模具浇注系统设计

模具设计-浇注系统浇注系统是指模具中从注射机喷嘴开始到型腔为止的塑料流动通道﹐其由主流道﹑分流道﹑浇口及冷料穴组成。

1.1.主流道主流道是指从注射机喷嘴与模具接触的部位起﹐到分流道为止的这一段。

主流道一般设计成圆锥形﹐角度为2°～4°。

1.2.分流道分流道是指主流道与浇口之间的这一段﹐它是熔融塑料由主流道流入型腔的过渡段﹐也是浇注系统中通过断面变化和塑料转向的过渡段﹐能使塑料得到平稳的转换。

1.2.1.分流道的形状有圆形﹑半圆形和梯形等几种﹐从减小压力和热量损失的角度考虑﹐圆形流道是最优越的流道形状。

当分型面是平面或曲面时﹐一般采用圆形流道；细水口模一般选用梯形流道﹐当流道只开在前模或后模时﹐则选用梯形流道。

1.2.2.当塑件采用多浇口进浇以及一模多腔早时﹐要充分考虑进胶的均匀性﹐尽可能做到平衡进胶。

1.2.3.设计分流道大小时﹐应充分考卢制品的大小﹑壁厚﹑材料流动性等因素﹐流动性不好的材料如PC料其流道应相应加大﹐并且分流道的截面尺寸一定要大于制品壁厚﹐同时应选择合适的长度。

流道长则温度降低明显﹐流道短则剩余应力大﹐容易产生“喷池”。

1.2.4.梯形流道﹕W一般为5—8mm﹐H一般为4—6mm﹐H/W=2/31.2.5.分流道表面不要求很光﹐表面粗糙度一般达Ra3.2～1.6即可﹐因为分流道的表面稍有不光滑﹐就能使熔料的冷却皮层固定﹐有利于保温﹔浇口的表面粗糙度不能高于Ra0.4﹐否则易产生摩擦阻力。

1.3.浇口浇口是指分流道与塑件之间的狭窄部分。

它能使分流道输送来的熔融塑料的流速产生加速度﹐形成理想的流态﹐顺序﹑迅速地充满型腔﹐同时还起眷封闭型腔防止熔料倒流的作用﹐并在成型后便于使浇口与塑件分离。

常见浇口类型有直接浇口﹑侧浇口﹑潜伏式浇口﹑点浇口等多种。

设计时对大型单一型腔制品成型效果好﹐需注意唧嘴底部与产品之间是否要隔一段距离。

1.3.2.侧浇口侧浇口设置于制品分型面处﹐制品允许有浇口痕迹才可采用﹐侧浇口包括边缘浇口和搭接浇口﹐其浇口尺寸与制品壁厚﹑大小﹑材料等诸多因素有关﹐一般规格如下图﹕边缘浇口与搭接浇口的选择如下图﹕ 选择浇口位置时﹐就防止制品产生滞留现象﹐应远离厚﹑薄交接处﹐从厚的地方进浇﹐避免浇口正对柱位﹑碰穿位﹐防止型芯因冲击而变形。

模具浇注系统的设计原理模具浇注系统是一种工业生产中常用的设备，用于将液态材料注入模具中，形成所需的产品形状。

它具有精确控制浇注过程、提高生产效率和产品质量等优点。

模具浇注系统的设计原理主要包括浇注过程控制、模具设计和与其他设备的协同工作等方面。

首先，模具浇注系统的设计原理涉及浇注过程的控制。

控制浇注过程是保证产品准确性和质量的关键。

在浇注过程中，需要控制液态材料的流动速度、浇注时间、温度等因素，以确保产品形状和尺寸的准确性。

这一过程需要使用传感器和控制器等设备监测和调节浇注参数。

传感器可以实时监测液态材料的流动速度和压力等参数，并将这些数据传输给控制器。

控制器则根据传感器数据调整浇注设备的工作状态，以实现准确的浇注过程控制。

其次，模具浇注系统的设计原理还需要考虑模具的设计。

模具是决定产品形状和尺寸的关键因素之一。

模具的设计需要根据产品的要求确定模具的形状、材料和开发方式等。

模具浇注系统要根据模具的形状和尺寸进行相应的调整和优化，以确保浇注过程的准确性和稳定性。

例如，对于需求复杂形状的产品，可以采用多腔模具设计，以提高生产效率和产品质量。

此外，模具浇注系统的设计原理还涉及与其他设备的协同工作。

在工业生产中，模具浇注系统通常需要与其他设备进行联动工作，以实现自动化生产。

例如，模具浇注系统可以与机器人手臂或传送带等设备配合使用，实现自动化的生产流程。

这需要设计合理的工作流程和设备间的信号传输机制，以实现协同工作和生产效率的提高。

综上所述，模具浇注系统的设计原理涉及浇注过程控制、模具设计和与其他设备的协同工作等方面。

通过精确控制浇注过程、优化模具设计和与其他设备的协同工作，模具浇注系统可以提高生产效率和产品质量，满足工业生产的需求。

模具浇注系统的设计原则①保证塑料熔体流动平稳设计浇注系统时，应注意使系统与模具中的排气结构相适应，使系统具有良好的排气性，从而保证塑料熔体经过系统或充填模腔时不发生涡流和紊流，以使制品获得良好的成型质量。

②流程应尽量短在充足成型和排气要求的前提下系统长度应尽量短，各段应尽量平直，以使塑料熔体在模具中的流程尽量短而且不发生弯曲，从而可减小注射压力和熔体的热量损失，并缩短熔体充模时间。

③防止型芯变形和嵌件位移设计浇注系统时，应尽量避开通过系统的塑料熔体正面冲击模腔内尺寸较小的型芯或嵌件，以防止熔体的冲击力使型芯发生变形或使嵌件发生位移。

④修整应尽量便利修整指制品成型后对其外观所做的各种修整工作，其中包括去除制品上的浇注系统凝料。

为了便利修整并无损制品外观和使用性能，浇注系统在模具中的位置和形状，尤其是浇口的位置和形状应尽量依据制品的形状和使用要求确定。

⑤防止制品变形和翘曲设计浇注系统时，应考虑如何减轻浇口相近的残余应力集中现象，以防止因应力过大而导致制品发生变形和翘曲。

例如对于深度很浅的大平面聚乙烯、聚丙烯制品若采纳料流速度较大的直接浇口成型，由于注射压力直接作用在制品上加之这些塑料取向本领较强，所以成型后很简单在浇口相近残余较大的时效应力和取向应力，并导致制品发生翘曲变形，为此可改换多点浇口形式。

但是应当指出，采纳多点浇口成型制品时，由于各浇口相近收缩与其它部位不等，也特别简单引起制品整体翘曲变形，尤其对于大型薄壁制品，使用多点浇口时特别要注意此问题、⑥应与塑料品种相适应不同的塑料具有不同的流动性，特别是对硬质聚氯乙稀、聚丙烯酸酯和聚甲醛等成型性差的塑料，其流道和浇口的选择是否合适，对于制品的性能、外观以及成型周期和生产成本都有很大影响。

另外，有些塑料还会由于浇口设计不当而导致浇口表壁与熔体之间产生较大摩擦，从而引起塑料褪色。

⑦合理设计冷料穴冷料穴设计不当，简单使制品发生成型缺陷。

假如冷料穴失效，使前锋冷料进入模腔会导致制品产生冷疤或冷斑。

注塑模具浇注系统设计注塑模的浇注系统，是指从主流道的始端到型腔之间的熔体流动通道。

其作用是使塑料熔体平稳而有序地充填到型腔中，以获得组织致密、外形轮廓清晰的塑件。

浇注系统一般分为普通浇注系统和热流道浇注系统两类。

1.浇注系统的组成：一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴四部分组成，如下图所示：2.主流道设计主流道是连接注塑机喷嘴与分流道的一段通道，通常和注射机喷嘴在同一轴线上，横截面为圆形，带有一定的锥度，注射机的喷嘴与模具浇口套关系如下图所示：（1）为了防止浇口套与注射机喷嘴对接处溢胶，主流道与喷嘴的对接处应设计成半球形凹坑，凹坑的深度为3~5mm，其球面半径SR应比注塑机喷嘴头球面半径SR0大1~2mm；主流道小端直径d比注塑机喷嘴d0大0.5~1mm，以防止主流道口部积存凝料而影响脱模。

（2）为了减小对塑料熔体的阻力及顺利脱出主流道凝料，浇口套内壁表面粗糙度应加工到R a0.8μm。

（3）主流道的圆锥角设计过小，会增加主流道凝料的脱出难度；设得过大，又会产生湍流或涡流，卷入空气，所以，通常取α=2°~4°，对流动性差的塑料可取3°~6°。

（4）主流道大端呈圆角，半径r=1~3mm，以减小料流转向过渡时的阻力。

（5）在模具结构允许的情况下，主流道长度尽可能短，一般取L≤60mm，过长会增加压力损失，使塑料熔体的温度下降过多，从而影响熔体的顺利充型。

另外，过长的流道还会浪费塑料材料、增加冷却时间。

（6）最常见的主流道的类型有以下几种形式，如下图所示。

由于浇口套在工作时经常与注塑机喷嘴反复接触、碰撞，所以浇口套常用优质合金钢制造，也可以选用T8、T10，并进行相应的热处理，保证足够的硬度，但其硬度应低于与注塑机喷嘴的硬度，以防止喷嘴被碰坏。

（7）对于小型模具，可将主流道浇口套与定位圈设计成整体式，不过大多数情况下，是将主流道浇口套和定位圈设计成两个零件，然后配合固定在模板上面。

浇注系统的设计浇注系统包括主流道，分流道，浇口，冷料穴四部分组成！涉及到定位环，唧嘴，拉料针，机械手，热流道等。

1定位环与唧嘴的选择，见附图：2主流道可以理解为从喷嘴开始到分流道为止的这一段的塑胶流动通道。

与注塑机喷嘴在同一轴线上。

涉及到的配件常是唧嘴。

主流道的斜度常单为1-1.5度，斜度太小，粘前模，斜度太大，产生涡流。

常见的尺寸见附图：3分流道尽可能平衡分布，也就是所有的流道长度是一致的，常见的形状为圆形，梯形。

从压力损失的角度来看，尽可能的用圆形流道。

细水口模用梯形流道较多！U形流道是梯形流道的变种。

常见的尺寸见附图：4浇口：连结模穴与流道。

他的设计多为经验数据，有二点得注意：一是浇口的横切面积越水越好，长度越短越好，这是为了保证胶件的质量以及减少胶料通过时压力损失。

二浇口需细而长，容易冷却和防止过量的塑胶倒流。

浇口常用的有几种方式：侧面进胶，搭底入水，扇形入水，潜水，牛角入水。

以及点浇口。

具体见附图：流道尽可能采取平衡流道。

如果不能获得平衡的流道，可以用浇口平衡法。

这种适应于同一产品多穴的模具，浇口的平衡法有二种：一是改变浇口的长度，二是改变浇口的切面积。

另一种情况，模穴有不同的投影面积时，浇口也需要平衡，常采用的一种方法，先定出其中一穴的浇口尺寸，与投影面积求个比值，然后利用这个比值求出各穴的浇口尺寸，试模后根据实际情况修正。

5冷料穴设计：作用：储存冷胶，防止跑入型腔，而形成缺陷。

所以，流道的末端都应该设置冷料穴，同时，还得有排气。

一般冷料穴的长度在2倍流道的直径。

6拉料针：拉住水口料的作用。

见附图；7机械手：三板模中，为了方便机械手抓取水口料，特在在水口料上作一定位，如附图所示。

总结：由于人才成本的上升，在选择进胶方式的时候，优先选用全自动的生产。

大水口的模胚，优先选用潜水，而潜水中优先选择潜胶位，其次筋位，最后顶针。

牛角进胶，加工困难，同时易在进胶点背面由于应力的作用形成明显的缺陷，用得并不多。

浇注系统的设计1主流道的设计主流道是指浇注系统中从注射机喷嘴与模具浇口套接触处开始到分流道为止的塑料熔体的流经通道。

它的形状与尺寸对塑料熔体的流动速度和充模时间有较大的影响。

主流道通常设计在模具的浇口套中，为了让主流道凝料能顺利从浇口套中拔出，主流道设计成圆锥形，锥角a 取3度，流道的表面粗糙度Ra(1)主流道尺寸1）主流道长度：小型模具的L 主应小于等于60mm ，本次设计中取50mm.2)主流道小端直径：d=注射机喷嘴尺寸+（0.5~1）mm=(2+1）mm=3mm.（查课本P81表5.1）3)主流道大端直径：D=d+2L 主tana ≈8.24mm4)主流道球面半径：SR=注射机喷嘴球头半径+（1~2）mm=(12+2)=14mm.5)球面配合高度：h=3mm.（2）主流道的凝料体积222233=) 3.14/350 4.12+1.5+4.12 1.5=1329.5 1.333V L R r R r mm cm π++=⨯⨯⨯=主主主主主主（（）（3）主流道当量半径4.12 1.5 2.8122R r Rn mm ++===（4）主流道浇口套形式由于注射机与高温塑料熔体及注射机喷嘴反复接触，易磨损。

因此，设计中常设计成可拆卸更换的浇口套。

主流道衬套为标准件可选购。

对材料的要求较严格，因而,尽管小型注射模可以将主流道浇口套与定位圈设计成一个整体，但考虑到上述因素，仍将其分开设计，以便于拆卸更换。

同时也便于选用优质钢材进行单独加工和热处理。

材料一般采用碳素工具钢（T8A 或T10A),热处理淬火表面硬度为50~55HRC.2分流道的设计分流道是指主流道末端与浇口之间的一段塑料熔体的流动通道。

分流道的作用是改变熔体流向，使其以平稳的流态均衡地分配到各个型腔。

（1）分流道的布置形式在设计时应考虑尽量减少在流道内的压力损失和避免熔体温度降低，同时还要考虑减小分流道的容积和压力平衡，因此，采用平衡式分流道。