塑料成型工艺与模具设计第4章--普通注射模具4[1].2、4.3.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,4,2,分型面的选择,1,1,分型面的形式,注射模有的只有一个分型面，有的有多个分型面。在多个分型面的模具中，将脱模时取出塑件的那个分型面称为主分型面。分型面的形状如图,4-10,所示。图,(a),为平直分型面；图,(b),为倾斜分型面；图,(c),为阶梯分型面；图,(d),为曲面分型面；图,(e),为瓣合分型面，也称垂直分型面。,2,图,4-10,分型面的形式,3,由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件结构工艺性及尺寸精度、嵌件的位置、塑件的推出、排气等多种因素的影响，因此在选择分型面时应综合分析比较以选出较为合理的方案。选择分型面时，应遵循以下几项基本原则。,(1),分型面应选在塑件外形最大轮廓处,塑件在动、定模的方位确定后，其分型面应选在塑件外形的最大轮廓处，否则塑件会无法从型腔中脱出，这是最基本的选择原则。,2,分型面的设计原则,4,(2),分型面的选择应有利于塑件的顺利脱模,图,4-11,分型面对脱模的影响,5,(3),分型面的选择应保证塑件的精度要求,图,4-12,分型面对塑件精度影响,6,(4),分型面的选择应满足塑件的外观质量要求,图,4-13,分型面对塑件外观质量的影响,7,(5),分型面的选择要便于模具的加工制造,图,4-14,分型面对模具制造的影响,8,(6),分型面的选择应有利于排气,图,4-15,分型面对排气效果的影响,9,4,3,浇注系统设计,10,4,3,1,浇注系统的组成与作用,1,浇注系统的组成,注射模的浇注系统是指熔体从注射机的喷嘴开始到型腔为止流动的通道。图,4-16,所示为卧式注射机用模具的普通浇注系统。图,4-17,所示为角式注射机用模具的普通浇注系统。它们都由主流道、分流道、浇口、冷料穴几部分组成。,11,图,4-16,卧式注射机用模具的浇注系统,1,一主流道衬套,2,一主流道,3,一冷料穴,4,一分流道,5,一浇口,6,一塑件,12,图,4-17,角式注射机用模具的浇注系统,1,一镶块,2,一主流道,3,一分流道,4,一浇口,5,一型腔,6,一冷料穴,13,2,浇注系统的作用,浇注系统的作用是：将熔体平稳地引入型腔，使之按要求填充型腔的每一个角落；使型腔内的气体顺利地排除；在熔体填充型腔和凝固的过程中，能充分地把压力传到型腔各部位，以获得组织致密，外形清晰、尺寸稳定的塑料制品。,浇注系统分为普通浇注系统和热流道浇注系统两类。,14,4,3,2,浇注系统设计的基本原则,1,充分了解塑料的工艺特性，分析浇注系统对塑料熔体流动的影响，以及在充填、保压、补缩和倒流各阶段中，型腔内塑料的温度、压力变化情况，以便设计出适合塑料工艺特性的理想的浇注系统，保证塑料制品的质量。,2,应根据塑料制品的结构形状、尺寸、壁厚和技术要求，确定浇注系统的结构形式、浇口的数量和位置。,3,浇注系统在分型面上的投影面积应尽量小。浇注系统与型腔的布置应尽量减少模具尺寸，以节约模具材料。,15,4,3,3,普通浇注系统的设计,1,主流道的设计,主流道是指浇注系统中从注射机喷嘴与模具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。,16,在卧式或立式注射机上使用的模具中，主流道垂直于分型面。主流道通常设计在模具的浇口套中，如图,4-18,所示。为了让主流道凝料能顺利从浇口套中拔出，主流道设计成圆锥形，其锥角为,2,6小端直径,d,比注射机喷嘴直径大,0,5,1 mm,。,由于小端的前面是球面，其深度为,3,5 mm,，注射机喷嘴的球面在该位置与模具接触并且贴合，因此要求浇口套球面半径比喷嘴球面半径大,1,2mm,。流道的表面粗糙度,Ra0,8m,。浇口套一般采用碳素工具钢如,T8A,、,T10A,等材料制造，热处理淬火硬度,53,57HRC,。,17,图,4-18,主流道衬套与喷嘴的关系,1,定模板,2,主流道衬套,3,注射机喷嘴,18,图,4-19,浇口套的形式,19,图,4-20,浇口套的固定形式,20,2,分流道的设计,分流道的形状与尺寸 分流道开设在动定模分型面的两侧或任意一侧，其截面形状应尽量使其比表面积,(,流道表面积与其体积之比,),小，在温度较高的塑料熔体和温度相对较低的模具之间提供较小的接触面积，以减少热量损失。常用的分流道截面形式有圆形、梯形、,U,形、半圆形及矩形等几种形式，如图,4-21,所示。圆形截面的比表面积最小，但需开设在分型面的两侧，在制造时一定要注意模板上两部分形状对中吻合；梯形及,U,形截面分流道加工较容易，且热量损失与压力损失均不大，为常用的形式；半圆形截面分流道需用球头铣刀加工，其表面积比梯形和,U,形截面分流道略大，在设计中也有采用；矩形截面分流道因其比表面积较大，且流动阻力也大，故在设计中不常采用。,21,图,4-21,分流道截面形状,22,梯形截面分流道的尺寸可按下面经验公式确定,（,4-1,）,式中,b,梯形大底边宽度，,mm,；,m,塑件的质量，,g,；,L,分流道的长度，,mm,；,h,梯形的高度，,mm,。,梯形的侧面斜角,常取,5,10,，底部以圆角相连。上式适用塑件壁厚在,3,2mm,以下，塑件质量小于,200g,情况，且计算结果,b,应在,3,2,9,5 mm,范围内才合理。按照经验，根据成型条件不同，,b,也可在,5,10mm,内选取。,U,形截面分流道的宽度,b,也可在,5,10mm,内选取，半径,R=0,5 b,，深度,h=1,25 R,，斜角,=5,10,。,23,分流道的长度,根据型腔在分型面上的排布情况，分道流可分为一次分流道、二次分流道甚至三次分流道。分流道的长度要尽可能短，且弯折少，以便减少压力损失和热量损失，节约塑料的原材料和能耗。图,4-22,所示为分流道长度的设计参数尺寸，其中,L1=6,10mm,，,L2=3,6mm,，,L,的尺寸根据型腔的多少和型腔的大小而定。,24,图,4-22,分流道长度,25,分流道的表面粗糙度,由于分流道中与模具接触的外层塑料迅速冷却，只有内部的熔体流动状态比较理想，因此分流道表面粗糙度要求不能太低，一般,Ra,取,1,6m,左右，这可增加对外层塑料熔体的流动阻力，使外层塑料冷却皮层固定，形成绝热层。,26,分流道在分型面上的布置形式,图,4-23,多型腔模具型腔的排布,27,3,浇口的设计,浇口的类型、特点及应用,直接浇口 如图,4-24,所示。其特点是熔体通过主,流道直接进入型腔，流程短、进料快、流动阻力小、传递压力好，保压补缩作用强，有利于排气和消除熔接痕。同时浇注系统耗料少，模具结构简单而紧凑，制造方便，因此应用广泛。但去除浇口不便，制品上有明显的浇口痕迹，浇口部位热量集中，型腔封口迟、内应力大、易生成气孔和缩孔等缺陷。,采用直接浇口的模具为单型腔模具，适用于成型深腔的壳形或箱形制品，不宜用于成型平薄或容易变形的制品。,图,4-24,直接浇口,28,中心浇口,图,4-25,中心浇口,1,一浇口,2,一制品,3,一型芯,中心浇口是直接浇口的变异形式，熔体直接从中心流向型腔。,29,侧浇口,图,4-26,侧浇口,30,图,4-27,侧浇口的变异形式,31,点浇口,图,4-28,点浇口的典型结构,32,潜伏式浇口,图,4-29,潜伏式浇口,33,护耳浇口,图,4-30,护耳浇口,1,制品,2,护耳,3,主流道,4,分流道,5,浇口,34,(2),浇口位置选择原则,避免制品上产生缺陷,图,4-31,熔体喷射造成制品的缺陷,35,浇口开设的位置应有利于熔体流动和补缩,图,4-32,浇口位置对制品收缩的影响,36,浇口位置应设在熔体流动时能量损失最小的部位,图,4-33,浇口位置对填充的影响,37,浇口位置应有利于型腔内气体的排出,图,4-34,浇口位置对排气的影响,38,避免塑料制品产生熔接痕,图,4-35,浇口数量对熔接痕数量的影响,图,4-36,设置多浇口以减小变形,39,图,4-37,开设溢料槽以增加熔接强度,图,4-38,齿轮类制品的浇口位置,40,图,4-39,浇口位置与熔接痕的方位,41,防止料流将型芯或嵌件挤压变形,图,4-40,改变浇口位置防止型芯变形,42,浇口位置的选择应考虑高分子取向对塑料制品性能的影响,图,4-41,浇口设置对定向作用的影响,1,一盖,2,一铰链,3,一盒,43,4,冷料穴和拉料杆的设计,冷料穴一般开设在主流道对面的动模板上，其直径与主流道大端直径相同或略大一些，深度约为直径的,1,1,5,倍，最终要保证冷料的体积小于冷料穴的体积。,44,图,4-42,常用冷料穴和拉料杆的形式,1,一主流道,2,一冷料穴,3,一拉料杆,4,一推杆,5,一脱模板,6,一推块,45,