聚合物成型加工技術(shù) （模具和裝備） PROCESSING TECHNOLOGIES OF POLYMERIC MATERIALS (MOULD AND EQUIPMENT) 注射成型工藝與注射模設(shè)計(jì)（上） 西南交通大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 注射成型原理 注射成型工藝 注射成型的工藝參數(shù) 4.1 4.2 4.3 4 注射成型原理及工藝特性 4.1 注射成型原理 一般的注射設(shè)備可以分為 柱塞式注射機(jī) 和 螺桿式注射機(jī) 兩種。 1柱塞式注射機(jī)注射成型原理 4.1 注射成型原理 2螺桿式注射機(jī)注射成型原理 4.2 注射成型工藝 注射成型工藝包括 成型前的準(zhǔn)備 、 注射過(guò)程 和 塑件的后處理 。 1.成型前的準(zhǔn)備 2.注射過(guò)程 注射過(guò)程一般包括加料、塑化、注射、冷卻和脫模幾個(gè)階段。 （ 1）加料：加原料到 注射機(jī)料斗 的過(guò)程； （ 2）塑化：在料筒內(nèi)由 固態(tài)轉(zhuǎn)變成熔體 的過(guò)程； （ 3）注射 注射過(guò)程可分為充模、保壓、倒流、澆口凍結(jié)后的冷 卻和脫模等幾個(gè)階段。 1）充模：熔體 充滿型腔 的過(guò)程； 2）保壓：補(bǔ)充型腔中的 收縮 需要； 3）倒流：與 保壓時(shí)間 有關(guān)； 4）澆口凍結(jié)后冷卻：塑件在型腔內(nèi)繼續(xù) 冷卻 、 硬化 和 定型 ； 5）脫模： 推出 機(jī)構(gòu)將塑件推出模外。 4.2 注射成型工藝 3. 塑件的后處理 （ 1）退火處理 目的：消除塑件成型后的 殘余應(yīng)力 ； 方法：將塑件在 定溫的加熱介質(zhì) 中 保溫一段時(shí)間 的過(guò)程。 （ 2）調(diào)濕處理 目的：調(diào)整 塑件的含水量 ，以穩(wěn)定塑件 尺寸 ； 方法：使塑件在 加熱介質(zhì) 中達(dá)到 吸濕平衡 。 4.3 注射成型工藝參數(shù) 1. 溫度 （ 1）料筒溫度 料筒最適合的溫度范圍： （或 ） 。 料筒的溫度分布一般采用前高后低的原則，即料筒的加料口 （后段）處溫度最低，噴嘴處的溫度最高。 料筒后段溫度應(yīng)比中段、前段溫度低 。 （ 2）噴嘴溫度 噴嘴溫度一般略低于料筒的最高溫度。 （ 3）模具溫度 為了使塑料成型和順利脫模，模具的溫度應(yīng)低于塑料的玻璃 化溫度 或工業(yè)上常用的熱變形溫度。 注射成型工藝重要參數(shù)包括 溫度 、 壓力 和 時(shí)間 。 4.3 注射成型工藝參數(shù) 2. 壓力 （ 1）塑化壓力（螺桿背壓） 塑化壓力 是指采用螺桿式注射機(jī)注射時(shí)，螺桿頭部熔料在螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) 所受到的壓力。 塑化壓力應(yīng)越低越好，一般為 6 20 MPa。 （ 2）注射壓力 注射壓力 是指柱塞或螺桿軸向移動(dòng)時(shí)其頭部對(duì)塑料熔體所施加的壓力。 一般在 40 130 MPa 之間。 注射壓力的 作用 是克服塑料熔體從料筒流向型腔的流動(dòng)阻力，給予熔 體一定的充型速率以便充滿模具型腔。 （ 3）保壓壓力 型腔充滿后，繼續(xù)對(duì)模內(nèi)熔料施加的壓力稱為 保壓壓力 。 保壓壓力的作用 是使熔料在壓力下固化，并在收縮時(shí)進(jìn)行補(bǔ)縮，從而 獲得健全的塑件。 保壓壓力 等于或小于 注射時(shí)所用的注射壓力。 4.3 注射成型工藝參數(shù) 3. 時(shí)間 完成一次注射成型過(guò)程所需的時(shí)間稱 成型周期 。 它包括合模時(shí)間、注射時(shí)間、保壓時(shí)間、模內(nèi)冷卻時(shí)間和其他時(shí)間等。 （ 1）合模時(shí)間 合模時(shí)間是指注射之前模具閉合的時(shí)間。 （ 2）注射時(shí)間 注射時(shí)間是指注射開始到塑料熔體充滿模具型腔的時(shí)間（柱塞或螺桿前進(jìn) 時(shí)間）。 在生產(chǎn)中，小型塑件注射時(shí)間一般為 ，大型塑件注射時(shí)間可達(dá) 幾十秒。 （ 3）保壓時(shí)間 保壓時(shí)間是指型腔充滿后繼續(xù)施加壓力的時(shí)間（柱塞或螺桿停留在前進(jìn)位 置的時(shí)間），一般為 ，特厚塑件可高達(dá) 。 4.3 注射成型工藝參數(shù) 3. 時(shí)間 （ 4）模內(nèi)冷卻時(shí)間 模內(nèi)冷卻時(shí)間是指塑件保壓結(jié)束至開模以前所需的時(shí)間（柱塞后撤或 螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)后退的時(shí)間均在其中）。 冷卻時(shí)間一般為 。 （） 其他時(shí)間 其他時(shí)間是指開模、脫模、噴涂脫模劑、安放嵌件等時(shí)間。 4.3 注射成型工藝參數(shù) 注射模的分類及結(jié)構(gòu)組成 注射模的典型結(jié)構(gòu) 注射模與注射機(jī) 5.1 5.2 5.3 5 注射?；窘Y(jié)構(gòu)與注射機(jī) 注射成型機(jī)的基本結(jié)構(gòu) Clamping Mold Plate Barrel Screw Motor Hopper Driving Unit Mold Control Panel Control Unit 5.1.1 注射模具的分類 1、按注射模具的典型結(jié)構(gòu)特征分 單分型面注射模具、雙分型面注射模具、斜導(dǎo)柱（彎銷、斜導(dǎo)槽， 斜滑塊、齒輪齒條）側(cè)向分型與抽芯注射模具、帶有活動(dòng)鑲件的注 射模具、定模帶有推出裝置的注射模具和自動(dòng)卸螺紋注射模具 2、按澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式分 普通流道注射模具、熱流道注射模具 3、按注射模具所用注射機(jī)的類型分 臥式注射機(jī)用的模具、立式注射機(jī)用的模具、角式注射機(jī)用的模具 4、按塑料的性質(zhì)分 熱塑性塑料注射模具、熱固性塑料注射模 5、按注射成型技術(shù)分 低發(fā)泡注射模、精密注射模、氣體輔助注射成型注射模、雙色注射 模、多色注射模等 5.1 注射模的分類及結(jié)構(gòu)組成 5.1.2 注射模具的結(jié)構(gòu)組成 注射模具由 動(dòng)模 和 定模 兩部分組成； 定模部分安裝在注射機(jī)的 固定模板 上； 動(dòng)模部分安裝在注射機(jī)的 移動(dòng)模板 上。 原理： 在注射成型過(guò)程中，動(dòng)模隨注射機(jī)上的合模系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)，同 時(shí)動(dòng)模部分與定模部分由 導(dǎo)柱 導(dǎo)向而閉合構(gòu)成 澆注系統(tǒng) 和 型腔 ， 塑料熔體從注射機(jī)噴嘴流經(jīng)模具澆注系統(tǒng)進(jìn)入型腔。冷卻后開模 時(shí)，動(dòng)模與定模分離，取出塑件。 結(jié)構(gòu)組成： 成型部分、澆注系統(tǒng)、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)、推出機(jī) 構(gòu)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、支承零部件 5.1 注射模的分類及結(jié)構(gòu)組成 5.1 注射模的分類及結(jié)構(gòu)組成 5.1.2 注射模具的結(jié)構(gòu)組成 結(jié)構(gòu)組成：成型部分、澆注系統(tǒng)、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、側(cè)向分型與抽芯機(jī) 構(gòu)、推出機(jī)構(gòu)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、支承零部件 1. 成型部分 成型部分是指與塑件直接接觸、成型塑件內(nèi)表面和外表面的模具 部分。 凸模（型芯）形成塑件的內(nèi)表面形狀，凹模（型腔）形成塑件的 外表面形狀。 2. 澆注系統(tǒng) 澆注系統(tǒng)是熔融塑料在壓力作用下充填模具型腔的通道（熔融塑 料從注射機(jī)噴嘴進(jìn)入模具型腔所流經(jīng)的通道）。 澆注系統(tǒng)由主流道、分流道、澆口及冷料穴等組成。 3. 導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)分為動(dòng)模與定模之間的導(dǎo)向和推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向。 4. 側(cè)向分型與側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu) 5.1 注射模的分類及結(jié)構(gòu)組成 5.1.2 注射模具的結(jié)構(gòu)組成 5. 推出機(jī)構(gòu) 推出機(jī)構(gòu)是將成型后的塑件從模具中推出的裝置。 推出機(jī)構(gòu)由推桿、復(fù)位桿、推桿固定板、推板、主流道拉料桿、推 板導(dǎo)柱和推板導(dǎo)套等組成。 6. 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng) 7. 排氣系統(tǒng) 為了將型腔中的空氣及注射成型過(guò)程中塑料本身?yè)]發(fā)出來(lái)的氣體排 出模外，必須開設(shè)排氣系統(tǒng)。 排氣系統(tǒng)通常是在分型面上有目的地開設(shè)幾條排氣溝槽。 8. 支承零部件 用來(lái)安裝固定或支承成型零部件以及前述各部分機(jī)構(gòu)的零部件均稱 為支承零部件。 5.1 注射模的分類及結(jié)構(gòu)組成 5.2.1 單分型面注射模（二板式注射模） （ 1）工作原理 5.2 注射模的典型結(jié)構(gòu) 5.2.1 單分型面注射模（二板式注射模） （ 2）設(shè)計(jì)注意事項(xiàng) 1）分流道位置的選擇 注意： 如果開設(shè)在動(dòng)、定模分型面的兩側(cè)的分型面上，必須注意 合模時(shí)的對(duì)中拼合。 2）塑件的留模方式 3）拉料桿的設(shè)置 4）導(dǎo)柱的設(shè)置 5）推桿的復(fù)位 5.2 注射模的典型結(jié)構(gòu) 5.2.2 雙分型面注射模（三板式注射模） （ 1）工作原理 5.2 注射模的典型結(jié)構(gòu) 5.2.2 雙分型面注射模（三板式注射模） （ 2）設(shè)計(jì)注意事項(xiàng) 1）澆口的設(shè)計(jì) 點(diǎn)澆口直徑只有 0.5 1.5 mm，故 對(duì)于大型塑件或 流動(dòng)性差的塑料不宜采用點(diǎn)澆口。 2） 導(dǎo)柱的設(shè)置及導(dǎo)柱的長(zhǎng)度 在定模一側(cè)一定要設(shè)置導(dǎo)柱，動(dòng)模部 分就可以不設(shè)置導(dǎo)柱。如果是推件板推出機(jī)構(gòu)，動(dòng)模部分也一定要設(shè) 置導(dǎo)柱。 （ 3）雙分型面注射模的分型形式 必須采取順序定距分型機(jī)構(gòu)，即定模部分先分開一定距離，然后主分 型面分型。 A 分型面分型距離為： s s（ ） 在分型機(jī)構(gòu)中，彈簧應(yīng)至少 個(gè)，高度應(yīng)一致，并對(duì)稱布置于分型面 上模板的四周。 定距拉板一般采用 塊，對(duì)稱布置于模具兩側(cè)。 5.2 注射模的典型結(jié)構(gòu) 5.2.2 雙分型面注射模（三板式注射模） 5.2 注射模的典型結(jié)構(gòu) 5.2.2 雙分型面注射模（三板式注射模） 5.2 注射模的典型結(jié)構(gòu) 5.2.2 雙分型面注射模（三板式注射模） 5.2 注射模的典型結(jié)構(gòu) 5.2.3 斜導(dǎo)柱側(cè)向分型與抽芯注射模 5.2 注射模的典型結(jié)構(gòu) 5.2.4 斜滑塊側(cè)向分型與抽芯注射模 5.2 注射模的典型結(jié)構(gòu) 5.2.5 帶有活動(dòng)鑲件的注射模 5.2 注射模的典型結(jié)構(gòu) 5.2.5 帶有活動(dòng)鑲件的注射模 5.2 注射模的典型結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)注意事項(xiàng) 1）活動(dòng)鑲件在模具中應(yīng)有可靠的 定位，它與安裝孔之間一般有 3 5 mm H8 f8的配合，其余長(zhǎng)度應(yīng)設(shè)計(jì) 成 3 5 的斜面以保證配合間隙； 2）開模時(shí)將活動(dòng)鑲件推出模外后， 為下一次安放活動(dòng)鑲件，推桿必須預(yù) 先復(fù)位。 3）彈簧一般為 個(gè)，安裝在復(fù)位桿 上。 4）活動(dòng)鑲件放在模具中容易滑落的 位置（如立式注射機(jī)的上?；蚴軟_擊 振動(dòng)較大的臥式注射機(jī)的動(dòng)模一側(cè)） 時(shí)，活動(dòng)鑲件插入時(shí)應(yīng)有彈性連接裝 置加以穩(wěn)定，以免合模時(shí)鑲件落下或 移位造成塑件報(bào)廢或模具損壞。 5.2.6 角式注射機(jī)用注射模 5.2 注射模的典型結(jié)構(gòu) 5.3 注射模與注射機(jī) 5.3.1 注射機(jī)的分類 注射機(jī)分臥式注射成型機(jī)、立式注射成型機(jī)、角式注射成型機(jī) 和多模注射機(jī)等幾種。 （ 1）臥式注射機(jī) 臥式注射機(jī)的注射裝置和合模裝置的軸線呈一線并水平排列。 5.3 注射模與注射機(jī) 5.3.1 注射機(jī)的分類 （ 2）立式注射機(jī) 注射裝置與合模裝置的軸線呈一線并與水平方向垂直 排列。 （ 3）角式注射機(jī) 角式注射機(jī)一般為柱塞式注射機(jī)，它的注射裝置和合 模裝置的軸線相互垂直排列。 5.3 注射模與注射機(jī) 5.3.1 注射機(jī)的分類 （ 4）多模注射機(jī) 5.3 注射模與注射機(jī) 5.3.2 注射成型機(jī)型號(hào)規(guī)格的表示法 注射機(jī)型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)表示法主要有 注射量、合模力、注射量與合模力 同 時(shí)表示等三種方法。 （ 1）注射量表示法 XS-ZY-60、 XS-ZY-125、 XS-ZY-500、 XS-ZY-1000等 其 中 XS 塑料成型機(jī)械、 Z 注射成型、 Y 螺桿式（預(yù)塑式 ）、 30、 125等數(shù)字 注射機(jī)的最大注射量（ cm3或 g）。 （ 2） 合模力表示法 合模力表示法是用注射機(jī)最大合模力（ kN）來(lái)表示注射機(jī)規(guī) 格的方法。 （ 3） 合模力與注射量表示法 合模力與注射量表示法是目前國(guó)際上通用的表示方法，是用注 射量為分子、合模力為分母表示設(shè)備的規(guī)格。 XZ 63 50 型注射機(jī)， X 表示塑料機(jī)械， Z 表示注射機(jī)， 63/50 表示注射容量為 63cm3 ，合模力為 50 10 kN。 5.3 注射模與注射機(jī) 5.3.3 注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)的校核 1. 型腔數(shù)量的確定和校核 1）按注射機(jī)的額定塑化速率確定型腔的數(shù)量 n nm +m1 KMT 3600 式中 K 注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，一般取 0.8； M 注射機(jī)的額定塑化量（ g/h 或 cm3/h）； T 成型周期（ s）； m1 澆注系統(tǒng)所需塑料質(zhì)量或體積（ g或 cm3）； m 單個(gè)塑件的質(zhì)量或體積（ g或 cm3）； n 型腔數(shù)量。 2）按注射機(jī)的額定鎖模力確定型腔的數(shù)量 n p （ n A+ Aj ） Fp 式 中 Fp 注射機(jī)的額定鎖模力（ N）； A 單個(gè)塑件在模具分型面上的投影面積（ mm2）； Aj 澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積（ mm2）； p 塑料熔體對(duì)型腔的成型壓力（ MPa），其大小一般是注射 壓力的 80。 5.3 注射模與注射機(jī) 5.3.3 注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)的校核 2. 最大注射量的校核 n m + mj Km n 式中 m n 注射機(jī)允許的最大注射量， g或 cm3。 3. 鎖模力的校核 P ( n A+ A1) FP 注：型腔內(nèi)的壓力約為注射機(jī)注射壓力的 80%左右，通常為 2040 MPa。 4. 注射壓力的校核 注射壓力的校核是核定注射機(jī)的額定注射壓力是否大于成型時(shí)所需的注射 壓力。 5.3 注射模與注射機(jī) 5.3.3 注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)的校核 5. 模具與注射機(jī)安裝部分相關(guān)尺寸的校核 （ 1）澆口套球面尺寸 SR=SR1+12 mm D=d+0.51 mm （ 2）定位圈尺寸 外徑尺寸必須與注射機(jī)的定位孔尺寸相匹配。 間隙配合。 模具的定位圈外徑尺寸應(yīng)比注射機(jī)固定模板上 的定位孔尺寸小 0.2 mm以下。 （ 3）模具的最大、最小厚度 Hmin H Hmax 式中 H 模具厚度（ mm）； Hmin 注射機(jī)允許的最小模厚，即動(dòng)、定模之間的最小開距（ mm）； Hmax 注射機(jī)允許的最大模厚（ mm）。 （ 4） 安裝螺孔尺寸 用螺釘直接固定模具時(shí)，模具固定板與注射機(jī)模板上的螺孔應(yīng)完全吻合； 用壓板固定模具時(shí)，只要在需放壓板的外側(cè)附近有螺孔就可以。 5.3 注射模與注射機(jī) 5.3.3 注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)的校核 6. 開模行程的校核 （ 1）注射機(jī)的最大開模行程與模具厚度無(wú)關(guān)的校核 I. 對(duì)于單分型面注射模 S H1 H2（ 5 10） mm 式中 S 注射機(jī)最大開模行程 H1 推出距離（脫模距離） （ mm）； H2 包括澆注系統(tǒng)凝料在內(nèi) 的塑件高度（ mm）。 5.3 注射模與注射機(jī) 5.3.3 注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)的校核 6. 開模行程的校核 （ 1）注射機(jī)的最大開模行程與模具厚度無(wú)關(guān) II. 對(duì)于雙分型面注射模 S max H1 H2 a（ 5 10） mm 式中 a 取出澆注系統(tǒng)凝料必須的長(zhǎng) 度（ mm）。 5.3 注射模與注射機(jī) 5.3.3 注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)的校核 6. 開模行程的校核 （ 2）注射機(jī)的最大開模行程與模具厚度有關(guān)的校核 I. 對(duì)于單分型面注射模 S Hm H1 H2（ 5 10） mm II. 對(duì)于雙分型面注射模 S Hm H1 H2 a（ 5 10） mm （ 3） 具有側(cè)向抽芯時(shí)的最大開模行程 設(shè)完成抽芯動(dòng)作的開模距離為 Hc I. 當(dāng) Hc H1 H2時(shí)，用 Hc代替前述各校核式中的 H1 H2； II. 當(dāng) Hc H1 H2時(shí)， Hc對(duì)開模行程沒(méi)有影響，仍用上述各公式 進(jìn)行校核。 5.3 注射模與注射機(jī) 5.3 注射模與注射機(jī) 5.3.3 注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)的校核 7. 推出裝置的校核 1）中心頂出桿機(jī)械頂出 如臥式 XS-Z-60、直角式 SYS-45等型號(hào) 注射機(jī)； 2）兩側(cè)雙頂桿機(jī)械頂出 如臥式 XS-Z-30、 XS-ZY-125等型號(hào)注射 機(jī)； 3）中心頂出桿液壓頂出與兩側(cè)頂出桿機(jī)械頂出聯(lián)合作用 如臥式 XS-ZY-250、 XS-ZY-500等型號(hào)注射機(jī)； 4）中心頂桿液壓頂出與其他開模輔助油缸聯(lián)合作用 如 XS-ZY- 1000注射機(jī)。 分型面及其選擇 普通澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 熱流道澆注系統(tǒng) 6.1 6.2 6.3 6 分型面的選擇與澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 6.4 6.1 分型面及其選擇 6.1.1 塑料制件在模具中的位置 1. 型腔數(shù)目的確定 單型腔模具 ：一次注射只能生產(chǎn)一件塑料產(chǎn)品的模具。 多型腔模具 ：如果一副模具一次注射能生產(chǎn)兩件或兩件以上的塑 料產(chǎn)品，則這樣的模具稱為多型腔模具。 確定方法： （ 1）按注射機(jī)的最大注射量確定型腔的數(shù)目 （ 2）按注射機(jī)的額定鎖模力確定型腔數(shù)目 （ 3）按塑件的精度要求確定型腔數(shù)目 （ 4）根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性確定型腔數(shù)目 njkm mn m njF pAn pA 160C NYtn X=Xm+Xj=nC1+C2+NYt/60n 令 dX/dn=0 2. 塑件在模具中的位置 單型腔模具 6.1 分型面及其選擇 2. 塑件在模具中的位置 多型腔模具的型腔排布形式 6.1 分型面及其選擇 6.1 分型面及其選擇 6.1.2 分型面的選擇 1. 分型面的形式 6.1 分型面及其選擇 2. 分型面的設(shè)計(jì)原則 （ 1）分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處； （ 2）分型面的選擇應(yīng)有利于塑件順利脫模； 6.1 分型面及其選擇 2. 分型面的設(shè)計(jì)原則 （ 3）分型面的選擇應(yīng)保證塑件的尺寸精度和表面質(zhì)量； 6.1 分型面及其選擇 2. 分型面的設(shè)計(jì)原則 （ 4）分型面的選擇應(yīng)有利于模具的加工； 6.1 分型面及其選擇 2. 分型面的設(shè)計(jì)原則 （ 5）分型面的選擇應(yīng)有利于排氣 6.2 普通澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 6.2.1 普通澆注系統(tǒng)的組成及設(shè)計(jì)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(jī)噴嘴到型腔之間的進(jìn)料通道。 普通澆注系統(tǒng)由 主流道、分流道、澆口和冷料穴 四部分組成。 6.2 普通澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 6.2.1 普通澆注系統(tǒng)的組成及設(shè)計(jì)原則 （ 2） 普通澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則 a.了解塑料的成型性能 b.盡量避免或減少產(chǎn)生熔接痕 c.有利于型腔中氣體的排出 d.防止型芯的變形和嵌件的位移 e.盡量采用較短的流程充滿型腔 f. 流動(dòng)距離比的校核 6.2.2 主流道設(shè)計(jì) 主流道 是指澆注系統(tǒng)中從注射機(jī)噴嘴與模具澆 口套接觸處開始到分流道為止的塑料熔體的流 動(dòng)通道。 1）在臥式或立式注射機(jī)上使用的模具中，主流 道垂直于分型面，主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，錐角 為 2 6 ，表面粗糙度 Ra 0.8 m； 2）主流道對(duì)接觸設(shè)計(jì)成半球形凹坑，凹坑深度 常取 3 5 mm 其半徑 SR=SR1+(1 2) mm D=d+(0.5 1) mm 6.2 普通澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 6.2.2 主流道設(shè)計(jì) 3）設(shè)計(jì)澆口套 6.2 普通澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 6.2 普通澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 6.2.3 分流道設(shè)計(jì) 分流道 是指主流道末端與澆口之間的一段塑料熔體的流動(dòng)通道。 分流道的 作用 是改變?nèi)垠w流向，使其以平穩(wěn)的流態(tài)均衡地分配到 各個(gè)型腔。 （ 1）分流道的形狀及尺寸 6.2 普通澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) （ 2）分流道的長(zhǎng)度 （ 3）分流道在分型面上的布置形式 分流道的布置形式分為 平衡式和非平衡 式 。 設(shè)置布置形式應(yīng)遵循兩個(gè) 原則 ： 一是排列應(yīng)盡量緊湊，縮小模板尺寸； 另外盡量使流程短，對(duì)稱布置，使脹模 力的中心與注射機(jī)鎖模力的中心一致。 （ 4）分流道的表面粗糙度 分流道的表面粗糙度 Ra一般取 1.6 m 左右。 6.2 普通澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 6.2.4 澆口的設(shè)計(jì) 澆口亦稱進(jìn)料口，是連接分流道與型腔的熔體通道，它是澆注系統(tǒng)的 關(guān)鍵部分。 按澆口截面尺寸大小的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，澆口可分為 限制性澆口 和 非限制性 澆口 兩大類。 限制性澆口的 作用 : 提高剪切速率， 降低黏度 ，獲得理想的流動(dòng)狀態(tài)，從而迅速均衡地 充滿型腔。 對(duì)于多型腔模具，調(diào)節(jié)澆口的尺寸，還可以使非 平衡布置 的型腔達(dá) 到同時(shí)進(jìn)料的目的，提高塑件的均一質(zhì)量。 限制性澆口還起著較早固化，防止型腔中熔體 倒流 的作用。 非限制性澆口是整個(gè)澆注系統(tǒng)中截面尺寸最大的部位，它主要對(duì)中大 型筒類、殼類塑件型腔起 引料 和進(jìn)料后的 施壓 作用。 6.2 普通澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 按澆口的結(jié)構(gòu)形式和特點(diǎn)，常用的澆口可分成以下幾種形式： 1. 直接澆口（主流道型澆口） 6.2 普通澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2. 側(cè)澆口 6.2 普通澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 側(cè)澆口有兩種變異的形式，即 扇形澆口和平縫澆口 6.2 普通澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3. 環(huán)形澆口 6.2 普通澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 4. 輪輻式澆口 6.2 普通澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 5. 點(diǎn)澆口（針點(diǎn)澆口或菱形澆口） 6.2 普通澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 6. 潛伏澆口（剪切澆口） 6.2 普通澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 7. 爪形澆口 6.2 普通澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 6.2 普通澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 6.2.5 澆口位置選擇與澆注系統(tǒng)的平衡 1. 澆口位置選擇 盡量縮短流動(dòng)距離； 避免熔體破裂現(xiàn)象引起塑件的缺陷； 澆口應(yīng)開設(shè)在塑件壁厚處； 考慮分子定向的影響； 減少熔接痕提高熔接強(qiáng)度； 6.2 普通澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2. 澆注系統(tǒng)的平衡 若根據(jù)某種需要設(shè)計(jì)成型腔非平衡式布置的形式，則需要通過(guò) 調(diào)節(jié)澆口尺 寸 ，使各澆口的流量及成型工藝條件達(dá)到一致，這就是澆注系統(tǒng)的平衡， 亦稱澆口的平衡。 相同塑件多型腔成型的 BGV值： 不同塑件多型腔成型的 BGV值： 一般澆口截面通常采用矩形或圓形點(diǎn)澆口 g a r b g baa bb g b r a g a A L LW B G V W B G V A L L g rg ABG V LL gr: 0.07 0.09AA 6.2 普通澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2. 澆注系統(tǒng)的平衡 矩形澆口的截面寬度 b為其厚度 t的 3倍，即 b=3t，各澆口長(zhǎng)度為相等。 在實(shí)際的注射模設(shè)計(jì)與生產(chǎn)中，常采用 試模 的方法來(lái)達(dá)到澆口的平衡。 （ 1）將各澆口的長(zhǎng)度、寬度和厚度加工成對(duì)應(yīng)相等的尺寸。 （ 2）試模后檢驗(yàn)各個(gè)型腔的塑件質(zhì)量，特別要檢驗(yàn)一下晚充滿的型腔其塑件是 否出現(xiàn)因補(bǔ)縮不足所產(chǎn)生的缺陷。 （ 3）將晚充滿塑件有補(bǔ)縮不足缺陷型腔的澆口寬度略微修大。 （ 4）用同樣的工藝方法重復(fù)上述步驟直至塑件質(zhì)量滿意為止。 6.2 普通澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 6.2.6 冷料穴和拉料桿的設(shè)計(jì) 6.3 熱流道澆注系統(tǒng) 熱流道澆注系統(tǒng)亦稱 無(wú)流道澆注系統(tǒng) 。 熱流道澆注系統(tǒng)成型塑件時(shí)，要求 塑件原材料的性能有較強(qiáng)的 適應(yīng)性 ： （） 熱穩(wěn)定性好 （） 對(duì)壓力敏感 （） 固化溫度和熱變形溫度較高 （） 比熱容小 （） 導(dǎo)熱性能好 6.3 熱流道澆注系統(tǒng) 熱流道可以分為 絕熱流道和加熱流道 兩種。 6.3.1 絕熱流道 1. 單型腔絕熱流道（井式噴嘴流道、絕熱主流道） 6.3 熱流道澆注系統(tǒng) 6.3.1 絕熱流道 2.多型腔絕熱流道（絕熱分流道） 6.3 熱流道澆注系統(tǒng) 6.3.2 加熱流道 加熱流道是指在流道內(nèi)或流道附近設(shè)置 加熱器 ，利用加熱的方法使 注射機(jī)噴嘴到澆口之間的澆注系統(tǒng)處于高溫狀態(tài)，讓澆注系統(tǒng)內(nèi)的 塑料在成型過(guò)程中一直保持熔融狀態(tài)，保證注射成型的正常進(jìn)行。 1.單型腔加熱流道 6.3 熱流道澆注系統(tǒng) 2. 多型腔加熱流道 根據(jù)對(duì)分流道加熱方法的不同，多型腔加熱流道可分為 外加熱 式 和 內(nèi)加熱式 。 (1) 外加熱式加熱流道 6.3 熱流道澆注系統(tǒng) 2. 多型腔加熱流道 (2) 內(nèi)加熱式加熱流道 6.3 熱流道澆注系統(tǒng) 3. 閥式澆口熱流道 6.4 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 注射模通常采用以下 三種方式 排氣： （ 1）利用配合間隙排氣； （ 2）在分型面上開設(shè)排氣槽； （ 3）利用排氣塞排氣。 Thanks For Your Attention! Southwest Jiaotong University, Chengdu, China March 24-April 28, 2015