1、开模取出塑件时无须取出浇注系统凝料【11】。在具体选用模具结构时，应综合考虑塑件结构，尽量做到经济、实用。设计中由于塑件实体是手机后盖，内侧有卡钩，所以可选带侧向分型与抽芯机构的注射模结构，有事为了模具的制造方便还可在凹槽内设置滑块型芯以简化模具设计。3.2 分型面的选择3.2.1 分型面的形式塑料注射模具时选择分型面是一个重要环节。分型面选择合理，模具的工艺性强，容易加工，塑件质量也容易保证，否则会给造模带来很大的麻烦。当模体闭合时，凹模和凸模相合的表面叫做分型面。分型面大体有平面式、阶梯式、斜面式、曲面式及综合式几种。3.2.2 分型面的选择原则选择模具分型面时要遵循如下原则：1）保持塑件
2、外观整洁；2）分型面应有利于排气；3）应考虑开模时塑件留在动模一侧；4）应容易保证塑件的精度要求；5）分型面应力求简单适用并易于加工；6）考虑侧向分型面与主分型面的协调。图3-1 分型面示意图 第4章 浇注系统的设计浇注系统设计是注射模具设计中的最重要的问题之一。浇注系统是引导塑料熔体从注射机喷嘴到模具型腔的进料通道，具有传质、传压和传热的功能，对制品质量影响很大。它的设计合理与否直接影响着模具的整体结构及其工艺操作的难易。4.1 浇注系统的组成及作用无论用于何种类型注射机的模具，其浇注系统一般都由主流道，分流道，浇口，冷料穴和排气槽或溢流槽几部分组成。1-冷料穴；2-主流道；3-分流道；4-
3、浇口；5-塑件；6-排气槽或溢流槽图4-1 普通浇注系统1）主流道主流道指使注射机喷嘴与型腔（单型腔模）或与分流道连接的一段进料通道。主流道是塑料熔体首先经过的通道，与注射机喷嘴同一轴线，熔体在主流道中不改变流动方向。主流道的断面一般为圆形。2）分流道分流道指连接主流道和浇口的进料通道。在多型腔注射模中分流道通常由一级分流道和二级分流道，甚至于多级分流道。分流道通常开设在模具的分型面上，其断面形状有多种性状，由动模和定模的沟槽组合而成。分流道有时也可以单独开设在动模或定模一侧。3）浇口浇口指连接分流道和型腔的一段细短的进料通道。它是浇注系统的关键部分，主要起着调节熔体流速、控制压实和保压的作用
4、。常用的断面形状为圆形或矩形。4）冷料穴冷料穴主要指直接对着主流道的孔或槽，主要用以储存熔体前锋的冷料。5）排气槽或溢流槽排气槽或溢流槽主要用于注射模的排气系统。4.2 浇注系统的设计原则 浇注系统设计的正确与否，对注射模成形过程和制品质量均有着直接的影响，在浇注系统设计时应遵循以下原则：1） 结合型腔布置考虑，尽可能采用平衡、式分流道布置；2） 尽量缩短熔体的流程，以便降低压力损失、缩短充模时间。为此，浇注系统的长度应尽量短，断面尺寸合理、减少流道的弯折；3） 浇口尺寸、位置和数量的选择应有利于熔体流动、避免产生湍流、涡流、喷射和蛇形流动，且有利于排气和补缩；4） 避免高压熔体对模具型芯和嵌
5、件产生冲击，防止变形和位移的产生；5） 浇注系统凝料脱出应方便可靠，凝料应易于和制品分离或者易于切除修整；6） 尽量减少因开设浇注系统而造成的塑料凝料用量；7） 浇注系统的模具工作表面应达到所需的精度要求；8） 应尽可能使主流道中心与模板中心重合，若无法重合也应使偏离距离缩短。4.3 流道及浇口的设计4.3.1 主流道的设计主流道通常位于模具中心塑料熔体的入口处，它将注射机喷嘴注射出的熔体导入分流道或型腔中。主流道的形状为圆锥形，以便于熔体的流动和开模时主流道凝料的顺利拔出。1、主流道的设计要点：1）为便于取出凝料，主流道应采用3o6o左右的圆锥孔，对于流动性较差的塑料可取得稍大；2）浇口套与
6、塑件注射区直接接触时出料端端面直径D应选得小些。若D过大，浇口套容易从模体中弹出；3）浇口套材料选T8A，进行淬硬处理，硬度低于注射机喷嘴硬度，锥孔内壁粗糙度为0.63，圆锥孔大端应有1o2o的过渡圆角，以减小料流在转向时的流动阻力；4）浇口套与注射机喷嘴头的接触球面应吻合。球面与主流道孔应以清角连接，不应有倒拔痕迹，以保证主流道凝料顺利脱模；5）浇口套端面应与定模相配合部分的平面高度一致；6）在可能的情况下浇口套长度应尽量的短，越大压力损失越大，使物料降温过大，影响注射成型。由于本设计是小型模具，采用如下形式的浇口套。d=喷嘴孔径+1mm；R=喷嘴球面半径+12mm；=3o6o；r=D/8；
7、H=0.4R；Ra=0.63图4-2浇口套此结构是将与注射机定位孔的配合处与浇口套为一体，将浇口套压入定模板内，没有端面紧固装置。 2、主流道的尺寸 根据手册查得XS-Z-60型注射机喷嘴的有关尺寸： 喷嘴球面半径12mm 喷嘴孔直径：mm因此主流道的尺寸计算如下 1） 主流道小端直径d主流道小端直径 = 注射机喷嘴直径 = 4+12，取d=5（mm）2） 主流道的球半径R主流道的球半径 R = 12 + 1 2 取 R = 14（mm）。3） 球面配合高度H球面配合高度 H= 0.4R 取 5（mm）。4） 主流道长度主流道长度L，应尽量小于60mm，根据标准模架及该模具结构，取 L = 3
8、2（mm）5） 主流道锥度主流道锥角一般应在3o6o，取 = 4，所以流道锥度为/2=2。6） 主流道大端直径主流道大端直径 D = d+2Ltg（/2 ）（=4） 6.3（mm）7） 主流道大端倒圆角 D/8 0.8（mm）根据以上数据和注射机的有关参数，设计出主流道如下图：图4-3 主流道示意图4.3.2 分流道的设计分流道是主流道与浇口之间的进料通道。在多型腔模具中分流道必不可少，而在单型腔模具中，有时可省去分流道。在分流道的设计时应考虑尽量减少在流道内的压力损失和尽可能避免熔体温度的降低，同时还要考虑减少流道的容积。通常分流道设置在分型面的成型区域内。1、分流道的设计要点：1）在满足注
9、射成型工艺的前提下，分流道的截面积应该尽量地小；2）分流道和型腔的分布原则是排列紧凑，间距合理，应采用轴对称或中心对称，使其平衡，尽量缩小成型区域的总面积；3）分流道的形状要考虑分流道的截面积与其周边长度的比最大为好，这样可以减少熔料的散热面积和摩擦阻力，减少压力损失；4）在可能情况下，分流道长度应尽量短，以减少压力损失，避免模体过大影响成本。若分流道较长，应在末端设置冷料穴，防止冷料或空气进入模腔；5）在分流道上的转向次数应尽量少，在转向处圆滑过渡，不能有尖角；6)分流道的内表面不必要求很光，一般表面粗糙度取1.6um；7)当分流道设在定模一侧或分流道延伸较长时，应在浇口附近或分流道的交叉处
10、设置钩料杆；8)在总体分布中，应综合考虑冷却系统的方式和布局，并留出冷却水路的空间。2、分流道的截面形状常用分流道的截面面形状有圆形、半圆形、梯形、U字形和六角形等。要减少流道内的压力损失，则希望流道的截面积大，流道的表面积小，以减少传热损失，因此可用流道的截面积与周长的比值来表示流道的效率。圆形截面效率最高（即比表面最小），由于正方形流道凝料脱模困难，实际使用侧面具有斜度为 5 10的梯形流道。浅矩形及半圆形截面流道，由于其效率低（比表面大），通常不采用，当分型面为平面时，一般采用圆形截面【12】。从上述分析，为了减少流道的热量损失考虑到流道的效率，以及加工难易程度及配合精度，选用半圆形截面
11、形状。3、分流道的长度分流道的长度应尽量短，且少弯折。4、分流道的截面尺寸分流道的截面尺寸应根据塑件的成形体积、塑件壁厚、塑件形状、所用塑料的工艺性能、注射速率以及分流道的长度等因素来确定。1） 对于壁厚小于3mm,质量在200g以下的塑件，可以用下述公式确定分流道的直径： (4-1)式中 D 流道直径（mm） W 塑件的质量（g） L 分流道的长度（mm）此式计算的分流道直径限于3.2 9.5 mm。根据前面的计算数据，有 1.82（mm）故不在适应范围。2)根据模具实用技术设计综合手册，表3-6-5常用浇道系列尺寸，再结合PC/ABS塑料的性能，选择分流道直径为6mm【12】。因此，分流道
12、截面形状如下图所示：图4-4 分流道截面图5、分流道的表面粗糙度由于分流道中与模具接触的外层塑料迅速冷却，只有中心部位的塑料熔体流动状态较为理想，因此分流道内表面粗糙度Ra并不要求很低，一般取0.631.6m，这样表面稍不光滑，有助于增大塑料熔体的外层流动阻力。避免熔流表面滑移，使中心层具有较高的剪切速率。4.3.3 浇口的设计1、浇口是连接流道与型腔之间的一段短细通道。它是浇注系统的关键部位。浇口的形状、位置和尺寸对制品的质量影响很大。浇口的作用有以下几点：1） 熔体充模后，首先在浇口处凝固，当注射机螺杆抽回时可防止熔体回流；2） 熔体在流经狭窄的浇口时会产生摩擦热，使熔体回温，有助于充模；
13、3） 易于切除浇口尾料；4） 对于多型腔模具，浇口能用来平衡进料。对于多浇口的单型腔模具，浇口还能用以控制熔接痕在制品中的位置。2、浇口的常见形式有点浇口、潜浇口、直接浇口、凸耳式浇口等。点浇口是截面形状小如针点的浇口，应用十分广泛，它有以下优点：1） 可显著提高熔体的剪切速率，使熔体粘度大为降低，有利于充模；2） 熔体经过点浇口时因高速摩擦生热，熔体温度升高，年度再次下降，使熔体的流动性更好；3） 有利于浇口与制品的自动分离，便于实现制品生产过程的自动化；4） 浇口痕迹小，容易修整；5） 在多型腔模具中，易于实现各型腔的平衡进料；6） 对于投影面积大的制品或者易于变形的制品，采用多个点浇口能
14、够提高制品的成形质量；7） 能较自由的选择浇口的位置。点浇口的缺点：1） 不适合黏度高和对剪切速率不敏感的塑料熔体；2） 不适合厚壁或者壁厚不均匀的制品；3） 要求采用较高的注射压力。本设计中手机后壳为平板形壳形零件，材料为PC/ABS，并且对塑件的外观要求比较高，因此采用潜伏式点浇口进行注射成形，潜伏浇口是点浇口在特殊场合下的一种应用形式。4、浇口位置的设计浇口位置的选择对塑件制品质量的影响极大。选择浇口位置时应遵循如下原则：1）避免引起熔体破裂；2）浇口应开设在制品截面最厚处；3）有利于塑料熔体的流动；4）有利于型腔的排气；5）充分考虑到制品的受力情况；6）减少熔接痕的影响；7）流动定向方位对制品性能的影响；8）减小制品的翘曲变形；9）校核流动比；10）防止型芯的变形。此外，在选择浇口位置和形式时，还应考虑到浇口容易切除，痕迹不明显，不影响塑件制品外观质量，流动凝料少等因素【14】。 4.3.4浇注系统断面尺寸计算实践证明，主流道和分流道的剪切速率=510510s-1，浇口剪切速率=104105 s-1，平衡系统的充模过程近似于等温流动。=f（Q，Rn）的关
