单分型面注射模

分型面形式 设计原则 型腔数目

第三章 单分型面注射模

一、本章基本内容

本章内容包括了塑料注射成型模具的总体结构设计；单分型面注射模各组成机构的功能和设计方法；塑料注射成型模具中塑件的位置；普通浇注系统的设计；成型零部件尺寸计算；简单推出机构设计；温度调节系统的设计；模具结构零部件设计等；单分型面注射模的设计步骤和设计方法。

单分型面注射模具组成和工作过程

分型面

单分型面注射模具

浇注系统设计

成形零部件设计

推出机构设计

温度调节系统设计

主流道 分流道 浇 口 平衡问题 型 腔 型 芯 螺纹型芯 螺纹型环

工作尺寸计算 刚度强度校核 推杆推出机构 推管推出机构 推件板推出机构

推出力计算

流动比校核 流道长度计算 浇注系统平衡计算方法

单 分 型 面 模 具

模具冷却系统 模具加热系统

冷却回路尺寸计算 结构形式确定 电加热装置总功率计算

二、学习目的与要求

通过本章的学习，应掌握单分型面注射模的总体结构和浇注系统、推出机构的一般设计过程和方法。

三、本章重点、难点：

单分型面注射模的总体结构和浇注系统、推出机构的一般设计过程和方法，，温度调节系统的设计。

1、单分型面注射模的组成

按机构组成，单分型面注射模由模腔、成型零部件、浇注系统、导向机构、顶出装置、温度调节系统和结构零部件组成。

(1) 模腔

模具中用于成型塑料制件的空腔部分，由于模腔是直接成型塑料制件的部分，因此模腔的形状应朽塑件的形状一致，模腔一般由型腔、型芯组成。

(2) 成型零部件

构成塑料模具模腔的零件统称为成型零部件，通常包括型芯(成型塑件内部形

状)、型腔(成型塑件外部形状)。

(3) 浇注系统

将塑料由注射机喷嘴引向型腔的流道称为浇注系统，浇注系统分主流道、分流道、浇口、冷料穴四个部分，是由浇口套、拉料杆和定模板上的流道组成。

(4) 导向机构

为确保动模与定模合模时准确对中而设导向零件。通常有导向柱、导向孔或在动模定模上分别设置互相吻合的内外锥面组成。

(5) 推出装置

在开模过程中，将塑件从模具中推出的装置。有的注射模具的推出装置为避免在顶出过程中推出板歪斜，还设有导向零件，使推板保持水平运动。由推杆、推板、推杆固定板、复位杆、主流道拉料杆、支承钉、推板导柱及推板导套组成。

(6) 温度调节和排气系统

为了满足注射工艺对模具温度的要求，模具设有冷却或加热系统，冷却系统一般在模具内开设冷却水道，冷却系统是由冷却水道和水嘴组成。加热则在模具内部或周围安装加热元件，如电加热元件。在注射成型过程中，为了将型腔内的气体排除模外，常常需要开设排气系统。

(7) 结构零部件

用来安装固定或支承成型零部件及前述的各部分机构的零部件。支承零部件组装在一起，可以构成注射模具的基本骨架。

2、单分型面注射模的工作原理

单分型面注射模的工作原理:模具合模时，在导柱和导套的导向定位下，动模和定模闭合。型腔由定模板上的型腔与固定在动模板上型芯组成，并由注射机合模系统提供的锁模力锁紧。然后注射机开始注射，塑料熔体经定模上的浇注系统进入型腔，带熔体充满型腔并经过保压、补塑和冷却定型后开模。开模时，注射机合模系统带动动模后退，模具从动模和定模分型面分开，塑件包在型芯上随动模一起后退，同时，拉料杆将浇注系统的主流道凝料从浇口套中拉出。当动模移动一定距离后，注射机的顶杆接触推板，推板机构开始动作，使推杆和拉料杆分别将塑件及浇注系统凝料从型芯和冷料穴中推出，塑件在浇注系统凝料一起从模具中落下，至此完成

一次注射过程。合模时，推出机构靠复位杆复位并准备下一次注射。 3、单分型面注射模具浇注系统设计

(1) 普通浇注系统的组成

浇注系统是指模具中由注射机喷嘴到型腔之间的进料通道。普通浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴四部分组成。 图3.6a 为安装在卧式或立式注射机上的注射模具所用的浇注系统，亦称为直浇口式浇注系统，其主流道垂直于模具分型面；图3.6b 为安装在角式注射机上的注射模具所用浇注系统，主流道平行于分型面。

(2) 浇注系统的设计原则

设计浇注系统应遵循如下基本原则： ① 了解塑料的成形性能 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 尽量采用较短的流程充满型腔 (3) 流动比的校核

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，其截面厚度相同的各段料流通道及各段模腔的长度与其对应截面厚度之比值的总和，即

[]φφ≤=∑

=n

i i

i

t L 1 (3—4) 式中 φ—— 流动距离比;

L —— 模具中各段料流通道及各段模腔的长度，mm; t —— 模具中各段料流通道及各段模腔的截面厚度，mm ; []φ—— 塑料的许用流动距离比。 (4) 主流道的设计

主流道是指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。主流道是熔体最先流经模具的部分，它的形状与尺寸对塑料熔体

的流动速度和充模时间有较大的影响，因此，必须使熔体的温度降和压力损失最小。

①主流道尺寸

在卧式或立式注射机上使用的模具中，主流道垂直于分型面。由于主流道要与高温塑料熔体及注射机喷嘴反复接触，所以只有在小批量生产时，主流道才在注射模上直接加工，大部分注射模中，主流道通常设计成可拆卸、可更换的主流道浇口套。为了让主流道凝料能从浇口套中顺利拔出，主流道设计成圆锥形，其锥角α为2º～6º。小端直径d比注射机喷嘴直径大0.5～1 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

μ。

道球面半径比喷嘴球面半径大1-2mm。流道的表面粗糙度值Ra为0.08m

②主流道浇口套

图4 主流道浇口套及其固定形式

主流道浇口套一般采用碳素工具钢如T8A、T10A等材料制造，热处理淬火硬度53—57HRC。主流道浇口套及其固定形式如图4所示.

(5) 分流道设计

分流道是指主流道末端与浇口之间的一段塑料熔体的流动通道。分流道作用是改变熔体流自，使其以平稳的流态均衡地分配到各个型腔。设计时应注意尽量减少流动过程中的热量损失与压力损失。

①分流道的形状与尺寸

分流道开设在动、定模分型面的两侧或任意一侧，其截面形状应尽量使其比表面积(流道表面积与其体积之比)小。常用的分流道截面形式有圆形、梯形、u形、半圆形及矩形等，如图3.9所示。梯形及u形截面分流道加工较容易，且热量损失与压力损失均不大，是常用的形式。

②分流道的长度