塑膠模具設計之手機外殼澆注系統有哪些分類
該模具採用普通流道澆注系統，普通澆注系統一般由主流道、分流道、澆口和冷料穴等四部分組成。澆注系統的設計是注射模具設計的乙個很重要的環節，它對獲得優良效能和理想外觀的塑料製件以及最佳的成型效率有直接的影響。
二、主流道的設計
主流道的形狀和尺寸最先影響著塑料熔體的流動速度及填充時間，必須使熔體的溫度降低和壓力降最小，且不損害其把塑料熔體輸送到最「遠」位置的能力。
在臥式注射機上使用的模具中，主流道垂直於分型面，為使凝料能從其中順利拔出，需設計成圓錐形，錐角為2°——6°。
1、主流道的尺寸
（1） 主流道小端直徑
主流道小端直徑 d = 注射機噴嘴直徑 + 2 ～ 3 = 3 + 2 ～ 3 取 d = 5（mm）。
（2） 主流道的球半徑
主流道的球半徑 sr = 10 + 1 ～ 2 取 sr = 12（mm）。
（3） 球面配合高度
球面配合高度為 3 ～ 5 取 3（mm）。
（4） 主流道長度
主流道長度l，應盡量小於60mm，，上標準模架及該模具結構，取l = 32（mm）
（5） 主流道錐度
主流道錐角一般應在2°——6°，取α = 4°，所以流道錐度為α/2=2°。
（6） 主流道大端直徑
主流道大端直徑 d = d+2ltg（α/２）（α=4°）≈ 6.3（mm）
（7） 主流道大端倒圓角
倒角 d/8 ≈ 0.6（mm）
2、主流道襯套的形式
主流道部分在成型過程中，其小端入口處與注射機噴嘴及一定溫度、壓力的塑料熔要冷熱交換地反覆接觸，屬易損件，對材料要求較高，因而模具的主流道部分常設計成可拆卸更換的襯套式（俗稱澆口套），以便有效地選用優質鋼材單獨進行加工和熱處理。一般採用碳素工具鋼如t8a、t10a等，熱處理要求淬火53 ～ 57 hrc。
主流道襯套的形式有兩種：一是主流道襯套與定位圈設計成整體式，一般用於小型模具；二是主流道襯套與定位圈設計成兩個零件，然後配合在固定在模板上。該模具尺寸較小，主流道襯套可以選用整體式
三、冷料井的設計
1、 主流道冷料井的設計
主流道冷料井設計成帶有摧杆的冷料井，底部由一根摧杆組成，摧杆裝於摧杆固定板上，與摧杆脫模機構連用。冷料井的孔設計成倒錐形，便於將主流道凝料拉出。當其被摧出時，塑件和流料凝道能自動墜落，易於實現自動化操作。
2、分流道冷料井的設計
當分流道較長時，可將分流道的端部沿料流前進方向延長作為分流道冷料井，以儲存前鋒冷料，其長度為分流道直徑的1.5～2倍。
3、 分流道的截面面形狀
常用分流道的截面面形狀有圓形、梯形、u字形和六角形等。要減少流道內的壓力損失，則希望流道的截面積大，流道的表面積小，以減少傳熱損失，因此可用流道的截面積與周長的比值來表示流道的效率。圓形截面效率最高（即比表面最小），由於正方形流道凝料脫模困難，實際使用側面具有斜度為 5°～ 10°的梯形流道。淺矩形及半圓形截面流道，由於其效率低（比表面大），通常不採用，當分型面為平面時，可採用梯形或u字型截面的分流道。
4、 分流道的截面尺寸
（1）對於壁厚小於3mm,質量在200g以下的塑件，可用下述公式確定分流道的直徑：
d = 0.2654wl，其中 d——流道直徑（mm）；w——塑件的質量（g）；l——分流道的長（mm）。
此式計算的分流道直徑限於3.2 ～ 9.5 mm。根據前面的計算資料，有d = 0.265 × 4.139× 55≈ 1.5（mm）故不在適應範圍。
（2）根據分流道截面形狀與流動理論長度的關係和《塑料成形工藝與模具設計》，再考慮到abs的成型工藝效能，可確定分流道直徑為6mm.
5、分流道的長度
分流道的長度應盡量短，且少彎折。
分流道長度為
l = (50 + 15) × 2 = 110 （mm）
6、分流道的表面粗糙度
由於分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有中心部位的塑料熔體的流動狀態較為理想，因此分流道的內表面粗糙度ra並不要求很低，一般取0.63～1.6μm，這樣表面稍不光滑，有助於增大塑料熔體的外層流動阻力。避免熔流表面滑移，使中心層具有較高的剪下速率。
7、分流道的布置形式
分流道的布置取決於型腔的布局，兩者相互影響，該模具為一模兩腔，採用平衡式布置。
平衡式布置要求從主流道至各個型腔的分流道，其長度、形狀、斷面尺寸等都必須對應相等，達到各個型腔的熱平衡和塑料平衡。因此各個型腔的澆口尺寸也可以相同，達到各個型腔均衡地進料。
該模具分流道為圓形截面，在定模座板和定模板上都開有分流道。其形式如下圖：
8、分流道向澆口過渡部分的結構見下：圓形分流道與矩形澆口的連線形式
五、澆口的設計
澆口是連線分流道與型腔之間的一段細流道，它是澆注系統的關鍵部分。澆口的形狀、數量、尺寸和位置對塑件質量影響很大。
澆口的主要作用是：
① 型腔充滿後，熔體在澆口處首先凝結，防止其倒流；
② 易於切除澆口凝料；
③ 對於多型腔的模具，用以平衡進料；
澆口的面積通常為分流道面積的 0.03 ～ 0.09。澆口的截面有矩形和圓形兩種。澆口長度約為 0.5 ～ 2 mm左右。澆口的尺寸一般根據經驗公式確定，取其下限值，然後在試模時逐步修正。
1、 澆口的形式及特點
綜合點澆口呼側澆口兩種澆口形式的優缺點，採用剪下澆口。因為塑件側壁距離橫澆道較遠，因直接在側壁進料是很難實現的，因此又增設了工藝輸助澆口，從而使澆注系統進一步完善。這種澆口形式主要有以下優點：一是塑件表面無澆口痕跡，並且外表面無明顯的熔接痕，所以外觀質量較好。二是澆口的位置和數量可視塑件的質量而增加、減少或改變澆口的位置、模具修改也比較方便。三是在塑件頂出的同時，澆口剪斷並脫落，可節省去毛刺工序，並有得於工具機自動化。從塑料流程盡量一致的原則出發，採用了兩個剪下澆口處都設有頂桿，用以切斷剪下澆口，其工藝輔助澆口可手工去除。
2、 澆口尺寸的確定
澆口結構尺寸可由經驗公式，並由《塑料模具技術手冊》之《輕工模具手冊之一》中圖3-31 查得，澆口深度 h = 0.5 ～ 2.0
h = n t = 0.8 取 h = 1 （mm）
式中 h——澆口深度（mm）;
n——塑料係數，由塑料性質決定；
t——塑件壁厚（mm）.
澆口寬度 b = 1.5 ～ 5.0
取 b = 1.8 （mm）
式中 a——塑件型腔表面積。
澆口長度 l = 0.5 ～ 1.75
為了去除澆口方便，澆口長度 l 也可取 0.7～2.5。所以可取 l = 1.0 （mm）
注：其尺寸實際應用效果如何，應在試模中檢驗與改進。
3、 澆口位置的選擇
澆口位置的選擇對塑件質量的影響極大。選擇澆口位置時應遵循如下原則：
① 避免塑件上產生缺陷；
② 澆口應開設在塑件截面最厚處；
③ 有利於塑料熔體的流動；
④ 的利於型腔的排氣；
⑤ 考慮塑件受力情況；
⑥ 增加熔接痕牢度；
⑦ 流動定向方位對塑件效能的影響；
⑧ 澆口位置和數目對塑件變形的影響；
⑨ 校核流動比；
⑩ 防止型芯或嵌件擠壓位移或變形。
此外，在選擇澆口位置和形式時，還應考慮到澆口容易切除，痕跡不明顯，不影響塑件外觀質量，流動凝料少等因素。
六、澆注系統的平衡
對於中小型塑件的注射模具己廣泛使用一模多腔的形式，設計應盡量保證所有的型腔同時得到均一的充填和成型。否則就需要通過調節澆口尺寸使各澆口的流量及成型工藝條件達到一致，這就是澆注系統的平衡。
1、 分流道的平衡
在多腔模具中，熔體在主流道與各分流道，或各分流道之間的體積流量是不會相同的，但可以認為它們的流速是相等的，以此達到各型腔同時充滿的目的。為此各流道之間應以不同的長度或截面尺寸來達到流量不等，經分析可推導，可用下式進行平衡計算：
式中 q1，q2——熔融樹脂分別在流道1和流道2中的流量，cm3/s；
d1,d2——分流道1和分流道2的直徑， cm;
l1，l2——分流道1和分流道2的長度，cm。
2、 澆口的平衡
在多型腔非平衡分流道布置時，由於主流道到各型腔的分流道長度或各型腔所需填充流量不同，也可採用調整各澆口截面尺寸的方法，使熔融體同時充滿各型腔。
澆口平衡簡稱為b**（balanced gate value）,只要做到各型腔b**值相同，基本上能達到平衡填充。
對於多型腔相同製品的模具，其澆口平衡計算公式如下：
b**=式中 sg——澆口的截面積，mm2;
lg——澆口的長度，mm;
lr——分流道的長度，mm。
澆注系統設計時一般澆口的截面積與分流道的截面積之比sg/sz取0.07~0.09。
該模具，從主流道到各個型腔的分流道的長度相等，形狀及截面尺寸都相同，顯然是平衡式的。
七、澆注系統斷面尺寸計算
對工業上使用較合理的30多副注射模具，根據所用注射機的技術規格，作了幾種塑料熔體的充模計算，結果認為主流道和分流道的剪下速率γ=5。
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