动通道，是熔体最先流经 模具的部分，它的形状与尺寸对塑料熔 体的流动速度和充模时间有较大的影响， 因此，必须使熔体的温度降和压力损失 最小。

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一、主流道设计设计要点如下：(1)主流道设计成圆锥形，其锥角为2º~ 4º ,对流动性差的塑料，也可取 3º~ 6º,过大会造成流速减慢，易成涡流。内壁粗糙度为Ra 0.63 m。(2)主流道大端呈圆角， 其半径常取 r =1~3mm。 (3)主流道长度L尽量短， L一般应小于60mm (4) R2=R1+(1~2mm) D=d + (0.5~1mm) (5)主流道部分常设计成 可拆卸的主流道衬套。

图3-2 主流道设计1—主流道衬套 2—喷嘴

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浇口套的结构形式图6.12a为浇口套与定位 圈设计成整体式的形式， 用螺钉固定于定模座板上 (见图6.13a),一般只用 于小型注射模；图6.12b 和图6.12c为浇口套与定 位圈设计成两个零件的形 式，以台阶的形式固定在 定模座板上，其中图 6.12c所示为浇口套穿过 定模座板与定模板的形式 (见图6.13b和图6.13c)。

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二、分流道的设计分流道是指主流道末端与浇口之间的一段塑料熔体的 流动通道。分流道的作用是改变熔体流向，使其以平 稳的流态均衡地分配到各个型腔。设计时应注意尽量 减少流动过程中的热量损失与压力损失。

分流道主要对进入模具的熔料起分 流和转向作用，多型腔的模具一定 要设置分流道，若是单腔成型大型 塑件，如采用多浇口进料，也需要 设置分流道。

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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。 2)熔料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，以利熔料的流动。 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。

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分流道的截面形状 常用的截面形状有圆形、梯形、U形和六角形等。 流道的效率：流道的截

面积与周长的比值。 要减少压力损失,流道的截面积大; 要减少传热损失, 流道的表面积小 一般当分型面为平面时，常采用圆形截面的流道； 当分型面不为平面时，考虑到加工的困难，常 采用梯形或半圆形截面流道。

分流道的截面形状和效率

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浇口与分流道的相对位置当熔料在流道中流动时， 因冷却会在流道管壁表层 形成凝固层，因塑料的导 热性差，该凝固层起着绝 热作用，使熔体能在流道 中心部畅通。因此，分流 道的中心最好能与浇口的 中心位于同一直线上。圆 形截面流道可以实现这一 点，而梯形截面流道就难 以实现。

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三、分流道的尺寸(1)常用塑料的分流道直径如下表

(2)对于壁厚小于3mm、重200g以下的塑件，还可采用如下经验公式

D 0.265 m 4 L式中，D为分流道直径；m为塑件重量；L为分流道长度

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(3)对工业上使用较合理的30多副注射模具，根据所用注 射机的技术规格，作了几种熔体的充模计算。结果表明主流道 (5 102 ~ 5 103 )s 1 和分流道的剪切速率 浇口剪切速率 (104 ~ 105 )s 1 时，所成型的塑件质量最好。上 述剪切速率可作为计算流道尺寸的依据

3.3qv / R

3 n

式中，qV为熔体在流道中的体积流量； Rn为浇注系统断面当量半径。

qv Rn 关系曲线图

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(4)计算流道当量半径Rn的步骤如下1)根据注射机的规格及制品体积，计算熔体的 体积流量 q V / tv

V为制品体积；t为注射时间，t可由下表查出 2)确定 3)求Rn

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四、冷料穴的设计冷料穴一般位于主流道对面的动模板上， 或处于分流道的末端。 其作用就是存放料流前端的“冷料”, 防止“冷料”进入型腔而形成冷接缝； 开模时又能将主流道中的凝料拉出。 冷料穴的尺寸宜稍大于主流道大端的直 径，以利冷料流入，长度约为主流道大 端直径。

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常见的冷料穴有以下两种结构1、带Z形头拉料杆的冷料穴

底部带顶杆的冷料穴 (a)Z形 (b)倒锥形 (c)槽形