塑料儀表盒面板注射成型澆注系統(tǒng)的設(shè)計

陳偉+陳丹

摘 要：澆注系統(tǒng)的設(shè)計是注塑模具設(shè)計的一個重要環(huán)節(jié)，它對注塑成型周期和塑件質(zhì)量（如外觀、物理性能、尺寸精度等）都有直接影響，故設(shè)計時要使型腔布置和澆口開始部位力求對稱，防止模具承受偏載而產(chǎn)生溢料現(xiàn)象，而澆口的位置也要適當(dāng)，盡量避免沖擊嵌件和細(xì)小的型芯，防止型芯變形，澆口的殘痕不影響塑件的外觀。本文對塑料儀表盒面板注射模具的澆注系統(tǒng)的類型及位置、主流道、分流道及冷料井進(jìn)行了設(shè)計，滿足設(shè)計要求。

關(guān)鍵詞：儀表盒，注射模，澆注系統(tǒng)，流道

中圖分類號：TG386.3

1. 澆注系統(tǒng)類型和位置的選擇

（一）.澆注系統(tǒng)類型的選擇

①.由于選擇A-A分型面，根據(jù)制件的結(jié)構(gòu)特點來考慮潛伏式澆口不可行；

②.若點澆口，為脫出流到凝料，模具需多開一次模，即采用三板式結(jié)構(gòu)，增加模具的復(fù)雜程度。同時考慮制件的結(jié)構(gòu)特點，點澆口不可行；

③.直澆口的優(yōu)點：壓力損失小，進(jìn)料速度快，成型比較容易，模具結(jié)構(gòu)簡單緊湊，制造方便；缺點：去除澆口困難，澆口痕跡明顯。因此直澆口特別合適于大型、厚壁塑件和熔體粘度特別高的塑料品種的成型。由于制件為小制件，壁厚為2mm，且制件要求具備一定的美觀性，澆口痕跡不能太明顯。故不采用直澆口的形式。

④.邊緣澆口（又名標(biāo)準(zhǔn)澆口、側(cè)澆口）的優(yōu)點是便于機械加工，易保證加工精度，而且試模時澆口的尺寸容易修整，適于各種塑料品種，其最大的特點是可以分別調(diào)整充模的剪切速率和澆口封閉時間。同時澆口所產(chǎn)生的熔接痕不影響制件的美觀。

綜合考慮：采用側(cè)澆口的形式。

側(cè)澆口尺寸的設(shè)計：

根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]第62頁得：

澆口深度H經(jīng)驗計算公式如下：

H=Kδ=0.6×2=1.2㎜

式中 δ——塑件厚度，㎜；

K——材料系數(shù)，ABS為0.6。

澆口寬度經(jīng)驗公式：

W= ■=■ =2.43mm

式中 A——凹模邊型腔表面積，㎜2；

K——材料系數(shù)，ABS為0.6。

（二）澆口位置的設(shè)計

①.便于充模、排氣——頂部進(jìn)料；

②.由于ABS的流動性好，且制件的體積不大，可以考慮用兩個澆口同時進(jìn)料；

綜合考慮：采用頂部進(jìn)料的形式。

2. 主流道的設(shè)計

主流道是連接注射機的噴嘴與分流道的一段通道。通常和注射機的噴嘴在同一軸線上，斷面為圓形，帶有一定的錐度。由于主流道要與高溫塑料和注塑機噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，通常不直接開在定模板上，而是將它單獨設(shè)計成主流道襯套鑲?cè)攵０鍍?nèi)。

圖3 澆口套 圖4 分流道

①.為便于從主流道中拉出澆注系統(tǒng)的凝料以及考慮塑料熔體的膨脹，主流道設(shè)計成圓錐形，錐角取4，內(nèi)壁粗糙度Ra0.63。

②.主流道大端呈圓角，其半徑取2㎜，以減小料流轉(zhuǎn)向過渡時的阻力。

③.為了使熔融塑料從噴嘴完全進(jìn)入主流道，應(yīng)使主流道與注射機的噴嘴緊密對接，主流道對接處設(shè)計成半球形凹坑，根據(jù)注射機噴嘴的尺寸可確定：凹坑半徑R=16㎜，小端直徑D=3.5㎜，凹坑深度取3㎜。

④.由于主流道要與高溫的塑料熔體和噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，所以主流道部分設(shè)計成可卸的主流道襯套，以便選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨加工和熱處理。選用的結(jié)構(gòu)如圖2所示：

3. 分流道的設(shè)計

分流道是主流道與澆口之間的通道，一般開設(shè)在分型面上，起分流和轉(zhuǎn)向的作用。

分流道截面形狀可以是圓形、半圓形、矩形、梯形和U形等，圓形截面流道的比面積最小（流道表面積與體積之比值稱為比表面積），塑料的溫度下降小，阻力亦小，流道的效率最高，缺點是需要同時在動模和頂模上切削加工，且要相互吻合，加工較困難。梯形斷面和U形斷面的分流道只切削加工在一個模板上，節(jié)省機械加工費用，且熱量損失和阻力損失僅大于圓形截面的分流道，故為長用形式。

由于本設(shè)計澆道只要在定模上切削加工，避開了圓形斷面分流道的缺點。從經(jīng)濟性和工廠的實際生產(chǎn)中考慮，本設(shè)計中選用的是圓形斷面分流道。

根據(jù)參考文獻(xiàn)[4]第59頁表3-3-1得：

根據(jù)表中的推薦直徑，選分流道的直徑為6㎜。

根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點及ABS材料的流動性較好的特點，綜合考慮，設(shè)計中采用兩個側(cè)澆口同時進(jìn)料的形式。結(jié)構(gòu)圖如圖4所示。

4. 冷料井的設(shè)計

冷料井一般位于主流道對面的動模板上，其作用就是存放料流前端的冷料，防止冷料進(jìn)入型腔而形成冷接縫，同時開模時又可將主流道中的凝料拉出。

本設(shè)計中采用冷料井底部帶推料桿的形式：由冷料穴和頂桿組成，在冷料穴的底部設(shè)有一頂桿，頂桿固定在固定板上，與頂出系統(tǒng)聯(lián)動，選直徑6mm的拉料桿。這是在實際生產(chǎn)中最為常用的形式。結(jié)構(gòu)圖如圖5所示。

5. 結(jié)語

本文對塑料儀表盒面板的注射模具澆注系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計，采用側(cè)澆口頂部進(jìn)料的形式；主流道部分設(shè)計成可卸的主流道襯套；分流道采用圓形斷面分流道；冷料井采用底部帶推料桿的形式，符合設(shè)計要求?！?/p>

參考文獻(xiàn)

[1] 中國機械工程學(xué)會，中國模具設(shè)計大典編委會.輕工模具設(shè)計[M]，南昌：江西科學(xué)技術(shù)出版社，2002.

[2] 王孝培.塑料成型工藝及模具設(shè)計簡明手冊[M]，北京：機械工業(yè)出版社，2006.

[3] 程志遠(yuǎn).實用塑料模具技術(shù)手冊[M]，北京：中國輕工業(yè)出版社，2000.

[4] 申開智.塑料成型模具（第二版）[M]，北京：中國輕工業(yè)出版社，2002.

[5] 唐志玉.塑料模具設(shè)計師指南[M]，北京：國防工業(yè)出版社，1999.