无流道凝料注射模设计
热流道模具技术详解
（3）无流道凝料注射模具适用的塑料材料
1）熔融温度范围宽，粘度变化小，热稳定性好。（高温不易分 解， 低温流动性好） 2）熔体粘度对压力敏感。不施压不流动，较低压力就可流动。 3）塑料的比热容低，易于熔融和固化。 4）塑料的热变形温度高，制品能迅速从模具中脱模。 理论上几乎所有的热塑性塑料都可以采用无流道注射成型。 目前应用最多的是：PE、PP、PS和ABS等材料。
（2）使用无流道凝料注射模具的限制
1）模具结构复杂，制造费用高，维护保养较困难；热流道系统 易出故障，运行成本高。不适宜小批量生产。 2）初始生产准备时间长，模具调试要求高。 3）不适宜热敏性和流动性差的塑料及成型周期长的塑件成形。 4）流道板易产生热膨胀，对熔体泄漏及加热元件的故障较敏感。 5）温度控制要求严格，需精密的温度控制元件及系统。
内加热流道与喷嘴 1—冷却水孔；2—加热喷嘴； 3—熔体通道；4—内加热器
• 外加热
外加热的流道板悬装在模具里，常以加热棒或弯曲的加热管配置在流道 的外侧。流道板的绝热用气隙，也有用绝热片。热损失是必须考虑的问题。 流道板的热膨胀需进行补偿，防止泄漏。热喷嘴装在流道板上。外加热可使 模具的压力损失最小，流道一般为圆形大直径。外加热流道板和喷嘴适用于 热敏性和高粘度塑料，流道没有冷皮层，流道流量较大。外加热流道比内加 热的成本高。
分流道板与动模板之间的气隙，为减小接触面积。 图（a） 浇口的始端突入分流道中，使部分直浇口处于分流 道绝热皮层的保温之中。图（b）在直接浇口衬套四周增设了 加热圈，浇口衬套与动模板之间有气隙绝热，与流道板之间 有加热圈。若成型周期长，可在浇口中央插入加热棒加热。
1—主流道衬套； 2—定模固定板； 3—分流道； 4—固化绝热层； 5—分流道板； 6—直接浇口衬套； 7—动模板； 8—型芯； 9—加热圈； 10—冷却水管。
4-3 浇注系统的设计-1
NO44
第四章
注射模设计
流道长度宜短, 因为长的流道不但会造成压力损失,不利于 生产性,同時也浪费材料；但过短, 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:
D=
D——分流道直徑mm W——产品质量g L——流道長度mm
Chapter 4-3 浇注系统的设计
主流道是熔融塑料最先 经过的流道，它的大小 直接影响熔体的流动速 度和充模时间
Chapter 4-3 浇注系统的设计
NO9
Байду номын сангаас
第四章
②分流道
注射模设计
分流道是介于主流 道和浇口之间的一 段流道
使浇注系统的截面变化 和熔体流动转向的过渡 通道
Chapter 4-3 浇注系统的设计
NO10
第四章
注射模设计
Chapter 4-3 浇注系统的设计
NO42
第四章
注射模设计
梯形截面、U形截面分流道，加工容易，且热量散失和流动阻力 U 也不大，究竟采用哪一种横截面的分流道，既要考虑各种塑料 注射成型的需要，又要考虑制造难易程度：
A： 从传热面积考虑，热固性塑料注射模宜用矩形截面分流道（便于从模具上吸 热），而热塑性塑料宜用圆形截面分流道（防止热量散失） B： 从压力损失考虑，圆形截面分流道最好 C: 从加工方便考虑，宜采用U形、梯形、矩形截面分流道 U
Chapter 4-3 浇注系统的设计
NO24
第四章
注射模设计
（1）主流道的设计 按主流道的轴线与分型面的关系，浇注系统有直浇注系统和横浇 注系统.在卧式和立式注射机中，主流道轴线垂直于分型面，属于 直浇注系统，如图
模具设计与制造：浇注系统设计
四、浇注系统设计
➢ 分流道的长度
分流道长度要尽可能短，弯折要少，以便减少压力损失和热量 损失，节约塑料的原材料和能耗。
经验取值：L1=6～10mm，L2=3～6mm，L３=6～10mm，L尺
寸根据型腔多少和型腔大小而定。
四、浇注系统设计
分流道的表面粗糙度
为保证与分流道接触的外层塑料熔体迅速冷却，形成 绝热层，只有内部熔体平稳流动，分流道的表面粗糙度
优点：在型腔较多时，可缩短分流道的总长度。 缺点：各型腔不是同时充满，因而各型腔塑件的尺寸和性能不一样。
为实现各型腔同时充满的要求，必须将浇口开成不同的尺寸， 须经过多次修模，才有可能达到同时充型的目的。
四、浇注系统设计
分流道设计注意事项
➢分流道开设在分型面上，可单独开在动模板或定模板 上，如图(a)；也可同时开在动、定模板上，如图(b)
四、浇注系统设计
分流道尺寸设计 ➢ 分流道的直径
D≥产品最厚壁厚+1.5mm B=1.25D
四、浇注系统设计
分流道直径应适合产品的重量或投影面积。
流道直径(mm) 4 6 8 10 12
产品重量(g) 95 375
375以上 大型
流道直径(mm)
4 6 8 10 12
投影面积(cm2)
10以下 200 500 1200 大型
四、浇注系统设计
浇口套
➢ 原因：主流道与高温熔体接触，和喷嘴反复碰撞， 易损坏。
➢ 好处：可拆卸，更换容易。标准件 ➢ 结构形式：
最常用a）结构 材料：T8、T10，淬火54～58HRC。
四、浇注系统设计
定位圈
保证模具中心与注射机注射压力中心重合。 定位圈与浇口套的关系
四、浇注系统设计
塑料模具设计 重点总结(高分子材料专业)2
塑料模具设计重点总结(高分子材料专业)2无流道浇注系统是指在注塑成形的过程中不产生流道凝料的浇注系统。
其原理是采用加热的办法或者绝热的办法，是整个生产周期中从主流道入口起到型腔浇口止的流道中的塑料一直保持熔融状态，因而在开模时，只需取出产品而不必取出浇注系统凝料。
采用绝热的办法的称为绝热流道模具，采用加热的办法的称为热流道模具，目前在应用上以后者为主。
绝热流道注塑模具绝热流道系统是将流道设计得相当粗大，以致流道中心部位的塑料在连续注塑时来不及凝固而始终保持熔融状态，从而让塑料熔体能通过它顺利地进入型腔。
分类：1．单型腔的井坑式喷嘴：又名井式喷嘴，绝热主流道，是最简单的绝热式流道，适用于单型腔。
2．多型腔的绝热流道模具：又称为绝热分流道模具，浇口常见有主流道型浇口，针点浇口等热流道注塑模具热流道模具的优点：1．节省了普通浇注系统流道凝料的回收加工的费用。
2．缩短成形周期，省去脱浇注系统的时间，和有时为了冷却粗大的浇注系统所多耗费的时间。
3．能更有效完成地利用注塑机的注塑能力生产出较大的产品，节省了每次注塑时耗于浇注系统的料。
与三板式模相比由于无需脱浇注系统，所需的开模行程大大减小能生产高度更大的制品。
4．浇注系统粗大且保持最佳的熔融状态，因此充模流动阻力减少，有效补料的时间延长，有利于提高制品质量。
同时由于不需在新料中大量掺入回收的浇口料，也有益于提高制品质量。
热流道模具的缺点：1．开机时要较长时间才能到达稳定操作，因此开机时废品较多。
2．需要操作技能较高的专业人员。
3．模具结构复杂，成本高，需要增添外接温控仪等辅助设备。
4．易出现熔体泄露、加热元件故障等较敏感问题，需精心维护，否则产生热降解等不良现象。
具有以下性质的塑料，适宜采用热流道模具：1．加工温度的范围宽，熔体粘度随温度变化小的塑料。
2．对压力敏感，不加压力时不流延，但施以很小压力即容易流动的塑料熔体。
3．热变形温度较高。
制品在高温下而能快速固化，并能快速脱出的塑件。
塑料注射成型模具浇注系统设计-文档资料
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。
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。
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
有利于保证塑件质量
要考虑飞边在塑件上的位置
分型面的选择要有利于简化模具结构
尽可能的避免侧向分型或者抽芯
分型面的选择要有利于简化模具结构
尽可能的避免侧向分型或者抽芯
分型面的选择要有利于简化模具结构
尽量地把侧向分型抽芯机构留在动模一侧
分型面的选择要有利于简化模具结构
塑件不止有一个抽芯的时候，在选择分型面时要使较大的 型芯与开模方向一致
4.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 自然平衡 人工平衡
不平衡
自然平衡
人工平衡
§4.3普通浇注系统的设计
五、分流道设计与制造
4.分流道的布置
§4.3普通浇注系统的设计
五、分流道设计与制造
5.分流道制造要点
1.分流道的截面形状 六角形截面
其面积仅为圆形流道 的82%，是最理想的浇 道，但是制造不易， 通常不考虑使用。
2.分流道的设计要点 制品的体积和壁厚，分流道的截面厚度要大于制品的壁厚。
成型树脂的流动性，对于含有玻璃纤维等流动性较差的树 脂, 流道截面要大一些。
流道方向改变的拐角处, 应适当设置冷料穴。
重叠浇口
重叠浇口与侧浇口类似﹐浇口与成品侧壁 或成品表面有重叠。 典型的浇口尺寸为：厚度0.4至 6.4mm﹐宽度为1.6至12.7mm。
《注射模设计》
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（二）型腔的布置
1.平衡式浇注系统
分流道到浇口及型腔，其形状、长宽尺寸、圆角、模 壁的冷却条件都完全相同，熔体能以相同的成型压 力和温度同时充满所用型腔。
缺点：流道 总长度要长 些，热量压 力损失大， 模板尺寸大。
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（二）型腔的布置
2.非平衡式浇注系统 由于主流道到各型腔的分流道长度各不相同或 者各型腔形状尺寸不同而使得浇注系统不平衡。
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一、分型面设计 （一）分型面的形式
分型面：是模具上开模时用于取出塑件和（或）浇 注系统冷凝料的可分离的接触表面。
分型面的分类：
1.按其位置与注射机开模运动方向的关系来分类：
垂直于注射机开模运动方向，平行于开模方向，倾 斜于开模方向
2.按分型面的形状来分类 ：平面分型面，曲面分型面， 阶梯分型面和斜面分型面
定范围，也不意味浇口浇口越小越好。
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（一）浇注系统流变学
（2）合理的选择剪切速率
在较低的剪切速率范围内，由于剪切速率的微 小变化会引起粘度的巨大变化。这将使注射成型难 以控制，使塑件出现表面不良、充模不匀、密度不 均、内应力高、翘曲以及收缩不均等毛病。所以，
要在ηa ～γ́ 曲线上选取这么一段剪切速率，使它
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（二）选择分型面的原则
使塑件开模时留在动模侧：
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（二）选择分型面的原则
简化模具制造：
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（二）选择分型面的原则
有利于抽芯（活动型芯置于动模）：
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（二）选择分型面的原则
有利于抽芯（缩短抽芯距离）：
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（二）选择分型面的原则
注射模设计步骤及实例
选择排气的方法，排气槽位置、大小等。
整理ppt
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模具设计中或初步设计完成后，一般还需 进行以下校核：
① 校核所选择的注射机注射压力和锁模力能否满 足塑件成型要求，校核模具外形尺寸可否方便 安装，行程是否满足模塑成型要求及取件要求。
② 对成型零件和主要受力零部件必须校核其强度 和刚度，尤其是刚度。
⑤ 有关试模及检查方面的要求。
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4.14.10 总装图和零件图的绘制
整理ppt
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6. 绘制全部零件图
由模具总装图拆画零件图的顺序应为：先内后外，先成型 零件后结构零件。
零件图的绘制和尺寸标注应符合机械制图国家标准的规定， 要注明全部尺寸、公差配合、表面粗糙度、材料、热处理要求 及其他技术要求，模具零件在图样上位置应该按该零件在装配 图中方位画出，不要随意旋转或颠倒，以防画错，影响装配。
循环周期等。
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3. 模具结构设计
注射模具的结构设计一般需解决以下问题：
① 选定分型面 ② 确定型腔的数目和布置 ③ 浇注系统的设计 ④ 成型零部件的设计 ⑤ 脱模推出结构的设计 ⑥ 侧向分型抽芯机构的设计 ⑦ 温度调节系统的设计 ⑧ 排气系统的设计 ⑨ 模具外形结构及所有连接、定位、导向件位置的设计。
模具温度: 50~70°C ;
注射压力: 60~100MPa ;
成形时间: 注射时间2~5s，保压时间5~10s，
冷却时间5~15s整。理ppt
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2. 模具的基本结构
（1）确定成型方法
塑件采用注射成型法生产。为保证塑件表面质量， 使用点浇口成形，因此模具应为双分型面注射模（ 三板 式注射模)。
整理ppt
模具设计指南-无流道凝料模具
第十三章无流道凝料模具无流道凝料模具是针对热塑性胶料，利用加热或隔热的方法使流道内的胶料始终保持熔融状态，从而达到无流道凝料或少流道凝料目的的注射模具。
无流道凝料模具的优点很多，其主要表现有：1.无流道凝料或少流道凝料，胶料的有效利用率高，并可充分发挥注射机的塑化能力。
2.熔融胶料在流道里的压力损耗小，易于充满型腔及补缩，可避免产生胶件凹陷、缩孔和变形。
3.缩短了成形周期，提高了生产效率。
4.浇口可自动切断，提高了自动化程度。
5.能降低注射压力，可减小锁模吨位。
无流道凝料模具也有其相应的缺点，其主要表现有：1.装有热流道板的模具其闭合高度加大，有可能需要选用较大的注射机。
2.热唧咀、热流道板中的热量经热辐射和热传导影响前模温度，模具设计时应尽量减少热传递，加强前模冷却。
3.模具成本较高。
13.1 无流道凝料模具的基本形式无流道凝料模具经过多年的发展，现基本采用以下两种主要结构形式：1.采用热唧咀直接进料或间接进料的模具，简称热唧咀模具。
其基本结构如图13.1.1所示。
图13.1.1 定位圈后模后模镶件隔热板面板热唧咀前模A 板B 板垫板图13.1.2注射机喷咀定位圈隔热垫块冷却水孔面板隔热垫块二级热唧咀电热管孔前模热流道板中心隔热垫块 定位销面板二级热唧咀 热流道板 2.具有热流道板、二级热唧咀形式的模具，简称热流道模具。
其基本结构如图 13.1.2所示。
13.1.1热唧咀模具结构示例(1)点浇口形式进料的热唧咀模具结构，如图13.1.3所示。
此结构仅适用于单腔模具，且受浇口位置的限制。
(2)热唧咀端面参与成型的热唧咀模具结构，如图13.1.4所示。
适用于单腔模具，胶件表面有唧咀痕迹。
热唧咀端面可加工。
配合面，起封胶作用定位圈面板前模后模热唧咀 隔热板图13.1.3 定位圈面板前模后模热唧咀端面参与成型后模镶件图13.1.4热唧咀 隔热板配合面(3)具有少许常规流道形式的热唧咀模具结构，如图13.1.5所示。
无流道凝料塑料注塑模具
4.针阀式浇口热流道注射模具 注射和保压阶段靠塑料的注射压使针阀开启 保压结束，注射压力消失后针阀关闭
5.热管式热流道注射模 主流道、分流道、直至喷嘴头部的温度要均匀一
致 热管主流道套：规格化、商品
六．零部件设计
1.浇口及冷却方式 浇口的刀棱状有利于取件时塑件与浇口的分
离 2.垫板：更换塑料与清理浇口 3.支脚：支架用来行成流道板和外界隔绝的
单型腔模具。 井坑内塑料冷凝可能性大，只适用于操作周期短的情况。
2.主流道型浇口绝热流道模
一模多腔，对整个流道绝热，尽量减少工件与型 腔板的接触面积。缺点：塑件上带有一小段浇口 凝料待后续处理
3.点浇口绝热流道模—主要用于PP、PE 优点：开模时塑料易从浇口处断开 缺点：浇口处易冷凝 再次开机前要打开锁链5清理流到凝料 防止流到内塑料冷却得方法 1成型前先将绝热流到模具加热到几十度，然后在注射塑料， 2对浇口进行加热（加热圈或加热棒） 3型腔板不用做成是活动的，因此大型模具也可以采用点浇口
塑料模具设计与制造
一．无流道注射模特点：
压力损失小，可低压注射，同时有利于压 力传递、提高塑件质量
有利于实现自动化生产，提高生产率、降 低成本
基本上实现了无废料加工，节约了塑料原 料
模具结构复杂、制造成本高。适用于质量 要求高、生产批量大的塑件成型
二、无流道注射模对塑料的要求
对温度不敏感，低温下易流动成型。 对压力敏感，但在低压下易流动 热变形温度较高，可迅速从模具内顶出 热传导性能好 比热容小，塑料既易熔融又易凝固
三、无流道注射模分类
图a所示的是带加热探针的绝热流道注射模； 图b和图c分别说是的内加热式和外加热式热 流到模具。
四．绝热流道注射模
模具的主流道和分流道都很粗大，模具不加热， 主要靠料流的冷硬层绝热保持流道内的塑料的熔 融状态
塑料注射成型工艺及模具设计无流道凝料注射模设计
无流道凝料模具制造工艺设备要求高，模具需要精密加工 机械保证精度
热流道系统中塑料密封性 喷嘴镶件与浇口相对位置
热流道注射模总体结构
热流道系统包括喷嘴、热流道板、加热元件、传感器和温 度控制器等
点浇口开放式喷嘴
脱模时浇口断裂，在制品上只留下很小的痕迹。绝热仓的 热量来源于流道中被加热的塑料熔体
喷嘴与点浇口之间储有一定厚度的塑料薄膜，起到绝热作 用，绝热薄膜的厚度比较关键
1—侧支板 2—定距螺钉 3—螺塞 4—密封钢球 5—支承螺钉 6—定模底板 7—加热器孔 8—热流道板 9—弹簧圈 10—喷嘴 11—喷嘴套 12—定模板 13—定模型腔板 14—型芯
开关式喷嘴
采用液压驱动的开关式浇口注射模，由于在注射前熔融塑 料被预先压缩，阀门开启时塑料被高速注入型腔，可以实 现高速低温充模，并可精确控制补缩时间，有效减小制品 的残余应力，从而减少制品的翘曲变形
直接接触锥形浇口外加热喷嘴
1—动模型腔板 2—定模板 3—浇口衬套 4—喷嘴头 5—定模垫板 6—喷嘴体 7—压板 8—针形阀芯 9—杠杆 10—支板 11—锁紧螺母 12—喷嘴盖 13—油缸 14—活塞杆 15—弹簧 16—加热器孔
加热元件故障
漏电，损坏
控温系统故障
热电偶的正负极装反，控温表不能正常反映温度，可能导致将控 温表或加热器烧坏
控温表失效可能导致温度控制不起作用
热流道系统泄露
紧固螺钉没有安装到位、模具拆装时密封环没有更新、喷嘴和流 道板过热或注射压力过大均会导致热流道模具的密封失效，导致 塑料熔体泄露
绝热流道
将原来的圆形流道直径扩大一倍，采用简单的闭锁块将流 道板和型腔板连接起来
3.4无流道浇注系统设计
⑷ 减小流动阻力、提高产品质量。
节
下篇
塑料成型模具
第三章
注塑成型模具
⒊ 缺点
⑴ 开机时需要较长时间才能达到稳定操作； ⑵ 需要操作技能较高的专业人员； ⑶ 模具结构复杂，成本高，需增添辅助设备； ⑷ 易产生热降解。
⒋ 对塑料的要求
⑴ 加工温度的范围宽，熔体粘度随温度变化小 的塑料； ⑵ 对压力敏感，不加压力时不流延，但施以 很小的压力即容易流动的塑料； ⑶ 热变形温度高的塑料。
节
下篇
塑料成型模具
第三章
注塑成型模具
二、绝热流道注塑模具
⒈ 特点
流道相当粗大，以致于中心部位的塑料 在连续注塑时来不及凝固而保持熔融状态， 从而让塑料熔体通过它顺利进入型腔。
⒉ 分类 ⑴ 井坑式喷嘴
主流道杯内塑料容积应为制件重 量的1/2以下。 适用对象： ① 操作周期短(3-5次/分钟）的模具； ② 加工范围很宽的塑料，如PE、PP等。
节
下篇
塑料成型模具
第三章
注塑成型模具
⒊ 类型
⑴ 单型腔延伸式喷嘴模具 ① 特点 A、常用延伸式喷嘴（点浇口），有承压面； B、常用塑料绝热和空气绝热； C、浇口尺寸一般为0.75～1.5毫米。 ② 利用普通喷嘴进料的热流道模具 ⑵ 多型腔热分流道模具 ① 特点 模具内设加热流道板，主、分流道 均开 在流道板内，流道断面为圆形，流道板 用加 热器加热，并利用绝热材料或空气间隙与其 它部分绝热。
下篇
塑料成型模具
第三章
注塑成型模具
d、导热探针多孔喷嘴 e、带加热探针的喷嘴 f、矛式喷嘴 g、阀式浇口热流道喷嘴 特点：避免流涎，防止拉丝； 液压或机械式可准确控制补料时 间， 使料筒内塑料产生预压，缩短充模时 间。