8第八章 注射模浇注系统设计

第8章浇注系统设计8.1概述1.浇注系统的组成浇注系统是指模具中由注射机喷嘴到型腔之间的进料通道。

它的设计对塑件的性能、外观、成形难易程度有很大的影响。

分为普通浇注系统和无流道浇注系统。

普通浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴四部分组成。

（见图8-1）。

图8-1 注射模的浇注系统1-冷料穴2-主浇道3-分流道4-浇口5-塑件6-排气槽或溢流槽2.浇注系统的设计原则设计浇注系统应遵循如下基本原则：①了解塑料的成形工艺特性。

掌握塑料的流动性，温度、剪切速率对精度的影响等。

②尽量避免或减少产生熔接痕，尽量减少分流的次数。

③有利于型腔中气体的排出。

浇注系统应顺利地引导塑料熔体充满型腔的各个部位，使浇注系统及型腔中的气体能有序地排出，避免塑件缺陷。

④防止型芯的变形和嵌件的位移。

浇注系统的设计应尽量避免熔体直接冲击细小型芯和嵌件，防止嵌件位移和型芯受力变形。

⑤尽量采用较短的流程充满型腔。

⑥流动距离比的校核。

设计浇口位置时，为保证熔体完全充型，实用流动比应小于许用流动比。

3.流动比的校核流动比也称为流程比，是熔体流程长度与塑件厚度之比。

设计浇口位置时，为保证熔体完全充满型腔，流动比不能太大，应小于许用流动比。

而许用流动比时随着塑料性质、成型温度、压力、浇口种类等因素变化的。

表8-1为常用塑料流动比许用值，设计时供参考，如果实际流动比大于许用流动比，需要改变浇口位置或者增加制品的壁厚，或者采用多浇口进料。

表8-1部分常用塑料的流动比L/t与注射压力的关系8.2主流道设计主流道是指浇注系统中从注射机喷嘴与模具接触处开始到分流道为止的塑料熔体的流动通道。

在模具工作时，由于主流道部分的小端入口及注射机喷嘴与具有一定温度、压力的塑料熔体会冷热交替地反复接触，比较容易受损，只有在小批量生产时，主流道才在注射模上直接加工，大部分注射模设计时，主流道通常设计成可拆卸、可更换的浇口套（见图8-2），延长模具的使用寿命。

浇口套（或主流道）尺寸要求：（1）主流道通常设计成圆锥形，其锥角α=2～6˚，内壁表面粗糙度一般为Ra=0.63μm。

4.5 注射模具浇注系统设计
剪切速率-体积流量 当量半径的关系曲线图 剪切速率 体积流量-当量半径的关系曲线图 体积流量
4.5 注射模具浇注系统设计
6.分流道的长度的确定 分流道的长度与塑件的大小，型 分流道的长度的确定 分流道的长度与塑件的大小， 腔的布置、排列有关。 腔的布置、排列有关。 7.分流道表面粗糙度 分流道的表面不必很光滑，表面粗 分流道表面粗糙度 分流道的表面不必很光滑， 糙度可设为1.25~2.5 。 糙度可设为
4.5 注射模具浇注系统设计
3.分流道横截面形状的选择 分流道横截面形状的选择
4.5 注射模具浇注系统设计
表4-6 常用的分流道的横截面形状及横截面尺寸
圆形横截 面分流道 （7 ） （9 ）
D
H
5
6
8
10
11
12
6
7
(8.5)
10
(11)
12.5
13.5
15
U形横截 形横截 面分流道
r
B
2.5
3
主流道冷料井 分流道冷料井
4.5 注射模具浇注系统设计
2.冷料井的设计 冷料井的设计 根据冷料井不同， 根据冷料井不同，其构成主流道冷料井底部的零件 也不同，常见的有拉料杆、推杆。 也不同，常见的有拉料杆、推杆。 （1）主流道冷料井 ） 1)钩形（Z形)拉料杆 钩形（ 形 拉料杆 钩形
4.5 注射模具浇注系统设计
4.5 注射模具浇注系统设计
3）计算分流道体积流量：）计算分流道体积流量： V分 +V塑 q分 = t （3）由公式 ）由公式4-20计算剪切速率 计算剪切速率
ɺ γ分 =
3.3q分
3 πR分
（4）将计算得出的剪切速率与最佳剪切速率比较 ） 主流道和分流道的剪切速率=5× 主流道和分流道的剪切速率 ×102~5×103s-1 × 浇口的剪切速率： 浇口的剪切速率：104~105s-1

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（6）轮辐式浇口
轮辐式浇口的适用范围类似 于盘形浇口，带有矩形内 孔的塑件也适用，但是它 将整个周边进料改成了几 小段直线进料。这种浇口 切除方便，流道凝料少， 型芯上部得到定位而增加 了型芯的稳定性。
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（7）护耳式浇口
它在型腔侧面开设耳槽，熔体通过浇口冲击在 耳槽侧面上，经调整方向和速度后再进入型 腔，因此可以防止喷射现象，是一种典型的 冲击性浇口，它可减少浇口附近的内应力， 对于流动性差的塑料极为有效，浇口应设置 在塑件的厚壁处。
这种浇口的去除比较 困难，痕迹大
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（8）点浇口
点浇口又称针点浇口或菱形浇口，是一 种截面尺寸很小的浇口，俗称小浇口。 这类浇口由于前后两端存在较大的压力 差，能较大地增大塑料熔体的剪切速率 并产生较大的剪切热，从而导致熔体的 表观粘度下降，流动性增加，有利于型 腔的充填。
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（8）点浇口的设计形式
图a所示为直接式，直径为d的圆锥形的小端直接与塑件相 连。
图b所示为圆锥形的小端有一段直径为d、长度为l的点浇口 与塑件相连。这种形式的浇口直径d不能太小，浇口长度l 不能大长，否则脱模时浇口凝料会断裂而堵塞住浇口，影 响注射的正常进行。上述两种形式的点浇口制造方便，但 去除浇口时容易相伤塑件，浇口也容易磨损，仅适于批量 不大的塑件成型和流动性好的塑料。
非限制性浇口是整个浇口系统中截面尺寸最大的部位，它主 要对中大型筒类、壳类塑件型腔起引料和进料后的施压作用。
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1、浇口的类型
（1）直接浇口（又称主流道形浇口）
在单型腔模中，熔体直接流入型腔，因 而压力损失小，进料速度快，成型比 较容易，对各种塑料都能适用。它传 递压力好，保压补缩作用强，模具结 构简单紧凑，制造方便。

尽量减少停滞现象
停滞现象容易使工件的某些部 分过度保压，某些部分保压不足， 从而使內应力增加许多。
1.要能保证塑件的质量(避免常见的充填问题 )
尽量避免出现熔接痕
熔接痕的存在主要会影响外 观，使得产品的表面较差；而出 现熔接痕的地方強度也会较差。
1.要能保证塑件的质量(避免常见的充填问题 ) 尽量避免过度保压和保压不足
有利于保证塑件质量
要考虑飞边在塑件上的位置
分型面的选择要有利于简化模具结构
尽可能的避免侧向分型或者抽芯
分型面的选择要有利于简化模具结构
尽可能的避免侧向分型或者抽芯
分型面的选择要有利于简化模具结构
尽量地把侧向分型抽芯机构留在动模一侧
分型面的选择要有利于简化模具结构
塑件不止有一个抽芯的时候，在选择分型面时要使较大的 型芯与开模方向一致
4.分流道的布置
流道排列的原则 尽可能使熔融塑料从主流道到各浇口的距离相等。 使型腔压力中心尽可能与注射机的中心重合。
流道的布置 自然平衡 人工平衡
不平衡
自然平衡
人工平衡
§4.3普通浇注系统的设计
五、分流道设计与制造
4.分流道的布置
§4.3普通浇注系统的设计
五、分流道设计与制造
5.分流道制造要点
1.分流道的截面形状 六角形截面
其面积仅为圆形流道 的82%，是最理想的浇 道，但是制造不易， 通常不考虑使用。
2.分流道的设计要点 制品的体积和壁厚，分流道的截面厚度要大于制品的壁厚。
成型树脂的流动性，对于含有玻璃纤维等流动性较差的树 脂, 流道截面要大一些。
流道方向改变的拐角处, 应适当设置冷料穴。
重叠浇口
重叠浇口与侧浇口类似﹐浇口与成品侧壁 或成品表面有重叠。 典型的浇口尺寸为：厚度0.4至 6.4mm﹐宽度为1.6至12.7mm。