第三章第三节

（6）圆环形浇口：它主要用于圆筒形制品或中 间带有孔的制品。可以使进料均匀，在整个圆周 上取得大致相同的流速，空气容易顺序排出。典 型厚度为0.25~1.6毫米，浇口台阶长约1毫米
（7）轮辐式浇口：它的适用类似于圆环形浇口， 但是它把整个圆周进料改成了几小段圆弧进料。 这样不但浇口去除方便，浇口回头料较少，同时 还由于型芯上部得以定位而增加了型芯得稳定性。 深0.8~1.8毫米，宽1.6~6.4毫米
（3）小浇口可以控制并缩短补料时间，从 而降低制品内应力。 （4）降低了模塑周期。 （5）在多腔模中，小浇口可以平衡各型腔 的进料速度 （6）便于制件修整，小浇口可以用手工快 速切除，或在脱模时，利用特殊的模具结构自 动切除。
小浇口的缺点： 过小的浇口会造成太大的流动阻力， 延长进料时间。 对于高粘度塑料熔体、剪切速率对表 观粘度影响小的塑料熔体、大型制品、 壁厚制品不宜采用小浇口。
（8）爪浇口：它适用于管状制件，尤其使用于制 件内孔较小的管状制件和同心度要求高的制件。 由于型芯的顶端伸入定模内，起到定位作用，避 免了弯曲变形，保证了同心度。
（9）护耳式浇口：通过小浇口的塑料由于摩檫生热，可 以改善其流动性，塑料冲击在凸出块对面的壁上，从而降 低了速度，改变了流向，均匀的进入型腔。凸出块的长度 L＝15~20毫米，宽度w＝L／2，厚度为进口处型腔断面厚 度的7／8，浇口在凸出块的侧面l／2处，宽1.6~3.2毫米， 深度与凸出块深度相同，台阶长1毫米。
浇口是浇注系统的关键部分，浇口的形状 和尺寸对制件质量影响很大，浇口在大多数情 况下，系整个流道中断面尺寸最小的部分，一 般浇口的断面积与分流道的断面积之比约为 0.03~0.09。
小浇口的优点： （1）小浇口可以增加物料通过时的流速， 同时浇口前后两端有较大的压力差，这样可以 明显地降低某些非牛顿塑料熔体的表观粘度， 使充模容易。 （2）小浇口处有较大的摩擦阻力，塑料熔 体通过浇口时，一部分能量转变为摩檫热，使 塑料熔体的温度明显升高，温度上升也会降低 表观粘度，增加流动性，这对提高薄壁制件或 带有精细花纹的制品的质量是有好处的。
制品断面各处的取向情况，如图所示，a 是中 心层，定向最小；b是内层，定向较大；c是外层， 定向最大；d是表层，未定向。
3 倒流（泄料）阶段（t2~t3） 补料入模的阶段结束后，注射机的活塞或 螺杆停止施压而退回至原始位置，这时型腔中 压力将比浇口前方的压力高，如果浇口尚未完 全冻结就会发生型腔内物料通过流道系统倒流 的现象。倒流一直进行到随着温度进一步降低， 浇口完全冻结时为止，或直到型腔内压力与外 界压力相等时为止。
（4）扇形浇口：常用来成型宽度较大的薄片状 制品。深0.25~1.6毫米、宽6毫米至浇口边型腔 宽度的1／4
（5）平缝式浇口：对于大面积的扁平制件，可以采用平 缝式浇口。它降低了制件的内应力，特别是减少了因取向 而产生的翘曲，提高了制件质量。平缝式浇口较薄 (0.25—0.65毫米)，但宽度很大，其宽度为浇口边型腔宽 的1/4至此边的全宽，浇口台阶长约0.65毫米
一概 述
1、浇注系统是指模具中从注射机喷嘴开始到型 腔为止的塑料流道通道。 2、分类：可分为普通浇注系统和无流道浇注系 统两大类型。 3、设计浇注系统考虑的因素 1）了解塑料及其流动特性 2）综合考虑浇注系统中型腔内温度、压力、 剪切速率对充模情况及制品的影响 3）制品的要求、多腔模型腔的数量、注射机 形式
4 浇口封闭后的冷却阶段（t3~t4）

矩形区域既为允许的开模区域，实际操作时制 品冷到TS即可脱模，过份的冷却是不经济的，因 此合理的操作区域是图上恒定密度线1、3之间的 区域，而2线在零压力下开模是最理想的情况。
（四）普通浇注系统的设计 1 主流道的设计

（1）在卧式或立式注射机用的模具中，主流道 垂直于分型面，为了使凝料从主流道中拔出，设 计成锥形，具有2度~6度的锥角，内壁有▽8以上 的光洁度，其小端直径常见为4~8毫米，主流道 的长度由定模板厚度确定。由于主流道要与高温 的塑料和碰嘴反复接触和碰撞，所以模具的主流 道部分常设计成可拆卸更换的主流道衬套，以便 选用优质钢材单独进行加工处理。
3 有利于流动，排气和补料
4 减少熔接痕增加熔接牢度
为了减少制件上熔接痕的数量，在塑料流程不 太长的时候，如无特殊要求，最好不要开设一个 以上的浇口，如图所示，但对于大型板状制件也 应兼顾内应力和翘曲变形问题。
同理，圆环式浇口无熔接痕，而轮幅式浇口则 有，如图所示，A为熔接痕。
为了增加熔接的牢度，可以在熔接处外侧开 一冷料井，使前锋冷料溢出，如图所示
充模过程是非等温不稳定流动，当塑料通过注射机 的喷嘴、浇注系统中断面狭窄的地方(如浇口)时，由于 摩擦生热使料温上升，如果充模速度很慢则又会在流 动中使料温逐渐降低，但在多数情况下，由于充模速 度较快，又由于高温的塑料解体与冷模壁接触时形成 的冻结层有绝热作用，可以认为在冻结层内流动的塑 料熔体温度基本不变，可以按此温度来决定表现粘度 等值。 塑料熔体与模具接触而冻结的表层并不发生定向， 但内层塑料继续流动则由于剪切作用，在紧靠冻结层 处产生定向。这一阶段由于料温较高定向程度较小。
2 考虑定向方位对塑件性能的影响
一般来说注射塑件应尽量减少在流动方向上 由于充模和补料而造成的定向作用。浇口开在A 的位置定向与周向应力方向垂直，此制件使用几 个月后即开裂；浇口开在B的位置，定向顺着周 向应力的方向使应力开裂现象大为减少。
如图所示的大型平板形制件，如果只用一个中 心浇口，制件将出现翘曲变形。
3 分流道的设计
（1）圆形断面分流道：热量不易散失、阻力小，但制造困难 （2）梯形断面分流道：易于机械加工，热量、阻力损失均不大。其 中：h=2/3 w,x=3/4 w （3）U形断面分流道：与（2）基本相同. 其中：h=5/4 R （4）半圆形断面分流道：比表面积较大，不常用 （5）矩形断面分流道：比表面积较大，不常用
图b：
6 防止料流将型芯或嵌件挤压歪变形
对于有细长型芯的圆筒形制件，应避免偏心 进料，以防型芯弯曲，如图所示， a的进料口不 合理，b采用两侧进料可以防止型芯弯曲，c是采 用顶部中心进料，效果最好。
下图所示为一聚碳酸酯矿灯壳体，塑料由端 部进料。当进料口较小时，m处的流速比H处流速 大，m处首先充满，这样就产生了侧向P1和P2， 加上型芯长达150毫米，以致产生弹性形变，使 制件难以脱模而碎裂。
式中w—矩形流道之宽 h—矩形流道之深 （1）压力损失随着流动长度L增加而增大，流道 和型腔长度愈长，压力损失就越大。
（2）压力损失和流道及型腔断面尺寸有关，对 圆形流动通道与流道半径四次方成反比，对矩 形流动通道与流道深度三次方及流道宽度成反 比，即流道断面尺寸愈小，压力损失愈大，矩 形流道深度对压力降影响比宽度影响大的多。 （3）压力损失和熔融塑料表观粘度成正比，即 粘度愈大压力损失也愈大。
2 向模内补料阶段（t1~t2） 在充模阶段结束后，在注射机螺杆或 活塞推动下高压补入塑料，型腔内压力 升高到最大值，但是由于冷却收缩，塑 料的体积缩小，少量的塑料通过流道和 浇口继续进入型腔，一直到浇注系统(关 键是浇口处)的塑料冻结为止。
如果没有补料阶段，制品会由于收缩而形成 凹陷、缩孔或收缩率过大等缺陷。但补料时间 过长也是不利的，因为随着时间的推移，冻结 层愈来愈厚，熔融塑料层的温度也逐渐降低， 其粘度渐渐增高，在高粘度下由于补料引起的 剪切流动特别容易使链状的分子沿剪切流动的 方面取向，聚合物在此状态下冷却至软化点以 下，取向即被冻结。这种在一定深度范围内的 高度冻结取向造成了制品的内应力，甚至引起 制品的应力开裂，或翘曲变形。
第三节 浇注系统设计
基本要求: 了解模具普通浇注系统的组成，塑料熔体的流动行为，模具型腔 压力周期，普通浇注系统中主流道、冷料井和拉料杆、分流道、 浇口的设计。 重 点： 正确掌握普通浇注系统的组成，普通浇注系统中主流道、冷料井 和拉料杆、分流道、浇口的设计。 难 点： 准确掌握普通浇注系统中主流道、冷料井和拉料杆、分流道、浇 口的设计。
思考题
1、为什么说“浇口尺寸越大越容易充模”和 “浇口尺寸越小越好”都是错误的? 2、为什么点浇口能获得非常广泛的应用?何种情 况不宜采用点浇口? 3、普通浇注系统由哪几部分组成?各部分的作用 和设计要求是什么? 4、试比较“Z”形拉料杆、倒锥形拉料杆和球形 头拉料杆的动作特点和适合的应用情况。 5、试述浇口开设位置对塑件质量的影响。 6、试比较平衡式与非平衡式布置的优缺点。

（2）主流道与喷嘴接触处多做成半球形的凹坑， 二者应严密地配合，以避免高压的塑料从缝隙中 溢出。一般凹坑的半径R2应比喷嘴头半径R1大 1~2毫米，如若相反，则主流道凝料将无法脱出， 如图所示。
（3）定位环的设计

（4）在角式注射机用模具中，主流道开设在 分型面上，一般设计成等粗的圆柱形
2 冷料井和拉料杆的设计
常见的浇口形式有下述十种： （1）针点式浇口：针点浇口的直径为0.3~2毫米 (常见为0.5~1.8毫米)，台阶长度为0.5~2毫米，常 见为0.8~1.2毫米。
制件尺寸较大
薄壁制件
（2）潜伏式浇口：进料部分一般选在制件侧面较 隐蔽处，使不致影响制品的美观。
（3）边缘浇口：边缘浇口一般开在分型面上， 在制件边缘进料。它可以分别调整充模时的剪切 速率和浇口封闭时间。深0.5~2.0毫米，通常取制 品最大壁厚的1／3~2／3，宽1.5~5毫米，台阶长 l.0~2.5毫米
（1）带Z型头拉料杆的冷料井：在冷料 井底部有一根和冷料井公称直径相同的Z 型头的顶杆，称为拉料杆，这是最常用 的形式。
（2）带球形头拉料杆的冷料井：塑料进入冷料井 后，紧包在拉料杆的球形头上，开模时即可将主 流道凝料从主流道中拉出。
（3）无拉料杆冷料井：在主流道对面的动模板 上开一锥形凹坑，为了拉出主流道凝料，在锥 形凹坑的锥壁上平行于相对锥边钻有一深度不 大的小孔，分模时靠小孔的固定作用将主流道 凝料从主流道中拉出，顶出时顶杆在制件上或 分流道上，这时冷料头先沿着小孔的轴线移动， 然后被全部拔出。