4.3 分型面与浇注系统设计

4-3 塑料制件在模具中的位
置（分型面）与 浇注系统的 设计
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主要内容

1 塑料制件在模具中的位置及分型面设计 2 普通浇注系统设计 3 热流道浇注系统设计
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一副注射模具主要分成动模和定模两个部分。 动模和定模的接触面称为分型面。 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：普通流道、热流道 普通浇注系统包括主流道、分流道、浇口和 冷料穴等。
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(3)分型面的选择应保证塑件的精度要求

如图a所示，塑料的双联 齿轮分别在分型面两侧的 动模板和定模板内成型， 由于制造精度和合模精度 的影响，两齿轮的同轴度 将得不到保证；
若按图b选择分型面，塑 件在同一侧型腔内成型， 制造精度得以保证，合模 精度也不受影响，保证了 双联齿轮的同轴度。
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主流道的设计事项： ⑸ 浇口套与定模板之间的连接力必须足够。 一种用螺钉来固定定位圈，定位圈压紧浇口套的形式，一种 是注塑机固定模板压住定位圈,从而压紧浇口套的形式。
浇口套的结构形式:

浇口套与模板间的配合采用H7/m6的过渡配合，浇口套 与定位圈采用H9/f9配合。

定位圈在模具安装调试时应插入注射机定模板的定位孔 内，用于模具与注射机的安装定位。定位圈外径比注射 机定模板上的定位孔径小0.1-0.2。
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分型面的形状：
图a平直分型面；图b倾斜分型面；图c阶梯分型面；图d 曲面分型面；图e瓣合分型面，也称垂直分型面。
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平直 分型面
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阶梯分型面
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曲面分型面
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斜分型面
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垂直分型面
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1.3.2

分型面的设计原则
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，在选择分型面时应综合分析比较以选出较 为合理的方案。
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型腔排布形式的选择原则：
应使各型腔都能通过浇注系统从总压力中均等地分得所需的足 够压力，以保证塑料熔体能同时均匀地充填每一个型腔，使各型腔 塑件质量均一稳定。 在生产实践中，有时为了节约和同步生产，往往将成型配套的塑 件设计成多型腔模具。但难免引起一些缺陷，如塑件发生翘曲等。
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1.3分型面的选择
流道直径(mm) 4 6 8 10 12 产品重量(g) 流道直径(mm) 4 6 8 10 12 投影面积(cm2) 10以下 200 500 1200 大型
95
375 375以上 大型
（2）分流道尺寸设计
流道长度宜短: 长的流道会造成压力损失,不利于 生产性,同時也浪费材料；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:
(4)分型面的选择应满足塑件的外观质量要求

在分型面处会不可避免地在塑件上留下溢流飞边的痕迹， 因此分型面最好不要设在塑件光亮平滑的外表面或带圆弧 的转角处，以免对塑件外观质量产生不利的影响。
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(5)分型面的选择要便于模具的加工制造

通常在模具设计中，选择平直分型面较多。 但为了便于模具的制造，应根据模具的实 际情况选择合理的分型面。
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浇注系统设计应遵循的基本2)尽量避免或减少产生熔接痕； (3)有利于型腔中气体的排出； (4)防止型芯的变形和嵌件的位移； (5)分流道尽量减少弯折，减少压力损失； (6) 分流道的布局尽量采用平衡式布局，成型 压力的中心尽量在模具和注射机的中心； (7)尽量采用较短的流程充满型腔； (8)流动距离比和流动面积比的校核；
流向杂乱会使工件強度较差，表面的纹路也较不美观。
浇注系统设计原则
2.尽量减小及缩短浇注系统的断面及长度 尽量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
3.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 够同时到达，而且使每个型腔入口的压力相等。
2.2 主流道设计
作用：是连接注射机喷嘴和模具的桥梁，是熔料进入型腔最
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浇注系统设计原则
1.要能保证塑件的质量(避免常见的充填问题 )
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。
浇注系统设计原则
1.要能保证塑件的质量(避免常见的充填问题 ) 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。
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1 塑料制件在模具中的位置
1.1 型腔数目的确定

一次注射只能生产一件塑料产品的模具称为单型腔模具。 如果一副模具一次注射能生产两件或两件以上的塑料产品， 则这样的模具称为多型腔模具。

单型腔模具的优点：单型腔模具具有塑料制件的形状和
尺寸一致性好、 成型的工艺条件容易控制 模具结构简单紧凑 模具制造成本低 制造周期短等特点。
D=
D——分流道直徑mm
W——产品质量g
L——流道長度mm
（3）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
不平衡
自然平衡
人工平衡
分 流 道 的 布 局
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2.4
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（2）分流道尺寸设计
B=5-10mm R=0.5B h=1.25R D>=产品最大壁厚+1.5mm
B=5-10mm h=2/3B
（2）分流道尺寸设计
流道的直径过大：浪费材料；冷却时间增长，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。
流道直径应适合产品的重量或投影面积。

选择分型面时应遵循以下几项基本原则：
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(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。
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(2)分型面的选择应有利于塑件的顺利脱模


由于注射机的顶出装置在动模一侧，所以分型面的选择应尽 可能地使塑件在开模后留在动模一侧。 如图a所示，在分型后，由于塑件收缩包紧在型芯上的原因 而留在定模，这样就必须在定模部分设置推出机构，增加了 模具复杂性；若按图b分型，分型后塑件留在动模，利用注 射机的顶出装置和模具的推出机构即可容易地推出塑件。
主流道、分流道、浇口、冷料穴
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6.2.1 浇注系统的组成及其设计原则
主流道 分流道 浇口
浇注系统的设计是否适当，直接影响成形品 的外观、物性、尺寸精度和成形周期。
二、浇注系统的作用及设计原则



1、将来自注射机喷嘴的塑料熔体均匀而平稳地输送 到型腔，同时使型腔内的气体能及时顺利排出。 2、在塑料熔体填充及凝固的过程中，将注射压力有 效地传递到型腔的各个部位，以获得形状完整、内 外在质量优良的塑料制件。 浇注系统的设计合理与否对塑件的性能、尺寸、内 外部质量及模具的结构、塑料的利用率等有较大影 响。
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浇口套的固定形式:
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2.2 主流道设计（小结）

主流道：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。
主流道设计：圆锥形，锥角α为20-60，小端直径d比注射机 喷嘴直径大0.5~l 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，因此要求主流道球面半径比喷嘴球面半径大1~2 mm。 表面粗糙度Rａ＜0.8µm。浇口套一般采用碳素工具钢 如T8A、T10A等材料，淬火硬度53-57 HRC。

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1.2型腔的分布

单型腔的模具，塑件在模具中的位置，如图:
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1.2型腔的分布
多型腔模具型腔的排布形式

平衡式、非平衡式 平衡式包括两个方面：型腔压力平衡、浇注平衡
型腔压力平衡
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浇注平衡


平衡式布置：主流道到各型腔浇口分流道的长度、截面 形状与尺寸均对应相同，目的：各型腔均匀进料和达到 同时充满型腔。 非平衡式布置：主流道到各型腔浇口的分流道的长度不 相同，这种方式可以缩短分流道的长度，节约塑件的原 材料。为达到同时充满型腔的目的，各浇口的截面尺寸 要制造得不相同。 精度要求高、物理与力学 性能要求均衡稳定的塑料 制件，应尽量选用平衡式 布置的形式。
浇注系统设计原则
1.要能保证塑件的质量(避免常见的充填问题 ) 尽量避免过度保压和保压不足
过度保压
当浇注系统设计不良或操作条件不当，会使
保压不足
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。
浇注系统设计原则
1.要能保证塑件的质量(避免常见的充填问题 ) 尽量减少流向杂乱
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多型腔模具的优点： ——在大批量生产的情况下，多型腔模具应 是更为合适的形式，它可以提高生产效率， 降低塑件的整体成本。 型腔数目的确定： ——一种方法是首先确定注射机的型号，再 根据注射机的技术参数和塑件的技术经济 要求，计算出要求选取型腔的数目； ——另一种方法是先根据生产效率的要求和 制件的精度要求确定型腔的数目，然后再 选择注射机或对现有的注射机进行校核。
先经过的部位。
一般都不将主流道直接开在定模板上，而是将其单独设在一 个衬套中，然后将衬套镶入模板内，此衬套称为浇口套。
主流道的设计事项： ⑴主流道进口端与喷嘴头部接触处应做成球面凹坑。
主流道的设计事项： ⑵主流道的锥角取2～4°，对流性差的塑料可增加大 到 6°左右。