手機外殼模具澆注系統的設計分析

手機外殼如圖：

一、澆注系統設計

澆注系統是指模具中從注射機噴嘴開始到型腔為止的塑料流動通道。澆注系統設計好壞對制品性能、外觀和成型難易程度影響頗大，澆注系統的設計原則：

結合型腔的布置考慮，盡可能采用平衡式分流道布置。盡量縮短熔體的流程，以便降低壓力損失，縮短充模時間。澆口尺寸位置和數量的選擇十分關鍵，應有利于熔體的流動、避免產生湍流、渦流、噴射和蛇形流動，并有利于排氣。避免高壓熔體對模具型芯和嵌件產生沖擊，防止變形和位移的產生。澆注系統凝料脫出應方便可靠，凝料應易于和制品分離或易于切除和修整。熔接痕部位與澆口尺寸、數量及位置有直接關系，設計澆注系統時要預先考慮到熔接痕的部位、形態以及以制品質量的影響。盡量減小因開設澆注系統而造成的塑料用量。澆注系統的模具工作表面應達到所需的硬度、精度和表面粗糙度，其中澆注口應有IT8以上的精度要求。設計澆注系統時應考慮儲存冷料的措施。應盡可能使主流道中心與模板中心重合。若無法重合也應使兩者的距離盡量縮小。

二、主流道的設計：

為了使凝料順利拔出，主流道的小端直徑D應大于注射機的噴嘴直徑d，通常為：

D=d+（0.3—1）mm

主流道入口的凹坑球面半徑R2也應該大于注射機噴嘴球面頭半徑R1，通常為：

R2=R1+（1-2）mm

主流道半錐角通常為錐度2°～6°，過大會產生湍流或渦流產生空氣，過小使凝料脫模困難，還會使充模時熔體的流動阻力過大。

主流道內壁表面粗糙度應在Ra0.8um以下，拋光時沿軸而進行。主流道的長度L一般按模板厚度確定。為了減少熔體充模時的壓力損失，應盡可能縮短主流道的長度，L一般控制在60mm以內。

三、分流道的設計

分流道是指主流道與澆口之間的通道。其作用是使熔融塑料過渡和轉向。由于圓截面加工困難。本次設計上殼采用半圓形斷面分流道。根據以上原則和零件的實際情況，決定選用雙點澆口形式，這種澆口適用于成型殼、盒、罩和容器等制品，是應用廣泛的澆口形式。它的優點為：由于澆口小，熔體通過點澆口時流速增大，前后壓差大，提高了充模的速度，從而可獲得外表清晰，有光澤的制品；熔體流過點澆口時由于摩擦阻力使部分能量轉變為熱量，使熔體溫度略升高，粘度下降，改善了流動性，這對薄壁制品是有利的；其缺點：澆口尺寸小，充模阻力大，對熔體粘度較高的塑料會產生充填不滿的缺陷；為了取出點澆口式澆注系統凝料，要增加一個分型面，模具具有兩個分型面的三板式結構，結構比較復雜。

四、澆口形式

選擇澆口形式應該遵循以下原則：

盡可能采用平衡式設置；型腔排列進料均衡；型腔布置和澆口開設部位力求對稱，防止模具承受偏載而產生溢料現象；確保耗料量??；不影響塑件外觀，圖1。

根據以上原則和零件的實際情況，為了使從主流道來的熔融塑料能均衡地以最短的流程到達各澆口并同時充滿各型腔，本設計上殼采用非平衡式的分流道布置形式，下殼決定選用針點澆口進膠，這種澆口適用于成型殼、盒、罩和容器等制品，是應用廣泛的手機成型的澆口形式。它的優點為：由于澆口小，熔體通過點澆口時流速增大，前后壓差大，提高了充模的速度，從而可獲得外表清晰，有光澤的制品；熔體流過點澆口時由于摩擦阻力使部分能量轉變為熱量，使熔體溫度略升高，粘度下降，改善了流動性，這對薄壁制品是有利的；其缺點：澆口尺寸小，充模阻力大，對熔體粘度較高的塑料會產生充填不滿的缺陷；為了取出點澆口式澆注系統凝料，要增加一個分型面，模具具有兩個分型面的三板式結構，結構比較復雜。

圖1 上殼主流道，分流道，及澆口的設計

參考文獻：

[1]四川大學、北京化工大學、天津輕工業學院合編.塑料成型模具[M]. 北京：中國輕工業出版社. 2000：146-155.

[2]廣東工業大學內部教材.塑料模具設計手冊[Z].2005：53-58.

[3]馮開平，左宗義主編.畫法幾何與機械制圖[M].廣州. 華南理工大學出版社.2003：4，167.

作者簡介：任鳳鵬（1991-），男，山東蓬萊人，山東交通職業學院學生，專業方向：模具設計與制造。