注塑成型工艺与模具设计2

1最小壁厚知足条件：

具有足够的强度；

脱模时能经受脱模机构的冲击还和震荡；

装配时能经受紧固力。

壁厚过小，会造成填充阻力增大；壁厚过大，不仅浪费材料，还延长冷却时刻。一般而言，在知足适应条件的前提下，制件壁厚尽可能取小些。

2壁厚设计的另一大体原则：同一塑件壁厚尽可能均匀一致。不然会因冷却和固化速度不均产生附加内应力，引发翘曲变形，热塑性塑料会在壁厚处产生锁孔；热固性塑料则会因未充分固化而鼓包或因交联度不一致而造成性能不同。为消除壁厚不均匀，设计时可考虑将壁厚部份挖空或在壁面交壤处采用适当的半径过度以减缓厚薄部份的突然转变。

设置增强筋的目的：在不增加壁厚的情形下，达到提高制件的刚强度，避免翘曲变形。沿着料流方向的增强筋还能改善成型时的塑料熔体的流动性，避免气泡、缩孔和凹陷等缺点的形成。

3增强筋设计时注意：增强筋不宜过厚，b=（~）t，不然其对应壁上会容易产生凹陷；

增强筋设计不该太高，h≤3t，不然，在较大弯矩或冲击负荷作用下受力破坏；

增强筋必需有足够的斜度，增强筋的顶部为圆角，底部也应呈圆弧过渡。

增强筋布置应考虑：增强筋的方向尽可能与熔体充模方向一致，以避免熔体流动干扰、影响成型质量；增强筋的设置应避免或减少塑料局部集中，不然会产生缩孔、气泡等缺点。

除采用增强筋外，对于薄壁容器或壳类件能够适当改变起结构或形状，也能达到提高其刚强度和避免变形的目的。

4圆角：带有尖角的塑件在成型时，往往会在尖角处产生局部应力集中，在受力或冲击震动下会发生开裂或破裂。采用圆弧过渡第一可增加塑件的美观程度，第二可增加塑件的强度，也大大改善充模流动特性。另外，塑件的圆角对应与模具也呈圆角，如此既增加模具的牢固性，在必然程度上也减少模具热处置时因应力集中而致使开裂情形的出现。理想的内圆角半径为壁厚的1/3。通常，塑件内壁圆角半径是壁厚的一半，外壁圆角半径为壁厚的倍，一般圆角半径不小于0.5mm，壁厚不等的两壁转角可按平均壁厚肯定内、外圆角半径。

5分型面选择原则：分型面应选在塑件外形最大轮廓处；

应尽可能减少塑件在分型面上的投影面积，注塑机都规定其相应模具所允许的最大成型面积及额定锁模力，注塑成型进程中，当塑件（包括浇注系统）在分型面上的投影面积超过允许的最大成型面积时，会出现涨模溢料现象，这时注塑成型所需的合模力也会超出额定锁

模力；

考虑排气效果；保证塑件的形状与尺寸精度要求；

知足塑件的外观质量要求；

应尽可能使塑件在开模后留在动模一侧；

对侧向抽芯的影响，应以浅的侧向凹孔或短的侧向凸台作为抽芯方向，将较深的凹孔或较高的凸台放置在开模方向，并尽可能把侧向抽芯机构放置在动模一侧；

便于模具的加工制造

6浇注系统设计原则：压力损失小；温差小；

主流道设计：喷嘴窝球面半径SR=喷嘴球面半径+（~1）mm

分流道设计：分流道的长度要尽可能短，且少弯折，便于注塑成型进程中最经济地利用原料和注塑机的能耗，减少压力损失和热量损失，较长的分流道还需要在结尾设置冷料穴。

分流道布置形式应遵循：排列紧凑，缩小模具版面尺寸；流程尽可能短，锁模力力求平衡。

7浇口的设计：

直接浇口：塑料熔体直接由主流道进入型腔，因此具有流动阻力小，料流速度快及补缩时刻长的特点，但注塑压力直接作用在塑件上，容易在进塑处产生较大的残余应力而致使塑件翘曲变形，浇口痕迹也较明显。多数用于注塑成型大型壁厚，长流程、深型腔的塑件和一些高黏度塑料，多用与多型腔模具。

侧浇口：用于中小型塑件的多型腔模具，且对各类塑料的成型适应性均较强；但有浇口痕迹存在，会形成熔接痕、缩孔、气孔等缺点，且注射压力损失大，多深型腔塑件排气不便。浇口长度越长，浇口上的压力降越大；浇口的厚度越厚，浇口封锁时刻越长；浇口宽度越宽，流动阻力越小。

扇形浇口：采用扇形浇口，可使塑料熔体在宽度方向上的流动取得更均匀的分派，塑件的内应力较小；且对消除浇口周围的缺点有较好的效果，因此适用于成型薄片状塑件及扁平塑件，但浇口痕迹较明显，且去除较困难。

环形浇口：成型圆筒件，开设在塑件外侧。塑料熔体在充模时进料均匀，遍地料流速度大致相同，模腔内空气容易排出，避免了侧浇口容易在塑件上产生熔接痕，但浇口去除较难，浇口痕迹明显。

盘形浇口：类似于环形浇口，浇口开设在塑件内侧。

轮辐浇口：浇口尺寸与侧浇口类似，凝料易去除用料少，塑件容易产生多条熔接痕降低

塑件的强度。

点浇口：浇口前后两头存在较大的压力差，能有效地增大塑料熔体的剪切速度并产生较大的剪切热；从而使熔体表面黏度下降，流动性增加，利于填充。有利于成型薄壁塑件和表观黏度随剪切速度转变敏感改变的塑料，无益于成型了流动性差及热敏性塑料，也无益于成型平薄易变形及形状复杂的塑件。采用点浇口的模具，已取得浇注系统的平衡，也有利于自动化操作，但压力损失大，浇口凝料脱模需在定模部份另加一个分型面，塑件浇口残留痕迹小，但收缩大、易变形。

暗藏浇口：由点浇口演变而来。

8浇口位置的选择：尽可能缩短流动距离；浇口应开设在塑件壁最厚处；尽可能减少或避免熔接痕；应有利于型腔气体排出；考虑分子定向的影响；避免产生喷射和蠕动；不在塑件经受弯曲或冲击载荷的部位设置浇口；浇口位置选择注意塑件外观质量。

浇注系统的平衡：布局与分流道的平衡、浇口平衡（自然平衡、人工平衡）。

9冷料穴：一般开设在主流道对面的动模板上。

拉料杆：Z字形为最多见。倒锥形、环形槽形适用于弹性较好的软质塑料；球头、菌形头适用于推板脱模，弹性较好的塑料；分流锥形适用各类塑料，适用于中间有空是塑件而又采用直接浇口或抓形浇口形式

10合模导向机构：保证动、定模或上、下模合模时，正肯定位和导向的装置。

具体作用：导向作用，合模时，第一是导向零件接触，引导动、定模或上、下模准确闭合，避免型芯先进入型腔造成零件损坏。

定位作用，模具闭合后，保证动、定模位置正确，保证型腔的形状和尺寸精度；导向机构在模具装配进程中也起了定位作用，便于装配和调整

经受必然的侧向压力，塑料熔体在充型进程中可能产生单向侧压力，或由于成型设备精度低的影响，是导柱经受必然的侧向压力，一保证模具的正常工作。若侧压力专门大时，不能单靠导柱来承担，需增设锥面定位机构。

推杆、推管、推板的适用范围

推杆推出机构由于设置推杆位置的自由度较大，因此推杆推出机构是最常常利用的推出机构。不宜用在脱模力大的筒形和箱型塑件的脱模。

推管推出机构中心有孔的圆形套类零件，通常利用推管推出机构。图4-77（讲义p95）所示为推管推出机构的结构，（a）是型芯固定在模具底板上的形式，这种结构型芯较长，常常利用在推出距离不大的场合；（b）用方销将型芯固定在动模板上，推管在方销的位置处开