模具浇注系统的设计
模具设计-浇注系统
模具设计-浇注系统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动通道﹐其由主流道﹑分流道﹑浇口及冷料穴组成。
1.1.主流道主流道是指从注射机喷嘴与模具接触的部位起﹐到分流道为止的这一段。
主流道一般设计成圆锥形﹐角度为2°～4°。
1.2.分流道分流道是指主流道与浇口之间的这一段﹐它是熔融塑料由主流道流入型腔的过渡段﹐也是浇注系统中通过断面变化和塑料转向的过渡段﹐能使塑料得到平稳的转换。
1.2.1.分流道的形状有圆形﹑半圆形和梯形等几种﹐从减小压力和热量损失的角度考虑﹐圆形流道是最优越的流道形状。
当分型面是平面或曲面时﹐一般采用圆形流道；细水口模一般选用梯形流道﹐当流道只开在前模或后模时﹐则选用梯形流道。
1.2.2.当塑件采用多浇口进浇以及一模多腔早时﹐要充分考虑进胶的均匀性﹐尽可能做到平衡进胶。
1.2.3.设计分流道大小时﹐应充分考卢制品的大小﹑壁厚﹑材料流动性等因素﹐流动性不好的材料如PC料其流道应相应加大﹐并且分流道的截面尺寸一定要大于制品壁厚﹐同时应选择合适的长度。
流道长则温度降低明显﹐流道短则剩余应力大﹐容易产生“喷池”。
1.2.4.梯形流道﹕W一般为5—8mm﹐H一般为4—6mm﹐H/W=2/31.2.5.分流道表面不要求很光﹐表面粗糙度一般达Ra3.2～1.6即可﹐因为分流道的表面稍有不光滑﹐就能使熔料的冷却皮层固定﹐有利于保温﹔浇口的表面粗糙度不能高于Ra0.4﹐否则易产生摩擦阻力。
1.3.浇口浇口是指分流道与塑件之间的狭窄部分。
它能使分流道输送来的熔融塑料的流速产生加速度﹐形成理想的流态﹐顺序﹑迅速地充满型腔﹐同时还起眷封闭型腔防止熔料倒流的作用﹐并在成型后便于使浇口与塑件分离。
常见浇口类型有直接浇口﹑侧浇口﹑潜伏式浇口﹑点浇口等多种。
设计时对大型单一型腔制品成型效果好﹐需注意唧嘴底部与产品之间是否要隔一段距离。
1.3.2.侧浇口侧浇口设置于制品分型面处﹐制品允许有浇口痕迹才可采用﹐侧浇口包括边缘浇口和搭接浇口﹐其浇口尺寸与制品壁厚﹑大小﹑材料等诸多因素有关﹐一般规格如下图﹕边缘浇口与搭接浇口的选择如下图﹕ 选择浇口位置时﹐就防止制品产生滞留现象﹐应远离厚﹑薄交接处﹐从厚的地方进浇﹐避免浇口正对柱位﹑碰穿位﹐防止型芯因冲击而变形。
注塑模具设计：第二章：浇注系统
第二章浇注系统注塑机喷嘴中熔融的塑料，经过主流道，分流道，最后通过浇口进入到模具型腔，然后经过冷却固化，得到所需要的制品。
所以注塑模具的浇注系统是指从注塑机喷嘴到型腔为止的塑料熔体的流动通道。
因为热塑性塑料的热传导率较低，流道中冷凝的表皮对芯部熔融的塑料祈祷保温作用，所以保证了流道芯部的塑料继续流动。
来自熔融的塑料的热加上由于流动摩擦二产生的摩擦热等于高温塑料与低温模具热交换所产生的热损失。
如果增加注射速度，冷凝层由于受到流动产生的高摩擦热而会变薄。
即：高速注射与低速注射对于冷凝层厚度影响的差别是比较明显的。
这就是为什么高压、高速注射容易将型腔填充饱满的主要原因之一。
浇注系统的型制与流动性为减少与热量的损失，必须使流道的表面积与体积之比保持最小，因为具有最小表面积与最大体积的形状是圆柱形，所以圆柱形是最优越的流道形状。
主流道从注射机喷嘴到分浇为止的熔融塑料的流动通道。
1）定模部分由整体构成2）定模部分由两块模板所构成3）最普遍常用的主流道结构，是以浇口套的形式镶入模板中，为防止被喷嘴撞伤，采取淬火处理主流道的基本尺寸取决于两个方面：1，塑料的种类，所成型的制品质量和壁厚大小。
2与注射机喷嘴的几何参数有关。
浇口套的求半径比喷嘴的球半径大2~5mm，脱模斜度一般最小不低于1°，最大不超过4°。
因为，主流道的脱模斜度不能过大，否则在注塑时会产生涡流和流速过慢等现象主流道应保持光滑的表面，避免留有影响塑料流动或脱模的尖角毛刺等。
而且在主流道的末端还应设置冷料井以防止制品中出现固化的冷料（最先流入模具的塑料）。
设置冷料井，以便将这部分冷料存留起来。
这一点对分流道也同样重要。
分流道分流道可以理解为从主流道末端开始到浇口为止的塑料熔体的流动通道。
鉴于圆形截面的浇道必须设置在以分型面为界的动、定模两部分，所以对制造工艺要求较高，且启模时，分流道中经过冷却固化的塑料留在动、定模内是随机的。
所以实际制造中，U 性截面分流道或梯形截面的分流道比较常用，虽然热量损失较大一点，但加工制造比较简单，并且启模时，冷料留在动定模哪一部分，将是确定的。
模具浇注系统的设计原理
模具浇注系统的设计原理模具浇注系统是一种工业生产中常用的设备，用于将液态材料注入模具中，形成所需的产品形状。
它具有精确控制浇注过程、提高生产效率和产品质量等优点。
模具浇注系统的设计原理主要包括浇注过程控制、模具设计和与其他设备的协同工作等方面。
首先，模具浇注系统的设计原理涉及浇注过程的控制。
控制浇注过程是保证产品准确性和质量的关键。
在浇注过程中，需要控制液态材料的流动速度、浇注时间、温度等因素，以确保产品形状和尺寸的准确性。
这一过程需要使用传感器和控制器等设备监测和调节浇注参数。
传感器可以实时监测液态材料的流动速度和压力等参数，并将这些数据传输给控制器。
控制器则根据传感器数据调整浇注设备的工作状态，以实现准确的浇注过程控制。
其次，模具浇注系统的设计原理还需要考虑模具的设计。
模具是决定产品形状和尺寸的关键因素之一。
模具的设计需要根据产品的要求确定模具的形状、材料和开发方式等。
模具浇注系统要根据模具的形状和尺寸进行相应的调整和优化，以确保浇注过程的准确性和稳定性。
例如，对于需求复杂形状的产品，可以采用多腔模具设计，以提高生产效率和产品质量。
此外，模具浇注系统的设计原理还涉及与其他设备的协同工作。
在工业生产中，模具浇注系统通常需要与其他设备进行联动工作，以实现自动化生产。
例如，模具浇注系统可以与机器人手臂或传送带等设备配合使用，实现自动化的生产流程。
这需要设计合理的工作流程和设备间的信号传输机制，以实现协同工作和生产效率的提高。
综上所述，模具浇注系统的设计原理涉及浇注过程控制、模具设计和与其他设备的协同工作等方面。
通过精确控制浇注过程、优化模具设计和与其他设备的协同工作，模具浇注系统可以提高生产效率和产品质量，满足工业生产的需求。
《金属压铸工艺与模具设计》浇注系统及排溢系统设计
浇注系统和排溢系统的案例分 析
通过多个实际案例的分析，我们将深入了解浇注系统和排溢系统的设计过程 和关键技术，以及对最终产品质量的影响。
总结与展望
浇注系统和排溢系统的设计对金属压铸工艺至关重要。通过综合考虑各种因 素和采用合理的设计方法，可以提高产品质量、减少不良品率、降低制造成 本。
金属压铸工艺与模具设计
欢迎来到《金属压铸工艺与模具设计》浇注系统及排溢系统设计的演示。本 演示将探讨浇注系统和排溢系统的设计重要性、关键组成部分、设计原则与 考虑因素、设计步骤和方法、以及案例分析。让我们开始吧！
浇注系统设计的重要性
浇注系统设计是金属压铸工艺中至关重要的一步。它直接影响到产品的质量 和性能，包括去除气体和杂质、冷却均匀和填充性良好等。
浇注系统的三个关键组成部分
浇注系统通常由浇注系统入口、浇注系统道架、以及浇注系统出口组成。每 个组成部分的设计都需要考虑材料流动和热量传递等因素。
浇注系统的设计原则与考虑因素
浇注系统的设计应遵循原则，如缩短流动路径、减少涡流和飞溅等。同时需要考虑材料的流动性、冷却效果、 压力损失、和模具制造技术等。
浇注系统设计的步骤和方法1Fra bibliotek几何设计
2
绘制浇注系统几何图形，包括道架布置、
入口设计等。
3
制造和安装
4
根据设计图纸制造浇注系统零件，并在 模具上进行安装和调试。
需求分析
理解产品要求和压铸过程，确定浇注系 统的要求。
计算仿真
使用压铸仿真软件进行模拟，评估浇注 系统的性能和优化设计。
排溢系统的作用和设计原则
注塑模具浇注系统设计素材
因此，设计时应尽量避免主流道偏离 模具中心，但在侧浇口浇注系统中，常常 由于以下原因，主流道位置必须偏离模具 中心： ①一模多腔中的制品大小悬殊； ②单型腔，制品较大，中间有较大的碰穿 孔，可以从内侧进料。但中间碰穿孔偏离 模具中心。
如果主流道偏离模具中心不可避免，那 么，可以采取三种措施，来避免或减轻不 良后果对模具的影响： ①增加推杆固定板导柱(中托边)来承受顶 棍偏心产生的扭力； ②模具较大时，也可采用双顶棍孔或多 顶棍孔，使推杆固定板受到多点推力的作 用时，较易平衡推出； ③采用倾斜式主流道，避免顶棍孔偏心 (见图)
(2)型腔的数量
它决定分流道的走向、长短和大小。
(3)壁厚及内在外观质量要求
这些因素决定了浇口的位置和形式，最 终决定分流道的走向和大小。 注意：如果要采用自动化注塑，则分流 道必须确保在开模后留在后模，且容易推 落。
分流道的布置
在确定分流道的布置时，应尽量使流道 长度最短。但是，塑料以低温成型时，为 提高成型空间的压力来减少成型制品收缩 凹陷时，或欲得壁厚较厚的成型制品而延 长保压时间，减短流道长度并非绝对可行。 因为流道过短，则成型制品的残留应力 增大，且易产生飞边，塑料的流动不均， 所以流道长度应以适合成型制品的质量和 结构为宜。
(4)主流道应设计在浇口套内
主流道尽量避免直接做在模板内，或采 用镶拼结构，以防塑料进入接缝造成脱模 困难。
(5)主流道应尽量和模具中心重合
避免浇口套位置偏心或采用倾斜式主流 道。
倾斜式主流道设计
倾斜式主流道设计
一般地，要求主流道的位置应尽量与模具中心 重合，否则会有如下不良后果。 ①主流道偏离模具中心时，导致锁模力和胀型 力不在一条线上，使模具在生产时受到扭矩的作 用，这个扭矩会使模具一侧张开产生飞边，或者 使型芯错位变形，最终还会导致磨具导柱，甚至 注射机拉杆变形等严重后果。 ②主流道偏离模具中心时，顶棍孔也要偏离模 具中心，制品推出时，推杆板也会受到一个扭力 的作用，这个扭力传递给推杆后，会导致推杆磨 损，甚至断裂。
模具浇注系统的设计原则
模具浇注系统的设计原则①保证塑料熔体流动平稳设计浇注系统时，应注意使系统与模具中的排气结构相适应，使系统具有良好的排气性，从而保证塑料熔体经过系统或充填模腔时不发生涡流和紊流，以使制品获得良好的成型质量。
②流程应尽量短在充足成型和排气要求的前提下系统长度应尽量短，各段应尽量平直，以使塑料熔体在模具中的流程尽量短而且不发生弯曲，从而可减小注射压力和熔体的热量损失，并缩短熔体充模时间。
③防止型芯变形和嵌件位移设计浇注系统时，应尽量避开通过系统的塑料熔体正面冲击模腔内尺寸较小的型芯或嵌件，以防止熔体的冲击力使型芯发生变形或使嵌件发生位移。
④修整应尽量便利修整指制品成型后对其外观所做的各种修整工作，其中包括去除制品上的浇注系统凝料。
为了便利修整并无损制品外观和使用性能，浇注系统在模具中的位置和形状，尤其是浇口的位置和形状应尽量依据制品的形状和使用要求确定。
⑤防止制品变形和翘曲设计浇注系统时，应考虑如何减轻浇口相近的残余应力集中现象，以防止因应力过大而导致制品发生变形和翘曲。
例如对于深度很浅的大平面聚乙烯、聚丙烯制品若采纳料流速度较大的直接浇口成型，由于注射压力直接作用在制品上加之这些塑料取向本领较强，所以成型后很简单在浇口相近残余较大的时效应力和取向应力，并导致制品发生翘曲变形，为此可改换多点浇口形式。
但是应当指出，采纳多点浇口成型制品时，由于各浇口相近收缩与其它部位不等，也特别简单引起制品整体翘曲变形，尤其对于大型薄壁制品，使用多点浇口时特别要注意此问题、⑥应与塑料品种相适应不同的塑料具有不同的流动性，特别是对硬质聚氯乙稀、聚丙烯酸酯和聚甲醛等成型性差的塑料，其流道和浇口的选择是否合适，对于制品的性能、外观以及成型周期和生产成本都有很大影响。
另外，有些塑料还会由于浇口设计不当而导致浇口表壁与熔体之间产生较大摩擦，从而引起塑料褪色。
⑦合理设计冷料穴冷料穴设计不当，简单使制品发生成型缺陷。
假如冷料穴失效，使前锋冷料进入模腔会导致制品产生冷疤或冷斑。
塑料件模具设计--浇注系统设计
（6）轮辐式浇口
轮辐式浇口的适用范围类似 于盘形浇口，带有矩形内 孔的塑件也适用，但是它 将整个周边进料改成了几 小段直线进料。这种浇口 切除方便，流道凝料少， 型芯上部得到定位而增加 了型芯的稳定性。
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（7）护耳式浇口
它在型腔侧面开设耳槽，熔体通过浇口冲击在 耳槽侧面上，经调整方向和速度后再进入型 腔，因此可以防止喷射现象，是一种典型的 冲击性浇口，它可减少浇口附近的内应力， 对于流动性差的塑料极为有效，浇口应设置 在塑件的厚壁处。
这种浇口的去除比较 困难，痕迹大
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（8）点浇口
点浇口又称针点浇口或菱形浇口，是一 种截面尺寸很小的浇口，俗称小浇口。 这类浇口由于前后两端存在较大的压力 差，能较大地增大塑料熔体的剪切速率 并产生较大的剪切热，从而导致熔体的 表观粘度下降，流动性增加，有利于型 腔的充填。
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（8）点浇口的设计形式
图a所示为直接式，直径为d的圆锥形的小端直接与塑件相 连。
图b所示为圆锥形的小端有一段直径为d、长度为l的点浇口 与塑件相连。这种形式的浇口直径d不能太小，浇口长度l 不能大长，否则脱模时浇口凝料会断裂而堵塞住浇口，影 响注射的正常进行。上述两种形式的点浇口制造方便，但 去除浇口时容易相伤塑件，浇口也容易磨损，仅适于批量 不大的塑件成型和流动性好的塑料。
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 要对中大型筒类、壳类塑件型腔起引料和进料后的施压作用。
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1、浇口的类型
（1）直接浇口（又称主流道形浇口）
在单型腔模中，熔体直接流入型腔，因 而压力损失小，进料速度快，成型比 较容易，对各种塑料都能适用。它传 递压力好，保压补缩作用强，模具结 构简单紧凑，制造方便。
Moldflow设计指南——浇口及浇注系统
流长缩短至900 mm， 所需充模压力降低
熔体大部分单向流动， 初期辐射状流动区较大
流长缩短至800mm 熔体单向流动较好
产生了较多的熔接线
浇口设计
Moldflow在浇口设计中的应用示例
成型窗口
不可行区：充模压力 高于额定注射压力的 80%（流长过长导致）
厚度h约为0.8mm~4.8mm 宽度为1.6mm~6.4mm
浇口设计
浇口类型
手工去浇类浇口
薄膜浇口
相当于扇形浇口的简化 版，不能获得平坦的熔 体流动前沿
薄膜浇口：由直流道、 熔体分配流道和浇口面 组成；熔体分配流道长 与制件进胶尺寸相当
常用于注射丙烯酸制品 和翘曲度要求很高的平 板制品
厚度h约为0.25mm~0.63mm 长L为0.63mm
浇口处熔体流动的压力降由传热控制，工艺条件的微小变 化会给熔体充模流动方式带来很大改变
浇口处易发生迟滞现象 浇口处熔体流动不稳定，会形成很大的压力降 浇口的加工误差和摩擦磨损对流经浇口的熔体压力降影响
极大 通过浇口调整来实现的流动平衡，成型窗口很小，其流动
平衡极易被工艺参数的微小波动破坏
浇注系统设计
牛角浇口/香蕉入水： 镶块加工
浇口设计
浇口类型
自动去浇类浇口
热流道浇口
无浇注系统凝料，热流道（浇 口）模具也称无流道模具
成型保压时间 由浇口附 近的制件冻结程度控制
浇口设计
浇口类型
自动去浇类浇口
阀浇口
增设阀针 可控制保压时间 浇口可更大，浇口痕更光滑 可生产出质量更加稳定的塑 料制品
主讲：匡唐清
华东交通大学 材料工程系
主要内容
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浇注系统的设计
浇注系统包括主流道，分流道，浇口，冷料穴四部分组成！涉及到定位环，唧嘴，拉料针，机械手，热流道等。
1定位环与唧嘴的选择：
2主流道可以理解为从喷嘴开始到分流道为止的这一段的塑胶流动通道。
与注塑机喷嘴在同一轴线上。
涉及到的配件常是唧嘴。
主流道的斜度常单为1-1.5度，斜度太小，粘前模，斜度太大，产生涡流。
常见的尺寸见附图：
3分流道尽可能平衡分布，也就是所有的流道长度是一致的，常见的形状为圆形，梯形。
从压力损失的角度来看，尽可能的用圆形流道。
细水口模用梯形流道较多！U形流道是梯形流道的变种。
常见的尺寸见附图：
4浇口：连结模穴与流道。
他的设计多为经验数据，有二点得注意：一是浇口的横切面积越水越好，长度越短越好，这是为了保证胶件的质量以及减少胶料通过时压力损失。
二浇口需细而长，容易冷却和防止过量的塑胶倒流。
浇口常用的有几种方式：侧面进胶，搭底入水，扇形入水，潜水，牛角入水。
以及点浇口。
具体见附图：
流道尽可能采取平衡流道。
如果不能获得平衡的流道，可以用浇口平衡法。
这种适应于同一产品多穴的模具，浇口的平衡法有二种：一是改变浇口的长度，二是改变浇口的切面积。
另一种情况，模穴有不同的投影面积时，浇口也需要平衡，常采用的一种方法，先定出其中一穴的浇口尺寸，与投影面积求个比值，然后利用这个比值求出各穴的浇口尺寸，试模后根据实际情况修正。
5冷料穴设计：作用：储存冷胶，防止跑入型腔，而形成缺陷。
所以，流道的末端都应该设
置冷料穴，同时，还得有排气。
一般冷料穴的长度在2
倍流道的直径。
6拉料针：拉住水口料的作用。
见附图；
7机械手：三板模中，为了方便机械手抓取水口料，特在在水口料上作一定位，如附图所示。
总结：
由于人才成本的上升，在选择进胶方式的时候，优先选用全自动的生产。
大水口的模胚，优先选用潜水，而潜水中优先选择潜胶位，其次筋位，最后顶针。
牛角进胶，加工困难，同时易在进胶点背面由于应力的作用形成明显的缺陷，用得并不多。
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