塑料模具设计教程_7-4压注模浇注系统与排气槽的设计

7-4-1 压注模浇注系统设计

    压注模浇注系统与注射模浇注系统是相似的，也是由主流道、分流道及浇口等几部分组成，它的作用与设计与注射模浇注系统基本相同，但二者也有不同之处。在注射模成型过程中，我们希望熔体与流道的热交换越少越好，压力损失要少；但在压注模成型过程中，为了使塑料在型腔中的硬化速度加快，反而希望塑料与流道有一定的热交换，使塑料熔体的温度升高，进一步塑化，以理想的状态进入型腔。图7-11所示为压注模的典型浇注系统。

图7-11  压注模浇注系统

l－主流道；2－浇口；3－嵌件；4－冷料井；5－分流道；6－型腔

    在设计浇注系统时应注意以下几点：

（1）浇注系统的流道应光滑、平直，减少弯折，流道总长度要满足塑料流动性的要求。

（2）主流道应位于模具的压力中心，保证型腔受力均匀，多型腔的模具要对称布置。

（3）在设计分流道时，要有利于塑料的加热，增大摩擦热，使塑料升温。

（4）浇口的设计应使塑件美观，余料清除方便。

1. 主流道的设计

    主流道的截面形状一般为圆形，有正圆锥形主流道、倒圆锥形主流道及带分流锥的主流道等三种形式，如图7-12所示。

图7-12  压注模主流道的结构形式

    图7-12a所示为正圆锥形主流道，其对面可设置拉料钩，将主流道凝料拉出。由于热固性塑料塑性差，截面尺寸不宜太小，否则会使料流的阻力增大，不易充满型腔，造成欠压。正圆锥形主流道有6o～10o的锥度，与分流道的连接处应有半径为3mm以上的过渡圆弧，常用于多型腔模具，有时也设计成直接浇口的形式，用于流动性较差的塑料。图7-12b所示为倒锥形主流道，常与端面带楔形槽的压柱配合使用。开模时，主流道与加料室中的残余废料可由压柱带出，对主流道的清理很方便。这种结构一般用于固定式罐式压注模，既可用于一模多腔，又可用于单型腔模具或同一塑件有几个浇口的模具，当主流道穿过两块以上的模板时，应设置浇口套，以避免发生溢料现象，如图7-1中的4所示。图7-12c所示为带有分流锥的主流道。当塑件较大或型腔距模具中心较远时，为了缩短流道的长度、减小塑料层的厚度及节约原料，常在主流道内设置分流锥，分流锥的形状及尺寸根据塑件尺寸及型腔分布而定。型腔沿圆周分布时，分流锥可用圆锥体；当型腔按两排或矩形分布时，分流锥可做成矩形截锥形。分流锥与流道的间隙一般为1～1.5mm。流道可以分布在分流锥表面，也可以在分流锥上开槽形成流道。

2. 分流道的设计

    压注模分流道的结构如图7-13所示，比注射模的分流道浅而宽，一般小型塑件分流道深度取2～4mm，大型塑件分流道深度取4～6mm，最浅应不小于2mm，如果分流道过浅会使塑料提前硬化，流动性降低，所以分流道的宽度应取其深度的1.5～2倍。常用的分流道截面为梯形或半圆形。其中压注模梯形截面分流道截面积应取浇口截面积的5～10倍。分流道多采用平衡式布置，流道应光滑、平直，尽量避免弯折。

图7-13  压注模梯形分流道结构形式

3. 浇口的设计

    浇口是浇注系统中的重要组成部分，它与型腔直接接触，对塑料能否顺利地充满型腔、塑件质量以及熔料的流动状态有很重要的影响，因此，浇口设计应根据塑料的特性、塑件质量要求及模具结构等多方面的因素来考虑。

（1）浇口的形式

    压注模的浇口与注射模基本相同，可以参照注射模的浇口进行设计。但热固性塑料的流动性较差，所以设汁压注模浇口时应取较大的截面尺寸。压注模浇口有圆形点浇口、侧浇口、扇形浇口、环形浇口以及轮辐式浇口等几种形式，如图7-14所示。图7-14a、b、c、d为侧浇口；图7-14e为扇形浇口，图7-14f、g为环形浇口。图7-14a所示为外侧进料的侧浇口，是侧浇口中最常用的形式；图7-14b所示的塑件外表面不允许有浇口痕迹，所以采用端面进料的方式；图7-14c所示的结构可保证浇口折断后，断痕不会伸出表面，不影响装配，可降低修浇口的费用；如果塑件用碎布或长纤维做填料，侧浇口则应开设在附加于侧壁的凸台上，这样在去除浇口时就不会损坏塑件表面，如图7-14d所示；对于宽度较大的塑件可采用扇形浇口，如图7-14e所示。

图7-14  压注模浇口形式

（2）浇口的尺寸

    浇口截面形状有圆形、半圆形及梯形等三种形式。圆形浇口加工比较困难，导热性不好，去除时不方便，因此圆形浇口只适用于流动性较差的塑料，浇口直径一般大于3mm；半圆形浇口的导热性比圆形好，机械加工方便，但流动阻力较大，浇口较厚；梯形浇口的导热性好，机械加工方便，是最常用的浇口形式。

    一般梯形浇口的深度取0.5～0.7mm，宽度不大于8mm。如果浇口过薄、太小，压力损失就会较大，使硬化提前，造成填充成型性不好；如果浇口过厚、过大则会使流速降低，易产生熔接不良、表面质量不佳等缺陷并使去除浇道困难。适当增厚浇口则有利于保压补料，排除气体，降低塑件表面粗糙度及熔接质量，所以，浇口尺寸应按塑料性能、塑件形状、尺寸、壁厚和浇口形式以及流程等因素，根据经验来确定。实际设计时一般应取较小值，经试模后再修正到适当尺寸。

梯形截面浇口的常用宽、厚比例尺寸参见表7-3。

表7-3  梯形截面浇口的宽、厚比例尺寸

（3）浇口位置的选择

    浇口位置的选择是由塑件的形状来决定的，选择浇口位置时应遵循下面的几项原则：

1）由于热固性塑料流动性较差，为了减小流动阻力，有助于补缩，浇口应开设在塑件壁厚最大处。

2）塑料在型腔内的最大流动距离不宜过长，对大型塑件应多开设几个浇口以减小流动距离，浇口间距一般不大于120～140mm。

3）热固性塑料在流动中会产生填料定向作用，造成塑件变形、翘曲甚至开裂，特别是长纤维填充的塑件，定向作用更为严重，应特别注意浇口位置的选择。

4）浇口应开设在塑件的非重要表面，不影响塑件的使用及美观。