经典的流道与浇口设计系统教材(压铸)
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压铸模浇注系统设计1ppt课件
设计时不仅要分析压铸件的结构特点、技术要求、合金种类及其 特性还要考虑压铸机的类型和特点。
浇注系统主要由直浇道、横浇道、内浇口和余料等组成。压铸 机的类型不同浇注系统的形式也有差异。
14.06.2021
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卧式冷压室压铸机模具用浇注系统--压室偏置
由直浇道1、横浇道2和内浇 口3组成，余料和直浇道合 为一体，开模时浇注系统和 压铸件随动模一起脱离定模。
内浇口开设在压铸件的端面（搭 接式），以这种形式充填型腔， 冲击距离较长，不造成冲蚀，同 时金属液进入型腔后先充填底部， 而并不立即把分型面封住，在内 浇口对面设置溢流糟，金属液充 填顺利，排气通畅，效果较好。
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圆环形类压铸件的内浇口位置
采用扇形外侧浇口，充 填时金属液直冲型芯， 造成冲蚀，形成粘模， 降低了压铸件表面质量 和模具使用寿命。另外 由于浇口与型腔开设在 分型面的同一侧，金属 液容易封住分型面产生 包气现象。
除了直接浇口之外内浇口一般是浇注系统中截面积最小阻力最大的部位它的截面积与该处的金属液流动速度的乘积和压室的截面积与压室中金属液流动速度的截面积与该处的金属液流动速度的乘积和压室的截面积与压室中金属液流动速度的乘积相等并且等于流经压室的金属液体积型腔和溢流糟的体积之和与所用时乘积相等并且等于流经压室的金属液体积型腔和溢流糟的体积之和与所用时间之比间之比1理论计算法3004202028由上式得公式的前提是内浇口在其全面积内流速均等3004202029300420203030042020312经验数据法3004202032内浇口的深度确定后根据内浇口的横截面积其宽度根据内浇口的横截面积其宽度就可方便地计算出来
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浇注系统主要由直浇道、横浇道、内浇口和余料等组成。压铸 机的类型不同浇注系统的形式也有差异。
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卧式冷压室压铸机模具用浇注系统--压室偏置
由直浇道1、横浇道2和内浇 口3组成，余料和直浇道合 为一体，开模时浇注系统和 压铸件随动模一起脱离定模。
内浇口开设在压铸件的端面（搭 接式），以这种形式充填型腔， 冲击距离较长，不造成冲蚀，同 时金属液进入型腔后先充填底部， 而并不立即把分型面封住，在内 浇口对面设置溢流糟，金属液充 填顺利，排气通畅，效果较好。
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圆环形类压铸件的内浇口位置
采用扇形外侧浇口，充 填时金属液直冲型芯， 造成冲蚀，形成粘模， 降低了压铸件表面质量 和模具使用寿命。另外 由于浇口与型腔开设在 分型面的同一侧，金属 液容易封住分型面产生 包气现象。
除了直接浇口之外内浇口一般是浇注系统中截面积最小阻力最大的部位它的截面积与该处的金属液流动速度的乘积和压室的截面积与压室中金属液流动速度的截面积与该处的金属液流动速度的乘积和压室的截面积与压室中金属液流动速度的乘积相等并且等于流经压室的金属液体积型腔和溢流糟的体积之和与所用时乘积相等并且等于流经压室的金属液体积型腔和溢流糟的体积之和与所用时间之比间之比1理论计算法3004202028由上式得公式的前提是内浇口在其全面积内流速均等3004202029300420203030042020312经验数据法3004202032内浇口的深度确定后根据内浇口的横截面积其宽度根据内浇口的横截面积其宽度就可方便地计算出来
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金属压铸工艺与模具设计浇注系统及排溢系统设计
(3) 顶浇口(又称直接浇口)：顶浇口是直浇道直接开设在压铸件顶面的一种浇注系统形式。一般情 况下，压铸件顶部没有通孔，不可设置分流锥，直浇道与压铸件的连接处即为内浇口。顶浇口是中心浇 口的一种特殊形式。因此，它具有中心浇口的一系列优点。但由于金属液从内浇口进入型腔后直接冲击 型芯，容易造成粘模，影响模具寿命。而且压铸件与内浇口连接处形成热节，容易产生缩孔缺陷。所以 设计直浇道时宜采用比较小的锥角。此外，当压铸件顶部壁较薄时，脱模时容易造成顶面变形。为防止 变形，可增加顶面壁厚或在顶面浇口处内侧设置环状凸肋。这种浇口切除也较困难。
同。 热压室压铸机的浇注系统由直浇道1、横浇道2和内浇口3组成。由于压室和坩锅直接连通，
所以没有余料。
8.1 浇注系统设计
8.1.1 直浇道设计
直浇道是传递压力的首要部分，直浇道形式与所选压铸机有关。 1. 立式冷压室压铸机的直浇道 立式冷压室压铸机直浇道主要由压铸机上的喷嘴和模具上的浇口套、镶
第8章 浇注系统及排溢系统设计
8.1 浇注系统设计 8.2 溢流与排气系统设计
8.1 浇注系统设计
8.1.1 直浇道设计 8.1.2 横浇道设计 8.1.3 内浇口设计 8.1.4 典型压铸件浇注系统设计
8.1 浇注系统设计
压铸过程中，浇注系统除引导金属液进入型腔之外，还对压力、速度、温度、排气等起调 节作用，所以浇注系统对压铸件质量起重要作用。生产中很多废品是由于浇注系统设计不 当造成的。因此，正确设计浇注系统是提高铸件质量、稳定压铸生产的关键之一。
8.1.1 直浇道设计
8.1.1 直浇道设计
8.1.1 直浇道设计
8.1.1 直浇道设计
8.1.1 直浇道设计
(2) 形成直浇道的浇口套一般镶在定模座板上。采用浇口套可以节省模具钢并且便于加工。浇口套 一个端面与喷嘴端面吻合，控制好配合间隙，不允许金属液窜入接合面，否则将影响直浇道从定模中脱 出。小批量生产用的简易模具，直浇道直接在定模板上加工，省去浇口套。浇口套在模板上应固定牢固、 装拆方便。图8.2所示为立式冷压室压铸机浇口套。
同。 热压室压铸机的浇注系统由直浇道1、横浇道2和内浇口3组成。由于压室和坩锅直接连通，
所以没有余料。
8.1 浇注系统设计
8.1.1 直浇道设计
直浇道是传递压力的首要部分，直浇道形式与所选压铸机有关。 1. 立式冷压室压铸机的直浇道 立式冷压室压铸机直浇道主要由压铸机上的喷嘴和模具上的浇口套、镶
第8章 浇注系统及排溢系统设计
8.1 浇注系统设计 8.2 溢流与排气系统设计
8.1 浇注系统设计
8.1.1 直浇道设计 8.1.2 横浇道设计 8.1.3 内浇口设计 8.1.4 典型压铸件浇注系统设计
8.1 浇注系统设计
压铸过程中，浇注系统除引导金属液进入型腔之外，还对压力、速度、温度、排气等起调 节作用，所以浇注系统对压铸件质量起重要作用。生产中很多废品是由于浇注系统设计不 当造成的。因此，正确设计浇注系统是提高铸件质量、稳定压铸生产的关键之一。
8.1.1 直浇道设计
8.1.1 直浇道设计
8.1.1 直浇道设计
8.1.1 直浇道设计
8.1.1 直浇道设计
(2) 形成直浇道的浇口套一般镶在定模座板上。采用浇口套可以节省模具钢并且便于加工。浇口套 一个端面与喷嘴端面吻合，控制好配合间隙，不允许金属液窜入接合面，否则将影响直浇道从定模中脱 出。小批量生产用的简易模具，直浇道直接在定模板上加工，省去浇口套。浇口套在模板上应固定牢固、 装拆方便。图8.2所示为立式冷压室压铸机浇口套。
压铸模具的制作流程与浇排系统设计
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压铸 模具 的设 计 与有色 金属 的牌 号有 关 。特
１ 压铸模具的制作 流程
非一 成不变 。应 在整 个制 作过 程 中前后 协调 ，不 断反馈 与调 整各 阶段 的信 息 ，根据 分析 结果 ，修 改设 计方案 ， 以期取 得 实效 。笔者 从事 压铸模 具 开发 多年 ，就模 具制 作流 程 中的相 关注 意事项 总 结 如下 ，供 同行参 考 。
（４）根 据制 成 的 ３Ｄ数 据进 行 ＣＡＥ分 析 （即流 态解 析 、温度 场 分析 ）。
试 模后 还 要进行 修模 ，修 模 时针对 不 良项 目逐 、
进 行改 善，直至 符合客 户要 求 。
图 ｌ 压铸 模 具制 作 流 程
上述流程是压铸模具制作的大致流程，但并 ２ 压 铸 模 具 浇 排 系 统 的 设 计
１００
材料及成 型技术
《机 电技术 》２０１０年第 ４期
《机 电技成 型技 术
压铸模具 的制作流程 与浇排系统设计
吴 玉 荣
（莆 田 市荣 兴 机 械 有 限 公 司 ，福 建 莆 田 ３５１１１１）
摘 要：文章 阐述 了应用 ＣＡＤ ／ＣＡＥ／ＣＡＭ／ＣＡＴ技术的压铸模具制作流程和注意事项，研 究探讨可控制型腔内金 属液流动状态 的压铸模具浇排系统设计，并进行分析评价， 以避 免压铸过程 中各种不 良影响 ，提高产品的合格率 。
压铸模流道与浇口设计
在
MS-WINDOWS 環境下操作
Operate under MS-WINDOWS
由CASTEC作全球性行銷
Marketed worldwide by Castec Australia
Castec
AUSTRALIA
模具設計的特性
Die Design Features 機械特性:
模具分佈&各部界面
Castec
應避免鎂湯在模穴中旋轉形成旋渦而包夾空氣 Avoid metal swirling in cavity forming vortices which trap air
AUSTRALIA
Castec
AUSTRALIA
怎樣才是好的充填模式 ?
What is a good fill pattern?
Some geometrical features in casting may interrupt flow and cause metal fronts meet in cavity
AUSTRALIA
決定充填模式後,下一步是…..
After defining fill pattern the next is ...
熱流特性:
Thermal features: CASTHERM
Castec
AUSTRALIA
模具設計之整合
Integrated Die Design
模具設計
Die Design
流道設計:
CASTFLOW
Runner Design
冷卻&加熱
IGES
Cooling/Heating CASTHERM
Castec
铝合金压铸模型浇排系统设计
铝合金压铸模型浇排系统设计铝合金压铸模型浇排系统设计，听起来是不是有点复杂？别急，咱们慢慢聊，这可不是什么难事。
说白了，压铸就是把铝合金熔化成液体，然后通过高压注入模具，待它冷却定型之后，就成了咱们常见的零件了。
这个过程就像咱们做糖葫芦一样，把糖浆快速倒进模具，糖一冷却就变成了美味的小吃。
只不过，咱们这次倒进的可不是糖浆，而是铝合金的液体，而且它冷却的速度要快得多。
现在，你能想象铝合金在模具里急速凝固的样子了吗？这时候浇排系统的设计就显得特别重要了。
说到浇排系统，简单点说，就是负责把铝液流进模具的通道。
想象一下，如果你往瓶子里倒水，水流的速度太慢、太急，瓶子里总会有空隙或者溢出来。
压铸也差不多，得保证铝液流进模具时，速度、方向都要恰到好处，不然就会影响铝合金的质量，甚至造成一些浪费。
这个浇排系统就像咱们倒水时的嘴巴，得控制得恰到好处。
如果设计不好，铝合金就可能在模具里凝固不均匀，导致产品出现缺陷。
那怎么设计一个好的浇排系统呢？首先得考虑的就是流道的形状。
这里面的学问可大了，比如说，流道不能太长，否则铝液在流动的过程中会因为温度下降而凝固。
你想啊，水流长了，冷了就不动了，铝液也是一样。
这个时候，设计师就得把握好长度、宽度的比例，确保铝液能顺畅地流到每个角落。
流道的分布也不能乱七八糟。
就像你家厨房的水管道，不可能一根管子直接通到每个灶台吧，得有合理的分支，才能保证水流得通畅。
铝液流道也是一样，必须要合理分布，避免因为流道不均匀导致铝液的冷却速度不一致，影响产品的精度。
再有，就是要考虑温度控制。
铝合金在流入模具后会迅速冷却，温差过大会导致铝合金的收缩和变形。
所以，浇排系统不仅要保证流道畅通，还得在设计上预留一些温控措施，保持模具温度的均衡。
设计得不好，铝合金一旦冷却过快，可能就会在模具里形成气孔或者裂纹，那样产品就废了，前功尽弃。
除了这些，浇排系统还得考虑排气设计。
说白了，就是模具里空气和气体的排出问题。
塑料件注塑模具的浇口及流道设计
间接配合
浇口和流道通过其他结构进行间接连 接，这种配合方式可以更好地适应复 杂模具结构的要求。
配合实例
侧浇口与直通式流道的配合
侧浇口与直通式流道配合使用，可以保证塑料熔体的流动顺畅，适用于生产小 型塑料件。
扇形浇口与分流道的配合
扇形浇口与分流道配合使用，可以满足大型塑料件的充填要求，并减少溢料现 象的发生。
根据塑料件的精度要求选择浇口类型，高精度要求的塑料件应选择潜伏式浇口或直 接浇口。
根据塑料件的成型周期和生产效率要求选择浇口类型，生产效率要求高的应选择侧 浇口或扇形浇口。
浇口的尺寸
浇口的尺寸应根据塑料件的尺 寸、形状、精度要求以及塑料 熔体的流动特性来确定。
浇口的尺寸过大会导致塑料件 产生过大的收缩率，尺寸过小 会导致塑料件充填不足或产生 喷射痕。
SolidWorks
一款广泛使用的CAD软件，也适用于注塑模具设 计，提供了丰富的流道设计和分析工具。
3
Moldflow
专业的注塑模具设计软件，提供了流道设计和分 析功能，可以模拟塑料熔体的流动和冷却过程。
PART 05
浇口与流道设计案例分析
案例一：手机壳浇口设计
总结词
手机壳浇口设计需考虑浇口位置、尺寸和数量，以确保塑料能够顺利填充模具并 减少缺陷。
详细描述
根据餐具的形状和尺寸，选择合适的浇口位置和尺寸，以实现均匀填充。同时，流道的走向应与餐具的形状相匹 配，以减少流动阻力。在设计过程中，还需考虑餐具的功能需求，如刀叉的锐利度、碗盘的承重能力等，以确保 设计的实用性和可靠性。
PART 04
设计优化与改进
优化原则
减小浇口截面积
避免死角和滞留
浇口截面积的大小直接影响塑料熔体的流 动速度。减小浇口的截面积可以使熔体的 流动速度增加，从而提高生产效率。
压铸模流道与浇口设计
压铸模流道与浇口设计压铸模流道设计是压铸模具设计中的重要环节，其质量的好与坏直接影响着铸件的质量和生产效果。
好的流道设计能够使得金属熔液在铸件中充分流动，保证铸件的充填性和凝固性，减少缩孔、破裂等缺陷。
因此，在进行压铸模具设计时，流道设计是需要重点考虑和完善的。
首先，流道设计需要考虑到金属熔液进入模腔的流动路径。
一般情况下，流道设计应遵循从大到小、从圆到方、从长到短的原则。
即，从金属熔液流动的开始到结束，流道的截面积逐渐减小，形状也从圆形转变为方形。
这样可以使得金属熔液在流动过程中更加平稳，避免较大的速度差异引起的涡流和过剩的测射。
其次，流道设计还应考虑到金属熔液的冷却影响。
流道的设计应使其能够迅速将熔液引导到模腔中，并确保流动的速度和温度均匀。
这样可以避免熔液在流动过程中过度冷却而凝固，造成流道堵塞或铸件表面不光滑的问题。
同时，流道设计还需要考虑到金属熔液的流动阻力。
流道的长度和弯曲度越小，流经流道的金属熔液的阻力就越小，流动能力就越好。
因此，在流道设计中应尽量减少流道的弯曲和咽喉，使金属熔液能够顺畅地流动。
另外，在流道设计中，浇口的位置和形状也是需要注意的。
浇口的位置应选择在铸件底部或靠近铸件底部的位置，以充分利用重力来推动金属熔液流动。
浇口的形状应选择为喇叭口状或倒喇叭口状，以便于金属熔液的顺畅流动和避免气泡和杂质的混入。
在进行流道设计时，还需要综合考虑模腔的结构和形状。
流道设计应适应模腔的形状，保证金属熔液能够均匀地流入并充填整个模腔。
同时，流道的尺寸也需要根据铸件的尺寸和结构来进行合理确定，以保证铸件的充填性能和凝固性能。
需要注意的是，流道设计还应结合具体的铸造材料和生产工艺来进行综合考虑和设计。
不同的铸造材料和生产工艺对流道的要求和设计方法也会有所不同。
总结起来，压铸模流道设计的目标是使金属熔液在模腔中充分流动，保证铸件的充填性能和凝固性能。
良好的流道设计能够避免铸件缺陷，提高生产效率和质量。
压铸模浇注及排溢系统设计103页PPT
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——Βιβλιοθήκη 梭压铸模浇注及排溢系统设计
1、纪律是管理关系的形式。——阿法 纳西耶 夫 2、改革如果不讲纪律，就难以成功。
3、道德行为训练，不是通过语言影响 ，而是 让儿童 练习良 好道德 行为， 克服懒 惰、轻 率、不 守纪律 、颓废 等不良 行为。 4、学校没有纪律便如磨房里没有水。 ——夸 美纽斯
5、教导儿童服从真理、服从集体，养 成儿童 自觉的 纪律性 ，这是 儿童道 德教育 最重要 的部分 。—— 陈鹤琴
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水流率&冷卻距離的效益
流動方向之改變
change in flow direction
Castec
錐形流道 Tapered runner
AUSTRALIA
例如:金屬流動的方向没改 变Example: metal jets out of gate do not change
direction when they impinge the cavity walls
T.H. Siauw
Castec
Castec Australia Pty. Ltd.
AUSTRALIA
練習, 請依下面指示做?
Exercise, Please do the following
畫出冷卻管 Draw the cooling circuit
Castec
標示出與分模面之距離 Show the distance
金屬流上与下，但方向大概 一样。Metal flows up and down in an
approximately the same direction as it first flows out of the gate
澆口速度向 量
C者的角度而言錐形流道的重要性是:
模具設計
Die Design
流道設計:
CASTFLOW
Runner Design
冷卻&加熱
IGES
Cooling/Heating CASTHERM
NC 加工
Castec
NC Machining
AUSTRALIA
充填模式法 (Fill Pattern based approach)
1.決定充填模式
Define fill pattern
包夾空氣
Air trap
避免兩道或多道金屬流在模穴中會合而包夾空氣
Castec
Avoid two or more metal fronts meeting in cavity which trap air
AUSTRALIA
Castec
AUSTRALIA
哪一種流道形狀好 ?
Which runner geometry?
AUSTRALIA
扇形流道:浇口速度不一致
Fan gate speed: Not uniform
Castec
扇形流道
Fan/Chisel Gate
AUSTRALIA
不一致的澆口速度的結果
Consequences of non uniform gate speed
高速會引起模具腐蝕或黏模
High speed causes Die erosion and/or soldering
直接充填區
Gated zone
•區域體積 Zone volume •與模面接觸之表面積Surface area
in contact with die
•最大充填距離Maximum flow distance
Castec
锥形流道
Tapered runner
AUSTRALIA
样板
Castec
AUSTRALIA
Castec
AUSTRALIA
左边区
中间 区
右边 区
Castec
AUSTRALIA
Castflow
流道分析
Castec
AUSTRALIA
CASTFLOW 流道是三位的
Castec
AUSTRALIA
Castec
Bearing2.dmt
AUSTRALIA
非直接充填區
Castec
AUSTRALIA
?
AUSTRALIA
分什麼要分析? 模溫的影響
Why analyse? Die temperature affects
鑄件品質
模具壽命 生產效率
Casting Quality Die life Production rate
Castec
AUSTRALIA
實驗:利用CASTHERM研究對 下面兩項的影響:
2. 設計流道&澆口
Design runner & gate
充填模式達到?
Fill pattern achieved?
No
3.分析 (Analyze)
No
Castec
OK?
Yes
AUSTRALIA
“充填模式” 是什么?
What is fill pattern?
Castec
AUSTRALIA
怎樣才是好的充填模式 ?
left zone
Right zone
直接充填區
Gated zone
Castec
AUSTRALIA
充填區域 = 充填模式
Zone of fills = Cavity Fill Pattern
非直接充填區 Ungated zone Centre zone
left zone
Right zone
直接充填區 Gated zone
Autocad, Unigraphics
CASTFLOW Fluid flow CASTHERM Thermal features:
流動特性:
features: CASTFLOW
熱流特性:
CASTHERM
Castec
AUSTRALIA
模具設計之整合
Integrated Die Design
from the parting face
AUSTRALIA
問題在哪?
The problem ?
?
?
需要幾個迴路, 在哪裡?How many and circuit layout?
Castec
距模面多遠? Cooling distance from die surface? 冷卻劑種類:水/油? Coolant type oil or Water? 冷卻劑流動條件? Coolant flow condition?
2. Flow angle leads to Zone of fill:
非直接充填區
Ungated zone
直接充填區 Gated zone
Castec
錐形流道Tapered runner
AUSTRALIA
雙錐形流道流道會有三個區
The twin tapered runner results in three zone of fills
流道與澆口設計系統
Designing Runner and Gating Systems
T.H. Siauw
Castec
Castec Australia Pty. Ltd.
AUSTRALIA
產品背景
Product background 經過CSIRO的15年研發 在
MS-WINDOWS
Over 15 years R&D by CSIRO
低速會引起澆口堵塞 或冷模瑕疵
Low speed causes gate blockage and/or cold shut defects
Castec
扇形流道 Fan/Chisel Gate
AUSTRALIA
扇形流是不被推薦的話!
Fan gating system is not recommendable !!!!
Castec
扇形開口
Fan/Chisel Gate
錐形流道
Tapered runner
AUSTRALIA
常見的錯誤觀念： 浇口速度是一致的
Common mistaken idea: Gate velocity is uniform
Castec
扇形流道
Fan/Chisel Gate
錐形流道
Tapered runner
What is a good fill pattern?
Castec
應避免鎂湯在模穴中旋轉形成旋渦而包夾空氣
Avoid metal swirling in cavity forming vortices which trap air
AUSTRALIA
Castec
AUSTRALIA
怎樣才是好的充填模式 ?
AUSTRALIA
Castec
AUSTRALIA
Castec
AUSTRALIA
以前的流道 比 CASTFLOW 流 道
以前的流道
Castec
CASTFLOW 流道
AUSTRALIA
很厚的产品
Castec
AUSTRALIA
很小的产品
Castec
AUSTRALIA
設計冷卻與加熱系統
Designing cooling and heating system
AUSTRALIA
錐形流道:澆口速度一致
Tapered Runner: Gate speed is uniform
Castec
錐形流道
Tapered runner
AUSTRALIA
常見的錯誤: 金屬流動的方向是因為撞擊到模壁
Common mistaken idea: The change in flow direction is caused by metal impinging the core
An experiment: use CASTHERM to study the effect of
水流率 water flow rate and
冷卻距離對模面溫度 cooling distance on die surface temperature
距离
distance
Castec