压铸模流道与浇口设计
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 。
2_05浇口和流道设计
2_05浇口和流道设计浇口和流道设计是塑料注塑成型过程中非常重要的一环，它们的设计质量直接关系到成型件的质量和生产过程的稳定性。
本文将详细介绍浇口和流道设计的意义、原则以及一些常见的设计方法。
一、浇口的设计意义1.提供熔融塑料进入模具腔体的通道，确保塑料充填腔体均匀；2.控制塑料进入速度和压力，避免短充、气泡等缺陷；3.有效防止熔融塑料对模具磨损和腐蚀；4.方便脱模和切除浇口处余料。
二、浇口设计的原则1.浇口位置应选择在产品外表面影响不大的部位，如底部、壁角等；2.浇口形状应简单，避免锐角和复杂几何形状，以利于塑料顺利进入腔体；3.浇口尺寸应合理，既能保证塑料充填，又不至于过大过长造成浪费和废料；4.浇口和产品分离的方式应考虑生产效率和产品外观要求；5.浇口设计要充分考虑熔融塑料的物理性质和流动性，避免局部过热或过冷。
三、流道设计的意义1.将浇注的熔融塑料传递到各个腔体，使得产品充填均匀；2.控制塑料的流速和压力，避免气泡、短充等缺陷；3.提供相对稳定的压力和温度环境，促进熔融塑料的密度均匀；4.对于多腔体模具，流道设计还要充分考虑产品产量的平衡。
四、流道设计的原则1.流道的直径、长度和截面积要合理选择，以保证塑料在流道内的流速符合流动性要求；2.流道和浇口的连接处要能够顺利过渡，避免过渡断面过小或过大造成流动不畅；3.流道的布置应考虑与模具结构的配合，以便于流道的加工和安装；4.尽量减少流道的弯曲和分支，以减小塑料流动阻力和热量损失；5.流道的表面要光滑，减小摩擦阻力和物料附着。
总之，浇口和流道设计是塑料注塑成型过程中关键的一环，其设计质量直接影响产品的质量和生产过程的稳定性。
合理的浇口和流道设计可以确保塑料充填均匀、避免气泡和短充等缺陷，并提高生产效率和降低生产成本。
因此，在进行浇口和流道设计时，需要综合考虑材料的流动性能、产品的几何形状、模具结构等因素，并遵循一定的设计原则。
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。
压铸模具浇道设计理论与实践
压铸模具浇道设计理论与实践(一)浇口技术不仅指浇口的造型和布置，如今已延伸至浇道，溢流及排气通道的造型与布置。
从压铸工艺方面考虑，对从浇道至浇口通道内液态金属的流动进行控制，使其在进入模具型腔时达到一个最佳的流动状态，是决定铸件质量的一个重要前提。
浇道的主要任务是，将液态金属量以最小的涡流，压力损失和温度损失送至浇口处。
设计良好的浇道系统应保证浇道、浇口及型腔有一个良好的填充、增压作用有效，且金属熔化物流动过程中对型腔冲击力小，因此，最佳的浇道系统与充模过程有着紧密的联系。
压铸模具浇道系统千变万化，体现了压铸工艺的复杂程度。
由于浇道造型展示的是一个金属液压通道，在这样的通道内液态金属以一定的速度流动，其速度要比油压体系内要高，属于流体力学的范畴，故浇道的造型应尽可能按满足流动特性进行设计。
浇道的横断面积通常是从压室出口至浇口持续减小，在到达浇口之前必须大于浇口的横断面积。
另一方面，金属液在浇道内的流动速度要尽可能地高，横断面尽可能小些，以便减小热耗损及材料循环，也要通过计算防止可能出现的压力损失，以及在高流速体进入浇道时形成的空蚀（负压区）。
当浇道几何造型不好，就会出现严重的金属液流动脱离浇道壁，增加形成气泡的危险，考虑到这些原因，浇道的流动速度就要保持尽可能的低。
当浇道形状有加宽部分时，此处将形成负压区，分型面空气会在充型过程被吸入型腔。
为了能对压铸模具进行必要的计算，正确评价压铸机的功率以及确保浇口处所希望的流动速度，就需要进一步考虑浇道各个部分及整个浇道体系的几何造型和阻力系数。
我们可以应用对液态金属及普通液体流动分析形成的理论基础，通过油压浇道的试验结果，进行设计浇注系统的几何形状。
一、浇口的定位及造型1.1 浇口的定位压铸件表面缺陷及孔隙度，对压铸人员来说是比较难处理。
浇口的位置和形状对压铸件的表面特征和强度，以及压铸模具的结构和工作寿命都有影响。
浇口的作用是将液态金属引入压铸模具型腔内，其在模具型腔内引导的金属射流的方向影响着整个充模过程。
压铸模具设计浇道流道设计精讲教程
压铸模具设计浇道流道设计精讲教程压铸模具是压铸工艺中的一种重要工具，其设计的好坏直接影响到产品的质量和生产效率。
而浇道流道设计则是压铸模具设计中的关键环节之一，它决定了熔化金属流动的路径和方式，直接影响到铸件的充型性能和凝固过程。
在压铸模具设计中，浇道是指从熔化金属进入模腔的通道，流道是指熔化金属在模具中流动的路径。
浇道流道的设计合理与否直接关系到铸件的充型质量和凝固性能。
因此，设计师在进行浇道流道设计时需要考虑以下几个方面：1. 浇道流道的位置：浇道流道的位置应尽量选择在铸件较厚的部位，以便熔化金属在流动过程中能够充分填充铸件细节，避免铸件出现空隙和缺陷。
2. 浇道流道的长度：浇道流道的长度应尽量短，以减小熔化金属的流动阻力，提高充型速度。
同时，短浇道流道还能减少熔化金属在流动过程中的冷却损失，提高铸件的凝固性能。
3. 浇道流道的截面积：浇道流道的截面积应根据铸件的充型需求和熔化金属的流动特性进行合理选择。
截面积过小会增加金属的流动阻力，导致充型不良；截面积过大则会增加金属的冷却损失，影响铸件的凝固性能。
4. 浇道流道的形状：浇道流道的形状应尽量简洁，避免出现过多的转弯和分支，以减小金属流动的阻力和能量损失。
同时，浇道流道的形状也要考虑到铸件的结构特点和充型需求，以保证熔化金属能够充分填充铸件细节。
在进行浇道流道设计时，还需要考虑到以下几个问题：1. 浇道流道的位置和长度如何确定：浇道流道的位置和长度的确定需要考虑到铸件的结构特点、充型需求和凝固性能。
一般来说，浇道流道的位置应选择在铸件较厚的部位，长度应尽量短，以提高充型速度和凝固性能。
2. 浇道流道的截面积如何确定：浇道流道的截面积的确定需要考虑到铸件的充型需求和熔化金属的流动特性。
一般来说，截面积应根据铸件的充型速度和凝固性能进行合理选择，过小会增加金属的流动阻力，过大则会增加金属的冷却损失。
3. 浇道流道的形状如何确定：浇道流道的形状的确定需要考虑到金属流动的阻力和能量损失。
压铸模具的制作流程与浇排系统设计
压铸模具的制作流程与浇排系统设计压铸模具的制作流程与浇排系统设计压铸是有色金属成型的一个重要方法之一。
压铸件的质量好坏80%取决于压铸模具。
制作好压铸模具是产品开发的关键所在。
在压铸过程中，由于型腔内的金属液流动状态不同，可能产生冷隔、花纹、气孔、偏析等不良现象。
所以控制型腔内的金属液流动状态是相当必要的，而控制型腔内的金属液流动状态，关键在于压铸模具浇排系统的设计。
1 压铸模具的制作流程上述流程是压铸模具制作的大致流程，但并非一成不变。
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。
(1)要对客户来图应进行检证根据压铸工艺的特性结合有色金属的牌号，先进行毛坯方案设计，然后开始模具设计。
对有些不符合压铸工艺的结构，应及时与客户沟通，在征求客户同意的基础上再行修改。
日本三大著名摩托车品牌的研发部门都是在开发之初就重点把握图面检证这一关，这样可避免开发损失、减少开发时间。
压铸模具的设计与有色金属的牌号有关。
特别是ADC6(JIS标准)铝合金，其浇排系统结构及其拔模斜度与普通铝合金有所不同，应根据其流动性差、压铸温度较高等特点适当应对。
日本在高强度的零件上已大量应用ADC6铝合金，而国内应用的较少。
ADC6铝合金压铸模具常见的问题有：模具寿命短;脱模阻力大，易变形、拉模，工件顶出易产生裂纹;流动性差，易产生花纹、冷隔;模具突出部位易产生裂纹等，在设计过程中应提前应对。
(2)做好模具的检测在模具检测阶段，不应单纯检测模具尺寸，更重要的是应检测压铸产品质量。
压铸产品质量检测可分外观检测、内部品质检测及机械性能检测。
检测的数据应符合压铸产品的合格率要求、内部品质标准及机械性能指标。
(3)做好试模试模阶段是验证模具的.关键阶段，通常初次试模后还要进行修模，修模时针对不良项目逐二进行改善，直至符合客户要求。
【汽车研发】注塑模具的浇口及流道设计
5、浇口类别
(5)扇形与膜状浇口
L = 侧方形浇口长+6(mm)
W
L
h
2
h
1
浇口截面积＜流道截面积 优点 可均匀充填防止成形品变形、可得良好外观之成形品， 几无不良现象发生
缺点 浇口部切离稍困难。 适用产品：平板状或面积较大之成形品灯壳 、 中框。
* 特别用于具有强烈配向性之复合材料
二、流道尺寸
PC, PMMA, PVC
35 3 8
大型
dD 38 49 5 10
优点 流道免加工、压力损失少、降低锁模力。 可成形大型或深度较深之成形品。 缺点 浇口残留痕迹影响外观及增加后加工、平浅 成品易翘曲、扭曲、浇口附近残留应力大。
5、浇口类别
（2）侧方形浇口
th
侧视图
上视图
t
W
h = n × t(mm)Biblioteka 喷流3、浇口位置的选择
浇口应设于厚度较厚且变化不剧烈之区域
4、浇口设定
流动平衡 减少结合线 避免迟滞现象 降低模压 防止过保压 防止过早固化
5、浇口类别 （1）直接式浇口 d
D
成品重量
85g以下 340g以下
浇口直径 PS, PE, PP
dD d D 2.5 4 3 6
ABS, AS, POM, PA 2.5 5 3 7
一、浇口设计
1、浇口的定义
浇口也称为进料口，是指从分流道到模具型腔的一段通道， 是浇注系统中截面最小且最短的部分。在金属铸造中指浇注时 金属液进入铸型的入口和通道。 浇口的尺寸、位置、尺寸。
2、浇口尺寸
影响剪切率大小 影响保压时间(过早凝固) 影响射出压力大小
浇口过早固化会造成 较严重的缩水现象 (较厚之处)
注塑模具设计之浇口与流道设计
注塑模具设计之浇口与流道设计
1.浇口设计：
浇口是塑料进入模具腔体的通道，直接影响产品的质量和外观。
浇口设计应遵循以下原则：
1.1浇口的位置应尽量选择在产品的无重要表面或结构上，以减少产品上的痕迹和缺陷。
1.2浇口的形状应尽量简单，以便于注塑成型时的塑料流动，避免气泡和短流等缺陷。
1.3浇口的大小应根据产品的要求确定，过大会导致浇注时间过长，过小会导致注塑过程压力过高。
1.4浇口与产品的交界处应尽量平滑，以减少痕迹和切除时的损耗。
1.5浇口的数量应尽量减少，多个浇口可能导致注塑不平衡，造成产品尺寸不一致。
2.流道设计：
流道是浇口与模具腔体之间的连接通道，它将塑料从浇口引导到模具腔体中。
流道设计应遵循以下原则：
2.1流道的形状应尽量简单，避免过多的转弯或急角，以减少流动阻力和塑料流动不均匀导致的缺陷。
2.2流道的长度应尽量短，以减少注塑周期和塑料的凝结时间。
2.3流道的截面积应逐渐减小，以确保塑料在流道中均匀流动，避免气泡的产生。
2.4流道与模具腔体的接头处应尽量平滑，避免塑料流动时的冲击和挤压，以减少产品上的痕迹和缺陷。
总结起来，注塑模具设计中的浇口与流道设计需要考虑产品的要求、材料的特性和注塑工艺的要求等多个因素，以使得产品的质量达到最佳状态。
在实际设计中，需要结合实际情况进行调整和优化，不断改进和提高设计水平。
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在
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由CASTEC作全球性行銷
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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
studies
Case studies
AUSTRALIA
問題在哪?
The problem
?
Castec
AUSTRALIA
流道&澆口設計之流程
Runner and Gating Design Procedures 大姆指法則-經驗公式
Rule of thumb - experience based
計算鑄件體積
Calculate the casting volume (= V)
計算金屬熔液湯流率
Calculate metal flow rate (F=V/t)
指定澆口速度
Castec
(u>40m/s)
Assign gate speed (u > 40 m/s)
澆口面積
(A=F/u)
包夾空氣 Air trap
Castec
避免兩道或多道金屬流在模穴中會合而包夾空氣 Avoid two or more metal fronts meeting in cavity which trap air
AUSTRALIA
Castec
AUSTRALIA
Good Fill Pattern?
?
Castec
Avoids metal fronts meeting in cavity
AUSTRALIA
Castec
AUSTRALIA
Castec
AUSTRALIA
怎樣才是好的充填模式 ?
What is a good fill pattern? 空洞 Cutout 包夾空氣 air trap
Castec
某些特殊形狀的鑄件會影響金屬流動與 引起金屬在模穴中會合
Castec
鑄件形狀並未考慮
Casting shape is not taken into account
AUSTRALIA
充填模式法 (Fill Pattern based approach)
決定充填模式 Define fill pattern 設計流道&澆口 Design runner & gate
流道形狀的影響並未考慮
The effect of runner geometry is not taken into account
模穴充填距離並未考慮,
故澆口位置只
能純憑經驗.
The flow distance in cavity is not taken into account. Thus, gate position must be decided purely by experience
扇形開口 Fan/Chisel Gate
錐形流道 Tapered runner
AUSTRALIA
任何問題 ? Any questions?
Castec
AUSTRALIA
先休息一下 ? Let us have a break
Castec
AUSTRALIA
模具設計電腦輔助工具
Computer-Aided die design tools
機械性:
Autocad, Unigraphics
CASTFLOW CASTHERM
Mechanical features: Autocad, Unigraphics
流動特性:
Fluid flow features: CASTFLOW
Mechanical features: die layout & parting face
流動特性:
流道&澆口
冷卻&加熱
Fluid flow features: runner and gate
熱流特性:
Thermal features: cooling & heating
Castec
AUSTRALIA
Castec
扇形開口 Fan/Chisel Gate
錐形流道 Tapered runner
AUSTRALIA
請試描出下面兩種澆口 的射出方向 ?
Exercise show the likely flow direction as the metal flows out of the gate
Castec
Gate area (A = F/u)
AUSTRALIA
計算澆口面積
Calculate the gate area
150 100
1
?
Castec
AUSTRALIA
充填時間法則之缺點
Weaknesses of Fill Time based approach:
最佳充填時間無法肯定
Optimum cavity fill time is unknown
充填模式達到?
Fill pattern achieved?
No
分析 (Analyze)
No
Castec
OK?
Yes
AUSTRALIA
什麼是“充填模式”?
What is fill pattern?
Castec
AUSTRALIA
怎樣才是好的充填模式 ?
What is a good fill pattern?
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
Over 15 years R&D by CSIRO
充填時間法則
Fill time based
充填模式法則
Fill pattern based
Castec
AUSTRALIA
充填時間法則之流程
Fill time based procedure
決定充填時間
(=t)
(=V) (F=V/t)
Determine the cavity fill time (= t)
NC 加工
Castec
NC Machining
AUSTRALIA
課程主題
Topics 流道&澆口設計之流程
Runner and gating design procedures
充填模式分析
Fill pattern analysis
電腦軟體CASTFLOW
CASTFLOW
Case
決定充填模式 Define fill pattern
設計流道&澆口 Design runner & gate
充填模式達到?
Fill pattern achieved?
No
分析 Analyze
No
Castec
OK?
Yes
AUSTRALIA
哪一種流道形狀好 ?
Which runner geometry?