大型注塑模浇注系统设计研究

模具浇注系统设计

浇注系统设计 9.1 浇注系统设计原则 9.1.1 浇注系统的组成模具的浇注系统是指模具中从注塑机喷嘴开始到型腔入口为止的流动动通道，它可分为普通流道浇注系统和无流道浇注系统两大类型。普通流道浇注系统包括主流道、分流道、冷料井和浇口组成。如图 9-1所示。 9.1.2 浇注系统设计时应遵循如下原则： 1 . 结合型腔的排位，应注意以下三点： a .尽可能采用平衡式布置，以便熔融塑料能平衡地充填各型腔； b .型腔的布置和浇口的开设部位尽可能使模具在注塑过程中受力均匀； c .型腔的排列尽可能紧凑，减小模具外形尺寸。 2 . 热量损失和压力损失要小 a .选择恰当的流道截面； b .确定合理的流道尺寸；在一定范围内，适当采用较大尺寸的流道系统，有助于降低流动阻力。但流道系统上的压力降较小的情况下，优先采用较小的尺寸，一方面可减小流道系统的用料，另一方面缩短冷却时间。 c .尽量减少弯折，表面粗糙度要低。 3 . 浇注系统应能捕集温度较低的冷料，防止其进入型腔，影响塑件质量； 4 . 浇注系统应能顺利地引导熔融塑料充满型腔各个角落，使型腔内气体能顺利排出； 5 . 防止制品出现缺陷；避免出现充填不足、缩痕、飞边、熔接痕位置不理想、残余应力、翘曲变形、收缩不匀等缺陷。 6 . 浇口的设置力求获得最好的制品外观质量浇口的设置应避免在制品外观形成烘印、蛇纹、缩孔等缺陷。 7 . 浇口应设置在较隐蔽的位置，且方便去除，确保浇口位置不影响外观及与周围零件发生干涉。 8 . 考虑在注塑时是否能自动操作 4 6 1 2 3 I I 局部放大图9-1 浇注系统的组成 1 - 主流道； 2 - 一级分流道； 3 - 拉料槽兼冷料井 4 - 冷料井； 5 - 二级分流道； 6 – 浇口 5

电风扇前罩注塑模具设计

目录 1 前言 (1) 2 总体方案设计 (3) 2.1 总体方案论证 (3) 2.2热塑性塑料注塑成型工艺性分析 (3) 2.3设计要点 (3) 2.4 塑件的测绘 (4) 2.5 塑件的三维造型 (6) 2.6 塑件的工艺分析 (7) 2.6.1塑件的材料分析 (7) 2.6.2塑件尺寸精度的选择 (7) 2.6.3塑件的结构工艺性分析 (8) 2.7脱模斜度的确定 (8) 3总体结构设计说明 (9) 3.1注塑机的选择 (9) 3.2注塑机的校验 (9) 3.3型腔数目的确定 (10) 3.4塑件收缩率的计算 (10) 3.5模具型腔工作尺寸计算 (10) 3.6模具型芯工作尺寸计算 (11) 3.7螺纹型芯工作尺寸计算 (11) 3.8分型面的设计 (11) 3.9 浇注系统设计 (12) 3.10冷却系统设计 (14) 3.10.1冷却系统的设计原则 (14) 3.10.2模具的冷却水道直径计算 (15) 3.11脱模机构设计 (16) 3.12导向机构设计 (17) 3.13排气系统设计 (17) 3.14侧抽芯机构设计 (17) 3.15模具材料的选择 (19) 3.16模板尺寸的确定 (19) 3.17绘制模具总体装配图 (19) 4模具零件的工艺分析及制造 (21) 4.1零件的加工工艺分析 (21) 4.2凹模的加工仿真 (22) 5 结论 (25) 参考文献 (26) 致谢 (27) 附录 (28)

1 前言模具是现代工业生产的重要工艺装备。在现代工业生产中，模具已广泛应用于电机电器产品、电子和计算机产品、仪表、家用电器、汽车、军械、通用机械等产品的生产中。用模具生产制造所表现出来的高精度、高复杂程度、高生产率和低消耗等特点是其他加工制造方法所不能比拟的。随着现代化工业和科学技术的发展，人们对工业产品的品种、数量、质量及款式的要求愈来愈高，模具的应用也就愈来愈广泛，其适应性也愈来愈强，已成为国家制造工艺水平的标志和独立的基础工业体系。模具的类型很多，按照成形件的材料不同，可以分为冲压模具、塑料模具、锻造模具、压铸模具、橡胶模具、粉末冶金模具、玻璃模具和陶瓷模具等，其中应用最为广泛的是冲压模具和塑料模具。其中塑料模具又可分为压塑成型模具，注塑成型模具，传递成型模具，挤塑成型模具，中空制品吹塑成型模具，热成型模具的几种类型的模具。注塑模具是塑料模具中的一种类型，主要用于热塑性材料零件的成型。它是将塑料粉粒通过注塑机螺杆旋转漏入保持一定温度的料筒中，在90～100℃的温度下变成粘稠状态。在开动注塑机活塞，将溶融的塑料以高压，高速通过喷嘴注入，充满模具型腔，待保压顽固化，形成和模具型腔相仿的制品零件。本次设计的课题为电风扇前罩注塑模具设计，该课题来源于江苏羽佳集团。本模具为适用于热塑性塑料的注塑模具，是用来生产电风扇前罩的专用模具。该模具适合于大批量多件生产，在实际生产中能够很好的满足注塑制件的加工要求，提高生产率和产品的精度，塑件表面无明显收缩、水纹等现象。模具一次试模成功,运行灵活、可靠,浇注系统、温控系统、脱模机构效果良好，在工作时运转平稳，工作可靠，装卸方便，便于维修和调整。模具属于边缘科学，它涉及机械设计制造、塑性加工、铸造、金属材料及其热处理、高分子材料、金属物理、凝固理论、粉末冶金、塑料、橡胶、玻璃等诸多学科、领域和行业。从起步到现在，我国模具工业经历了半个多世纪的发展，已有了较大的提高，与国外的差距正在进一步缩小。纵观我国的模具工业，既有高速发展的良好势头，又存在精度低、结构欠合理、寿命短等一系列不足，无法满足整个工业迅速发展的迫切要求。当代模具要求的精度比传统模具高出一个数量级。多工位级进模、精冲模、精密塑料模的精度已达到0.003mm，甚至更高。多工位的级进模设计和制造技术已日趋成熟，然而,由于我国模具制造基础薄弱,各地发展极不平衡,因此总体来看,与国际先进水平相比和与国内外市场需求相比,差距还很大。这主要体现在工艺装备水平方面，我国塑料模制造企业设备数控化率和CAD/CAM应用覆盖面比国外低得多,且设备不配套、利用率低的现象十分严重。国产设备在精度、加工表面粗糙度、刚性、稳定性、可靠性及刀具和附件的配套性和精度保持性等方面与国外相比仍有较大差距。本次的设计主要包括塑件的工艺性分析，注塑模具的总体结构设计以及模具三维

基于UG的注塑模浇注系统构建与分析

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/b47534464.html, 基于UG的注塑模浇注系统构建与分析作者：朱鹏超来源：《数字化用户》2013年第17期【摘要】现阶段，模具CAD技术已经快速发展，笔者在Windows Vista平台上，通过对UG NXS进行了较深入的研究，专注于开发注塑模浇注系统三维设计建模系统模块，将注塑模的浇注系统的每个组成部分的设计进行逐一分析，又经历了一些列的二次开发方法。这项技术的完成对注塑模具的效率有着重要的意义。【关键词】注塑模浇注系统二次开发UG 浇注系统设计作为注射模设计的核心部分，它的设计目前还是在利用一些通用的CAD软件技术，这个软件设计还不够专业，为此，对于浇注系统进行的设计时，通常设计者们军事通过自己的经验和技术来确定浇筑尺寸尺寸和浇注系统的类型，这样的数据是不够精确的，而且影响到生产效率，所以现在运用UG这种大型的工程软件，利用三维实体造型，让设计变得更加的简单和快捷，另外，在充分的利用和二次开发UG软件来提升注塑模浇筑系统的设计效率和质量。从而大大的减少了浇筑模具的设计周期，从而有效缩短产品制造的周期和提升产品质量。一、浇注系统设计的基本原则在进行浇筑系统设计时，要充分考虑如果浇注系统设计出现了问题和偏差将对注塑成型以及注塑制品质量产生非常大的影响，因此，确保有效规避因设计失误带来的偏差，在对浇注系统进行设计过程中应遵循以下几方面的原则：第一，要确保设计能够适应塑料品种及其材料的特性需求；第二，要基于塑料制品的形状、大小以及要考虑制品在浇筑过程中的防变形特征进行设计；第三，要充分考虑要结合型腔布置进行设计，另外要尽可能的采用平衡式分流道布局设计，从而有效确保浇注系统的排气性能；第四，要在设计时应对浇注系统中的浇口尺寸、位置以及数量选择做到精确无比；第五，要充分考虑防止型芯变形和位移情况的发生，要确保进行设计时考虑到注塑机安装模板的大小以及进行后期整修的便捷性。二、UG二次开发应用研究现状

熔模铸造浇注系统计算

熔模铸造浇注系统计算 1 熔模铸造浇注系统计算浇注系统是熔模铸造工艺设计的重要部分。国熔模碳钢铸件居多，其浇注系统除应具有引入金属液等作用外，还要能为铸件提供必要的补缩金属液和补缩通道。目前，很多工厂熔模铸件浇注系统大小是设计人员凭经验定的，直接影响了铸件的成品率和工艺出品率。因此，有必要开展熔模铸造浇注系统计算方法的探讨。从结构上看，熔模铸造浇注系统有直浇道-浇道、横浇道-浇道和组合式三大类。其中直浇道-浇道式又分：单一直浇道、直浇道-补缩环、多道直浇道和特种形状直浇道等形式。但在实际生产中应用最广泛的是单一直浇道浇注系统，如图1所示。图1 单一直浇道 Fig.1 Single sprue 目前用于单一直浇道浇注系统的计算方法有：亨金法、比例系数法、浇口杯补缩容量法、当量热节法、浇注系统确定参考图法等。其中亨金法较全面地考虑了影响补缩的因素；并可计算出直浇道、浇口尺寸，以及一个浇注系统铸件组最多允许的铸件数量。

据介绍亨金法更适用于该类浇注系统。本文就单一直浇道浇注系统计算开展研究。利用计算机对第一拖拉机股份(简称拖拉机厂)、东风汽车公司精密铸造厂(简称第二汽车制造厂)大量工艺已成熟零件的浇注系统与亨金法计算结果相比较，并对亨金法进行修正。该修正公式可供各工厂技术人员在设计浇注系统时参考。 2 亨金法简介为使铸件获得补缩，浇口应设在铸件厚处(热节处)，以保证在金属液凝固时，浇口比铸件厚处晚凝固，而直浇道又比浇口晚冷，从而利用直浇道中金属液补缩铸件。因此，浇口截面的热模数Mg(mm)是铸件热节处的热模数Mc(mm)、直浇道截面的热模数Ms(mm)、单个铸件质量Q(g)和浇口长度Lg(mm)的函数，即Mg=f(Mc,Q,Lg,Ms) (1) 前联学者亨金用不同铸件做试验，把公式(1)中各参数关系绘成曲线后发现，它们之间的关系为各种不同方次的抛物线关系，最后归纳得到下列公式： (2) 式中Kh——比例系数，中碳钢Kh≈2。一般工厂直浇道尺寸已标准化。利用式(2)可

浇注系统的计算

浇注系统的计算浇注速度随压头的增长而变化。例如：内浇口的面积为100m㎡,压头为100mm,浇注时速度为1Kg/Sec,而当压头为400mm时，内浇口的面积仍为100m㎡，浇注速度就为2Kg/Sec.这种较高的浇注速度是造成铸造缺陷特别是垂直型腔的下半部的重要原因。㈠ V= 2gh V：铁水的流速 g:加速度 H:预定压头这公式是在理想状态下的结果，没有考虑到在流动过程中由于摩擦造成的能量损失和黏度的变化。损失因素：当考虑在浇注系统中的能量损失时，一个影响因素应当介绍一下。损失系数m，用来描述在浇注系统中速度或流速的减少，影响因素主要有两个方面，①在浇注系统和铸型中能量的损失，有时由于气压（在型腔中的）或铁水引入型腔的方式的错误；②铁水的黏度的变化（这种变化主要由于铁水的成分、浇注温度和金属的种类）浇注系统的形状，主要是内浇口的形状对损失系数的影响见图1，同样的面积内浇口厚度不同流动中的损失也不同，内浇口越厚，损失越小。

损失系数m是一个典型的经验数据，可以预定一用于浇注系统的计算，预定的m在以后的流动实验中将被修正。当考虑到m时公式㈠将被修正为：V=m 2gH ㈡流速 W 的概念是指在一段时间内经过浇道的铁水的公斤重量。 ω= G/T ㈢ ω也可以表达为 W= ρ * F * V V 流过浇道的速度 F 浇道的截面积 G/T= ρ * F* V F=------------------------ 对于铁水：ρ=6.89*10 Kg/mm g =9810 mm/Sec F= 1036*G/T*m* H ㈣只有对于理想运动状态才没有损失，在任何真实运动中都存在损失系数是 0---1之间的分数，损失系数越大损失越小。在水力系统中，如浇注系统中存在损失，由损失系数来表示，表 1 给出了不同损失系数的流动损失（在浇注系统中）： m 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 % 11 25 43 67 100 150 233 400 占无摩擦流动的百分比 1/9 2/8 3/7 4/6 5/5 6/4 7/3 8/2 2．金属液在浇注系统中的流动：静态的流层、平稳的流动只能在以下条件下实现。 ⅰ、系统被液态所填满，没有气体的充填。静压头高度是固定的（铁水高

浇注系统

《注塑模具理论》浇注系统中国模具设计网w w w .z g m j s j .c o m https://www.360docs.net/doc/b47534464.html, 中国模具设计网https://www.360docs.net/doc/b47534464.html,

前言　浇注系统是注塑模具里面特别重要的部分，它的主要作用是把注塑机里面可流动的塑料引入到模具的型腔里面．就相当于人吃饭时的食管，灌水用的渠道．中国模具设计网w w w .z g m j s j .c o m https://www.360docs.net/doc/b47534464.html, 中国模具设计网https://www.360docs.net/doc/b47534464.html,

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第一节　浇注系统的构成一、大水口浇注系统的构成：整个浇注系统又可以称为“废料”。１、主流道：２、分流道：１）主分流道２）次分流道３、胶口：４、冷料井：中国模具设计网w w w .z g m j s j .c o m https://www.360docs.net/doc/b47534464.html, 中国模具设计网https://www.360docs.net/doc/b47534464.html,

二、大水口浇注系统各部分的详解：１、主流道：它的作用是把注塑机里面可流动的塑料引入到模具里面，是可流动的塑料经过模具的第一段通道，它一般在唧嘴里面成形。注意：唧嘴是标准件，则主流道的大小尺寸由唧嘴来决定，为了减少“废料”，可以缩短唧嘴的长度，则保证上图当中的“Ｍ”不小于１０即可．设计时，就算唧嘴选取错误了，也不要紧，可以直接更换．中国模具设计网w w w .z g m j s j .c o m https://www.360docs.net/doc/b47534464.html, 中国模具设计网https://www.360docs.net/doc/b47534464.html,

材料成型浇注系统

浇注系统是为填充型腔和冒口而开设于铸型中的一系列通道。常用的浇注系统大多由浇口杯、直浇道、横浇道、内浇道等部分组成。除导入液态合金这一基本作用外，浇注系统还能实现其它的一些作用，其作用如下： (1)使液态合金平稳充满砂型，不冲击型壁和砂芯，不产生激溅和涡流，不卷入气体，并顺利地让型腔内的空气和其它气体排出型外，以防止金属过渡氧化及生产砂眼、铁豆、气孔等缺陷。 (2)阻挡夹杂物进入型腔，以免在铸件上形成渣孔。 (3)调节砂型及铸件上各部分温差，控制铸件的凝固顺序，不阻碍铸件的收缩，减少铸件变形和开裂等缺陷。 (4)起一定的补缩作用，一般是在内浇道凝固前补给部分液态收缩。 (5)让液态合金以最短的距离，最合宜的时间充满型腔，并有合适的型内液面上升速度，得到轮廓完整清晰的铸件。 (6)充型流股不要对正冷铁和芯撑，防止降低外冷铁的激冷效果及表面熔化，不使芯撑过早软化和熔化，而造成铸件壁厚变化。 (7)在保证铸件质量的前提下，浇注系统要有利于减小冒口体积，结构要简单，在砂型中占据的面积和体积要小，以方便工人操作、清除和浇注系统模样的制造，节约金属液和型砂的消耗量，提高砂型有效面积的利用。一、浇注系统各组成部分与作用： (1)浇口杯：浇口杯又称外浇口，其作用是承接来自浇包的金属液，减轻金属液对铸型的冲击，阻止熔渣、杂物、气泡等进入直浇道，增加金属液的充型压力等。

常用浇口杯有呈漏斗形和池形（浇口盆），漏斗形浇口杯可单独制造或直接在铸型内形成，成为直浇道顶部的扩大部分；它结构简单，体积小，可节约金属，但阻渣能力较差，它常用于中、小型铸件，在机器造型中广泛采用。对大、中型铸件，特别是铸铁件，常采用浇口盆，它具有较好的阻渣效果，浇口盆是与直浇道顶端连接，用以承接导入熔融金属的容器。在浇口盆出口处常放置有浇口塞，当浇口盆充满金属后，塞子升起即开始浇注。 (2)直浇道：浇注系统中的垂直通道，它通常带有一定的锥度。对黑色金属，直浇道应做成上大下小的锥体，锥度一般为1：20，其底部常比横浇道的底部稍低并呈（它可储存最初进入的金属液，球形。直浇道底部的凹坑和扩大部分亦称为直浇道窝。对后面的金属液起缓冲作用，并适当引导液流向上，有助于杂质和气泡上浮至横浇道顶部，增强横浇道的撇渣功能。） (3)横浇道：是连接直浇道和内浇道的中间组元。横浇道的作用是分配金属液和挡渣。常开在上型的分型面以上，截面多呈上小下大的梯形。对形状简单的小铸件可以省略横浇道。 (4)内浇道：浇注系统中，引导液态金属直接进入型腔的部分。内浇道的作用是控制金属液流入型腔的速度和方向，调节铸件各部分的温度分布和控制铸件的凝固顺序。在某种情况下，也有一定的补缩作用。内浇道应与横浇道相接而低于横浇道（即内浇道常开在下型的分型面以下），其截面多呈上大下小的扁梯形。内浇道不要开在横浇道的尾端，应与之有15-40mm的距离。内浇道的长度对小件可选20-30mm，截面大时可选长些。二、浇注系统的类型、特点及应用（1）浇注系统按各组成元截面积比分类： a、封闭式浇注系统控流截面在内浇道；浇注开始后，金属液容易充满浇注系统，呈有压流动状态；挡渣能力较强，但充型速度较快，冲刷力大，易产生喷溅，金属液易氧化；适用于湿型铸铁小件及其干型中、大件；树脂砂型大、中、小件均可采用。 b、开放式浇注系统

铸造业浇注系统的计算

铸造业浇注系统的计算 1.浇注系统的计算 1.1.奥藏---迪台尔特公式根据流体力学的白努利方程式可以导出如下的浇注系统的液流的式子： v= G/(γ*F*t)=μ*√(2*g*H) ------------------------------------（1）其中：v 流速单位cm/s （计算时可以按最小截面积的流速） G铸件质量（重量）单位kg F截面积单位cm2 （计算时可以按最小截面积） t浇注时间单位s g重力加速度981cm/s2 H平均压力头单位cm（取值计算见后） γ 金属液体的密度单位kg/cm3 铸铁γ=7.0 铸钢γ=7.3 μ 由铸件壁厚和结构以及浇道等因素引起的金属液体流速损耗系数，复杂铸铁件可取为0.34 对于铸钢件根据不同的铸型μ=0.25----0.50 湿型取小值，干型取大值，阻力大取小值，阻力小取大值。由（1）式，得 F=G/(γ*t*μ*√(2*g*H)) -----------------------------------------(2) 设y=γ*μ*√(2*g) 则F=G/(y *t*√H) ---------------------------------------------------(3) 此公式的各种变形铸造书中常称作奥藏---迪台尔特公式。是各种铸造书中引用最多的浇注系统的计算公式。系数y的取值：对特定的金属液和特定类型的铸件（如壁厚等）和特定的生产工艺，可视为常数，具体数值可从试验中，通过记录浇注时间反求y的平均值作为今后计算的常数。如，一拖一铁厂的原二线为0.18—0.22 原三四线为0.13 原一线为0.15—0.16 现在的KW线，由于砂型的紧实度特高，y=0.04左右平均压头H的取值：顶注为H=h 底注为H=h-c/2 从铸件中间浇注为H=h-c/4 其中h为浇口杯平面到内浇口的高度，c为铸件的高度。公式推导从略，见有关的书籍。以上计算出的是浇注系统的最小截面积。在不同类型的浇注系统中，最小截面积的位置是不同的。封闭式浇注系统的最小截面积是内浇口，开放式浇注系统的最小截面积是直浇口，最常用的半封闭式浇注系统的最小截面积是阻流段。奥藏--:迪台尔特公式是既有理论又有实践经验确定的系数值。是个较科学的公式，计算也很有规律。到一个新的铸造车间，最好通过实测一些铸件的浇注时间，把式子中的参数选定。根据这个公式可以自己把常用的参数代入，造个表供本单位使用。 1.2.浇注时间的取值浇注时间的取值受如下因素决定：铸件的重量、主要壁厚、复杂程度、铸型种类等。下边是几个常用的确定浇注时间的公式： ①t=S*√G ?

注塑模具浇注系统设计

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。定位圈用于模具在注塑机上安装定位时使用。（8）当浇口套的底部与塑料熔体接触面较小时，仅靠注射机喷嘴的推力就能使浇口套压紧，此时，可以不设固定装置。当浇口套的底部与塑料熔体接触面较大时，塑料熔体对浇口套产生的反作用力也较大，为防止浇口套被挤出，可以用螺钉固定。 3.冷料穴的设计冷料穴也称冷料井，一般设在主流道和分流道的末端，其作用就是存放两次注塑间隔而产生的冷料和料流前锋的“冷料”，防止冷料进入型腔而形成各种缺陷。根据冷料穴所处位置不同，可分为主流道冷料穴和分流道冷料穴。（1）主流道冷料穴主流道冷料穴底部常做成曲折的钩形或下凹的凹槽或倒锥形，使冷料穴兼有开模时将主流道凝料从主流道中拉出来附在动模边的作用。根据冷料穴不同，其构成主流道冷料穴底部的零件也不同，常见的有拉料杆、推杆等。（2）分流道冷料穴分流道冷料穴一般采用两种形式：一种是将冷料穴开设在动模的深度方向，其设计方式与主流道冷料穴类似；另一种是将分流道在分型面上延伸成为冷料穴。 4.分流道设计分流道是主流道与浇口之间的通道，一般开设在分型面上，起分流和转向的作用。多型腔模具必须设置分流道，单型腔大型塑件在使用多个点浇口时也要设置分流道。分流道是塑料熔体进入型腔前的通道，可通过优化设置分流道的横截面形状、尺寸大小及方向，使塑料熔体平稳充型，从而保证最佳的成型效果。（1）影响分流道的设计因素 a.制品的几何形状、壁厚、尺寸大小及尺寸的稳定性、内在质量及外观质量要求。 b.塑料的种类。 c.注射机的压力、加热温度及注塑速度。 d.主流道及分流道的脱落方式。 e.型腔的布置、浇口位置及浇口形式的选择。（2）分流道的设计原则 a.塑料流经分流道时的压力损失及温度损失要小。 b.分流道的固化时间应稍后于制品的固化时间，以利于压力的传递及保压。

浇注系统的计算

内浇道截面面积的计算根据截面比设计法，内浇道截面面积计算公式为： p L L gh t G A 2μρ= 内式中： A 内—内浇道截面积； G L —流经内浇道的金属液总重量； L ρ—金属液密度； μ—流量损耗系数； t—浇注时间； g—重力加速度； h p —内浇道单元处的压力高度值；Hp—平均静压头高度；对于有浇口杯-直浇道-横浇道-内浇道四个单元的浇注系统来说 ?p = k 22 1+k 12+k 22 H p 式中： k 1—直浇道截面积与横浇道截面积之比； k 2—直浇道截面积与内浇道截面积之比； H p 为平均静压头的高度。浇注时间t 按照经验公式t=AG n (1) t=B δp G n (2) G 为铸件或浇注金属重量；δ为铸件壁厚。对于铝合金对于式（1）有：A=2.4; n=0.387 式（2）有：B=1.25; n=0.35; p=0.35. 式中各参数的数值为：根据铸件的合金为铝合金G L 一般为铸件质量的2~3倍，故而G L=2.5×G =2.5×253.986=634.965kg ； L ρ =2.685g/cm 3=2.685×103kg/m 3；一、取截面比为A 直:A 横:A 内=1:2:1。 μ=0.68；k 1=0.5; k 2=1；g=9.8m/s 2。采用底注式根据砂箱高度为700mm 以及浇口杯高度为150mm,H p =85cm ；

按式（1）得t=2.4G L 0.387=2.4×(634.965)0.387=20.46s ；按式（2）得t=B δp G n =1.25×200.35×253.9860.35=24.77s 两者相差不大由于铝合金要快浇，可以取t=20.46s ?p =k 22 1+k 12 +k 2 2H p =12 1+0.52+12 ×85=0.378m 将以上参数代入式(5-1)得： 2 23内5.62)(00625.0378 .08.9246.2068.010685.2965 .634cm m A ==??? ???= 浇注系统各截面尺寸和形状的确定根据已经确定的截面比截面比为A 直:A 横:A 内=1:2:1，可以计算出A 直=62.5cm 2，A 横=125cm 2。（1）直浇道形状和尺寸的确定采用圆锥形直浇道，根据计算得出的结果，当采用一个直浇道时，直浇道的半径R =√ A 直π =44.6mm 所以其直径D=89.2mm 。直浇道过粗，易产生涡流，从而使铸件产生气孔。采用圆锥形直浇道直径最好不要超过25mm ，显然该直径太大可以采用两个直浇道同时浇注，以减小直浇道直径。同时采用片状直浇道如下图取a=35mm b=8mm s=25mm n=12mm(片状浇道数量)

模具浇注系统设计

浇注系统的设计与计算

浇注系统的设计与计算摘要:本文主要讲述了计算机在浇注系统中辅助应用,为铸造工艺设计的科学化、精确化,提供了良好的工具。关键词:设计原则设计顺序设计方法及计算公式在铸造工艺设计过程中,有许多繁贞的数字计算和大量的查表选择工作,仅凭工艺设计人员的个人经验和手工操作,不但要发费很多时间,而且设计结果往往因人而异,很难保证铸件质量。60年代以来,特别是进入80年代后,随着电子计算机技术的迅猛发展,计算机辅助设计技术在工业中得到愈来愈广泛的应用,也为铸造工艺设计的科学化、精确化提供了良好的工具,成为铸造技术开发和生产发展的重要内容之一。浇注系统是在砂型中开设的引导金属液进入型腔和冒口的通道,是铸型充填系统中的一个组成部分,通常由四部分(组元)组成:外浇道(浇口杯、浇口盆)、直浇道、横浇道和内浇道。如图(1)所示。设计浇注系统主要是选择浇注系统的结构类型,确定引入位置,计算浇注系统各组元的截面尺寸。成功的浇注工艺,取决于金属本身的特性、铸型的性质和把金属液引入型腔的浇注系统的结构。设置浇注系统是铸造技术人员和工人用以控制金属液充型的主要手段。因此,这是一项重要的技术工作。 1-浇口杯2-直浇道3-横浇道4-内浇道图(1)浇注系统结构示意图一、浇注系统的设计原则所谓浇注系统的设计原则就是确定这些浇注系统的形状、尺寸和浇注条件。如果浇注系统设计不合理就有可能造成以下铸造缺陷,如气孔、砂眼、渣眼、缩孔、裂纹、浇不足和冷隔等缺陷,因此浇注系统时必须遵守以下原则: (1)液体金属的温度在流动中应不降低太多。 (2)应不卷入空气或铸型与液体金属的界面上发生反应所生成的气体。 (3)应不损坏铸型。

消失模铸造浇注系统设计

消失模铸造浇注系统设计浇注系统和浇注是获得高质量铸件的重要工序，浇注系统很关键，要经过反复试验，浇注系统可以用泡沫塑料板材来制造，但浇注系统最好是发泡成型，如果可能与模型成为一体，只有这样才能减少飞边，因为薄而复杂的浇注系统在操作过程中很容易损坏，所以使浇注系统简化很重要。浇注系统和浇注操作的目的是减少浇注时产生紊流的倾向，减轻金属液的氧化，防止产生冷隔、皱皮等缺陷，应用成功的浇口设计有很多类型，如顶注、底注、雨淋式浇注，压边浇口、牛浇口等。金属液的充型速度必频与模型热解的速度相同，浇注速度慢或出现断流的现象，都会引起严重的塌箱，金属液量一定要充分，以保持一定的金属静压头防止金属液前沿与熔融模型之间的空隙处发生他乡。铁或铝和氧的亲和性、铁或铝的吸气性以及模型结构对控制浇注的成功至关重要。浇注时泡沫塑料模型要发生一些列的变化，包括熔融、解聚、热解、聚合物裂解等，模型的热解产物会引起很多铸造缺陷，如铝合金中的气孔、缩松，铸件中的碳缺陷，以及铸钢件中的增碳等。金属液充型过程中，模型在约75℃时开始软化，164℃时溶熔，316℃时开始解聚，在580℃时开始分解，设计浇注系统和浇注过程中，要防止气体、干砂、模型的热解残留物卷入金属液中，减少模型热解残留物取决于浇注系统的设计、浇注速度、模型的几何形状（尤其是模型的表

面和体积之比）、涂料、砂箱的排气、真空的使用、模型的密度及种类等。浇注系统的主要作用是用金属液充填型腔，同时必须不对铸型和金属两者产生部可接受的损坏，浇注系统能够在型内建立温度梯度、提供补给金属，以促进健全的铸件，浇注过程中，浇注系统内的金属流不仅要支撑铸型，还要通过浇注系统排除模型的热解产物，在涂料和干砂的充填、紧实的过程中，浇注系统还可用以支撑和搬运，浇注系统还要有一定的强度，便于操作并使模型某些部位可能加固，防止变形。浇注出铸件后，必须去掉浇注系统。浇注系统应该与铸件部重要的部位相连并且面积应尽量减小，一般情况下，面积越小，可增加浇注系统装配模型数量。消失模铸造工艺中多使用较大的浇口杯防止浇注过程中出现断流，能够快速而稳定地浇注，保持液态金属的静压头，浇口杯多采用合粘结剂的型砂制造。生产铸件时常用过滤网，它有助于防止浇注时直浇道的损坏，金属液的静压头必须超过金属与模型界面的压力，否则就会发生反喷，金属液压头越高，通常导致铸件的质量越好，铝合金铸件中采用中空直浇道和其它组元，有助于铝液的充型。 1、消失模铸造浇注位置的确定确定浇注位置应考虑以下原则 ①尽量立浇、斜浇，避免大平面向上浇注，以保证金属有一定上1速度。 ②浇注位置应使金属与模型热解速度相同，防止浇注速度慢或出现断流现象，而引起塌箱、对流缺陷。

注塑模--浇注系统

注塑模之浇注系统浇注系统定义：溶体从注塑机喷嘴开始流动至模具型腔为止的这个通道就是浇注系统。浇注系统的作用：引导溶体平稳进入型腔，顺利排出腔内气体，传递压力到腔内各个部位。一，浇注系统的构成（如图A）浇注系统构成：主流道、分流道、冷料井、浇口。二，主流道设计主流道定义：溶体从喷嘴流出所经过的第一个通道，就是浇口套里面的那个通道。浇口套：是标准件，经常用的有三种形式，与定位环组合使用。常用浇口套直径有12mm，16mm，20mm。三，分流道设计分流道定义：塑胶溶体从主流道开始到浇口为止的这段流经通道，是从浇口套出来后进入模腔前的过度阶段。分流道的作用：形状大，壁厚厚，结构复杂的零件设立分流道，使溶体填充均匀。一模多穴必须设立分流道。 1，分流道的截面分流道从字面意思来理解，就是个通道，就像我们生活中见到管道一样，U形的火车隧道，方形的隧道，圆形的水管通道等，分流道的截面常见有圆形、U形、梯形和半圆形。（如下图所示）

（1），圆形流道（图B）圆形流道是应用最广的分流道形式。圆形流道的优点：压力和温度损失小，有利于塑胶溶体流动和压力传递。圆形流道的缺点：圆形流道在分型面的两侧的两块板上，且相互对称，加大加工难度，为啥不在一块板上加工呢？因为在非端面的金属体内加工圆孔，加工不出来。圆形流道常用尺寸ΦD：直径4、5、6、7、8、9、10、12（mm），其中的偶数直径常用，主流道直径一般比次流道大一个等级。（2），U形流道（图C） U形流道的特点：粘模力不大，比圆形流道易加工，应为只要在一块板上铣出来就好，不用考虑对称问题。 U形流道常用尺寸ΦD：同圆形流道。（3），梯形流道（图D）梯形流道的特点：比圆形和U形流道都更好加工，多用于细水口模具。梯形流道常用尺寸：W常用尺寸4、5、6、7、8、9、10、12（mm），偶数最常用，H常用尺寸3、3.5、4,、5、5.5、6、7、8等。（4），半圆形流道（图E）半圆形流道特点：加工很方便，尺寸要求同圆形流道，但只开在一侧模板上。 2，分流道的走向布置分流道布置方式：平衡式和非平衡式。平衡式：在一模多腔的模具中，各腔的形状尺寸都相同，分流道最好采用等截面和等距离的形式，也就是各分流道的直径相同，从主流道开始流至浇口的距离相同，这样才能保证各型腔的同时填充。（如图F）

塑料模具浇注系统及排溢系统

塑料模具浇注系统及排溢系统浇注系统是指熔融塑料从注射机喷嘴到注射模具型腔所流经的通道，分普通浇注系统和热流道浇注系统两种。通过浇注系统，塑料熔体充填满模具型腔并且使注射压力传递到型腔的各个部位，从而使塑件密实和防止缺陷的产生。通常情况下，浇注系统的分流道开设在动定模的分型面上，因此，分型面的选择和浇注系统的设计是密切相关的，在设计注射模具时应同时加以考虑。 1 普通流道浇注系统的设计 1.1 普通流道浇注系统的组成及设计原则一普通流道浇注系统的组成浇注系统是指熔融塑料从注射机喷嘴进入模具型腔所流经的通道，分普通浇注系统和热流道浇注系统两种形式。本节只讨论普通浇注系统的设计。普通浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴等四部分组成。图5-2-1所示为安装在卧式或立式注射机上的注射模所用浇注系统，亦称为直浇口式浇注系统，其主流道垂直于模具分型面；图5-2-2所示为安装在角式注射机上的注射模所用浇注系统，也称为横浇口式浇注系统，其主流道平行于模具分型面。图5-2-1 卧式或立式注射机用注射模的浇注系统图5-2-2 角式注射机用注射模的浇注系统 1－型芯；2－塑件；3－浇口；4－分流道 1－主流道；2－分流道；3－浇口 5－冷料穴；6－主流道；7－浇口套；8－拉料杆4－冷料穴；5－型腔二普通流道浇注系统设计原则浇注系统的设计是模具设计的一个重要环节，设计合理与否对塑件的性能、尺寸、内外部质量及模具的结构、塑料的利用率等都有较大影响。在进行浇注系统设计时，一般应遵循如下基本原则： a了解塑料的成型性能注射成型时注射机料筒中塑料已成熔融状态（粘流态），因此了解被成型的塑料熔体的流动特性、温度、剪切速率对粘度的影响等十分重要，设计的浇注系统一定要适应于所用塑料的成型性能，以保证成型塑件的质量。 b 尽量避免或减少产生熔接痕在选择浇口位置时，应注意避免熔接痕的产生。熔体流动时应尽量减少分流的次数，因为分流熔体的汇合处必然会产生熔接痕，尤其在流程长、温度低时对塑件熔接强度的影响更大。c有利于型腔中气体的排出浇注系统应能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原有的气体能有序地排出，避免因气体积存而产生凹陷等缺陷。 d防止型芯的变形和嵌件的位移浇注系统设计时应尽量避免塑料熔体直接冲击细小型芯和嵌件，以防止熔体的冲击力使细小型芯变形或嵌件位移。 e尽量采用较短的流程充满型腔

熔模铸造浇注系统计算

熔模铸造浇注系统计算 1熔模铸造浇注系统计算浇注系统是熔模铸造工艺设计的重要部分。国熔模碳钢铸件居多，其浇注系统除应具有引入金属液等作用外，还要能为铸件提供必要的补缩金属液和补缩通道。目前，很多工厂熔模铸件浇注系统大小是设计人员凭经验定的，直接影响了铸件的成品率和工艺出品率。因此，有必要开展熔模铸造浇注系统计算方法的探讨。从结构上看，熔模铸造浇注系统有直浇道-浇道、横浇道-浇道和组合式三大类。其中直浇道-浇道式又分：单一直浇道、直浇道-补缩环、多道直浇道和特种形状直浇道等形式。但在实际生产中应用最广泛的是单一直浇道浇注系统，如图1所示。图1单一直浇道 Fig.1Single sprue 目前用于单一直浇道浇注系统的计算方法有：亨金法、比例系数法、浇口杯补缩容量法、当量热节法、浇注系统确定参考图法等。其中亨金法较全面地考虑了影响补缩的因素；并可计算出直浇道、浇口尺寸，以及一个浇注系统铸件组最多允许的铸件数量。

据介绍亨金法更适用于该类浇注系统。本文就单一直浇道浇注系统计算开展研究。利用计算机对第一拖拉机股份(简称拖拉机厂)、东风汽车公司精密铸造厂(简称第二汽车制造厂)大量工艺已成熟零件的浇注系统与亨金法计算结果相比较，并对亨金法进行修正。该修正公式可供各工厂技术人员在设计浇注系统时参考。 2亨金法简介为使铸件获得补缩，浇口应设在铸件厚处(热节处)，以保证在金属液凝固时，浇口比铸件厚处晚凝固，而直浇道又比浇口晚冷，从而利用直浇道中金属液补缩铸件。因此，浇口截面的热模数Mg(mm)是铸件热节处的热模数Mc(mm)、直浇道截面的热模数Ms(mm)、单个铸件质量Q(g)和浇口长度Lg(mm)的函数，即 Mg=f(Mc,Q,Lg,Ms)(1) 前联学者亨金用不同铸件做试验，把公式(1)中各参数关系绘成曲线后发现，它们之间的关系为各种不同方次的抛物线关系，最后归纳得到下列公式： (2) 式中Kh——比例系数，中碳钢Kh≈2。