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b)应尽可能使型腔深度最浅。 c)使塑件外形美观，容易清理。 d)尽量避免侧向抽芯。 e)使分型面容易加工。 f)使侧向抽芯尽量短。 g)有利于排气 综上所述，选择注射模分型面影响的因素很多，总的要求是顺利脱模，保证塑件技术要求，模具结构简单制造容易。当选定一个分型面方案后，可能会存在某些缺点，再针对存在的问题采取其他措施弥补，以选择接近理想的分型面。最终结果如下图： 图4-1 分型面的选择 如果按图4-1（a）所示的分型面分型，则塑件分别是由两个模板成型，由于合模误差的存在，会使塑件产生一定的同轴度误差，且飞边不易清除；而按照图4-1（b）所示的分型面分型，则塑件整体由一个模板成型，消除了由于合模误差使塑件产生同轴度误差的可能。因此，决定采用图4-1（b）所示的分型面。 另外，为了提高自动化程度和生产效率，减少LDPE的取向变形，以及保证塑件表面质量，决定采用点浇口，而模具采用了双分型面结构。一个分型面用于成型塑件，另一个分型面用于取出浇注系统凝料。 4.4 型腔的布局 因为塑件的外形是圆形的，各方向尺寸一致；另外，塑件结构简单，不需要侧向分型，所以型腔的排列方式只有一种。即左右对称分布在模板两侧，如图 - 9 -
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4-2所示。 图4-2 型腔的排列方式 4.5 浇注系统的选择 所谓浇注系统是指从注塑机喷嘴进入模具开始，到型腔入口为止的那一段流道。它控制着塑件在注塑成型过程中充模和补料两个重要阶段。浇注系统是由主流道、分流道、浇口、冷料穴等组成。 浇注系统设计内容包括：根据塑件大小和形状进行流道布置、决定流道断面尺寸、对浇口的数量、位置、形式进行优化。当采用专用CAE软件进行浇注系统设计时，它是由设计者采用人机对话的形式进行的，因此只有设计人员对浇注系统有一定的理论知识和丰富的实践经验才能用好各种设计软件，使其发挥出应有的效益。无论是进行浇注系统的人工设计，还是计算机辅助设计都必须对浇注系统有深入的了解和认识。 浇注系统设计时的原则和解决方案： A、结合型腔布置考虑，尽可能采用平衡式分流道布置。 B、尽量缩短熔体的流程，以便降低压力损失，缩短充模时间。 C、浇口尺寸、位置和数量应有利于熔体流动。 D、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。 E、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和修整。 F、熔接痕部位与浇口尺寸、数量及位置有直接关系，设计浇注系统时要考虑到熔接痕的部位、形态，以及对制品的影响。 G、减小因开设浇注系统而造成的塑料凝料用量。 H、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。 I、设计浇注系统时应考虑储存冷料的措施。 J、使主流道中心与模板中心重合，若无法重合应使两者的偏距距离尽量小。 4.5.1 主流道 主流道为从注射机喷嘴开始到分流为止的熔融塑料的流动通道。它与注射机喷嘴在同一直线上。本模具设计采用浇口套的形式镶入模板中。如下图所示。为防止浇口套被注射机喷嘴撞伤，应采取淬火处理使其具有一定的硬度。
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主流道基本尺寸通常取决于两个方面：第一个方面是所使用的塑料种类，所成型的制品质量和壁厚大小。关于主流道的基本尺寸的选定参考下表： 表4-1主流道直径参考表 制品质量/g 0～20 20～40 40～150 150～300 300～500 500～1500 D/mm 3 4 5 6 8 10 R/mm 0.5 1 1 2 2 2 图3-2 主流道几何关系 第二个方面，注射机喷嘴的几何参数与主流道尺寸的关系，如图所示. a)与喷嘴接触的始端直径与喷嘴直径的关系为 D = d + (0.5 ～ 1)mm； b)球面凹坑半径R2 = R1 + (0.5 ～ 1)mm，半锥角α= 1° ～ 2°； c)尽可能缩短主流道的长度 L 图4-3 浇口套与注塑机喷嘴关系 为防止注射机喷嘴与浇口套两部分相接触处由于有间隙而产生的溢料，浇口 - 11 -
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套的球半径应比喷嘴的球半径大2mm～5mm，主流道的小端尺寸应比喷嘴孔尺寸稍大，这样可以使喷嘴与浇口套对位容易。本模具设计采用的注射机是XS－ZY－125，其喷嘴球径为12mm，取浇口套的球半径为15mm。另外，为使浇口套中的塑料容易脱离主流道，应设有脱模斜度，这个斜度一般最小不小于1°，最大不超过4°。主流道的脱模斜度不能过大，否则在注塑时会产生涡流和流速过慢等现象。主流道应保持光滑的表面，避免留有影响塑料流动和脱模的尖角毛刺等。 4.5.2 分流道 分流道是指主流道与浇口(进料口)之间的一段通道。分流道的表面不必要求很光，因为分流道表面不很光滑，能使熔融塑料的冷却皮层固定，有利于保温。分流道的截面宜采用梯形及圆形截面，其作用是通过流道截面及方向变化，使熔料能平稳地转换流向注入型腔。设计时，分流道应平衡布置，本模具为一模两腔，为了使其布置均衡，使熔料几乎能同时到达每个型腔的进料口。并且，分流道截面积应为各进料口截面积之和，各分流道的截面积和长度应与塑件相适应，即大塑件取大截面短流道，小塑件取小截面长流道，以保证成型不同形状和重量的塑件时所有型腔能同时充满。本模具设计中两型腔体积相同，所以分流道设计采用等截面和等距离。如果各型腔体积形状不相等，则分流道设计必须在流速相等的条件下，采用不等截面来达到流量不等，这样也可以达到同时填充的目的。同时，还要用改变流道长度的办法来调节阻力大小，以保证型腔同时填充。 4.5.3 浇口 浇口是指紧接流道末端将塑料引入型腔的狭窄部分。它的作用是对塑料熔体流入型腔起着控制作用；同时当注塑压力撤销后，封锁型腔，使型腔中尚未冷却固化的塑料不会倒流。在制品中，浇口位置与尺寸的设计是非常困难的（在精密成型中尤为明显）。浇口类型的选择取决于制品外观的要求、尺寸和形状的制约以及所使用的塑料种类等因素。 浇口又称进料口，是连接分流道与型腔之间的一段细短流道（除直接浇口外），它是浇注系统的关键部分。其主要作用是： (a)型腔充满后，熔体在浇口处首先凝结，防止其倒流。 （b）易于在浇口切除浇注系统的凝料。浇口截面积约为分流道截面积的0.03～0.09，浇口的长度约为0.5mm～2mm，浇口具体尺寸一般根据经验确定，取其下限值，然后在试模是逐步纠正。 当塑料熔体通过浇口时，剪切速率增高，同时熔体的内磨檫加剧，使料流的温度升高，粘度降低，提高了流动性能，有利于充型。但浇口尺寸过小会使压力损失增大，凝料加快，补缩困难，甚至形成喷射现象，影响塑件质量。浇口位置的选择： (a)浇口位置应使填充型腔的流程最短。这样的结构使压力损失最小，易保证料流充满整个型腔，同时流动比的允许值随塑料熔体的性质，温度，注塑压力等的不同而变化，所以我们在考虑塑件的质量都要注意到这些适当值。 (b)浇口设置应有利于排气和补塑。 - 12 -
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(c)浇口位置的选择要避免塑件变形。采侧浇口在进料时顶部形成闭气腔，在塑件顶部常留下明显的熔接痕，而采用点浇口，有利于排气，整件质量较好，但是塑件壁厚相差较大，浇口开在薄壁处不合理；而设在厚壁处，有利于补缩，可避免缩孔、凹痕产生。 (d)浇口位置的设置应减少或避免生成熔接痕。熔接痕是充型时前端较冷的料流在型腔中的对接部位，它的存在会降低塑件的强度，所以设置浇口时应考虑料流的方向，浇口数量多，产生熔接痕的机会很多。流程不长时应尽量采用一个浇口，以减少熔接痕的数量。对于大多数框形塑件，浇口位置使料流的流程过长，熔接处料温过低，熔接痕处强度低，会形成明显的接缝，如果浇口位置使料流的流程短，熔接处强度高。为了提高熔接痕处强度，可在熔接处增设溢溜槽，是冷料进入溢溜槽。筒形塑件采用环行浇口无熔接痕，而轮辐式浇口会使熔接痕产生。 4.6 冷却系统的确定 注塑模具型腔壁的温度高低及其均匀性对成型效率和制品的质量影响很大，一般注入模具的塑料熔体的温度为200-300℃，而塑件固化后从模具中取出的温度为60-80℃以下，视塑料品种不同有很大差异。为了调节型腔的温度，需在模具内开设冷却水通道，通过模温调节机构调节冷却介质的温度。热塑性塑料和部分热固性塑料注塑成型的过程中，是将温度较高的熔融塑料，通过高压注射进入温度较低的模具中，经过冷却固化，从而得到所需要的制品。从提高生产效率的角度来看，成型过程中的成型周期是一个非常重要的环节。由于在整个成型周期中一半左右的时间用于对制品的冷却，因此在成型过程中冷却时间长短的重要性是显而易见的。 A. 在设计冷却系统时还应遵循以下原则: a)冷却水道的设置 动定模和型腔的四周应均匀地布置冷却水道，不可只布置在模具的动模边或定模边，否则脱模后的制品一侧温度高一侧温度低，在进一步冷却时会发生翘曲变形。 b)冷却水孔的设置 冷却水孔间距越小，直径越大，则对塑件冷却越均匀。 c)水孔与相邻型腔表面距离相等。 d)采用并流流向，加强浇口处的冷却，熔体充模时浇口附近温度最高，流动末端温度较低，因此在浇口部位应加强冷却，而采用与塑件熔体大致并流的流动方式，将冷却回路的入口设在浇口附近，出口设在流动末端。 B. 模具的冷却水道直径的计算如下： 单位时间内从模具应除去的总热量Q，可用下式计算： 1 Q=W[c(T-T2)+L] 式中：Q——除去总热量（J）； 1p1 W——单位时间内进入模具的塑料重量（g）； cp——塑料比热（J/g·℃）； 1 T——塑料的注塑温度（℃）；
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