模具设计第六章 分型面选择与浇注系统设计

a
b
6.1 分型面及其选择
6.1.3.2 分型面的设计一般原则
9.考虑对设备合模力的要求
成型时，要求设备的合模力必须大于最大模腔 压力与模内塑料在水平分型面上的投影面积之乘积， 以保证模具分型面锁紧，防止溢料。 如图所示，a图分型面形式下要求合模力比b图 形式的大。
a
b
6.1 分型面及其选择
6.1.3.2 分型面的设计一般原则
动画6.2.1 普通浇注系统注塑模具 动画6.2.2 热流道注塑模具
6.2 普通浇注系统设计
6.2.1 浇注系统的组成及设计原则
1）浇注系统的组成 (见下图) 主流道：连接注射机喷嘴与分流道或型腔 （单腔模）的进料通道。 分流道：介于主流道和浇口之间的流道， 使熔料平稳地转向并均衡分配给各型腔 （多腔模）。 浇口：分流道与型腔之间最狭窄的部分， 使熔体流速产生加速度，以利于迅速充满 型腔，同时可防止过度倒流，在成型后凝 料与塑件易分离。 冷料穴：储存前锋冷料
了解热流道浇注系统的分类及特点。
本章重点：
1、分型面的选择原则；
2、浇口位置选择、浇口和分流道类型的选择和设计；
本章难点：
1、对塑料模具分型面选择原则的理解和运用； 2、热流道浇注系统对塑件的要求。
6.1 分型面及其选择
6.1.1 型腔数量的确定（五种方法）
（1）根据注射机的最大注射量确定型腔数量。
6.1 分型面及其选择
6.1.3.2 分型面的设计一般原则 2.尽量保证塑件外观质量要求 图所示塑料牙刷柄，该塑件形状要求柄部侧 面平整，四周呈光滑圆角过渡。
6.1 分型面及其选择
6.1.3.2 分型面的设计一般原则
2.尽量保证塑件外观质量要求
许多塑件只要分型面选择得当，其外观可以 轻易避免或基本不受分型面因素影响，如图 所示塑件，图a为合理选择，图b则不妥。
（4）按经济性确定型腔数目
NYt n' 60C1
式中 N ― 需要生产塑件的总数； Y ― 每小时注射成型加工费； t ― 成型周期； Cl ― 每一型腔的模具费用，元。
（6 . 6）
注：模具型腔数目必须取 中的最小值(切记算出之数值不能四舍五入, 只能取小)， 可供参考。若型腔数目接近 时，则表明可以取得较佳的经 济效益。此外，还应注意模板尺寸、脱模结构、浇注系统、冷却系统等方面 的限制。
(1) 平衡式排布
P90 平衡式特点
6.1 分型面及其选择
6.1.2 塑件在模具中的位置
多型腔模具的型腔在模具分型面上的排布形式 (P90) (2) 非平衡式排布
P90 非平衡式特点
6.1 分型面及其选择
6.1.3 分型面的选择
分型面是为了将塑件从闭合的模腔中取出，为了取出塑件、浇注系 统凝料，或为了满足模具的动作要求，必须将某些面分开，这些可分开 的面可统称为分型面。分开取出塑件的面叫型腔分型面。
n
n'
6.1 分型面及其选择
6.1.1 型腔数量的确定
（5）按注射机的塑化能力确定型腔数
n
≤
kMT / 3600 m j mi
(由公式5.2转化 P80)
式中 mi ——单个塑件的体积或质量；
m j ——浇注系统及飞边体积或质量；
——最大注射量的利用系数，一般去0.8； M ——注射机的塑化能力； T ——成型周期。
6.1 分型面及其选择
6.1.3.2 分型面的设计一般原则
3 .确保塑件位臵及尺寸精度
图中所示塑件成型模具的分型面若按a中的确定， 塑件最大外形尺寸和孔心距属受模具活动部分影 响的尺寸，提高精度较困难，若按b所示确定， 易保证成型高精度。
6.1 分型面及其选择
6.1.3.2 分型面的设计一般原则 4.便于实现侧向分型抽芯动作 为简化模具侧向抽芯机构，应将抽芯或分型 距离长的摆放在开模具方向上抽芯或分型距离短 作为侧向而将短的一边作为侧向。
k
6.1 分型面及其选择
6.1.1 型腔数量的确定
最大注射量 确 定 型 腔 数 目
经济性
参考
额定锁模力
塑化能力
设计、校核
精度要求
6.1 分型面及其选择
6.1.2 塑件在模具中的位置
重要影响：
塑件在型腔中的方位选择是否合理。将直接影响模具总 体结构的复杂程度：尽量避免与开模方向垂直或倾斜的 侧向分型和抽芯，使模具结构尽可能简单。 塑件的精度和质量的影响 浇口的位置 生产批量 成型设备 所用的机械化自动化程度
A正确
Baidu Nhomakorabea
B不正确
6.1 分型面及其选择
6.1.3.2 分型面的设计一般原则
2.尽量保证塑件外观质量要求
图中塑件外表要求光滑无痕，若取图a分型面 来成型，则塑件达不到要求，故取图b分型面 才合理。
6.1 分型面及其选择
6.1.3.2 分型面的设计一般原则
3 .确保塑件位臵及尺寸精度
图中塑件为双联齿轮，要求大小齿轮的直径与 其轴孔有良好的同心度，为实现此要求，应将 大小齿轮凹模和型芯均设在动模边，故图a合 理，图b不合理。
6.1.3.2 分型面的设计一般原则
5．利于模具制造
从塑件结构分析，模具可取A和 B两种分型形 式。Ａ模具合模时，上模的凹模与下模的型芯相配 合，如果模具制造精度差，合模时会发生凹模与型 芯碰撞而损坏。Ｂ模具可避免发生碰撞现象，模具 易于加工，但塑件表面会形成一条分型线。
a
b
6.1 分型面及其选择
。
a图示模具成型零件均设在下模；b所示将成型零件分散 设臵在上模和下模；c所示为保证塑件大孔和小孔之间较高 的位臵精度要求所采取的设计。
a
b
c
6.1 分型面及其选择
6.1.3.2 分型面的设计一般原则
8.考虑溢边对塑件的影响 分型面形式对塑件溢边方向有影响，进而影响塑件的尺
寸精度及外观。图a可能产生水平溢边，影响塑件高度精度 和侧面美观；图b可以避免水平溢边，但型芯与孔间隙配合 处可能产生垂直溢边，溢边毛刺修除面在塑件的上表面。
6.1 分型面及其选择
6.1.1 型腔数量的确定
（3）按塑件的精度要求确定型腔的数目 实践证明，每增加一个型腔，塑件的尺寸精度约降低 4 ％。 成型高精度塑件时，型腔不宜过多，通常不超过 4 腔，因为多 型腔难以使型腔的成型条件一致。
对于高精度塑件，通常最多采用一模四腔。
6.1 分型面及其选择
6.1.1 型腔数量的确定
6.1 分型面及其选择
6.1.3.2 分型面的设计一般原则
4.便于实现侧向分型抽芯动作
一般尽可能将侧型芯和滑块同设在动模部分， 这样可使安全留在动模，模具结构也简化。图a为常 取形式；图b因侧型芯在定模，只有当其抽出之后， 动、定模才能打开因此模具需要两次分型，模具结 构较复杂。
6.1 分型面及其选择
10．考虑脱模斜度的影响
塑件高度较大时，取脱模斜度容易造成塑件的上下 两端尺寸值差异较大，致使塑件尺寸超差，如a所示。 如果外观允许，可将分型面位臵选在塑件的中部，如b 所示，这样脱模斜度不变而两端尺寸差异减小。
a
b
6.2 普通浇注系统设计
6.2.1 浇注系统的组成及设计原则
动画6.2 注塑过程
浇注系统：模具中由注射机喷嘴到型腔之间的 进料通道。 作用：使熔体均匀充满型腔，并使注射压力有 效地传送到型腔的各个部位，以获得形状完 整、质量优良的塑件。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。 • 分类：普通浇注系统、热流道浇注系统
6.1 分型面及其选择
6.1.1 型腔数量的确定
（2）根据注射机的额定锁模力确定型腔数量。
p(nA Aj ) Fn
n F n pAj pA
（5 . 3） （6 . 2）
式中 Fn ― 注射机的额定锁模力， N; A ― 单个塑件在模具分型面上的投影面积， mm2 ; Aj ― 浇注系统在模具分型面上的投影面积， mm2, ; p ― 塑料熔体对型腔的成型压力（ MPa ) 查表5.2， 型腔压力一般是注射压力的 80 ％。注射压力大 小见表 5.1
nm m j kmn
n
式中
（5 . 4） （6 . 1）
km n m j m
n ― 型腔数量； m ― 单个塑件的体积或质量， cm3 或 g ; mj ― 浇注系统凝量， cm3或 g ; k ― 注射机最大注射量利用系数，一般取 0.8 ; mn ― 注射机最大注射量，cm3 或 g ; (切记算出之数值不能四舍五入,只能取小)
(详细讲解如下)
6.1 分型面及其选择
6.1.3.2 分型面的设计一般原则 1.尽量使塑件在开模之后留在动、下模边
一个塑件在模内的摆放方向至少有两种参见, 不同方 向对塑件留模产生的效应不同。
6.1 分型面及其选择
6.1.3.2 分型面的设计一般原则
表示在不同情况下，如何处理塑件留模问题。
第六章 分型面选择与浇注系统设计
学时：6 学时
第六章
本章能力目标
分型面选择与浇注系统设计
能够合理确定模具型腔数量
能够合理确定分型面
会选择、设计普通浇注系统、排气系统，确定其合理位置。 具备分析浇注系统与塑料相互适应性的能力
能够区分普通浇注系统与热流道浇注系统
本章知识目标
掌握模具型腔数量、分型面的选择原则； 掌握普通浇注系统组成及设计要求，并会选择浇口在工件上的位置； 具备分析浇注系统与塑料相互适应性的能力；
6.1.3.1 分型面的形式
水平分型面 斜分型面 阶梯分型面 曲线分型面 垂直分型面
图 6.3 分型面的形式 符号：用 表示；若其中一方不动，另一方作移动，用 表示，箭 头指向移动的方向；多个分型面应按分型的先后次序．标示出“ A 、 B、C”
案例：图中有四个可选取的分型面,请大家分析一下, 那个分型面最合理?
注射压力与流动比关系可以查表6.1.
6.2 普通浇注系统设计
6.2.1 普通浇注系统的组成及设计原则
流动面积比:浇注系统中料流通道截面厚度与 塑件表面面积之比
Ψ=t / A
Ψ------- 流动面积比 T-------浇注系统中料流通道截面厚度 A----- 塑件的 表面积
6.2 普通浇注系统设计
6.2.1 普通浇注系统的组成及设计原则
流动距离比
流动距离比简称流动比，它是指塑 料熔体在模具中进行最长距离的流动时， 其各段料流通道的长度与其对应截面厚 度之比值的总和。
6.2 普通浇注系统设计
6.2.1 普通浇注系统的组成及设计原则
流动距离比影响因素: 主要是塑料的品种和注射压力.
6.1 分型面及其选择
6.1.2 塑件在模具中的位置
单型腔模具塑件在模具中的位臵(P90 图6.1)
型腔一般在模具中心
塑件在定模 (图a) 塑件在动模 (图b) 塑件分别在动、定模 (图c\图d)
6.1 分型面及其选择
6.1.2 塑件在模具中的位置
多型腔模具的型腔在模具分型面上的排布形式 (P90)
6.2 普通浇注系统设计
6.2.1 浇注系统的组成及设计原则
结构
6.2 普通浇注系统设计
6.2.1 浇注系统的组成及设计原则
6.2 普通浇注系统设计
6.2.1 浇注系统的组成及设计原则
2）浇注系统的设计原则 1.适应塑料的成形性能，保证塑料熔体流动平稳 2.流道尽量短，流道尽量减少弯折、表面光滑 3.流道表壁的粗糙度要低，为Ra1.6~Ra0.8微米 4.排气良好 5.防止型芯变形和嵌件位移 6.浇口位置适当，凝料去除方便，切除浇口凝料 时应不影响塑件制品外观 7.浇注系统设计要结合型腔布局,合理设计冷料穴 8.校核流动距离比和流动面积比
6.1.3.2 分型面的设计一般原则
6.有利于排气

为了便于排气，选择分型面时应考虑尽可能将 分型面与熔体流动的末端重合，a结构型腔排气顺畅， b结构使空气不易排出。
a
b
6.1 分型面及其选择
6.1.3.2 分型面的设计一般原则
7.有利于塑件脱模 分型面形式如何对塑件脱模阻力大小有着直接影响

6.1 分型面及其选择
6.1.3 分型面的选择
6.1.3.2 分型面的设计原则
基本原则： 必须选择塑件断面轮廓最大的地方作为分型面， 这是确保塑件能够脱出模具的基本原则。 影响：塑件质量、模具加工的生产难易度。
6.1 分型面及其选择
6.1.3 分型面的选择 6.1.3.2 分型面的设计原则
分型面选择应遵循的一般原则： 1.尽量使塑件在开模后留动、下模边 2.保证塑件外观 3.确保塑件位置及尺寸精度 4.便于实现侧向分型抽芯动作 5.有利于模具制造 6.有利于排气 7.有利于塑件脱模 8.考虑溢边对塑件的影响 9.考虑对设备合模力的要求 10.考虑脱模斜度的影响