普通高等教育“十二五”規(guī)劃教材塑料成型工藝與模具設計緒論注射模具中從注射機噴嘴開始到模腔為止的塑料流動通道稱作澆注系統(tǒng)。通過澆注系統(tǒng)向型腔中的傳質(zhì)、傳壓、傳熱情況決定著塑件的內(nèi)在和外觀質(zhì)量。澆注系統(tǒng)的布置和安排影響著塑料成型的難易程度和模具的復雜程度。第七章澆注系統(tǒng)設計7.3主流道設計7.1澆注系統(tǒng)的組成及其作用7.7排氣系統(tǒng)設計7.6冷料穴的設計7.5澆口設計7.4分流道設計7.2澆注系統(tǒng)的平衡進料設計7.1澆注系統(tǒng)的組成及其作用

1.澆注系統(tǒng)的類型圖7-1直澆口式普通澆注系統(tǒng)7.1.1澆注系統(tǒng)的類型、組成及作用1）直澆口澆注系統(tǒng) 概念：主流道的軸線垂直于模具分型面用途：適用于立式和臥式注塑機。2）橫澆口澆注系統(tǒng) 概念：主流道的軸線平行于模具分型面

用途：適用于角式注塑機。圖7-2橫澆口式普通澆注系統(tǒng)1.澆注系統(tǒng)的類型7.1.1澆注系統(tǒng)的類型、組成及作用（1）主流道：是連接注射機噴嘴與分流道的一段料流通道。是模具進料的入口，可將熔體從噴嘴引入到模具。圖7-3澆注系統(tǒng)實體結(jié)構組成2.澆注系統(tǒng)的組成及作用7.1.1澆注系統(tǒng)的類型、組成及作用（2）分流道：

主流道與澆口之間的一段料流通道。

用于一模多腔和一腔多澆口時，將熔體分配至各型腔或同一型腔的各處，起著對熔體的分流轉(zhuǎn)向作用。單腔單澆口模具，常常沒有分流道。2.澆注系統(tǒng)的組成及作用7.1.1澆注系統(tǒng)的類型、組成及作用（3）澆口：

是熔融塑料經(jīng)分流道注入模腔的進料口。

是流道中最狹小的部分。2.澆注系統(tǒng)的組成及作用7.1.1澆注系統(tǒng)的類型、組成及作用（4）冷料穴：位于主流道末端分型面的動模一側(cè)，分流道較長時，其末端也可設冷料穴，也可在型腔外相應處設置冷料穴。作用：收集前鋒冷料，防止冷料堵塞澆口及進入模腔后影響質(zhì)量。2.澆注系統(tǒng)的組成及作用7.1.1澆注系統(tǒng)的類型、組成及作用 1）注射時，將熔體均勻而平穩(wěn)地輸送入模腔，并使腔內(nèi)氣體及時順利排出； 2）冷卻凝固時，將壓力有效地傳遞到型腔各部位，以獲得形狀完整、內(nèi)外在質(zhì)量優(yōu)良的塑料制件。1.澆注系統(tǒng)的作用7.1.2澆注系統(tǒng)的設計原則1）充模過程快而有序，以保證在很短時間內(nèi)平穩(wěn)而均衡地充滿模腔；2）壓力損失小，以保證塑料熔體的充模壓力；3）熱量損失小，以保證熱塑性塑料充模時的流動性；4）排氣順利，以避免氣體滯留于模腔而產(chǎn)生缺陷；5）流道凝料易于與制件分離切除。7.1.2澆注系統(tǒng)的設計原則2.對澆注系統(tǒng)的要求1）澆注系統(tǒng)的結(jié)構與尺寸設計；2）澆注系統(tǒng)的位置設計；7.1.2澆注系統(tǒng)的設計原則2.澆注系統(tǒng)的設計內(nèi)容（1）應與所用塑料的成型特性相適應不同的塑料品種，其流動性不同，流道和澆口的選擇也將不同。（2）應有利于排氣與補縮澆注系統(tǒng)應能順利地引導塑料熔體充滿模腔的各個角落，使模腔及澆注系統(tǒng)中的氣體有序地排出，以保證填充過程中不產(chǎn)生紊流或渦流，也不會導致因氣體積存處引起的凹陷、氣泡、燒焦等成型缺陷。7.1.2澆注系統(tǒng)的設計原則3.澆注系統(tǒng)的設計原則

（3）流程盡量短，以減小熱量與壓力損失。

應使熔體在模具中的流程盡量短且不發(fā)生彎曲，同時控制好流道的表面粗糙度，從而減少壓力損失和熔體的熱量損失，并縮短充模時間。

（4）應避免塑料熔體直接沖擊型芯和嵌件。

以防止使細小型芯變形或嵌件位移。7.1.2澆注系統(tǒng)的設計原則3.澆注系統(tǒng)的設計原則（5）流道凝料與塑件易于分離 小澆口痕跡小，便于流道凝料與塑件的分離，也有利于自動化操作。（6）要保證塑件外觀質(zhì)量盡量采用小澆口，使其痕跡易于清除修整，以保證塑件的美觀和使用性能；有特殊的造型設計時，澆口應開設在次要或隱蔽的地方。7.1.2澆注系統(tǒng)的設計原則3.澆注系統(tǒng)的設計原則（7）應防止制品變形和翹曲應考慮減輕澆口附近的殘余應力，以防止制品發(fā)生變形和翹曲。（8）合理設計冷料穴冷料穴設計不當時，前鋒冷料進入模腔會導致制品產(chǎn)生冷疤或冷斑。（9）盡量減少澆注系統(tǒng)的用料量

在保證制件質(zhì)量的前提下應使?jié)沧⑾到y(tǒng)的容積盡量小，不僅可以避免系統(tǒng)凝料積壓、延長成型周期等問題，還可以減少原料消耗。7.1.2澆注系統(tǒng)的設計原則3.澆注系統(tǒng)的設計原則（10）應同時考慮模腔布局

1）應盡可能保證各模腔充填條件一致。2）使模腔及澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積總重心與注射機鎖模力作用中心相重合，以保證鎖模的可靠性及鎖模機構受力的均勻性。7.1.2澆注系統(tǒng)的設計原則3.澆注系統(tǒng)的設計原則7.2澆注系統(tǒng)的平衡進料設計

采用多腔注射模進行成型生產(chǎn)時，如果流經(jīng)澆注系統(tǒng)的塑料熔體能夠同時到達和充滿各個模腔，則稱該澆注系統(tǒng)為平衡系統(tǒng)，反之則為不平衡系統(tǒng)。一、系統(tǒng)平衡的概念：如果各模腔充模條件不一致，則最先充滿的型腔內(nèi)的熔體就會停止流動，澆口處的熔體便開始冷凝，并在較低壓力下凍結(jié)，無法對型腔內(nèi)的制品進行壓實和保壓；最后充滿的型腔則會在較高的壓力下凝固，制品密度較高。從而造成各模腔制品的質(zhì)量不一致。二、系統(tǒng)平衡設計的意義：澆注系統(tǒng)平衡時，熔體能以相同的成型壓力和溫度同時充滿所有的型腔，從而可以獲得尺寸相同、物理性能良好的制品。二、系統(tǒng)平衡設計的意義：7.2.1平衡式澆注系統(tǒng)通往各個模腔的料流通道的截面形狀、截面尺寸及其長度對應相等。1.系統(tǒng)平衡的充分條件：7.2.1平衡式澆注系統(tǒng)1）圓周式布置：特點：

流程短，轉(zhuǎn)折少，因而流動時壓力損失小，效果好。

加工較困堆。用途：

圓形制品及精密制品。2.平衡式澆注系統(tǒng)的布排方式：7.2.1平衡式澆注系統(tǒng)2）平行式布置：特點：

加工較容易。用途：

一般非圓形制品。2.平衡式澆注系統(tǒng)的布排方式：7.2.2非平衡式澆注系統(tǒng)

對通往各模腔的料流通道截面積和長度進行調(diào)整，使熔體通往各個模腔的體積流量相等。1.部分非平衡式澆注系統(tǒng)：3.保持系統(tǒng)平衡的方法：2.非平衡式澆注系統(tǒng)的優(yōu)點：

澆注系統(tǒng)流程較短，流動阻力小。7.3主流道設計基本概念模具中從與注射機噴嘴接觸處開始到分流道為止的塑料熔體的料流通道。主流道的形狀和尺寸最先影響熔體的流動速度和填充時間。應盡可能使熔體的溫度降和壓力降最小，以保證熔體的輸送能力。主流道的概念：直澆口式主流道橫澆口式主流道主流道的類型：7.3.1直澆口式主流道的設計特征：垂直于模具分型面；開設在定模部分；現(xiàn)狀為圓錐形。用途：適用于臥式和立式注射機。（1）錐度α，一般2ｏ～8ｏ，常用4ｏ～８ｏ。

目的：便于凝料脫出。（2）小端直徑D1，應大于噴嘴孔徑0.5～1mm。

目的：主流道與噴嘴間同軸度有偏差時，避免凝料卡滯在內(nèi)。圖7-5主流道的結(jié)構7.3.1直澆口式主流道的設計1．主流道設計（3）凹球面半徑，應大于噴嘴半徑1～2mm。作用：使兩者緊密接觸，防止兩球面出現(xiàn)間隙而溢料，影響脫模。（4）球面配合高度h=3～5mm。（5）主流道長度一般不大于60mm，同時受模座厚度與模具結(jié)構限制。（6）表面粗糙度Ra=0.8～1.6。7.3.1直澆口式主流道的設計1．主流道設計圖7-5主流道的結(jié)構（1）澆口套概念：直接與注射機噴嘴接觸，帶有主流道通道的襯套。特點：1）便于選材、加工和熱處理； 2）壽命長。

3）損壞后便于修磨和更換。結(jié)構：A、B可按國標CB/T4169.19-2006設計，如表7-1。7.3.1直澆口式主流道的設計2．澆口套和定位圈設計（1）澆口套標準結(jié)構：國標CB/T4169.19-2006。7.3.1直澆口式主流道的設計2．澆口套和定位圈設計設計要點：1）澆口套的長度應與定模配合部分的厚度一致，出口端不得高出分型面，否則會造成溢料，還會壓壞模具。2）澆口套與定模之間的配合一般采用H7/m6。3）澆口套應選用優(yōu)質(zhì)鋼材(如T8A、T10A、45鋼等)，熱處理后硬度為38HRC～45HRC。7.3.1直澆口式主流道的設計2．澆口套和定位圈設計（1）澆口套

概念：確定模具在注射機上的安裝位置，保證注射機噴嘴與模具澆口套對中的定位零件。設計要點：1）與注射機定模固定板上的定位孔之間采取較松的間隙配合，如H11／h11或H11／b11，與澆口套的配合采用H9／f9。2）定位圈的定位面高度h不能大于定位孔的深度。小型模具的定位圈與定位孔的配合長度可取8～10mm，大型模具則可取10～15mm。7.3.1直澆口式主流道的設計2．澆口套和定位圈設計（2）定位圈1）澆口套與定位圈一體。用于小型模具。

圖7-6澆口套與模板的配合形式7.3.1直澆口式主流道的設計2．澆口套和定位圈設計（3）配合形式2）澆口套與定位圈配合使用將襯套和定位圈設計成兩個零件，然后配合固定在模板上。圖7-6澆口套與模板的配合形式7.3.1直澆口式主流道的設計2．澆口套和定位圈設計（3）配合形式圖7-7橫澆口式主流道尺寸1．特征7.3.2橫澆口式主流道的設計主流道平行于分型面。2．用途用于直角式注射機。7.4分流道設計概念：指連接主流道與澆口之間的熔體流動通道，適用于多腔模及一腔多澆口模具。作用：使從主流道流出的塑料熔體順利分流與轉(zhuǎn)向，并平穩(wěn)均衡地通過各個澆口進入模腔。分流道的基本概念7.4.1分流道的形狀與尺寸要求：有較大的流道截面積，以減小壓力損失，

有較小的表面積，以減少熱量損失。 1）比表面積：流道表面積與體積之比。比表面積減小，則在輸送相同體積的熔體時，傳給模具的熱量減小，和模具間的摩擦阻力減小。圖7-8分流道截面形狀1．直澆口式分流道（1）分流道的截面形狀7.4.1分流道的形狀與尺寸2）加工的難易程度：為了使凝料脫模，分流道一般設置在分型面上，截面形狀不同，加工的難易程度不同，生產(chǎn)成本也不同。

1．直澆口式分流道（1）分流道的截面形狀3）截面形狀選擇：圓形截面分流道比表面積最小，因此流動性最好，熱量損失最少，是理想的形狀，但是要以分型面為界分成兩半加工才有利于凝料脫出，故其工藝性不佳，且閉合后難以確保兩半圓對準，故實際不常用。生產(chǎn)中常用梯形，小型模具用U型。7.4.1分流道的形狀與尺寸1．直澆口式分流道（1）分流道的截面形狀7.4.1分流道的形狀與尺寸1．直澆口式分流道（2）分流道的尺寸圓形截面分流道截面直徑D：式中，D—圓形分流道直徑，或其它分流道的當量直徑（mm）；m—流經(jīng)分流道的塑料物料質(zhì)量（g）；L—該分流道的長度（mm）。

7.4.1分流道的形狀與尺寸適用于壁厚3mm以下，小于200g的塑料件。對于高粘度物料，如硬PVC和丙稀酸塑料，應擴大25%。一般分流道直徑在3～10mm，高粘度物料可達13～16mm。對于具有多級分流道的澆注系統(tǒng)，每一級流道要比下一級流道尺寸大10%～20％。1．直澆口式分流道（2）分流道的尺寸圓形截面分流道截面直徑計算公式的應用：7.4.1分流道的形狀與尺寸1．直澆口式分流道（2）分流道的尺寸圓形截面分流道截面直徑D推薦值：塑料分流道直徑塑料分流道直徑聚乙烯（PE）聚酰胺（PA）醋酸纖維素（CA）聚甲醛（POM）聚苯乙烯（PS）聚氯乙烯（PVC）聚丙烯（PP)1.5～9.51.5～9.52.3～9.53.1～9.53.1～9.53.1～9.54.7～9.5ABS聚碳酸酯（PC）聚酯聚苯醚（PPO）聚砜（PSU）丙烯酸4.7～9.54.7～9.54.7～9.56.3～9.56.3～9.57.5～9.5表7-4常用塑料的圓形截面分流道直徑推薦值（mm）7.4.1分流道的形狀與尺寸1．直澆口式分流道（2）分流道的尺寸梯形和U形圓形截面分流道截面尺寸：

圓形D456789101112梯形h33.5455.56789b456789101112U形h456789101112R22.533.544.555.56表7-5常用梯形和U形分流道截面對應尺寸（mm）7.4.1分流道的形狀與尺寸要求：為避免外層冷料進入模腔，分流道表面粗糙度Ra不能太小。目的：1）有助于熔體外層冷卻及固定；2）內(nèi)外層產(chǎn)生速度差，具有合適的剪切速率和剪切熱。范圍：一般取Ra取1.25～2.5μm。（3）分流道表面粗糙度1．直澆口式分流道7.4.1分流道的形狀與尺寸截面形狀：圓形、橢圓形、半圓形和梯形等。（1）截面形狀2．橫澆口式分流道（2）尺寸：長度Lf=5～8mm。對于環(huán)形制品，α=40°～50°，對于片狀制品，α可取90°。大端的高度B應與主流道截面的短軸基本相等。小端的高度h′可取0.5b′。7.4.2分流道的設計原則（1）分流道應盡量平衡布置。（2）分流道的壓力和熱量損失應盡量小應選用較小比表面積截面的流道，同時希望分流道排列緊湊，流程盡量短。（3）分流道的截面大小應與熔體材料的流動性相適應對流動性好的聚丙烯、尼龍等可取較小截面；對流動性差的高粘度塑料如聚碳酸酯、聚砜等應取較大截面。7.4.2分流道的設計原則（4）分流道的長度要盡可能短，且少彎折以減少壓力損失和熱量損失。當分流道需設計得較長時，其末端應留有冷料穴。 （5）分流道截面尺寸應盡量小若截面過大，不僅積存空氣增多，塑件容易產(chǎn)生氣泡，而且增大塑料消耗量，延長冷卻時間；若截面過小，則會降低單位時間內(nèi)輸送的塑料熔體流量，使填充時間延長，導致塑件出現(xiàn)缺料、波紋等缺陷。一般情況下各分流道截面積之和應小于主流道截面積。7.5澆口設計概念：

是連接分流道與型腔的通道。分類：（1）非限制性澆口：直接澆口,大澆口，是主流道的自然延伸。

作用：起著引料、進料作用。

7.5.1澆口的作用7.5.1澆口的作用 1）通過截面積的突然變化，使熔體產(chǎn)生加速度，使切變速率增加。使非牛頓型(服從指數(shù)規(guī)律，對剪切速率敏感的塑料)塑料熔體的表觀粘度降低使其成為理想的流動狀態(tài)，從而迅速均衡的充滿模腔。 2）熔體在流經(jīng)狹窄的澆口時產(chǎn)生摩擦熱，使熔體升溫，降低粘度，有助于充模。3）調(diào)節(jié)澆口尺寸，可使多型腔同時充滿，使系統(tǒng)平衡。（2）限制性澆口：小澆口，是澆注系統(tǒng)中截面積最小的部分，也是關鍵部分。作用：7.5.1澆口的作用

4）對于多澆口單模腔模具，可以用來控制熔接痕在塑件中的位置。 5）澆口部分熔體凍結(jié)較快，能防止模腔中的熔體倒流。 6）便于澆口凝料與塑件分離。7.5.2常用的澆口形式（1）直接澆口的特點及應用特征：熔體直接由主流道進入型腔。澆口尺寸沒有縮小，對熔體流動無限制，屬于非限制性澆口。一般都開設在塑件一端的中心，故又稱中心澆口。1.直接澆口圖7-12直接澆口7.5.2常用的澆口形式優(yōu)點：1）澆注系統(tǒng)流程短，壓力損失和熱量損失小。2）塑料熔體從模腔頂面中心部位流向分型面，有利于補縮和排氣，制件質(zhì)量好，外觀無明顯的溶合縫；3）塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積重合，成型所需的鎖模力較??；4）模具結(jié)構緊湊，注射機受力均勻。（1）直接澆口的特點及應用1.直接澆口7.5.2常用的澆口形式缺點：1）澆口尺寸大，冷卻凍結(jié)慢，保壓補縮時間長；2）殘余應力大。壓力直接作用在塑件上，會在進料處產(chǎn)生較大的殘余應力而導致塑件翹曲變形。3）去除澆口較困難，并且會在制件上留下較大痕跡，影響美觀。（1）直接澆口的特點及應用1.直接澆口7.5.2常用的澆口形式用途：1）大型、厚壁、長流程、深型腔制品。2)適合成型粘度高的塑料，如聚碳酸脂、聚砜等；對PE、PP等取向嚴重的塑料，不宜成型淺而平的塑件；3）單腔模（1）直接澆口的特點及應用1.直接澆口7.5.2常用的澆口形式a）開在制件的頂部特點：結(jié)構簡單b）開在制件的內(nèi)側(cè)特點：不影響制件外觀模具結(jié)構較復雜。（2）直接澆口的位置1.直接澆口圖7-12直接澆口1－澆口套2－直接澆口

3－凹模4－型芯5－塑件7.5.2常用的澆口形式設計要點：1）尺寸仿照主流道設計；2）澆口直徑不宜過大。

尺寸：D一般取塑件厚度的2倍左右；主流道錐角α一般取2o~4o；同時應盡量減小定模座板和定模板的厚度，以減小流道的長度。（3）直接澆口的尺寸設計1.直接澆口7.5.2常用的澆口形式開設在主分型面上、型腔的側(cè)面，截面形狀多為矩形狹縫。（1）特征2.側(cè)澆口（2）常見形式a.外側(cè)進料，與分流道、型腔都在分型面的同一側(cè)；b.端面進料的側(cè)澆口，與分流道在一側(cè)，型腔在另一側(cè)，澆口與型腔有一搭接部分；c.外側(cè)進料，與型腔在同一側(cè)，分流道在另一側(cè)，分流道與澆口有一搭接部分。7.5.2常用的澆口形式a.加工容易，修整方便；b.可根據(jù)塑料形狀特征靈活地選擇進料位置；c.調(diào)整澆口尺寸，可調(diào)節(jié)熔體充模時的剪切速率及澆口凍結(jié)時間;d.澆口去除方便，澆口痕跡不太明顯；e.適應所有可注射成型的塑料。f.會形成熔接痕、縮孔、氣孔等缺陷；g.注射壓力損失大，對深型排氣不便。（3）特點2.側(cè)澆口7.5.2常用的澆口形式

LG與壓力降成正比，h影響凍結(jié)時間，b越大填充速度越低，阻力越小。h=(1/3～2/3)tb=(5～10)h，中小塑件b>10h，大型塑件l=0.7～1mm。（4）尺寸2.側(cè)澆口7.5.2常用的澆口形式（4）尺寸2.側(cè)澆口經(jīng)驗公式：

h=nb式中，b是側(cè)澆口的寬度(mm)；A是塑件的外側(cè)表面積(mm)；h是側(cè)澆口的深度(mm)；n是材料系數(shù)，對PS、PE取0.6；

POM、PC、PP取0.7；

PVAC、PMMA、PA取0.8；

PVC取0.9。7.5.2常用的澆口形式當制品的A過大，算出的b值>分流道直徑時，易選用扇形澆口。（2）特征：側(cè)澆口的一種變異形式。

沿進料方向，寬度遞增，厚度遞減，斷面積保持不變；并在與模腔結(jié)合處形成1mm左右的臺階。（1）使用原因3.扇形澆口7.5.2常用的澆口形式a.熔體帶入模腔的空氣較少；b.熔體在寬度方向上的流動更均勻，塑件的內(nèi)應力較?。籧.避免流紋和取向：當b太小時，流程差增大，兩側(cè)部分的內(nèi)外層溫差增加，取向程度大于中心，產(chǎn)生翹曲變形；d.澆口痕跡較明顯，且去除困難。（3）特點3.扇形澆口7.5.2常用的澆口形式（4）尺寸3.扇形澆口澆口處：L≈6mm圖7-14扇形澆口的形狀與尺寸H=(1/3～2/3)t=0.25～1.6mm7.5.2常用的澆口形式（4）尺寸3.扇形澆口圖7-14扇形澆口的形狀與尺寸進口處:H1

按等截面原則計算。注意：扇形澆口的截面積不得大于分流道的截面積。為補償扇形擴展時，兩側(cè)流程增長所造成的壓力損失，澆口深度h從中心線起向兩側(cè)逐步加深至h′。7.5.2常用的澆口形式又稱薄片式澆口，

b很大，可沿寬度方向分布，h很小，約為0.25～0.65mm，成為狹縫，

外邊開設平行流道，以降低線速度，平穩(wěn)流動。（1）特征4.平縫澆口圖7-15平縫形澆口的結(jié)構7.5.2常用的澆口形式 a.充模流動更為均勻，內(nèi)應力小，避免減少氣泡和取向引起翹曲； b.疤痕明顯，耗料多。

（3）應用：

有透明度要求和平直度要求的表面，

不允許有流痕的大面積扁平制品。（2）特點4.平縫澆口7.5.2常用的澆口形式

L=0.65～1.3mmh=0.7nt式中，n—材料系數(shù)；t—塑件壁厚。（4）尺寸4.平縫澆口圖7-15平縫形澆口的結(jié)構7.5.2常用的澆口形式是一種尺寸很小的圓形澆口。

（1）特征5.點澆口7.5.2常用的澆口形式1）熔體通過澆口時產(chǎn)生大量摩擦熱，使溫度上升，粘度下降，流動性提高。2）能有效地增大熔體的剪切速率，使非牛頓型塑料熔體的表觀粘度降低，流動性進一步提高，有利于模腔的充填。對于薄壁塑件或帶有精細花紋塑件和對于剪切速率敏感的塑料（ABS、PS、AS）的成型特別有利。（2）特點5.點澆口優(yōu)點7.5.2常用的澆口形式3）易實現(xiàn)均衡進料；4）凍結(jié)快，成型周期短；5）澆口尺寸小，流道凝料與塑件易自行斷開，易實現(xiàn)自動脫件；6）澆口痕跡小，修整后幾乎看不出；7）殘余應力小，特別是澆口附近。（2）特點5.點澆口優(yōu)點7.5.2常用的澆口形式1）流道凝料與塑件無法在同一個分型面出模，故必須采用三板結(jié)構，模具結(jié)構復雜且費用較高。2）澆口截面小流動阻力大，須采用較高的注射壓力。3）流動阻力大，不利于高粘度塑料、對剪切速率不敏感的塑料、牛頓型塑料及熱敏性塑料的成型。4）澆口凍結(jié)快，不利于補縮，因而不適宜厚壁制品、收縮率較大的塑料成型，也不利于成型平薄易變形及形狀復雜的塑件。（2）特點5.點澆口缺點圖7-16點澆口的結(jié)構與尺寸7.5.2常用的澆口形式（3）結(jié)構與尺寸5.點澆口結(jié)構類型：1）與主流道直接連通的點澆口，常用于單腔模具；2）與分流道連通的點澆口，用于一模多腔或一腔多澆口模具。點澆口的結(jié)構7.5.2常用的澆口形式（3）結(jié)構與尺寸5.點澆口結(jié)構組成：主流道分流道（一模多腔）引導錐澆口

圖7-16點澆口的結(jié)構與尺寸7.5.2常用的澆口形式（3）結(jié)構與尺寸5.點澆口引導錐形式：直錐孔：阻力小，適合于流動性差的塑料；帶球形底的錐孔：引導錐與分流道間用圓弧連接。其截面積相應增大可延緩澆口的凍結(jié)時間，有利于補縮。7.5.2常用的澆口形式（3）結(jié)構與尺寸5.點澆口結(jié)構設計：主流道：可參照普通主流道設計；引導錐：長度L1取15～25mm

錐角為12°～30°7.5.2常用的澆口形式（3）結(jié)構與尺寸5.點澆口結(jié)構設計：澆口直徑：d=0.3～2.0mm

常用d=0.5～1.5mm經(jīng)驗公式：式中，t—塑件在澆口處的壁厚(mm)；A—型腔表面積(mm2)。澆口長度約為0.5～2mm，太長會增大壓力損失，且在開模時凝料不易被拉出而堵塞澆口。7.5.2常用的澆口形式（3）結(jié)構與尺寸5.點澆口結(jié)構設計：

為了防止在拉斷澆口凝料時損壞制品表面，在澆口與塑件連接處可采用60°～90°，高約0.5mm的錐面過渡。點澆口的結(jié)構7.5.2常用的澆口形式（3）結(jié)構與尺寸5.點澆口結(jié)構設計：在成型薄壁制品時，制品易在點澆口附近產(chǎn)生變形甚至開裂。為此，在不影響使用的前提下，可將澆口對面的壁厚增加并以圓弧R過渡。7-17防止點澆口處變形結(jié)構7.5.2常用的澆口形式由點澆口演變而來；澆口的分流道位于分型面上，而澆口本身設在模具的隱蔽處，熔體沿斜向注入模腔。（1）特征6.潛伏澆口7.5.2常用的澆口形式具有點澆口的優(yōu)點；澆口凝料從分型面拉出，可避免三板式結(jié)構，模具簡單；可以將澆口設置在塑件的側(cè)面、端面甚至背面，表面質(zhì)量美觀。澆口斷開時受剪切作用，澆口痕跡不明顯。對過韌(如PA類)的塑料不易切斷，過脆(如PS類)的塑料易于斷裂，堵塞澆口。（2）特點6.潛伏澆口7.5.2常用的澆口形式a.澆口設置在定模上塑件的外側(cè)開模時澆口拉斷后從隧道中拉出，與分流道一起帶到動模一側(cè)；b.澆口設在動模一側(cè)開模后澆口、分流道、塑件一起帶到動模一側(cè)，靠推出力先使?jié)部谂c塑件分離然后澆口凝料被從隧道中拉出；（3）澆口形式6.潛伏澆口7.5.2常用的澆口形式c.澆口設在推桿上脫模時，推桿先將凝料從澆口處剪斷，再使凝料從隧道中拉出，輔助澆口可隨塑件脫模后進行分離；d.“牛角式澆口”也叫“螺肉潛伏式澆口”是潛伏式澆口的曲線形式，其脫模方式類似于螺肉從它的殼中取出。（3）澆口形式6.潛伏澆口7.5.2常用的澆口形式（1）概念：

熔融塑料沿塑件的整個外圓周擴展進料的澆口。（2）特征：

澆口呈環(huán)形，開設在塑件的外側(cè)，相當于將平縫澆口圍成圓環(huán)形。7.環(huán)形澆口圖7-19環(huán)形澆口7.5.2常用的澆口形式（3）特點：

圓周上各處流速基本相同，流動狀態(tài)好，容易排除模腔中的空氣，并可避免熔接痕。

澆注系統(tǒng)耗料較多，澆口去除困難，痕跡明顯。（4）用途：

一模多腔生產(chǎn)小型圓管狀筒形塑件。7.環(huán)形澆口7.5.2常用的澆口形式（1）概念：熔融塑料沿塑件的內(nèi)圓周而擴展進料的澆口。（2）特征：澆口呈環(huán)形，開設在塑件的內(nèi)側(cè)，流道形狀如一盤形凹坑。熔料從主流道到澆口成輻射狀的流動。圖7-20盤形澆口8.盤形澆口（3）特點：1）與環(huán)形澆口相同；2）型芯為懸臂梁，高徑比較大時剛性較差，制件同心度較差。（4）用途：用于一模一腔的情況。圖7-20盤形澆口7.5.2常用的澆口形式8.盤形澆口7.5.2常用的澆口形式1）是盤形澆口的特例，分流道與澆口不在同一平面，而是成一定夾角，成傘形。2）利用中間芯型作為分流錐，對塑料熔體起分流的作用。9.傘形澆口（1）特征圖7-21傘形澆口（2）特點：同盤形澆口。（3）用途：

成型質(zhì)量要求很高的底部中心有通孔的筒類或殼類塑料制品。7.5.2常用的澆口形式9.傘形澆口7.5.2常用的澆口形式（1）特征：

1）對盤形澆口加以改進：

由圓周進料改為幾段小圓弧進料；

分流道呈輪幅狀。

2）澆口尺寸與側(cè)澆口類似，相當于一腔多澆口的情況。圖7-22輪輻式澆口10.輪輻式澆口（2）特點：

1）澆口用料少且易切除；

2）易形成熔接痕。（3）用途：

直徑更大的筒形件或帶有更大中心孔的塑件。7.5.2常用的澆口形式圖7-22輪輻式澆口10.輪輻式澆口7.5.2常用的澆口形式（1）特征：

將輪輻澆口和傘形澆口進行綜合改進。（2）特點：

型芯上部與定模錐面配合，穩(wěn)定性提高，有利于保證壁厚均勻。（3）用途：

成型內(nèi)孔小且同軸度要求較高的細長管狀塑件。圖7-23爪形澆口11.爪形澆口7.5.2常用的澆口形式（1）特征：

采用普通側(cè)澆口加護耳的方法來改變塑料熔體流向，以避免熔體噴射流動，影響充模及成型后的制品質(zhì)量。圖7-24護耳澆口12.護耳式澆口（2）特點：1）受到護耳的阻擋，而使熔體線速度減慢，流向改變，能夠平穩(wěn)地流入模腔，防止了可能發(fā)生的噴射流，因而制品殘余應力小。2）澆口附近產(chǎn)生收縮由護耳能吸收，塑件精度高。

3）護耳的去除較麻煩。7.5.2常用的澆口形式12.盤形澆口（3）應用： 1）適用于ABS、聚甲基苯烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚碳酸酯等熱穩(wěn)定性差及熔融粘度高的塑料；

2）用于注塑實體塊形板狀等具有大平面的塑件。7.5.2常用的澆口形式12.盤形澆口7.5.3澆口形式和尺寸的選擇常用塑料所適應的澆口形式如表7-6所示

塑料種類澆口形式直接澆口側(cè)澆口平縫澆口點澆口潛伏澆口護耳澆口環(huán)形澆口

盤形澆口硬聚氯乙烯（PVC）聚乙烯（PE）聚丙烯（PP)聚碳酸酯（PC）聚苯乙烯（PS）橡膠改性聚苯乙烯聚酰胺（PA）聚甲醛（POM）丙烯腈-苯乙烯ABS聚丙烯酸○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○1.澆口形式應與塑料品種相適應

（1）直接澆口只能用于一模一腔的情況；（2）盤形澆口、輪輻式澆口、爪形澆口等一般用于一模一腔的情況；（3）側(cè)澆口、環(huán)形澆口多用于一模多腔的情況；（4）點澆口可用于一模一腔或一模多腔，但需要三板結(jié)構。7.5.3澆口形式和尺寸的選擇2．選擇澆口形式應考慮模具的結(jié)構根據(jù)經(jīng)驗澆口的長度約為0.7～1.5mm左右；

澆口截面積約為分流道截面積的3％～9％，在設計澆口時往往先取較小的尺寸值，以便在試模時逐步加以修正。7.5.3澆口形式和尺寸的選擇3.澆口尺寸7.5.4澆口位置的選擇

澆口的位置不同，熔體充入模腔時的流程、流向、流態(tài)都會不同，型腔內(nèi)各部分的熔體壓力分布也會不同，從而對塑件的內(nèi)在質(zhì)量和外觀質(zhì)量產(chǎn)生影響，且影響模具結(jié)構。7.5.4澆口位置的選擇

良好的流動應保證模具型腔的均勻充填，并防止形成分層。而噴射充?？赡茉黾颖砻嫒毕荨⒘骶€、熔體破裂及夾氣。

如果通過一個狹窄的澆口充填一個相對較大的型腔，將出現(xiàn)噴射，特別是低粘度熔體。1.避免產(chǎn)生噴射圖7-26澆口位置選擇7.5.4澆口位置的選擇

垂直于流向方位上強度降低，易應力開裂。

利用取向改善性能。2.考慮取向的影響圖7-27澆口位置與分子取向圖7-28利用分子取向提高性能7.5.4澆口位置的選擇3.盡量縮短流動距離應保證熔體迅速和均勻地充填模具型腔，不要使流程過長，從而避免和減少因取向應力和收縮不均造成翹曲。對于淺而平的大型制品，應采用多個點澆口，或薄片式澆口。7.5.4澆口位置的選擇對于體積較大的箱體或框形制品，如果只能用一個澆口，應盡量把澆口設置在能使熔體彎折減少、流程較短的部位，且各處流程差不能太大。4.流動距離應盡量均衡圖7-29

箱體制件的澆口位置7.5.4澆口位置的選擇5.應有利于流動和補縮1）應開在塑件壁厚最厚處。

2）可利用加強筋作為流動通道以改善流動條件。圖7-30利用加強筋改善流動條件7.5.4澆口位置的選擇6.有利于排氣要避免從容易造成氣體滯留的方向開設澆口，應遠離排氣結(jié)構，否則，可能出現(xiàn)缺料、氣泡，或焦斑等缺陷。圖7-31澆口的位置對排氣的影響7.5.4澆口位置的選擇將澆口放在不影響塑件外觀的部位或容易處理澆口痕跡的部位。7.減少澆口對外觀的影響圖7-32減少熔接痕數(shù)量2）在流程不太長時，最好不設多個澆口，以免增加熔接痕的數(shù)量，如圖7-32ｂ比ａ更合理；但當流程較長時，應增加澆口數(shù)量，以縮短流程，提高熔接痕的強度。7.5.4澆口位置的選擇8.減少熔接痕對強度的影響應從熔接痕的數(shù)量、強度和方向等方面考慮。1）采用直接澆口、點澆口、環(huán)形澆口等可避免；7.5.4澆口位置的選擇3）當熔接痕強度太低影響使用時，可在熔接處外側(cè)開冷料穴。4）對大而淺的殼體塑件，可采用多點澆口或薄片式澆口。圖7-33采用多點澆口防止變形8.減少熔接痕對強度的影響7.5.4澆口位置的選擇5）盡可能將熔接痕對塑件強度的影響降到最低。如對帶圓孔的平板塑件：熔接痕與小孔連成一線時（圖a），使塑件強度大大削弱；熔接痕平行時（圖b），對強度影響較小。圖7-34熔接痕的方位8.減少熔接痕對強度的影響7.5.4澆口位置的選擇6）對大型塑件，可以增加過渡澆口以縮短流程，提高熔接強度。

圖a由于流程過長，可能使兩端熔接處的料溫過低而熔接不牢，且形成明顯的熔接痕;圖b增加了過渡澆口，雖然熔接痕數(shù)量有所增加，但明顯地縮短了流程，增加了熔接強度，且易于充滿模腔。圖7-35過渡澆口的使用8.減少熔接痕對強度的影響7.5.4澆口位置的選擇應使細長型芯受力均衡，以免造成型芯變形和影響制件精度。

9.避免料流擠壓細長型芯圖7-36單型芯的澆口位置設置圖7-37雙型芯的澆口位置設置7.5.4澆口位置的選擇一般塑件的澆口附近強度最弱，只能承受一般的拉伸力，而難以承受彎曲和沖擊力。所以澆口位置要遠離塑件的受力部位。10.不在承受彎曲或沖擊載荷的部位設置澆口7.5.5澆口對流程比的影響當塑件壁較薄而流動距離過長時，會因流動阻力過大或料溫過低而造成流動狀況變壞，引起熔體填充不足而造成塑件缺料的現(xiàn)象。流動狀況的好壞可以由流動通道（包括澆注系統(tǒng)和型腔）的最大長度和其厚度之比即流程比來表示，即：

式中，B—熔體的實際流程比；

Li—各段流動距離(mm)；

ti—各段流程的厚度(mm)；

BP—塑料允許的流程比。1.流程比的概念7.5.5澆口對流程比的影響澆口形式和開設位置不同，流程比也不相同。

圖示直接澆口的流動比：圖示側(cè)澆口的流動比：2.流程比的計算7.5.5澆口對流程比的影響塑料名稱注射壓力/MPaBP塑料名稱注射壓力/MPaBPPE150250～280PC130120～18060100～1409090～130PP120280PS90280～30070200～240PA90200～360改變澆口位置增加澆口數(shù)量改善澆注系統(tǒng)3.塑料允許的流程比表7-6常用塑料允許的流動比（BP）范圍4.減小流程比的措施7.5.6澆口的平衡

為使熔體同時充滿各型腔，可采用平衡系數(shù)法，通過調(diào)整各澆口截面尺寸，使?jié)沧⑾到y(tǒng)達到平衡。1.非平衡布置澆注系統(tǒng)的平衡方法2.平衡系數(shù)(7-l0)式中，k—澆口平衡系數(shù)，與通過澆口的熔體質(zhì)量成正比；

S—澆口截面積（mm2）；

Lj—澆口長度（mm）；

Lr—由主流道中心到澆口的距離（mm）。

7.5.6澆口的平衡

一模多腔成型一種塑件時，各澆口的k值必須相等；

成型不同塑件時，各澆口計算的k值必須與其塑件的充填量成正比。3.計算原則：7.6

冷卻穴的設計容納注射時前鋒冷料的井穴。1.概念：2.作用： 1）注射時，避免冷料堵塞澆口或流入模腔后形成冷疤、冷瘢等，降低強度； 2）開模時，將澆注系統(tǒng)凝料拉在動模一側(cè)，便于脫模。主流道末端一般都有分流道末端分流道較長時應當采用熔接處外側(cè)使前鋒冷料溢出，增加熔接強度3.設置部位：基本概念7.6.1冷料穴的結(jié)構類型（1）帶Z字形勾頭拉料桿的冷料穴1.帶有推桿與拉料桿的冷料穴 1）原理：開模時拉住凝料，推出時將凝料和制品一起推出。 2）特點：推出后，需橫向移動才能取料。 3）應用：所有注射塑料的推桿脫模機構。1）作用：分型時，通過冷料拉住主流道凝料；

推出時，通過推桿強制推出。

2）特點：取料時不需橫向移動。

3）應用：彈性較好的塑料的推桿脫模機構。（2）帶有倒錐形、環(huán)槽形的冷料穴1.帶有推桿與拉料桿的冷料穴7.6.1冷料穴的結(jié)構類型1）原理：開模時，利用拉桿拉住凝料；

脫模時，由脫模板強行從拉桿上脫下。

2）用途：彈性較好的塑料的推板脫模機構圖7-42球頭或菌形頭拉料桿的冷料穴（3）帶有球頭或菌形頭拉料桿的冷料穴1.帶有推桿與拉料桿的冷料穴7.6.1冷料穴的結(jié)構類型1）原理：靠包緊力拉料。

2）用途：各種塑料，中間有孔的塑件，又采用中心澆口的場合。圖7-43尖錐頭拉料桿的冷料穴（4）帶有尖錐頭拉料桿的冷料穴1.帶有推桿與拉料桿的冷料穴7.6.1冷料穴的結(jié)構類型1）特征：冷料穴為一錐形凹坑，并在凹坑的錐壁上有一個小斜孔，孔軸線的斜度不大于錐坑的錐邊斜度。2）原理：開模時，靠斜孔拉住凝料；脫模時，穴內(nèi)冷料先沿著斜孔軸線移動，然后向上運動脫模。3）要求：分流道必須設計成s形或具有撓性的形狀。2.小斜孔冷料穴7.6.1冷料穴的結(jié)構類型7.6.2冷料穴的選擇主流道冷料穴的類型應根據(jù)塑件結(jié)構、塑料材料和模具結(jié)構選擇。（1）帶Z字形勾頭拉料桿的冷料穴各種塑料、推桿推管脫模機構、凝料能側(cè)向移動（2）帶有倒錐形、環(huán)槽形的冷料穴帶彈性塑料、推桿推管脫模機構。（3）帶有球頭或菌形頭拉料桿的冷料穴帶彈性塑料、推件板脫模機構。（4）帶有尖錐頭拉料桿的冷料穴各種塑料，中間有孔的塑件又采用中心澆口、推件板脫模機構。（5）小斜孔冷料穴推桿推管脫模機構、冷料能斜向運動。7.7

排氣系統(tǒng)設計7.7.1排氣結(jié)構的作用

1）原存于模腔內(nèi)的氣體；

2）塑料中的水分在成型溫度下產(chǎn)生的水蒸氣；

3）塑料局部過熱分解產(chǎn)生的低分子揮發(fā)性氣體；

4）塑料助劑揮發(fā)（化學反應）所產(chǎn)生的氣體；

5）熱固性塑料交聯(lián)硬化時釋放的氣體；

6）某些塑料硬化時，因體積收縮放出的氣體。1.模腔內(nèi)氣體來源7.7.1排氣結(jié)構的作用 1）模腔內(nèi)的氣體不能及時排除時，受到熔體壓縮使壓力增加，并對熔體產(chǎn)生反壓力，使充模速度降低，造成填充不足。 2）部分氣體在壓力作用下滲入塑料，產(chǎn)生氣泡及組織疏松。 3）氣體壓縮時產(chǎn)生高溫，使制品出現(xiàn)