沈阳化工大学学士学位论文 第四章 分型面设计
第四章 分型面设计
4.1分型面设计原则
在注射模具中，用于取出塑料件或浇注系统凝料的面，通称为分型面。常见的取出塑料件的主分型面，与开模方向垂直，如何确定分型面位置，需要考虑的因素比较多。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件工艺性、精度、推出方法、模具制造、排气等因素的影响，因此在选择分型面时应综合分析比较。注射模有一个分型面或多个分型面，分型面的位置，一般垂直于开模方向，分型面的形状有平面和曲面等。
分型面的确定主要应遵循以下原则：
1.分型面影选择在塑料件的最大截面处。
2.尽可能的讲塑料件留在动模一侧。因为在动模一侧设置和制造脱模机构简便 易行。
3.有利于保证塑料件的尺寸精度。 4.有利于保证塑料件的外观质量。 5.考虑满足塑料件的使用要求。
6.尽量减小塑料件在合模平面上的投影，以减小所需锁模力。 7.长型芯影至于开模方向。 8.有利于排气。
9.应有利于简化模具结构。
10.非平面分型面的选择，应有利于型腔加工和脱模方便。
4.2分型面设计
根据本案塑料件的结构特点，为了方便塑件浇注后脱模、排气、外观质量等要求，主分型面的位置的选择如下图所示：
【图4－1】 分型面
- 9 -
沈阳化工大学学士学位论文 第五章 浇注系统设计
第五章 浇注系统设计
浇注系统设计是注射模具设计中最重要的问题之一。浇注系统是引导塑料熔体从注塑
机喷嘴到模具型腔位置的一种完整的输送通道，具有传质、传压、传热的功能，对塑料件质量具有决定性影响。浇注系统主要包括主流道、分流道、进料口、冷料穴等几部分。在设计浇注系统时，应考虑塑料成型特性、塑件大小及形状、型腔数、注射机安装板大小等因素。
5.1总体设计
在浇注系统设计之前，我们首先要选定进料口位置，以便得到最合适的进料口。最佳的进料口位置应为塑件的中间部位，但考虑塑件结构因素，选定进料口为塑件上部圆弧形凹处，采用点浇口形式，又因为模具设计为一模四腔，并且综合型腔布局，拟定浇注系统总体结构如下图所示（对称布置）：
【图5－1】浇注系统 5.2主流道设计
主流道为连接注塑机喷嘴与分流道的熔融塑料的流动通道，一般为圆锥形，锥度为α＝2°～ 6°，对于粘度较大的熔体也可考虑稍微增大锥角，
此处的主流道锥角：α＝5°
- 10 -
沈阳化工大学学士学位论文 第五章 浇注系统设计
主流道直径的决定，主要取决于主流道内熔体的剪切速率。但在具体设计时，一般根据经验选取一合适的值做为主流道小端直径d，一般应大于机床喷嘴直径0.5～1mm左右，通常取d=3～6mm，查《型腔模具设计与制造》表3－5，当材料为PC，注射机最大注射量为60g时，选取d=5mm，故主流道各部分直径如下图所示（其中L需根据模板厚度确定）：
【图5－2】主流道参数
5.3分流道设计
分流道是注射或传递模塑的多模腔或多浇口模具中，连接主流道末端和浇口之间的一段流道，在多型腔的模具中分流道必不可少，而在单型腔模具中，有的则可省去分流道。在分流道的设计时应考虑尽量减小在流道内的压力损失和尽量可能避免熔体温度降低，同时还要考虑减小流道的容积。设计原则即应使熔体较快地冲满整个型腔，流动阻力小，熔体温降小，并且能将熔体均衡地分配到各个型腔。
分流道截面形状和尺寸：
常见的分流道截面形状有圆形、半圆形、U形、梯形、矩形等，其中：圆形截面分流道比表面积最小，热量不容易散失，流动阻力最小，但它需要同时开设在两块模板上，要保证两半圆完全吻合，制造较困难；梯形截面分流道较容易加工，热量损失和阻力也不大，是最常用的形式。综合各方面因素考虑，此处分流道截面为梯形形式。
分流道直径的计算，可由以下经验公式计算：
《塑料制品与模具设计》P174 公式3.3-3） d?0.27m4L （
式中：d——圆分流道直径，或各种截面分流道的当量直径，mm； W——流经的塑料物料重量, g； L——改分流道的长度， mm。
- 11 -
沈阳化工大学学士学位论文 第五章 浇注系统设计
经估算得第一级和第二级分流道的直径分别为D1≈5mm,D2≈4mm，故各级分流道的尺寸如下图所示：
【图5－3】分流道
第三级分流道（即与进料口相连的那段分流道）设计为圆锥形，以便于脱模，其尺寸如图5－4所示：
【图5－4】分流道
5.4浇口的设计
浇口是塑料熔体进入型腔的阀门，对塑料件质量具有决定性的影响，因而浇口类型与尺寸、浇口位置与数量便成为浇注系统设计中的关键。 点浇口具有以下优点：
1. 可大大提高塑料熔体剪切速率，表观粘度降低明显，致使冲模容易。
- 12 -
沈阳化工大学学士学位论文 第五章 浇注系统设计
2. 熔体经过点浇口时因高速摩擦生热，熔体温度升高，粘度再次下降，致使流动性再
次提高。
3. 能正确控制补料时间，无倒流之虑；有利降低塑料件特别是浇口附近的残余应力，
提高了制品质量。
4. 能缩短成型周期，提高生产效率。
5. 有利于浇口与制品的自动分离，便于实现塑料件生产过程的自动化。 6. 浇口痕迹小，容易修整
7. 在多模行腔中，容易实现各型腔均衡进料，改善了塑料件质量。 8. 能较自由的选择浇口位置。
综上所述，在这里使用点浇口。 点进料口的直径通常以下式计算：
d?n?c?4A (《塑料制品与模具设计》P179 公式3.3-9)
式中：d——点浇口直径，mm；
A——型腔的表面积，即塑料件外表面面积，mm n——塑料件壁厚的函数值，其中PC对应为n＝0.7 c——塑料材料系数。 这里我们直接查《塑料模设计手册》表5－46，得 d＝1.0mm 此外，点进料口与分流道的连接需要通过一个储料井，其具体形式如图所示： 【图5－5】储料井
5.5冷料井设计
通常设置在主流道和分流道转弯处的末端。其功能为“捕捉”和贮存融了前锋的冷料。冷料井也经常起拉钩流道凝料的作用。根据需要，冷料井影设置在熔料流动方向的转折位置，长度通常为浇道直径d的1.5～2倍。
5.6浇口套及定位圈的设计
- 13 -