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第3章 浇注系统的设计
3.1 主流道的设计
主流道是指连接注射机喷嘴与分流道的塑料熔体通道，是熔体注入模具最先经过的一段流道。其形状，大小会直接影响到熔体的流动速度和注射时间。垂直式主流道的设计：主流道是一端与注射机喷嘴相接触，另一端与分流道相连的一段带有锥度的的柱型流动通道。如下图3-1
图3-1主流道设计
3.1.1主流道尺寸的计算
在卧式注射机用模具中，主流道垂直于分型面，为便于流道凝料拨出，设计成具有2～4°（此处取ɑ=3°）锥角的圆锥形，内壁有Ra=0.4μm以下的粗糙度，在内壁研磨和抛光时应注意抛光方向，不形成垂直于脱模方向的划痕，否则会发生脱出困难而造成成型中断。主流道与喷嘴接触处多作成半球形的凹坑，二者应严密的配合，避免高压塑料熔体溢出，凹坑球半径R2应比喷嘴头半径R1大1～2㎜（此处取为2㎜）。主流道小端直径应比注塑机喷嘴孔直径约大0.5～1㎜（此处取1㎜）。根据所选注射机，则主流道小端尺寸为：
d=注射机喷嘴孔直径+1=4+1=5㎜
凹坑球半径为：R2=喷嘴头半径R1+2=10+2=12㎜ 球面配合高度3~5mm,此处取3mm.
主流道长度L，一般按模板厚度确定，但为减小冲模时压力降和减小物料损耗，以短为好，小模具控制在50㎜以内，取L=40㎜。 主流道末端有较大的圆角，其半径r约为1/8D,其中 D = 6㎜
r=1/8D=6/8=0.75㎜
3.1.2主流道衬套的形式
由于主流道与注塑机的高温喷嘴反复接触和碰撞，属易损件，对材料要求较严，所以设计成独立的主流道衬套，以便有效地选用优质钢材单独进行加工和热处理，常采用碳素工具钢，热处理硬度为50HRC~55HRC，如图3-2所示
图3-2 主流道衬套
3.1.3主流道冷料井的设计
由于注塑机喷嘴与冷模具接触降温，致使喷嘴前端常存有一段低温料，为除尽这段冷料，在主流道对面一般设有冷料井，使冷料不进入分流道和型腔。卧式注塑机用模具的冷料井设在与主流道末端相对的动模上，冷料井的底部或四周常作成曲折的钩形或侧向凹槽，使冷料井在分模时能将主流道凝料从主流道中拉出留在动模上。 本模具采用无拉料杆的冷料井，如图3-3所示
图3-3冷料井设计
3.1.4 主流道凝料体积
q主=1.5223cm3
3.2分流道的设计
3.2.1分流道的布置形式
分流道应能满足良好的压力传递和保持理想的填充状态。分流道在分型面上的布置与前面所述型腔排列密切相关。分流道在分型面上的布置有多种不同的形式，但应遵循两方面的原则，一是尽量保证各型腔同时充满，并均衡地补料，以保证同模各塑件的性能，尺寸尽可能一致;二是尽量缩短流道长度，降低浇注系统凝料质量。因此，该模具的流道布置采用平衡式。所谓平衡式的布置是指以主流道为中心，型腔均匀地排布在主流道两侧或四周，分流道呈辐射状布置。
3.2.2 分流道的长度
本注射模具有三级分流道，分流道应尽量在流道内的压力损失，并均衡的补料，以保证同模各塑件的性能、尺寸尽可能一致，在满足以上要求的情况下，尽量缩短流道长度，降低浇注系统凝料质量。根据模板尺寸及塑件外形尺寸，大致选定分流道长度。 分流道单向长度：L1=23mm，L2=23mm 分流道总长度为：L=2?23=46 mm
3.2.3 分流道的形状及尺寸
为了便于加工及凝料脱模，分流道设置在分型面定模一侧，截面形状采用加工工艺性较好，且塑料熔体的热量损失，流道阻力均不大的梯形截
面。梯形斜角通常取为5°~10°，此处取6°；底部圆角R=0.5mm。根据梯
23形分流道断面尺寸比例：h?1~?;x??，则w?3; h=2;x=2.25
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3.2.4 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，只有中心部位的塑料熔体的流动状态比较理想。因此，分流道内表面粗糙度Ra要求并不很低，一般取0.63um~1.6um，这样表面稍不光滑，有助于增大塑料熔体的外层流动阻力，避免熔体表面滑移，使中心层具有较高的剪切速率。此处Ra取0.8um。
3.2.5 分流道凝料体积的计算 分流道长度：L=46mm
分流道截面积：A=（3+2.25）×2／2=5.25mm2 凝料体积：qv=5.25×46=885.123mm3
3.2.6 分流道冷料井的设计
当分流道较长时，可将分流道端部沿料流前进方向延长作为分流道冷料井，以便贮存前锋冷料。通常，在分流道端部加长4mm作为分流道冷料井。
3.3浇口的设计
浇口是浇注系统的关键部位，直接与塑件相连，把塑料熔体引入型腔，其形状和尺寸对塑件质量影响很大。
3.3.1 浇口形状的确定
点浇口是一种尺寸很小的浇口，物料通过时有很高的剪切速率。这对于降低假塑性流体的表观粘度是有益的，熔体粘度在高速剪切力场中减小后，将在一段时间内继续保持该粘度进入型腔，尽管这时型腔中的剪切速率已经很低。点浇口在开模时容易实现自动切断，制件上残留的浇口痕迹很小，故被广泛采用。高抗冲击性聚苯乙烯熔体对剪切速率有较大的敏感