浇注系统浇口尺寸计算共26页
第三章 浇注系统的设计与计算
湖北汽车工业学院材料工程系 Department of Materials Engineering
复习题
1．浇注系统由哪些部分组成？分别说明各个组元的 作用？ 2．比较顶注式和底注式浇注系统的优缺点。 3．比较封闭式和开放式浇注系统的优缺点。
4 . 如何提高横浇道的撇渣效果？
5. 内浇道在铸件浇铸中能够起到哪些重要作用？ 6．确定内浇道位置要注意哪些具体问题？ 湖北汽车工业学院材料工程系
配套措施：
1）浇口杯应足够大； 2）严格控制浇注时间。
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计算实例：
1、绘制模板布置简图
各层铸件内浇道的金属压力头： h1=100mm； h2=250mm； h3=350mm。
2、计算型内金属质量 m /kg
阶梯式的优缺点
兼有底注式和顶注式 的优点，充型平稳。 但结构复杂，设计和 计算较难。 用于高度大的中、大 型铸件。阶梯式或缝 隙式用于垂直分型无 箱挤压造型或金属型 铸造
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（二）按浇注系统各组元截面积的比例关系分
4、 选用浇口杯 根据铸型的浇注速度，使用4号浇口杯，铁液积存5.5 kg； 5、分别计算或由内浇道计算诺谟图查各层内浇道截面积： （流量系数取 μ=0.5） S1=70mm2 ； S2=45mm； S3=38mm2。 6、分直浇道截面积 ∑S内 =2×（70+45+38）=306mm2, S分直=1.2×S内=306×1.2=367mm2 分直浇道的截面尺寸： 上底宽11mm；下底宽22mm；高22mm 。 实际：S分直=363mm2。 7、 水平横浇道尺寸 S横=1.3×363 mm2=472 mm2。 选上底宽12.5mm；下底宽25mm；高25mm； 实际截面积469mm2。
浇注系统浇口尺寸计算参考文档
浇注系统相关尺寸计算
2.分流道的设计 分流道是主流道末端与浇口之间的通道。用于一模多腔或单型腔
多浇口（塑件尺寸大）的场合。
浇注系统相关尺寸计算
分流道的截面形状及尺寸 为便于机械加工及凝料脱模，分流道一般设置在分型面上。
浇注系统相关尺寸计算
3.浇口的设计 浇口亦称进料口，是连接分流道与型腔的最短通道。
料，常用于成型大而深的塑件。
浇注系统相关尺寸计算
②侧浇口 侧浇口又称边缘浇口，一般开设在分型面上，调整其截面的厚
度和宽度可以调节熔体充模时的剪切速率及浇口固化时间，主要用 于中小型塑件的多型腔模具。
浇注系统相关尺寸计算
③扇形浇口 成型大平面板状及薄壁塑件时，宜采用扇形浇口。在扇形浇口的
整个长度上，沿进料方向截面宽度逐渐变大，为保持断面积处处相 等，浇口的截面厚度逐渐减小。
浇注系统相关尺寸计算
浇口的平衡
相同塑件多型腔的BGV值
BGV AG LR LG
AG ----浇口的截面积（ mm2） LR ----从主流道中心到浇口的流动通道的长度（ mm2） LG ----浇口的长度（ mm）
浇注系统相关尺寸计算
浇口的平衡
2）不同塑件多型腔的BGV值
Wa BGVa AGa LRb LGb Wb BGVb AGb LRa LGa
浇注系统相关尺寸计算
浇口的尺寸一般根据经验确定，截面积为分流道断面积的 3%~9%，截面形状常为矩形或圆形，浇口的长度为1～1.5mm。
注意： 在设计浇口时，往往先取较小的尺寸值，以便在试模时
逐步加以修正。
浇注系统相关尺寸计算
（2）浇口的类型
①直接浇口 直接浇口又称中心浇口、主流道浇口，这种浇口由主流道直接进
浇注系统设计
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• C)根据标准冒口形状，从圆柱形冒口中 选择与计算值最接近且大于计算值的冒 口。MR=0.84(6#)符合条件：
MR ≥0.79cm
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• d) 冒口直径为：DR=45mm • e)冒口径的横截面积计算如下：
冒口径直径： DN>1/3DR=45/3=15mm 冒口径的面积（为圆形）
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冒口计算范例
• 为更好的说明冒口计算，此处以球铁的 万向节冒口设计为例。很显然圆柱支柱 是铸件最紧实部分，这部分冷却最慢， 凝固最晚，因此在金属收缩时需要金属 补缩。模板的布置图如下：冒口放置在
圆柱的顶部，以便（1）获得顺序凝固
（2）补缩时借助重 力
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如图：
冒口计算范例
35mm
80mm
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铸造常见的几种缺陷
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1.冷隔 2.砂渣眼 3.掉砂 4.粘板 5.押入
6.错模 7.粘砂 8.气孔 9.缩孔 10.打联
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分析对铸件缺陷产生原因
1.浇注系统
a)因浇道位置引起的铸件缺陷。 b)因浇道形状引起的铸件缺陷。 c)因浇道面积引起的铸件缺陷。
2.因机器参数设置引起的缺陷
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4. 冒口与铸件如何连接（冒口径） 冒口径的形状设计必须能保证冒口与铸
件间通道始终畅通，金属液以最佳的方式 对铸件进行补缩。
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冒口有两种类型的收缩
1.表面缩孔。 2.内部缩松。 改善内部的缩松对策：
a.提高CE值 b.增加砂型强度 c.使用冷铁 d.顺序凝固 e.减少孕育用量 f.铁液净化 g.镁残留量趋进0.035
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浇口的设计
浇口的设计(总24页) --本页仅作预览文档封面，使用时请删除本页--浇口的设计浇口亦称进料口，是连接分流道与型腔的熔体通道。
浇口的设计与位置的选择恰当与否直接关系到塑件能否被完好地高质量地注射成型。
浇口可分成限制性浇口和非限制性浇口两大类。
限制性浇口的作用：限制性浇口是整个浇注系统中截面尺寸最小的部位，通过截面积的突然变化，使分流道送来的塑料熔体产生突变的流速增加，提高剪切速率，降低粘度，使其成为理想的流动状态，从而迅速均衡地充满型腔。
对于多型腔模具，调节浇口的尺寸，还可以使非平衡布置的型腔达到同时进料的目的，提高塑件质量。
限制性浇口还起着较早固化防止型腔中熔体倒流的作用。
非限制性浇口的适用范围：非限制性浇口是整个浇口系统中截面尺寸最大的部位，它主要是对中大型筒类、壳类塑件型腔起引料和进料后的施压作用。
常用的浇口可分成以下几种形式：(1)直接浇口直接浇口又称主流道型浇口，它属于非限制性型浇口，如图所示。
塑料熔体由主流道的大端直接进入型腔，因而具有流动阻力小、流动路程短及补缩时间长等特点。
由于注射压力直接作用在塑件上，故容易在进料处产生较大的残余应力而导致塑件翘曲变形。
这种形式的浇口截面大，去除浇口较困难，去除后会留有较大的浇口痕迹，影响塑件的美观。
这类浇口大多用于注射成型大、中型长流程深型腔筒形或壳形塑件，尤其适合于如聚碳酸脂、聚砜等高粘度塑料。
另外，这种形式的浇口只适于单型腔模具。
在设计直接浇口时，为了减小与塑件接触处的浇口面积，防止该处产生缩孔、变形等缺陷，一方面应尽量选用较小锥度的主流道锥角α (α=2°~ 4°)，另一方面尽量减小定模板和定模座板的厚度。
2直接浇口的浇注系统有着良好的熔体流动状态，塑料熔体从型腔底面中心部位流向分型面，有利于消除深型腔处气体不易排出的缺点，使排气通畅。
这样的浇口形式，使塑件和浇注系统在分型面上的投影面积最小，模具结构紧凑，注射机受力均匀。
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第三章锌合金压铸浇注系统设计
第三章锌合金压铸浇注系统设计* 浇注系统包括鹅颈、射咀、分流锥、浇道、浇口和排气系统；*常用有扇形浇道和锥形浇道兩種；*设计原则：浇注系统内的金属液能有效的、平稳的流动，并避免气体混入。
3.1澆注系统对填充条件的影响金属液在压铸过程中的充型状态是由压力、速度、时间、温度、排气等因素综合作用形成的，因而水口系统与压力传递、合金流速、填充时间、凝固时间、模具温度、排气条件有着密切的关系。
a.压力传递一方面要保证水口处金属液以高压、高速充填型腔，另一方面又要保证在流道和水口截面内的金属液先不凝固，以保证传递最终压力。
这样就需要最佳的流道和水口设计，最小的压力损失。
b.水口面积过大或过小都会影响填充过程，过大的水口充填速度低，金属过早凝固，甚至充填不足，过小的水口又会使喷射加剧，增加热量损失，产生涡流并卷入过多气体，减短模具寿命。
c.气体的排出主要取决于金属液的流动速度与流动方向，以及排溢系统的开设能否使气体顺畅排出，排气面积是否足够。
排气是否良好，将直接影响铸件的外形和强度。
d.模具温度的控制对铸件的质量产生很大的影响，同时影响生产的速度和效率，水口的合理设计可以对模具的温度分布起调节作用。
e.模具寿命除了取决于良好的钢材外，又与模具的工作状态有关，良好的水口系统设计也是为了使模具各部分热平衡处于最佳状态，而不是恶劣的状态下，这样才能得到压铸生产的最大经济效益。
3.2浇注系统位置的选择1．使金属液充型路径减少曲折，避免过多迂回，避免卷气，散失热量，压力损耗。
2．尽量使金属液流至各部位距离相等，如开中心水口。
3．使温度分布符合工艺要求（模温、铸件温度）、尽量选择最短流程。
4．尽量采用单个水口，避免各水口的射流产生对撞，当需多处水口时，考虑射流相互促进，避免卷气，能量损耗。
5．尽量避免正面冲击型芯或型壁，减少动能损耗、卷气、流向混乱、粘模。
6．减少铸件收缩变形的倾向，使易收缩部位得到补缩、增压。
7．有利于排气。
浇注系统
设计浇口时，必须注意塑料是何种塑料，以下是指定潜水设计‘D’形或锥形入水，除客户指
定其设计外，必须遵守。
Round gate
结晶体-圆头潜浇口 Crystalline-Round Gate Nylon,PA PBT PET POM PPS
e. H的高度是能做短就做短。
f. G>H。
应用：适用于外观不允许露出浇口痕迹的胶件。对于一模多腔的胶件，应保证各腔从浇口到型腔 的阻力尽可能相近，避免出现滞流，以获得较好的流动平衡。 手机模上广泛应用。
(5)牛角水口(HOOK GATE)(图5.6)
一般用于成品向外面不能有浇口痕，而亦不能用潜水或潜顶针。
使针点浇口 拉断时不致损伤胶件，R2为(1.5～2.0)mm，
R3为(2.5～3.0)mm，深度h=(0.4～0.8)mm。
应用：其表面浇口痕迹有一定要求的塑件。
R1
δ R2 R3
第四节：浇口的选用
由于不同的塑胶材料有不同的流动性能和充填性能，所以浇口类型的选用与塑胶材 料的种类有直接的关系，进行浇口设计时一定要明确产品材料，并根据产品材料、 产品外观要求、产品结构综合考虑浇口类型和尺寸。表2所列为浇口形式与塑料种 类的适用关系。
α
β
d A
缺点：a.浇口位置容易拖胶粉。 b.入水位置容易产生烘印。 c.需人工剪除胶片。 d.从浇口位置到型腔压力损失较大。
H G
h
参数：a. 浇口直径d为0.3～1.5mm。
b. 进胶方向与垂直方向的夹角α为30°～50°之间。
c.入水嘴的锥度β为15°～25°之间。
浇注系统
4、扇形浇口（fan gate） （1）结构 （2）特点： 成型宽度较大的制品； 易于型腔气体的排出； 制品内应力小；
（三）浇口型式 1、针点浇口（pin point gate） （1）结构 （2）特点 相比较而言，浇口的位置不受限制； 对多型腔模具， 能取得浇口的平衡； 开模时，能自动切断料把，制品表面光滑 ； 对投影面积大又易变形的制品，点浇口可以防止变形；
热流道模具大都采用点浇口。 3）计算公式
D=( Q / γ) ^ 1 / 3 (cm)
以流道的断面积相等为条件，圆形流道的比表面积最小，矩形也比较小。 因此流道的形状常采用圆形、半圆形、梯形和 U 形。
2、分流道的尺寸
影响分流道尺寸的因素： 制品的体积与壁厚；主流道到型腔的距离。
圆形浇口直径： D=( Q / γ) ^ 1 / 3 (cm)
矩形浇口深度： h=( 4 Q / γ) ^ 1 / 3 (cm)
（1）结构
（2）特点
成型圆环形制品，进料均匀，易排气；
无熔接痕；
浇口去除困难。
（3）常用尺寸
同侧浇口。
7、轮辐式浇口
（spoke gate）
（1）结构
（2）特点
圆环形浇口的改进；
浇口去除容易；
制品中有熔接痕，制品强度降低。
（3）常用尺寸
同侧浇口。
8、直浇口 （1）结构 （2）特点 流动阻力小，适于大型 深制品； 注射压力直接作用在制品上，易产生残余应力； 浇口尺寸大，补料时间长； 成型薄而平制品时易变形，浇口去除困难。 （3）常用尺寸