三江学院2013届本科生毕业设计（论文）
浇注系统是指模具中由注塑机到型腔之间的进料通道。浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴等四部分组成。浇注系统的设计是模具设计的一个重要环节，设计合理与否对塑件的性能、尺寸、质量及模具结构、塑件的利用率等有较大的影响。
对浇注系统进行时，一般应遵循以下基本原则：
1）结合型腔布局的考虑，尽可能采用平衡式分流道布置。
2）尽量缩短熔体的流动距离，以便降低压力的损失、缩短充模时间。因此，浇注系统的长度应尽可能的短，断面尺寸合理，应尽量减少流道的弯折。
3）浇口尺寸、位置和数量的选择十分关键，应有利于熔体流动，避免产生湍流，涡流、喷射和蛇形流动，并有利于排气和补缩。
4）避免高压熔体对模具型芯和嵌件产生冲击，防止变形和位移的产生。
5）浇注系统的凝料方向应方便可靠，凝料应易于和制品分离或者易于切除和修整。 6）熔接痕部位与浇口尺寸，数量及位置有直接的关系，设计浇注系统时也优先考虑到了熔接痕的部位，形态以及对制品质量的影响。
7）尽量减少因开设浇注系统而造成的塑料凝料用量的增加。
8）浇注系统的模具工作表面应达到所需的硬度、精度和表面粗糙度，其中浇口应有IT8以上的精度要求。
9）设计浇注系统时应考虑储存冷料的措施。
10）应尽可能使主流道中心与模板中心重合，若无法重合也应该使两者的偏离距离尽可能缩小。
3.4.1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，它将注塑机的喷嘴注射出的熔体导入分流道中。其形状为圆锥形，主流道的尺寸直接影响到熔体的流动速度和充模时间。由于主流道要与高温熔体及注塑机喷嘴反复接触，所以在注射模中主流道部分做成可拆卸更换的浇口套。为了使主流道的料顺利脱出，小端直径比注塑机喷嘴直径d稍大一点，莲蓬头插座固定器和安装垫的注塑件的喷嘴球面直径为5mm，故莲蓬头插座固定器和安装垫的主流道的小端的直径既两个浇口套的小端直径设计为
D=d+0.5=4+0.5=4.5㎜
主流道入口的凹坑球面半径R2也应该大于注塑机喷嘴球头半径R1，通常为 R2= R1 +（1～2）㎜=18+1=19㎜
端面凹球面的深度一般为3～5mm，在这设计为 L=3mm
主流道的半锥角?通常为1～4。过小则容易产生脱模困难，还会使充模时容体的
??流动阻力过大。过大的锥角则容易产生湍流或者涡流，卷入空气。但对流动性较差的塑料可取的大些。由于主流道较长，?取 ?=2
主流道内壁的表面粗糙度应该在Ra0.8?m以下，抛光时沿轴向进行。主流道的长
?度L，一般按模板厚度确定。为了减少熔体充模时的压力损失和物料的损耗，应尽可能的缩短主流道的长度。根据模板的厚度，主流道的长度取90mm,由于浇注系统采用曲面
16
三江学院2013届本科生毕业设计（论文）
上轮辐式浇口（内侧浇口）进料，所以根据塑料件的特点，浇口套的末端只能做成斜面。
口套与定位圈分别为两个零件，以台阶形式固定在定模座板上。其中，浇口套的末端是斜面的，所以浇口套必须有止转的装置，此处使用定位销来止转。浇口套与定模座板采用H7/m6过渡配合。
浇口套使用的材料的通常为T8或者T10A钢，经淬火到硬度为50～54HRC。（浇口套具体结构再见图3.6）
图3.6浇注系统
3.4.2分流道设计
在多型腔或单型腔多浇口（塑件尺寸大）时应设置分流道，分流道是指主流道末端与浇口之间这一段塑料熔体的流动通道。它是浇注系统中熔融状态的塑料由主流道流入型腔前，通过截面积的变化及流向变换以获得平稳流态的过渡段。因此分流道设计应满足良好的压力传递和保持理想的充填状态，并在流动过程中压力损失尽可能小，能将塑料熔体均衡地分配到各个型腔。
1.分流道的截面形状及尺寸
分流道开设在动定模分型面的两侧或任意一侧,其截面尽量使其比表面积(流道表面积与其体积之比)小，使温度较高的塑料熔体和温度相对较低的模具之间提供较小的接触面积，以减少热量损失。
分流道的形状尺寸主要取决于制品的大小，模具结构以及所加工塑料的种类。一般来讲，随着制品尺寸及壁厚的增加，由于熔体在大截面流道内比在小流道内流动时产生的阻力小，因此大截面流道更能促进模具的填充过程。若分流道长，则流程长，塑件的
17
三江学院2013届本科生毕业设计（论文）
粘度应更小一些。 此外，还应该考虑制品生产的经济性，否则与成型的制品相比，分流道截面太大，会影响冷凝料以及冷却时间，造成材料和时间上的浪费。影响分流道形状和尺寸的因数有制品体积、壁厚T 、塑料材料 、流程长度 、流动阻力、表面积与体积比、 热量损失磨损损失、冷却时间、冷凝料量、制造费用、 模具形式等。
常用的分流道截面形式有圆形、梯形、U形、半圆形及矩形等几种形式。圆形截面，表面积/体积比最小，冷却速度最低，热量及摩擦损失小；进料流道中心冷凝慢，有利于保压；但要开设在分型面两侧，制造时要注意模板上两部分形状对中吻合，即要求同时在两半模上加工原形凹槽，难度大，费用高；抛物线截面与之相比，热损失大，冷凝料多，但由于截面近似于圆弧，所以继承了圆形截面的大部分优点，且在单边加工时比较容易；梯形截面有时可用来代替抛物线截面，但热损失和冷凝料更多；半圆形截面分流道需要用球头铣刀加工，表/体比较大；矩形截面比表面积较大，且流动阻力也大；后两种截面形式在设计中一般不使用。由于塑料件的结构的特殊性，综合考虑各种因素，确定本设计采用半圆形截面，如图3.6所示。
一般采用下面的经验公式可确定其截面尺寸R＝1.5t=3mm。 (t＝2mm为塑件的厚度)：
2.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，只有内部塑料熔体的流动状态较为理想，因面分流道的内表面粗糙度Ra不宜太小，以防将冷料带入型腔，一般取1.6μm左右即可，这样表面稍不光滑，可增大外层塑料熔体的流动阻力，有助于塑料熔体的外
图3.6 分流道
层冷却皮层固定，减小流速，从而与中心部位的熔体之间产生一定的速度差，以保证熔
体流动时具有适宜的剪切速率和剪切热。此外，为了有利于塑料的流动和填充，防止产生反压力，消耗动能，分流道与浇口的连接处既在浇口进料口端导圆过渡。
18
三江学院2013届本科生毕业设计（论文）
3.4.3浇口设计 分流道的浇口是模具浇注流道的最后一部分，它一端与浇注流道中的其他流道相连接，熔融材料就是从这端流入浇口的；它的另外一端直接与模具型腔相连接，这一端非常重要，如果与模具的型腔接触面积过大，将直接导致生成的零件与设计的零件条件不相符；但是如果与模具型腔接触太小，可能导致熔融材料无法及时补充进入模具型腔，前面的已经冷却凝固，而后面的熔融材料还没有补充进来，造成产品充填不足，导致零件产品出现缺陷。
1.浇口的位置
浇口的位置选择是非常重要的，最好能够保证材料能够同时均匀的填满整个模具型腔，浇口与模具型腔的接触位置也需要注意，最好是平面接触。初步试模后还需进一步修改浇口尺寸，无论采用何种浇口，其开设位置对塑件成型性能及质量影响很大，因此合理选择浇口的开设位置是提高质量的重要环节，同时浇口位置的不同还影响模具结构,本次设计浇口具体位置见图5.3。
2.选择浇口的类型
浇口的形式有很多种，直浇口、侧浇口、扇形浇口、点浇口等，每种浇口都有其自己实用的情况。侧浇口,与其它浇口一般开设在分型面上，塑料熔体从内侧或外侧充填模具型腔，其截面形状多为矩形。侧浇口相比有许多优点，如浇口的截面形状简单，加工方便；浇口截面小，去除浇口较容易，且不留明显痕迹。对浇口能进行精密加工；修正浇口尺寸方便，迅速，即使注塑模已经安装在注塑机上，也能进行修正；常用的成型材料均可选用这种浇口。由于塑件的结构的特别性，所以本设计采用曲面上轮辐式浇口（内侧浇口）
3.浇口尺寸
一般情况下，浇口的开始尺寸做得小一点通过试模逐步修整到合适尺寸。侧浇口的尺寸计算的经验公式为：
b?(0.6?0.9)A/30,
t?(0.6?0.9)?;
式中 b--侧浇口的宽度，mm; A—塑件的外侧表面积，mm t--侧浇口的厚度，mm; b--侧浇口的宽度，mm;
?--浇口处塑件的壁厚，mm;
根据本塑件的A＝55556mm，?＝1.5mm;
22 19
三江学院2013届本科生毕业设计（论文）
故得出b＝2mm,t=1mm;这里浇口的长度L取2mm;( 具体形式和尺寸见图3.7)
图3.7 浇口的形式和尺寸
3.4.4定位圈设计
定位圈的主要作用是使主流道与喷嘴和料筒对中，考虑到加工性能，，经分析采用定位圈圈紧浇口套形式 浇口套固定、定位在定模座板上，定位圈压紧浇口套，参照图3.8定位圈的形式，定位圈外径D按照注射机型号确定，GS54-S200/400注射机的定位孔直径为125.0㎜。
定位圈用4个M6螺钉紧固在定模座板上。该处螺钉的规格设置总长度为20㎜，螺
图3.8定位圈
纹长度为18㎜，配合长度为12㎜，如图3.8所示。参考GB70.3-2000标准。
3.5推出机构的设计
注射模具的推出系统（即推出机构），如图为塑料制品的脱模装置，如图3.9所示。当熔融塑料在模具型腔当中固化后，要由特定的方式切实可靠的将其从模具的一侧将其
20