2023/9/31§6-1澆注系統(tǒng)的組成及其設(shè)計(jì)原則

一、澆注系統(tǒng)的組成和作用四個(gè)部分分別如下：①主流道——熔體進(jìn)入模具的通道②分流道——進(jìn)行熔體流動(dòng)方面的轉(zhuǎn)換和熔體分配③澆口——連接流道與型腔之間的細(xì)短通道。有利于充模等，④冷料穴主流道末端及較長(zhǎng)分流道的末端以免冷料堵塞澆口或影響制品內(nèi)部質(zhì)量。2023/9/322023/9/33二、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則

1．流程盡可能短（保證充模行程及強(qiáng)度的前提下）①減小壓力、熱量損失，縮短充模時(shí)間②減少塑料消耗2．保證平移充模并防止制品變形和翹曲。①澆口形式的選擇大平面薄壁盒形件②澆口位置的選擇2023/9/343．防止型芯變形和嵌件位移避免正面沖擊小型芯或嵌件4．整修應(yīng)盡可能地方便去凝料（不影響外觀和使用性）5．與塑料品種相適應(yīng)成型性、流動(dòng)性合理選擇位置2023/9/35三.澆注系統(tǒng)的流變學(xué)概念

（一）澆注系統(tǒng)的流變學(xué)方程假設(shè)塑料熔體流徑澆注系統(tǒng)時(shí)服從牛頓流動(dòng)規(guī)律，對(duì)圓形流道，近似有對(duì)矩形流道近似有

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說明了熔體體積流量不僅與L、R4或wh3有關(guān)，還與和有關(guān)，而且這些因素也相互影響。2023/9/37（二）流變參量的變化與選擇

1．澆口斷面尺寸R4或wh3↑→qv↑同時(shí)ηa↑qv↓

（澆口斷面尺寸增大有個(gè)極限值）R4或wh3↓→qv↓但剪切速率↑→ηa↓qv↑

（當(dāng)剪切速率達(dá)到極限值105，小澆口下限尺寸）不能太大或太小，物及必反2023/9/382．澆口長(zhǎng)度澆口長(zhǎng)度短，阻力小，流速大，qv↑ηa↓有利于成型，保壓階段的補(bǔ)縮所以長(zhǎng)度取小值。2023/9/393．剪切速率的選擇剪切速率大，對(duì)粘度影響小，質(zhì)量穩(wěn)定，故小澆口比大澆口好4．表觀粘度的控制溫升→粘度↓但到一定溫度，影響甚小，沒有實(shí)際意義提高剪切速率→降低表觀粘度（實(shí)際意義）通過→增大注射壓力減小澆口尺寸2023/9/310四.普通流道澆注系統(tǒng)

（左圖立、臥；右圖角式）2023/9/311§6-2主流道的設(shè)計(jì)一．常用結(jié)構(gòu)形式①整體式：定位圈與主流道襯套（澆口套）一體各種變化形式很多，但只是形式上的變化，

②分體式（見下圖）為什么采用分體式？（1）便于更換，易磨損（熱的作用，反復(fù)接觸碰撞）（2）便于選材、熱處理

T8、T10熱處理，HRC55左右；拋光Ra0.8~1.62023/9/3122023/9/313二．主流道尺寸

R>噴嘴球徑1~2mm凹深h=2~5mmL盡可能短≤60mmd取4~8mm>噴嘴直徑1~2(0.5~1)mmα取2°~6°流動(dòng)性差的取大值（浪費(fèi)料）主流道大端直徑D（見下表）2023/9/3142023/9/315三．襯套的固定形式

襯套與定模板H7/m6

襯套與定位圈H9/f92023/9/316§6-2冷料穴的設(shè)計(jì)一．作用：貯冷料嘴筒的冷料頭，前鋒冷料二．開設(shè)位置①主流道對(duì)面的動(dòng)模板，大于大端直徑1mm左右②分流道末端

直接將分流道銑長(zhǎng)即可2023/9/317三．常用結(jié)構(gòu)形式2023/9/3182023/9/3192023/9/320§6-3

分流道設(shè)計(jì)分流道——主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體的流動(dòng)通道，它是熔融塑料由主流道流入型腔前，通過截面積的變化及流向改變→獲得平穩(wěn)流態(tài)的過渡段。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)能滿足良好的壓力傳遞和保持理想填充狀態(tài)，使熔體盡快流經(jīng)分流道充滿型腔，且流動(dòng)過程中壓力、熱量損失盡可能小，能將熔體均衡地分配到各個(gè)型腔。2023/9/321一、設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)：1．單腔模，一般無分流道，多腔則必有分流道2．分流道盡可能短，減小熱、壓力、塑料的損失3．分流道排布應(yīng)盡可能平衡（從主流道下端到澆口間距離相等）4．分流道的形狀2023/9/322效率：A/L（截面積/周長(zhǎng)）之比，大說明面積大，壓力損失小，L小，熱損失小常用：①圓形：效率高，但加工困難②梯形：效率較高，加工易最常用2023/9/3235．分流道的尺寸查表確定數(shù)值（見下表）根據(jù)具體因素來確定數(shù)值——材料、流道長(zhǎng)度，制品大小，綜合考慮（經(jīng)驗(yàn)公式等）見教材2023/9/3246．表面粗糙度避免將冷料帶入型腔，具有合適的切變速率和剪切熱較粗糙，Ra1.25~2.5μm，加大對(duì)外層塑料熔體的流動(dòng)阻力，使外層塑料凝固層固定。7．長(zhǎng)分流道末端有冷料穴2023/9/325§6-4澆口的設(shè)計(jì)一、澆口的作用

連接流道與型腔間一段的短通道（關(guān)鍵部分）①澆口處先凝固，以阻止熔體回流②摩擦生熱使充模容易③易于切除澆口尾料，二次加工方便④平衡進(jìn)料（多型腔）2023/9/326二、澆口種類及其應(yīng)用

1.直接澆口（中心澆口）

①優(yōu)缺點(diǎn)

壓力損失小，充模容易固化慢，成型時(shí)間長(zhǎng)，易使制品變形澆口去除較難，殘痕大2023/9/327②應(yīng)用適合于成型大而深的制品（開冷料井，以補(bǔ)縮及添冷料）③尺寸：依塑料品種和制品大小查表（仿主流道）（見下表）2023/9/3282.矩形側(cè)澆口一般開在模具分型面上①優(yōu)缺點(diǎn)·澆口位置靈活·形狀簡(jiǎn)單，易加工·不能自動(dòng)與制品分離，制品外表有殘痕②應(yīng)用中小型制品，多型腔2023/9/329③尺寸設(shè)計(jì)·經(jīng)驗(yàn)公式

t——制品壁厚（mm）A——制品外表面積（mm2）n——與塑料品種有關(guān)的系數(shù)（見上表）·經(jīng)驗(yàn)數(shù)值厚度h：0.5~1.5mm影響固化寬度w：1.5~5.0mm長(zhǎng)度L：1.5~2.5mm設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)先取小值，留修磨量2023/9/3303.扇形澆口

矩形側(cè)澆口的變異形式

寬度加寬，厚度變小①優(yōu)缺點(diǎn)寬度方向分配料流均勻，使制品中產(chǎn)生應(yīng)力很小避免制品上的流紋和取向缺點(diǎn)：加工困難②應(yīng)用：大平面板狀及薄壁制品2023/9/331③尺寸計(jì)算

長(zhǎng)度為1.3~6.0mm，前部有1mm的平臺(tái)階2023/9/3324.膜狀澆口

（平面澆口或縫隙澆口）

①適合于成型管狀及平板制品②澆口殘痕較大③長(zhǎng)取l＝0.75~1mm

厚取h＝0.7ntn——與塑料品種有關(guān)的系數(shù)（見前表）

t——制品壁厚2023/9/3335.點(diǎn)澆口（針狀澆口）①優(yōu)缺點(diǎn)·降低塑料的表觀粘度，提高料溫，便于充模·澆口位置靈活，澆口附近變形小·截面尺寸小，開模時(shí)可自動(dòng)拉斷，澆口殘痕小，易實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化缺點(diǎn)：需要大注射壓力，澆口凍結(jié)固化快，不利于補(bǔ)縮模具費(fèi)用高——三板式雙分型面或二板式熱流道2023/9/334②適用

（圖c阻力小、含玻纖塑料；圖d利于補(bǔ)料）

適合于注射成型流動(dòng)性好的熱塑性塑料，廣泛應(yīng)用于單腔、多腔或多澆口的注射模中。③尺寸設(shè)計(jì)

d=0.206t—制品壁厚；A—制品外表面積常?。簼部谥睆絛=0.5~1.8mm澆口長(zhǎng)度l=0.5~2mm2023/9/335【注】成型薄壁制品時(shí)，在點(diǎn)澆口附近易產(chǎn)生變形甚至開裂，故在不影響使用前提下將澆口對(duì)面壁厚增加，并以圓弧過渡。（見下圖）2023/9/3366.潛伏式澆口

①可自動(dòng)切斷（二板式）②不影響制品美觀模具單分型面（二板式）③尺寸參照點(diǎn)澆口，與分型面夾角α＝30~55°

分流道頂端與制品留h＝2~3mm2023/9/3377.護(hù)耳澆口矩形澆口和耳槽組成。熔體經(jīng)澆口后沖擊耳槽側(cè)面，改變料流方向，降低流速，平穩(wěn)均勻進(jìn)入型腔，防止小澆口對(duì)型腔注射時(shí)產(chǎn)生噴射現(xiàn)象。主要用于流動(dòng)性較差的塑料。如：PC、PMMA、HPVC等。缺點(diǎn)：注射壓力較高，成型后去除耳槽較麻煩。2023/9/338[注]常用塑料所適應(yīng)澆口形式2023/9/339三、澆口的位置

1.避免引起熔體破裂2023/9/3402.設(shè)置在塑件最大壁厚處

料流從厚壁流向薄壁，以保證壓力有效地從厚壁傳遞到薄壁處，有利補(bǔ)塑，防止產(chǎn)生縮孔和凹痕。3.有利于排氣2023/9/3414.有利于減少熔接痕和提高熔接痕強(qiáng)度2023/9/3422023/9/3435.防止型芯變形2023/9/3446.考慮塑件的收縮變形及分子取向2023/9/3457.考慮塑件外觀

8.避開承載部位2023/9/346四、流動(dòng)比的校核

驗(yàn)證在壓力、溫度確定的條件下，熔體所能流動(dòng)的最大距離是否在允許范圍內(nèi)。（大型塑件）流動(dòng)比的概念：塑料熔體在型腔內(nèi)流動(dòng)的最大流程與其厚度之比。流動(dòng)比的計(jì)算2023/9/3472023/9/3482023/9/349§6-5澆注系統(tǒng)的平衡進(jìn)料

一、一模多腔的平衡1．平衡式澆注系統(tǒng)型腔相同，分流道到澆口的形狀、長(zhǎng)度、冷卻條件等完全相同。2023/9/3502．非平衡式澆注系統(tǒng)型腔相同距離不同（型腔至主流道）型腔不同距離不同2023/9/351根據(jù)澆口平衡系數(shù)來計(jì)算

AG—澆口截面積（mm2）LR—主流道中心至澆口流動(dòng)通道的長(zhǎng)度（mm）LG

—澆口的長(zhǎng)度（mm）給定一個(gè)AG

，求出K，再根據(jù)K求其它的AG

→確定w、h。2023/9/3522023/9/3532023/9/3542023/9/355二、一模一腔多澆口澆注系統(tǒng)的平衡1．平衡澆口以減小制品變形平衡注射有利于減小制品的變形2023/9/3562．平衡澆口有利于均勻進(jìn)料A、B兩澆口處均勻進(jìn)料，改善熔體流動(dòng)的不平衡性2023/9/3573．平衡澆口以控制熔合紋的位置如箱形制品，材料PA6，設(shè)計(jì)六種澆口設(shè)置方案（見下圖）2023/9/3582023/9/359§6-6排氣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一、排氣結(jié)構(gòu)的作用將成型時(shí)產(chǎn)生的氣體及時(shí)排出模腔，避免制品形成氣孔、接縫、表面輪廓不清等缺陷。2023/9/360二、排氣方式1.利用分型面排氣（下圖a）2.利用配合間隙排氣（下圖b、c、d、e）3.開設(shè)排氣槽（下圖f）4.利用排氣銷排氣（P100圖6.40）5.強(qiáng)制性排氣——設(shè)排氣桿或真空泵抽氣2023/9/3612023/9/362三、排氣槽的形狀1．絕大多數(shù)模具都可自然排氣2．需開排氣槽時(shí)，試模后開小于0.05mm深的排氣槽，不可太深，否則會(huì)嚴(yán)重溢料；寬1