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第五章□□浇注系统的设计
5.1□主流道的设计
□□主流道是一端与注射机喷嘴相接触，可看作是喷嘴的通道在模具中的延续，另一端与分流道相连的一段带有锥度的流动通道。形状结构如图5-1所示，其设计要点：
图5-1□□主流道结构
□□1.主流道设计成圆锥形，其锥角可取2°~6°，流道壁表面粗糙度取Ra=0.63μm，且加工时应沿道轴向抛光。 □□2.主流道前端凹坑球面半径R2比注射机的喷嘴球半径R1大1~2 mm；球面凹坑深度3~5mm；主流道始端入口直径d比注射机的喷嘴孔直径大0.5~1mm。 □□3.主流道末端呈圆无须过渡，圆角半径r=1~3mm。 □□4.主流道长度L以小于60mm为佳，最长不宜超过95mm。 □□5.主流道常开设在可拆卸的主流道衬套上；其材料常用T10A钢，热处理淬火后硬度53~57HRC。 5.2□主流道衬套的设计
□□因为采用的有托唧咀，所以用定位圈配合固定在模具的面板上。定位圈也是标准件，外径为Φ150mm，内径Φ28mm。 □ □具体固定形式如图5-2所示：
图5-2□□衬套结构
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5.3□分流道的设计
□□1.分流道是脱浇板下水平的流道。为了便于加工及凝料脱模，分流道大多设置在分型面上，分流道截面形状一般为圆形梯形U形半圆形及矩形等，工程设计中常采用梯形截面加工工艺性好，且塑料熔体的热量散失流动阻力均不大，一般采用下面的经验公式可确定其截面尺寸：
B?0.2654m?4L
式中 ：B―梯形大底边的宽度（mm）
m―塑件的重量（g） L―分流道的长度（mm）
H―梯形的高度（mm）
H?2B3
□□质量大约43.2g，分流道的长度预计设计成50mm长，且有4个型腔，所以
B?0.265443.2?2?450?6.21mm
取B为8mm
2H??6.21=5.333mm 取H为6mm
3□□根据实践经验，我们可以选择截面直径为8mm，H=6mm。
□□梯形小底边宽度取6mm。另外由于使用了水口板（即我们所说的定模板和中间板之间再加的一块板），分流道必须做成梯形截面，便于分流道和主流道凝料
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脱模。如下图5-3所示
图5-3□□分流道截面图
□□2.分流道长度要尽可能短，且少弯折，便于注射成型过程中最经济地使用原料和注射机的能耗，减少压力损失和热量损失。将分流道设计成直的，总长100mm。 □□3.由于分流道中与模具接触的外层塑料迅速冷却，只有中心部位的塑料熔体的流动状态较为理想，因面分流道的内表面粗糙度Ra并不要求很低，一般取1.6μm左右既可，这样表面稍不光滑，有助于塑料熔体的外层冷却皮层固定，从而与中心部位的熔体之间产生一定的速度差，以保证熔体流动时具有适宜的剪切速率和剪切热。 □□本模具的流道布置形式采用平衡式, 如图5-2所示。 5.4□浇口的选择
□□浇口亦称进料口，是连接分流道与型腔的通道，除直接浇口外，它是浇注系统中截面最小的部分，但却是浇注系统的关键部分，浇口的位置、形状及尺寸对塑件性能和质量的影响很大。 5.4.1□浇口的选用
□□它是流道系统和型腔之间的通道,这里我们采用潜伏式浇口： □□1.浇口在成形自动切数断，故有利于自动成形。 □□2.浇口的痕迹不明显，通常不必后加工。 □□3.浇口之压力损失大，必须高之射出压力。 □□4.浇口部份易被固化之残锱树脂堵住。 □□它常用于成型中、小型塑料件的一模多腔的模具中，也可用于单型腔模具或表面不允许有较大痕迹的塑件。 5.4.2□浇口位置的选用
□□模具设计时，浇口的位置及尺寸要求比较严格，初步试模后还需进一步修改浇口尺寸，无论采用何种浇口，其开设位置对塑件成型性能及质量影响很大，因
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此合理选择浇口的开设位置是提高质量的重要环节，同时浇口位置的不同还影响模具结构。总之要使塑件具有良好的性能与外表，一定要认真考虑浇口位置的选择。
□□通常要考虑以下几项原则： □□1.尽量缩短流动距离。 □□2.浇口应开设在塑件壁厚最大处正文。 □□3.必须尽量减少熔接痕。 □□4.应有利于型腔中气体排出。 □□5.考虑分子定向影响。 □□6.避免产生喷射和蠕动。 □□7.浇口处避免弯曲和受冲击载荷。 □□8.注意对外观质量的影响。 5.4.3□浇注系统的平衡 □□对于中小型塑件的注射模具己广泛使用一模多腔的形式，设计应尽量保证所有的型腔同时得到均一的充填和成型。一般在塑件形状及模具结构允许的情况下，应将从主流道到各个型腔的分流道设计成长度相等、形状及截面尺寸相同（型腔布局为平衡式）的形式，否则就需要通过调节浇口尺寸使各浇口的流量及成型工艺条件达到一致，这就是浇注系统的平衡。显然，我们设计的模具是平衡式的，即从主流道到各个型腔的分流道的长度相等，形状及截面尺寸都相同。 5.4.4□排气的设计 □□排气槽的作用主要有两点。一是在注射熔融物料时，排除模腔内的空气；二是排除物料在加热过程中产生的各种气体。越是薄壁制品，越是远离浇口的部位，排气槽的开设就显得尤为重要。另外对于小型件或精密零件也要重视排气槽的开设，因为它除了能避免制品表面灼伤和注射量不足外，还可以消除制品的各种缺陷，减少模具污染等。那么，模腔的排气怎样才算充分呢？一般来说，若以最高的注射速率注射熔料，在制品上却未留下焦斑，就可以认为模腔内的排气是充分的。 □□适当地开设排气槽，可以大大降低注射压力、注射时间、保压时间以及锁模压力，使塑件成型由困难变为容易，从而提高生产效率，降低生产成本，降低机器的能量消耗。其设计往往主要靠实践经验，通过试模与修模再加以完善，此模我们利用模具零部件的配合间隙及分型面自然排气。
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第六章□□成型零件的设计
□□模具中决定塑件几何形状和尺寸的零件称为成型零件，包括凹模、型芯、镶块、成型杆和成型环等。成型零件工作时，直接与塑料接触，塑料熔体的高压、料流的冲刷，脱模时与塑件间还发生摩擦。因此，成型零件要求有正确的几何形状，较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度，此外，成型零件还要求结构合理，有较高的强度、刚度及较好的耐磨性能。 □□设计成型零件时，应根据塑料的特性和塑件的结构及使用要求，确定型腔的总体结构，选择分型面和浇口位置，确定脱模方式、排气部位等，然后根据成型零件的加工、热处理、装配等要求进行成型零件结构设计，计算成型零件的工作尺寸，对关键的成型零件进行强度和刚度校核。
6.1□成型零件的结构设计
6.1.1□凹模结构设计
□□凹模是成型产品外形的主要部件，其结构特点是随产品的结构和模具的加工方法而变化。 □□组合镶拼方式的优点：对于形状复杂的型腔，若采用整体式结构，比较难加工。所以采用组合式的凹模结构。同时可以使凹模边缘的材料的性能低于凹模的材料，避免了整体式凹模采用一样的材料不经济，由于凹模的镶拼结构可以通过间隙利于排气，减少母模热变形。对于母模中易磨损的部位采用镶拼式，可以方便模具的维修，避免整体的凹模报废。 □□组合式凹模简化了复杂凹模的机加工工艺，有利于模具成型零件的热处理和模具的修复，有利于采用镶拼间隙来排气，可节省贵重模具材料。本设计凹模结构如图6-1所示。 图6-1□□凹模结构图
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