塑料三通模具设计及三维造型 - 图文(5)

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3、主流道大端直径：d2?d1?2Lztg?2?9.19mm。

4、主流道球面半径：SR＝注射机喷嘴球头半径＋ (1～2)㎜=15+1=16mm 5、球面配合高度：h?4mm。 4.2.2 主流道凝料体积

Vz???3Lz(Rz?rz?Rzrz)

223.143?40?(5?2.1?5?2.1)mm3223

?1670.90mm?1.67cm3

4.2.3 主流道当量半径

Rn?rz?Rz2?2.1?52?3.55mm

4.2.4 主流道浇口套的形式

主流道衬套为标准件，可选购。主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触，易磨损。对材料要求较严格，因而尽管小型注射模可以将主流道浇口套与定位圈设计成一个整体，但考虑上述因素通常仍然将其分开来设计，以便于拆卸更换。同时也便于选用优质钢材进行单独加工和热处理。这里采用T8A，淬火热处理硬度为HRC53，如图4-1所示。定位圈（如图4-2所示）的外径按注塑机的定位孔直径确定，由M6～M8的螺钉固定在定模座板上，如图4-3所示。

图4-1 浇口套

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图4-2 定位圈

1—螺钉；2—定位圈；3—定模座板；4—浇口套。

图 4-3 浇口套的固定形式

4.3 分流道设计

4.3.1 分流道的布置形式

分流道是连接主流道到和浇口的进料通道。在单腔膜中，常不开设分流道，而在多腔膜中，一般都设置有分流道，塑料沿分流道流动时，要求通过它尽快地充满型腔，流动中温度降低尽可能小，阻力尽可能低。同时，应能将塑料熔体均衡地分配到各个型腔。分流道应短而粗。但为了减少浇注系统的回料量，分流道也不能过粗。过粗的分流道冷却缓慢，还会增长模塑周期。考虑本塑件，采用分流道如图4-4所示。

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图4-4 分流道布置形式

4.3.2 分流道的长度

长度应尽量取短，且少弯折。该模具的分流道的长度短，如图4-4所示。

第一级分流道：45mm。 第二级分流道：43mm。

4.3.3 分流道的形状及尺寸

1、分流道形状

分流道的截面形状有圆形、半圆形、矩形、梯形、U形等多种。常用的分流道的横截面形状及横截面尺寸如表4-1所示。在流过同等横截面积的条件下，横截面为正方形的流动阻力最大，传热最快，热量损失最大，因此对热塑性塑料注射模而言，不宜采用正方形的分流道。而圆形横截面流动阻力小，热量损失最小，熔体降温也最慢，但从加工来说，它需要同时在动模和定模上开设半截面，要使两者完全吻合，制造较困难。半圆形和矩形截面的分流道比表面积（即表面积/体积比）较大，较少采用。而U形截面的分流道，热量散失和流动阻力小，机械加工简单。

故本设计选择U形横截面分流道。 2、分流道当量直径

一般可以采用下面的经验公式来计算分流道当量直径：

DF?0.2654m14LF 4?0.2654?128??9.2mm88

式中，DF—梯形大底边的宽度（mm）；

m1—塑件的质量（g），为128g；

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LF—单向分流道的长度（mm），取88mm。

3、分流道截面尺寸

查《塑料成型工艺及模具设计》书，第93页，可知：

r?0.459DF?4.2mm。

H?0.918DF?8.4mm。

表4-1 常用的分流道的横截面形状及横截面尺寸

圆形横截面分流道 D 5 6 (7) 8 (9) 10 11 12 U形横截面分流道 H r B 6 2.5 5 1~5 3.5 7 3 6 1~5 4 (8.5) (3.5) (7) (1~5) (4.5) 10 4 8 1~5 5 (11) (4.5) (9) (1~5) 6 12.5 5 10 1~5 (6.5) 13.5 5.5 11 1~5 7 15 6 12 1~5 8 梯形横截面分流道 4.3.4 凝料体积

r H 通过pro/e分析，得分流道凝料体积为VF?12.63cm3。 4.3.5 分流道剪切速率的校核

1、确定注射时间：查《塑料成型工艺及模具设计》可知，取t?2s 2、计算分流道体积流量：qF?3、剪切速率：?F??VF?V1t?12.63?12323cm/s?67.82cm/s33

3.3qF?R3F?3.3?67.82?103.14?(9.22)3?7.32?10s2?1

该分流道的剪切速率处于浇口主流道与分流道的最佳剪切速率5?102~ 5?103

s

?1

之间，所以分流道内的熔体的剪切速率合格。

4.3.6分流道表面粗糙度

分流道表面粗糙度要求要求不是很低，一般取Ra ?1.25~2.5?m即可，此处取

Ra?1.6?m。

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4.4浇口的设计

浇口是连接流道与型腔之问的一段细短的通道，它是浇注系统的关键部分。浇口的设计或选择恰当与否，直接关系到制品能否被完好的注射成型，浇口的种类包括有直浇口、侧浇口、扇形浇口，环形浇口以及点浇口。 4.4.1浇口形式的确定

1、直接浇口 直接浇口又称主流道型浇口，塑料熔体直接从主流道进入型腔，因而具有流动阻力小、料流速度快及补缩时间长的特点，但注射压力直接作用在塑件上，容易在进料处产生较大的残余应力而导致塑件翘曲变形，塑件痕迹也较明显。这类浇口大多数用于注射成型大型厚壁，长流程，深型腔的塑件。

2、侧浇口 侧浇口又称边缘浇口，浇口一般开设在分型面上，塑料熔体与型腔的侧面充模，其截面形状多为矩形狭缝， 调整其截面的厚度和宽度可以调节熔体充模时的剪切速率及浇口封闭时间。这类浇口加工容易，修整方便，并且可以根据塑件的形状特征灵活的选取进料位置，因此它使被广泛使用的一种浇口形式，普遍使用于中小型塑件的多型腔模具，且对各种塑料的成型适应性均较强；但浇口痕迹存在，会形成熔接痕、缩孔、气孔等塑件缺陷，且注射压力损失大，单深型腔塑件排气不便。

3、点浇口 其尺寸很小，能有效的增大塑料熔体的剪切速率并产生较大的剪切热，从而导致熔体的粘度下降，流动性增加，利于填充。有利于成型薄壁塑件，但不利于成型平薄及形状复杂的塑件。采用点浇口的模具，以取得浇注系统的平衡，有利于自动化的操作，但压力损失大，浇口凝料脱模需要在定模部分另加一个分型面；塑件浇口残留痕迹小，但收缩率大易变形。

4、环形浇口 环形浇口用来成型圆筒形塑件，它开设在塑件的外侧，采用这类浇口，塑料熔体在充模时进料均匀，各处料流速度大致相同，模腔内气体易排出，避免了侧浇口容易在塑件上产生的熔接痕，但浇口去除较难，浇口痕迹明显。

5、盘形浇口 盘形浇口类似于环形浇口，它与环形浇口的区别在于开设在塑件的内侧，其特点与环形浇口基本相同。

根据制品的要求，本设计采用点浇口，如图4-5所示。 4.4.2 浇口位置的选择

浇口位置与数目对塑件质量的影响极大。选择浇口位置时应遵循如下原则： 1、避免塑件上产生缺陷；

2、浇口应开设在塑件截面最后处；

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