注塑模具澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)

注塑模澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)

注塑模澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)作用模具澆注系統(tǒng)的作用是讓高溫熔體在高壓下高速進(jìn)入模具型腔，實(shí)現(xiàn)型腔填充。模具的進(jìn)料料方式、澆口的形式和數(shù)量，往往決定了模架的規(guī)格型號。澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是否合理，將直接影響成型品的外觀、內(nèi)部質(zhì)量、尺寸精度和成型周期，故其重要性不言而喻。澆注系統(tǒng)概念及分類模具的澆注系統(tǒng)是指模具中從注塑機(jī)噴嘴開始到型腔入口為止的一段熔體通道，它可分為普通流道澆注系統(tǒng)和熱流道澆注系統(tǒng)兩大類型。普通流道澆注系統(tǒng)又分為側(cè)澆口澆注系和點(diǎn)澆口澆注系統(tǒng)，它們都由主流道、分流道、冷料穴和澆口組成。如圖所示。熱流道澆注系統(tǒng)沒有主流道及分流道，熔體經(jīng)過熱流道板和熱射嘴直接由澆口進(jìn)入型腔。熱流道澆注系統(tǒng)將在后章詳細(xì)探討，本章只探討普通流道澆注系統(tǒng)。如圖所示。澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則（1）保證制品的外觀質(zhì)量（2）保證制品的內(nèi)部質(zhì)量（3）阻力最小（4）不影響自動(dòng)化生產(chǎn)（1）保證制品的外觀質(zhì)量任何澆口都會(huì)在制品表面留下痕跡，從而影響其表面質(zhì)量。為不影響產(chǎn)品外觀，應(yīng)盡量將澆口設(shè)置于制品的隱蔽部位，若無法做到，則應(yīng)使?jié)部谌菀浊谐?，切除后在制品上留下的痕跡最小。（2）保證制品的內(nèi)部質(zhì)量①澆口的形式和數(shù)量要選擇合理，保證塑料熔體迅速填充型腔，減少壓力與熱量損失，使制品內(nèi)部組織細(xì)密。②澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)防止制品出現(xiàn)充填不足、縮痕、飛邊、熔接痕位置不理想、殘余應(yīng)力、翹曲變形、收縮不勻、蛇紋、抽絲、樹脂降解等缺陷。③澆注系統(tǒng)應(yīng)能順利地引導(dǎo)熔融塑料充滿型腔各個(gè)角落，使型腔內(nèi)氣體能順利排出，避免制品內(nèi)形成氣泡。④澆注系統(tǒng)應(yīng)能收集溫度較低的冷料，防止其進(jìn)入型腔，影響制品質(zhì)量。⑤盡可能采用平衡式布置，以便熔融塑料能平衡地充填各型腔，使各腔收縮率均勻一致，提高塑件的尺寸精度，保證其裝配的互換性。（3）阻力最小流道設(shè)計(jì)要盡量短，并盡量減少彎折，流道截面積要盡量合理，宜小不宜大。原因是：①小了加大簡單，大了減小很難；②減少了由于流道產(chǎn)生的廢料比例，可以提高模具的經(jīng)濟(jì)效益；③熔體可以在最快的時(shí)間內(nèi)填滿型腔，以縮短成型周期，提高模具的勞動(dòng)生產(chǎn)率；④澆注系統(tǒng)內(nèi)的空氣少，減輕了模具的排氣負(fù)擔(dān)；⑤熔體在流道內(nèi)的溫度和壓力損失小，容易保證制品的成型質(zhì)量。（4）不影響自動(dòng)化生產(chǎn)若模具要采用自動(dòng)化生產(chǎn)，則澆注系統(tǒng)凝料應(yīng)能自動(dòng)脫落。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟（1）選擇澆注系統(tǒng)的類型（2）澆口的設(shè)計(jì)(3)主流道的設(shè)計(jì)（4）分流道的設(shè)計(jì)（5）輔助流道的設(shè)計(jì)（6）冷料穴的設(shè)計(jì)（1）選擇澆注系統(tǒng)的類型根據(jù)制品的結(jié)構(gòu)、大小、形狀以及制品批量大小，分析其填充過程，確定是采用側(cè)澆口澆注系統(tǒng)，點(diǎn)澆口澆注系統(tǒng)，還是無流道澆注系統(tǒng)。進(jìn)而確定是采用點(diǎn)澆口模架，還是側(cè)澆口模架。（2）澆口的設(shè)計(jì)根據(jù)制品的結(jié)構(gòu)、大小和外觀要求，確定澆口的形式、位置、數(shù)量和大小。(3)主流道的設(shè)計(jì)

確定主流道的尺寸和位置。（4）分流道的設(shè)計(jì)根據(jù)制品的結(jié)構(gòu)形狀、大小以及塑料品種，確定分流道的形狀、截面尺寸和長短。（5）輔助流道的設(shè)計(jì)根據(jù)后續(xù)工序或制品結(jié)構(gòu)，確定是否要設(shè)置輔助流道以及輔助流道的形狀和大小的設(shè)計(jì)。（6）冷料穴的設(shè)計(jì)根據(jù)分流道的長短及制品結(jié)構(gòu)形狀，確定冷料穴的位置和尺寸。主流道設(shè)計(jì)主流道的概念主流道是指緊接注塑機(jī)噴嘴到分流道為止的那一段錐形流道，熔融塑料進(jìn)入模具時(shí)首先經(jīng)過它。

主流道直徑對注塑的影響主流道直徑的大小與塑料流速及充模時(shí)間的長短有密切關(guān)系。①直徑太大時(shí)，則造成回收冷料過多，冷卻時(shí)間增長，而流道空氣過多也易造成氣泡和組織松散，極易產(chǎn)生渦流和冷卻不足。②另外，直徑太大時(shí)，熔體的熱量損失會(huì)增大，流動(dòng)性降低，注射壓力損失增大，造成成型困難；③直徑太小時(shí)，則增加熔體的流動(dòng)阻力，同樣不利于成型。側(cè)澆口澆注系統(tǒng)和點(diǎn)澆口系統(tǒng)中的主流道形狀大致相同，但尺寸有所不同。見圖。圖中：D1=3.2～3.5mm，E1=3.5～4.5mm，R=1～3mm，α=2°～4°，β=6°～10°。熱塑性塑料的主流道，一般在澆口套內(nèi)，澆口套做成單獨(dú)鑲件，鑲在定模板上，但一些小型模具也可直接在定模板上開設(shè)主流道，而不使用澆口套。澆口套可分為兩大類：兩板模澆口套和三板模澆口套。主流道的設(shè)計(jì)原則(1)主流道的長度L越短越好(2)為便于脫模，主流道在設(shè)計(jì)上大多采用圓錐形(3)主流道尺寸要滿足裝配要求(4)主流道應(yīng)設(shè)計(jì)在澆口套內(nèi)(5)主流道應(yīng)盡量和模具中心重合(1)主流道的長度L越短越好尤其是點(diǎn)澆口澆注系統(tǒng)主流道，或流動(dòng)性差的塑料，主流道更應(yīng)盡可能短。主流道越短，模具排氣負(fù)擔(dān)越輕，流道料越少，縮短了成型周期，減少了熔體的能量(溫度和壓力)損失。(2)為便于脫模，主流道在設(shè)計(jì)上大多采用圓錐形

兩板模主流道錐度取2°～4°，三板模主流道錐度可取5°～10°(如圖10-4所示)。粗糙度為Ra1.6～0.μm，錐度須適當(dāng)，太大造成速度減小，產(chǎn)生斡流，易混進(jìn)空氣，產(chǎn)生氣孔；錐度過小，會(huì)使流速增大，造成注射困難，同時(shí)還會(huì)使主流道脫模困難。(3)主流道尺寸要滿足裝配要求為了保證注射成型時(shí)，主流道與注射機(jī)噴嘴之間不溢料而影響脫模，設(shè)計(jì)時(shí)要注意：主流道小端直徑D2要比料筒噴嘴直徑D1大0.5～1mm，一般情況下，D2=3.2～4.5mm；大端直徑應(yīng)比最大分流道直徑大10%～20%。一般在澆口套大端設(shè)置倒圓角(R1～3mm)，以利于料流。見圖10-3。(4)主流道應(yīng)設(shè)計(jì)在澆口套內(nèi)主流道盡量避免直接做在模板內(nèi)，或采用鑲拼結(jié)構(gòu)，以防塑料進(jìn)入接縫造成脫模困難。(5)主流道應(yīng)盡量和模具中心重合避免澆口套位置偏心或采用傾斜式主流道。傾斜式主流道設(shè)計(jì)傾斜式主流道設(shè)計(jì)一般地，要求主流道的位置應(yīng)盡量與模具中心重合，否則會(huì)有如下不良后果。①主流道偏離模具中心時(shí)，導(dǎo)致鎖模力和脹型力不在一條線上，使模具在生產(chǎn)時(shí)受到扭矩的作用，這個(gè)扭矩會(huì)使模具一側(cè)張開產(chǎn)生飛邊，或者使型芯錯(cuò)位變形，最終還會(huì)導(dǎo)致磨具導(dǎo)柱，甚至注射機(jī)拉桿變形等嚴(yán)重后果。②主流道偏離模具中心時(shí)，頂棍孔也要偏離模具中心，制品推出時(shí)，推桿板也會(huì)受到一個(gè)扭力的作用，這個(gè)扭力傳遞給推桿后，會(huì)導(dǎo)致推桿磨損，甚至斷裂。因此，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量避免主流道偏離模具中心，但在側(cè)澆口澆注系統(tǒng)中，常常由于以下原因，主流道位置必須偏離模具中心：①一模多腔中的制品大小懸殊；②單型腔，制品較大，中間有較大的碰穿孔，可以從內(nèi)側(cè)進(jìn)料。但中間碰穿孔偏離模具中心。如果主流道偏離模具中心不可避免，那么，可以采取三種措施，來避免或減輕不良后果對模具的影響：①增加推桿固定板導(dǎo)柱(中托邊)來承受頂棍偏心產(chǎn)生的扭力；②模具較大時(shí)，也可采用雙頂棍孔或多頂棍孔，使推桿固定板受到多點(diǎn)推力的作用時(shí)，較易平衡推出；③采用傾斜式主流道，避免頂棍孔偏心(見圖)傾斜角度圖中澆口套的傾斜角度α和塑料品種有關(guān)，對韌性較好的塑料，如PE、PP、PA等，其傾斜角度α最大可達(dá)30°；對韌性一般或較差的塑料，如PS、PMMA、POM、ABS、SAN等，其傾斜角度α最大可達(dá)20°。分流道設(shè)計(jì)分流道設(shè)計(jì)連接主流道與澆口的熔體通道叫分流道，分流道起分流和轉(zhuǎn)向作用。側(cè)澆口澆注系統(tǒng)的分流道沿內(nèi)模鑲件之間的分型面走，點(diǎn)澆口澆注系統(tǒng)的分流道在澆口推板和定模板之間的分型面以及定模板內(nèi)的豎直部分。在一模多腔的模具中，分流道的設(shè)計(jì)必須解決如何使塑料熔體對所有型腔同時(shí)填充的問題。如果所有型腔體積形狀相同，分流道最好采用等截面和等距離。否則，必須在流速相等條件下，采用不等截面來達(dá)到流量不等，使所有型腔差不多同時(shí)充滿。有時(shí)還可以改變流道長度來調(diào)節(jié)阻力大小，保證型腔同時(shí)充滿。熔融塑料沿分流道流動(dòng)時(shí)，要求它盡快地充滿型腔，流動(dòng)中熱量損失要盡可能小，流動(dòng)阻力要盡可能低。同時(shí)，應(yīng)能將塑料熔體均衡地分配到各個(gè)型腔。

設(shè)計(jì)分流道必須考慮的因素:(1)塑料的流動(dòng)性及制品的形狀(2)型腔的數(shù)量(3)壁厚及內(nèi)在外觀質(zhì)量要求(4)注射機(jī)的壓力及注射速度(5)主流道及分流道的拉料和脫落方式(1)塑料的流動(dòng)性及制品的形狀對于流動(dòng)性差的塑料，如PC、HPVC、PPO和PSF分流道應(yīng)盡量短，分流道拐彎時(shí)盡量采用圓弧過渡，橫截面積宜取較大值，橫截面形狀應(yīng)采用圓形(側(cè)澆口分流道)或“U”形(點(diǎn)澆口分流道)。分流道的走向和截面形狀取決于澆口的位置和數(shù)量，而澆口的位置和數(shù)量又取決于制品形狀。(2)型腔的數(shù)量它決定分流道的走向、長短和大小。(3)壁厚及內(nèi)在外觀質(zhì)量要求這些因素決定了澆口的位置和形式，最終決定分流道的走向和大小。注意：如果要采用自動(dòng)化注塑，則分流道必須確保在開模后留在后模，且容易推落。分流道的布置在確定分流道的布置時(shí)，應(yīng)盡量使流道長度最短。但是，塑料以低溫成型時(shí)，為提高成型空間的壓力來減少成型制品收縮凹陷時(shí)，或欲得壁厚較厚的成型制品而延長保壓時(shí)間，減短流道長度并非絕對可行。因?yàn)榱鞯肋^短，則成型制品的殘留應(yīng)力增大，且易產(chǎn)生飛邊，塑料的流動(dòng)不均，所以流道長度應(yīng)以適合成型制品的質(zhì)量和結(jié)構(gòu)為宜。分流道的分類(1)按特性分可分為平衡布置和非平衡布置。(2)按排位的形狀分分為“O”形，“H”形，“X”形和“S”形。①平衡布置平衡布置是指熔體進(jìn)入各型腔的距離相等，因?yàn)檫@種布置各型腔可以在相的注射工藝條件下同時(shí)充滿，同時(shí)冷卻，同時(shí)固化，收縮率相同，有利于保證制品的尺寸精度，所以精度要求較高的、制品有互換性要求的多腔注塑模，一般都要求采用平衡布置(見圖)。②非平衡布置

在這種布置中熔體進(jìn)入各型腔的距離不相等，優(yōu)點(diǎn)是分流道整體布置較簡潔，缺點(diǎn)是各腔難以做到同時(shí)充滿，收縮率難以達(dá)到一致，因此它常用于精度要求一般、沒有互換性要求的多腔注塑模(見圖10-7)。在非平衡布置中，如果能夠合理地改變分流道的截面大小或澆口寬度，也可以保證各腔同時(shí)進(jìn)料或差不多同時(shí)充滿。具體做法是：靠近主流道的分流道，直徑適當(dāng)取小一些，見圖；或者靠近主流道的型腔，其澆口寬度(而不是深度)適當(dāng)取寬一點(diǎn)。但這種人工平衡進(jìn)料很難完全做到平衡進(jìn)料。①“O”形每腔均勻分布在同一圓周上，屬平衡布置。有利于保證制品的尺寸精度。缺點(diǎn)是不能充分利用模具的有效面積及不便于模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，見圖10-9。②“耳”形有平衡布置和非平衡布置兩種。見圖10-10。平衡布置：各型腔同時(shí)進(jìn)料，有利于保證制品的尺寸精度。缺點(diǎn)是分流道轉(zhuǎn)折多，流程較長，導(dǎo)致壓力損失和熱損失大。適用于PP，PE和PA等塑料。非平衡布置：型腔排列緊湊，分流道設(shè)計(jì)簡單，便于冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。缺點(diǎn)是澆口大小必須做適當(dāng)，以保證各腔差不多同時(shí)充滿。③“X”形優(yōu)點(diǎn)是流道轉(zhuǎn)折較少，熱、壓力損失較少；缺點(diǎn)是有時(shí)對模具的利用面積不如“H”形。見圖10-11。④“S”形S形分流道優(yōu)點(diǎn)是可滿足模具的熱及壓力的平衡；缺點(diǎn)是流道較長。適用于滑塊對開式多腔模具的分流道排列。如圖10-12所示平板類制品，如果熔體直沖型腔，易產(chǎn)生蛇紋等流痕，而采用“S”形分流道時(shí)，則不會(huì)出現(xiàn)這些問題。型腔的排列方式及分流道布置原則型腔的排列方式及分流道布置原則多腔注塑模的排列和分流道布置，往往有很多選擇，在實(shí)際工作中應(yīng)遵循以下設(shè)計(jì)原則。(1)力求平衡、對稱。(2)分流道盡可能短。(3)對高精度制品，型腔數(shù)目盡可能少。(4)結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)約鋼材。(5)大近小遠(yuǎn)。(6)高度相近。(7)先大后小，見縫插針。(8)同一制品，大近小遠(yuǎn)。(9)排位時(shí)必須考慮模具注射的工藝性要好。(1)力求平衡、對稱①一模多腔的模具，盡量采用平衡布置，使各型腔在相同溫度下同時(shí)充模。如圖10-13所示。②澆口平衡。見圖10-14和圖10-15。③大小制品對稱布置，使模具保持壓力平衡，即注射壓力中心與鎖模壓力中心(主流道中心)重合，防止飛邊。如圖10-16所示。(2)分流道盡可能短。以降低澆注系統(tǒng)凝科比例、成型周期和熱損失。(3)對高精度制品，型腔數(shù)目盡可能少因?yàn)槊吭黾右粋€(gè)型腔，制品精度將下降5%。精密模具型腔數(shù)目以4個(gè)為宜，一般不超過8個(gè)。(4)結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)約鋼材如圖10-17所示。(5)大近小遠(yuǎn)(6)高度相近高度相差懸殊的制品不宜排在一起，如圖10-19所示。(7)先大后小，見縫插針一模多穴時(shí)，相同的產(chǎn)品采用對稱進(jìn)澆方式；對于不同產(chǎn)品，在同一模具中成型時(shí)，優(yōu)先將最大產(chǎn)品放在靠近主流道的位置。如圖10-20所示。(8)同一制品，大近小遠(yuǎn)制品大頭靠近模具中心，見圖10-21。(9)排位時(shí)必須考慮模具注射的工藝性要好保證模具型腔的壓力和溫度平衡，見10-22。分流道的截面形狀分流道的截面形狀分流道截面形狀有很多種，它因塑料和模具結(jié)構(gòu)不同而異，如圓形、半圓形、梯形、“U”形、矩形和正六角形。常用的形式有圓形、梯形和“U”形。在選取分流道截面形狀時(shí)，必須確保在壓力損失最小的情況下，將熔融塑料以較快速度送到澆口處充模?？梢宰C明：在截面積相等的條件下，正方形的周長最長，圓形最短。周長越短，則阻力越小，散熱越少，因此效率越高。流道效率從高到低的排列順序依次是：圓形→“U”形→正六角形→梯形→矩形→半圓形。但流道加工難度從易到難的排列順序卻依次是：矩形→梯形→半圓形→“U”形→正六邊形→圓形。這是因?yàn)閳A形、正六角形兩種流道都要在分型面的兩邊加工。分流道的截面形狀綜合考慮各分流道截面形狀的流動(dòng)效率及散熱性，我們通常采用以下三種分流道的截面形狀。(1)圓形截面(2)梯形截面(3)“U”形截面(1)圓形截面圓形截面的優(yōu)點(diǎn)是：比表面積最小，體積最大而與模具的接觸面積最小，阻力也小，有助于融材料的流動(dòng)和減少其溫度傳到模具中，廣泛應(yīng)用于側(cè)澆口模具中(注意：有推板的側(cè)澆模具除外)。缺點(diǎn)是：需同時(shí)開設(shè)在凹、凸模上，而且要互相吻合，故制造較困難，較費(fèi)時(shí)。注：周長與截面面積的比值為比表面積(即流道表面積與其體積的比值)，用它來衡量流道的流動(dòng)效率。即比表面積越小，流動(dòng)效率越高。圓形截面的形狀及設(shè)計(jì)參數(shù)見圖10-23?？卓谧?5°是為了防止流道口出現(xiàn)倒刺而影響流道凝料脫模。(2)梯形截面優(yōu)點(diǎn)是在模具的單側(cè)加工，較省時(shí)，應(yīng)用場合：①三板式點(diǎn)狀澆道口之模具，其流道推板和定模板之間的分流道；②有哈夫側(cè)抽芯的側(cè)澆口模，分流道在哈夫塊分模面，制品從側(cè)面進(jìn)料時(shí)，分流道截面都無法做到圓形；③有推板的二板模，分流道只能做在凹模上。以上情況多用梯形流道，而避免采用半圓形流道。梯形流道唯一的缺點(diǎn)為與同一截面積與圓形流道比較，有較大的接觸面積，加大了熔體與分流道的摩擦力及溫度損失。梯形截面的形狀及設(shè)計(jì)參數(shù)見圖10-24。(3)“U”形截面“U”形截面的流動(dòng)效率低于圓形與正六邊形截面，但加工容易，又比圓形和正方形截面流道容易脫模，所以，“U”形截面分流道具有優(yōu)良的綜合性能?！癠”形的分流道熔料與分流道的摩擦力及溫度損失較梯形截面的分流道要小，是梯形截面的改良。能用梯形截面流道的場合都可以用“U”形截面分流道?！癠”形截面的形狀及設(shè)計(jì)參數(shù)見圖10-25。H大小可與圓形截面的D相等。分流道的截面大小分流道的截面大小較大的截面面積有利于減少流道的流動(dòng)阻力，但分流道的截面尺寸過大時(shí)，一來浪費(fèi)材料，二來增加了模具的排氣負(fù)擔(dān)，三來冷卻時(shí)間增長，成型周期亦隨之增長，降低了勞動(dòng)生產(chǎn)率，形成成本上的浪費(fèi)。較小的截面周長有利于減少熔融塑料的熱量散失，但截面尺寸過小時(shí)，則材料的流動(dòng)阻力大，延長了充模時(shí)間，易造成充填不足、燒焦、銀線、縮水等缺陷，或者必須增高注射壓力才能填滿，故流道截面大小應(yīng)根據(jù)材料的流動(dòng)性、成型制品的質(zhì)量及投影面積適度確定。制品大小不同，塑料材質(zhì)不同，分流道截面會(huì)有所不同。但有一個(gè)設(shè)計(jì)原則：必須保證流道的表面積與其體積之比值最小，即在分流道長度一定的情況下，要求分流道的表面積或側(cè)面積與其截面積之比值最小。表10-1給出了一般的流道直徑尺寸。樹脂流道直徑/mm樹脂流道直徑/mmABs、As4.8-9.5PB4.8-9.5POM3.2-9.5PE1.6-9.5PMMA8.0-9.5PPO6.4-9.5耐沖擊PMMA8.0-12.7PS3.2-9.5PA1.6-9.5PVC3.2-9.5PC4.8-9.5在設(shè)計(jì)分流道大小時(shí)，

應(yīng)考慮以下因素(1)制品的大小、壁厚、形狀(2)塑料的工藝性能(3)分流道的長度(4)修正方便(1)制品的大小、壁厚、形狀制品的質(zhì)量及投影面積越大，壁厚越厚時(shí)，分流道截面應(yīng)設(shè)計(jì)得大一些，否則，應(yīng)設(shè)計(jì)得小一些。(2)塑料的工藝性能流動(dòng)性好的塑料，如PP、PE、PS、HIPS、ABS、PA、POM、AS和CPE等，分流道截面積可適當(dāng)取小一些，而對于流動(dòng)性差的塑料，如PC、硬PVC、PPO和PSF等，分流道應(yīng)設(shè)計(jì)得短一些，截面積應(yīng)設(shè)計(jì)得大一些，而且盡量采用圓形流道，以減小熔體在分流道內(nèi)的損失。

對于我們現(xiàn)在常見1.5～2.0mm壁厚，采用的圓形分流道的直徑一般在3.5～7.0mm之間變動(dòng)；對于流動(dòng)性能好的塑料，當(dāng)分流道很短時(shí)，可小到￠2.5mm。對于流動(dòng)性能差的塑料，分流道較長時(shí)，最大直徑可取￠8～10mm。實(shí)驗(yàn)證明，對于多數(shù)塑料，分流道直徑在5～6mm以下時(shí)，對流動(dòng)影響最大。但在￠8mm以上時(shí)，再增大其直徑，對改善流動(dòng)的影響已經(jīng)很小了。而且，分流道直徑超過10mm流道熔體難以冷卻，效率低。(3)分流道的長度分流道越長，一級分流道的截面積應(yīng)差不多等于二級分流道截面積之和。二級、三級以此類推。一般說來，為了減少流道的阻力以及實(shí)現(xiàn)正常的保壓，要求：①在流道不分支時(shí)，截面面積不應(yīng)有很大的突變；②流道中的最小橫截面積必須大于澆口處的最小截面積。(4)修正方便

流道設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)先取較小尺寸，以便于試模后有修正余量。分流道的設(shè)計(jì)要點(diǎn)分流道的設(shè)計(jì)要點(diǎn)(1)盡量減少熔體的能量損失(2)分流道末端應(yīng)設(shè)計(jì)冷料穴(3)分流道應(yīng)盡量采用平衡布置(4)薄片制品避免熔體直沖型腔(5)合理的表面粗糙度(1)盡量減少熔體的能量損失為此，分流道的長度應(yīng)盡量短，容積(截面尺寸)應(yīng)盡可能小，轉(zhuǎn)角處應(yīng)圓弧過渡;分流道截面盡量采用圓形。(2)分流道末端應(yīng)設(shè)計(jì)冷料穴冷料穴用以容納冷料和防止空氣進(jìn)入，而冷料穴上一般會(huì)設(shè)置拉料桿，以便于流道脫模。冷料穴長度見圖10-41。(3)分流道應(yīng)盡量采用平衡布置一模多腔時(shí)，若各腔相同或大致相同，應(yīng)盡量采用平衡進(jìn)料，各腔的分流道流程應(yīng)盡量相等，同時(shí)進(jìn)澆，以保證各腔在相同時(shí)間充滿；如果分流道采用非平衡布置，或因配套等原因各模腔的體積不相同時(shí)，一般可通過改變分流道粗細(xì)來調(diào)節(jié)，以保證各腔同時(shí)充滿。(4)薄片制品避免熔體直沖型腔鏡面透明制品(K料、PMMA、PC等)在生產(chǎn)時(shí)應(yīng)注意，分流道應(yīng)設(shè)計(jì)冷料穴，分流道熔體不能直沖型腔，一般做成“S”形緩沖進(jìn)料(圖10-26)，或做扇形澆口(圖10-27)，使制品表面避免產(chǎn)生蛇紋、震紋等缺陷。(5)合理的表面粗糙度

有人認(rèn)為分流道表面粗糙度越低越好，其實(shí)不然。適當(dāng)粗糙的表面可以使與分流道開始接觸的那部分冷料留在流道壁上不進(jìn)入型腔，而留在流道壁上的那部分冷料又相當(dāng)于一層隔熱層，阻止中間的熔體熱量傳給模具。注意：一般來說，銑床(包括數(shù)控銑床)加工得到的流道表面粗糙度(約Ra3.2μm)往往不用再作拋光處理。輔助流道的設(shè)計(jì)輔助流道的設(shè)計(jì)輔助流道的作用是：將一模多腔中各制品在出模后依然連在一起，以方便包裝、運(yùn)輸和裝夾，或者在制品碰穿位處加設(shè)輔助流道以改善熔體流動(dòng)，提高制品的剛性。輔助流道一般用于以下幾種情況：(1)為方便后續(xù)工序的加工而增加輔助流道。后續(xù)工序包括制品電鍍、二次注射等。(2)為包裝方便而增加輔助流道。以上兩種情況下的輔助流道的作用是把各制品連成一體，見圖10-28。輔助流道的設(shè)計(jì)應(yīng)注意如下幾點(diǎn)：①直徑一般為Ф3mm、Ф4mm。②澆口大小為2mm×1mm，每個(gè)制品一般要三個(gè)澆口連接；③輔助流道應(yīng)通過流道和主流道連接，以方便熔體填充；④輔助流道上要加推桿。(3)為改善制品成型質(zhì)量，改善熔體填充而增加輔助流道，見圖10-29和圖10-30。(4)為使塑件留于動(dòng)模而增加輔助流道。見圖10-31。(5)為增加制品強(qiáng)度和剛性而增加輔助流道。見圖10-32中小風(fēng)扇葉。拉料桿與冷料穴拉料桿的設(shè)計(jì)拉料桿的作用是開模時(shí)將流道凝料留在我們希望它留的地方。拉料桿按其結(jié)構(gòu)分為直身拉料桿、勾形拉料桿、圓頭形拉料桿、圓錐拉料桿和塔形拉料桿，見圖10-33～圖10-35。拉料桿按其裝釘位置叉分為主流道拉料桿和分流道拉料桿。(1)主流道拉料桿的設(shè)計(jì)一般來說，只有側(cè)澆口澆注系統(tǒng)的主流道才用拉料桿，其作用是將主流道內(nèi)的凝料拉出主流道，以防主流道內(nèi)的凝料粘定模，確保將流道、制品留在動(dòng)模一側(cè)。見圖10-30。有推板和沒有推板的主流道拉料桿是不同的，見圖10-34。

錐形頭拉料桿靠塑料的包緊力將主流道拉住，不如埭形頭拉料稈扣嗇舷拉料桿可嘉。為增加竿面的摩擦力，可采用小錐度，或增加錐擊粗糙度，或用復(fù)式拉料桿來替代。后兩種由于尖錐的分流作用較好，常用于單腔成型帶中心孔的制品上，比如齒輪注塑模具：見圖10-35。(2)分流道拉料桿的設(shè)計(jì)①側(cè)澆口澆注系統(tǒng)分流道拉料桿就是推桿，直身，頭部只磨短（1～1.5）D，不再磨出其他形狀。拉料桿直徑等于分流道直徑，裝在推桿固定板上。②點(diǎn)澆口澆注系統(tǒng)分流道拉料桿如圖10-36所示，用無頭螺釘固定在定模面板上，直徑5mm(或3/16in)，頭部磨成球形，作用是流道推板犁定模板打開時(shí)，將澆口凝料拉出定模板，使?jié)部谀虾椭破纷詣?dòng)切斷。③側(cè)澆口澆注系統(tǒng)模具如果有推板時(shí)，則分流道必須做于凹模，見圖10-37。拉料桿固定在動(dòng)模板或動(dòng)模板內(nèi)的鑲件上，直徑5mm(或3/16in)，頭部磨成球形。拉料桿在使用中應(yīng)注意以下幾點(diǎn):①一套模具中若使用多個(gè)勾形拉料桿，拉料桿的勾形方向要一致。對于在脫模時(shí)無法作橫向移動(dòng)的制品，應(yīng)避免使用勾形拉料桿。②流道處的勾形拉料桿，必須預(yù)留一定的空間作為冷料穴，一般預(yù)留尺寸見圖10-38。③使用圓頭形拉料桿時(shí)，應(yīng)注意圖10-38中所示尺寸“D”、“L”。若尺寸“D”較小，拉料桿的頭部將會(huì)阻滯膠料的流動(dòng)；若尺寸“L”較小，流道脫離拉料桿時(shí)易拉裂。增大尺寸“D”的方法：一是采用直徑較小的拉料桿，但拉料桿直徑不宜小于Ф4mm。二是減小“H”，一般要求H大于3.Omm；三是增大“R”的尺寸；四是在分流道上局部加大，見圖10-39。冷料穴的設(shè)計(jì)冷料穴的設(shè)計(jì)冷料穴是為儲(chǔ)存因熔體與低溫模具接觸而在料流前鋒產(chǎn)生的冷料而設(shè)置的，這些冷料如果進(jìn)入型腔將減慢熔體填充速度，最終影響制品的成型質(zhì)量。冷料穴一般設(shè)置在主流道的末端，分流道較長時(shí)，分流道的末端也應(yīng)設(shè)冷料穴。(1)設(shè)計(jì)原則一般情況下，主流道冷料穴圓柱體的直徑為5～6mm，深度為5～6mm。對于大型制品，冷料穴的尺寸可適當(dāng)加大。對于分流道冷料穴，其長度為1～1.5倍的流道直徑。見圖10-41。(2)冷料穴的分類①底部帶推桿的冷料穴，見圖10-41(a)，由于加工方便，故常采用。②推板推出的冷料穴(見圖10-34)這種拉料桿專用于制品以推板或推塊脫模的模具中。③無拉料桿的冷料穴對于具有垂直分型面的注塑模(兩邊抽芯的哈夫模)，冷料穴置于左右兩半模的接觸面上，開模時(shí)分型面左右分開，制品與前鋒冷料一起拔出，冷料穴不必設(shè)置拉料桿。見圖10-40。④分流道冷料穴，一般采用圖10-41所示的兩種形式：圖(a)所示的將冷料穴做在動(dòng)模的深度方向；圖(b)所示的將分流道在分型面上延伸成為冷料穴。有關(guān)尺寸可參考圖示。澆口的設(shè)計(jì)澆口的設(shè)計(jì)澆口是連接分流道與型腔之間的一段細(xì)短通道，是澆注系統(tǒng)的最后部分，其作用是使塑料以較快速度進(jìn)入并充滿行腔。它能很快冷卻封閉，防止型腔內(nèi)還未冷卻的熔體倒流。設(shè)計(jì)時(shí)須考慮產(chǎn)品尺寸、截面積尺寸、模具結(jié)構(gòu)、成型條件及塑料性能。澆口應(yīng)盡量短小，與產(chǎn)品分離容易，不造成明顯痕跡。其類型多種多樣。澆口的作用①防止倒流。當(dāng)注塑壓力消失后，封鎖型腔，使尚未冷卻固化的塑料不會(huì)倒流回分流道。②升高熔體溫度。熔體經(jīng)過澆口時(shí)，會(huì)因剪切及擠壓而升溫，有利于熔體的填充型腔。③調(diào)節(jié)及控制進(jìn)料量和進(jìn)料速度。在多腔注塑模中，當(dāng)分流道采用非平衡布置時(shí)，可以通過改變澆口的大小來控制進(jìn)料量，使各腔能在差不多相同的時(shí)間內(nèi)同時(shí)充滿。這叫做人工平衡進(jìn)料。④提高成型質(zhì)量。澆口設(shè)計(jì)不合理時(shí)，易產(chǎn)生填充不足、收縮凹陷、蛇紋、震紋、熔接痕及翹曲變形等缺陷。澆口的分類澆口形式很多，包括側(cè)澆口、潛伏式澆口、點(diǎn)澆口、直接澆口、扇形澆口、薄片澆口、爪形澆口、環(huán)形澆口、傘形澆口及二次澆口等。側(cè)澆口

側(cè)澆口又稱普通澆口，或大水口，熔體從側(cè)面進(jìn)人模具型腔，是澆口中最簡單又最常用的澆口，見圖10-42和圖10-43。側(cè)澆口適用于眾多注塑制品及眾多塑料(如硬質(zhì)PVC、PE、PP、PC、PS、PA、POM、AS、ABS、PMMA等)的成型，尤其對一模多腔的模具，更為方便。需引起重視的是，側(cè)澆口深度尺寸的微小變化可使塑料熔體的流量發(fā)生較大改變。所以，側(cè)澆口的尺寸精度，對成型制品的質(zhì)量及生產(chǎn)效率有很大影響。(1)側(cè)澆口優(yōu)點(diǎn)①澆口與成形品分離容易；②側(cè)澆口的分流道較短；③加工容易，修正容易。(2)側(cè)澆口缺點(diǎn)①位置受到一定的限制，澆口到型腔局部距離有時(shí)較長，壓力損失較大；②流動(dòng)性不佳的塑料(如PC)容易造成充填不足或半途固化；③平板狀或面積大的成型品，由于澆口狹小易造成氣泡或流痕的不良現(xiàn)象；④去除澆口麻煩，且易留下明顯痕跡。(3)側(cè)澆口設(shè)計(jì)參數(shù)澆口應(yīng)設(shè)計(jì)成錐面形狀，見圖10-43，其長、寬、高可參閱表10-2。制品大小制品質(zhì)量/g澆口高度Y/mm澆口寬度X/mm澆口長度L/mm很小0-50.25-0.50.75-1.50.5-0.8小5-400.5-0.751.5-20.5-0.8中40-2000.75-12-30.8-1大>2001-1.23-41-2潛伏式澆口(1)基本結(jié)構(gòu)潛伏式澆口俗稱隧道澆口，形狀為圓錐形，是點(diǎn)澆口的變異。其基本結(jié)構(gòu)見圖10-44。潛伏式澆口種類很多，主要有以下幾種。①潛凹模熔體由凹模進(jìn)入型腔，見圖10-45。模具打開時(shí)，在拉料桿和凸模包緊力作用下，澆口和制品被凹模切斷，實(shí)現(xiàn)澆口和制品的自動(dòng)分離。優(yōu)點(diǎn):能改善熔體流動(dòng)，適用于高度不大的盒形、殼形、桶形等制品。缺點(diǎn):在制品表面會(huì)留下痕跡。②潛凸模熔體由動(dòng)模進(jìn)入型腔，見圖10-46。開模后，制品和澆口分別由推桿推出，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)分離。③潛小推桿熔體經(jīng)過推桿孔進(jìn)入型腔，見圖10-47。小推桿直徑通常取2.5～3mm，或3/32″～7/64″。如果直徑太大，制品表面會(huì)有收縮凹痕。④潛大推桿熔體經(jīng)過推桿的磨削部位進(jìn)入型腔。大推桿的直徑不宜小于5mm或是3/16in。這種結(jié)構(gòu)可采用延時(shí)推出的方法實(shí)現(xiàn)澆口和制品的自動(dòng)分離，見圖10-48。⑤潛筋熔體經(jīng)過制品的加強(qiáng)筋進(jìn)入型腔，這個(gè)筋可以是制品原有的，也可以是為進(jìn)料而加設(shè)的，成型后再切除，見圖10-51。⑥圓弧形(牛角)潛伏式澆口見圖10-49和圖10-50。此種形式澆口進(jìn)料口設(shè)置于制品內(nèi)表面，注塑時(shí)產(chǎn)生的噴射會(huì)在制品外表面(進(jìn)料點(diǎn)正上方)產(chǎn)生斑痕。由于此形式澆口加工較復(fù)雜，所以除非制品有特殊要求(如外表面不允許有進(jìn)澆口，而內(nèi)表面又無筋、柱且無頂桿)，否則盡量避免。制作時(shí)，需設(shè)計(jì)成兩部分鑲拼，用螺釘固定或者鑲塊通底加臺(tái)階固定。見圖10-50。(2)潛伏式澆口優(yōu)點(diǎn)

①進(jìn)料位置較靈活，且制品分型面處不會(huì)留有進(jìn)料口痕跡。②制品經(jīng)冷卻固化后，從模具中被推頂出來時(shí)，澆口會(huì)被自動(dòng)切斷，無須后處理。③由于潛伏式澆口可開設(shè)在制品表面見不到的加強(qiáng)筋、柱子上，所以在成型時(shí)，不會(huì)在制品表面留有由于噴射帶來的噴痕和氣紋等問題。④有點(diǎn)澆口的優(yōu)點(diǎn)，又有側(cè)澆口的簡單(模架采用的是二板模架)。⑤既可以潛凹模，又可以潛凸模；既可以潛制品的外側(cè)，又可以潛內(nèi)側(cè)；既可以潛推桿，又可以潛筋；澆口位置自由較大。(3)潛伏式澆口缺點(diǎn)①壓力損失大。②適合彈性好的塑料，如PE、Pp、Pvc、ABS、PA、POM、HIPS等。對質(zhì)脆的塑料，如PS、PMMA等，則不宜選用。(4)潛伏式澆口重要參數(shù)α=30°～45°β=20°～30°，A=2～3mm，d=Ф0.6～1.5mm，δ=1.0～1.5mm，H應(yīng)盡量短。(見圖10-51)點(diǎn)澆口點(diǎn)澆口點(diǎn)澆口又稱細(xì)水口，常用于三板模的澆注系統(tǒng)，熔體可由型腔任何位置一點(diǎn)或多點(diǎn)地進(jìn)入型腔。適合PE、PP、PC、PS、PA、POM、AS、等多種料。點(diǎn)澆口基本結(jié)構(gòu)及尺寸見圖10-52。其中α=20°～30°。(1)優(yōu)點(diǎn)

①位置有較大的自由度，方便多點(diǎn)進(jìn)料。分流道在流道推板和定模板之間，不受型腔1型芯的阻礙。對于大型制品多點(diǎn)進(jìn)料和為避免制品成型時(shí)變形而采用的多點(diǎn)進(jìn)料，以及一模多腔且分型面處不允許有澆口痕跡的制品非常適合。②澆口可自行脫落，留痕小。在被成型制品上幾乎看不出澆口痕跡，開模時(shí)在定距分型機(jī)構(gòu)的作用下，澆口會(huì)被自動(dòng)切斷，不必后加工。③澆口附近殘余應(yīng)力小。④本澆口對桶形、殼形、盒形制品及面積較大的平板類制品的成型非常適用。(2)缺點(diǎn)

①注射壓力損失較大，流道凝料多。②相對于側(cè)澆口模，點(diǎn)澆口模具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，制作成本較大。(3)點(diǎn)澆口的使用場合采用點(diǎn)澆口時(shí)要選用三板模，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故能用側(cè)澆口時(shí)盡量避免采用點(diǎn)澆口，但以下情況宜用點(diǎn)澆口進(jìn)料。①成型制品在分模面上的投影面積較大，單型腔，要求多點(diǎn)進(jìn)料。②一模多腔，其中有下列情況之一則宜用點(diǎn)澆口。a.某些制品必須多點(diǎn)進(jìn)料，否則可能會(huì)引起制品變形，或填充不足；b.制品要求中心進(jìn)澆，否則可能困氣或填充不足，會(huì)影響外觀；c.各腔大小懸殊，用側(cè)澆口模架時(shí)澆口套要大尺寸偏離中心，模具生產(chǎn)時(shí)容易產(chǎn)生飛邊或變形。③塑料齒輪，大多采用點(diǎn)澆口，而且為了提高齒輪的尺寸精度，常采用三點(diǎn)進(jìn)料。多型腔的玩具輪胎常采用氣動(dòng)強(qiáng)行脫模，澆注系統(tǒng)都是點(diǎn)澆口轉(zhuǎn)環(huán)形澆口。④壁厚小、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的制品，熔體在型內(nèi)流動(dòng)阻力大，采用側(cè)澆口難以填滿或難以保證成型質(zhì)量。⑤高度太高的桶形、盒形或殼形制品，采用點(diǎn)澆口有利于排氣，可以提高成型質(zhì)量，縮短成型周期。(4)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

①在制品表面允許的條件下，點(diǎn)澆口盡量設(shè)置在制品表面較高處，使流道凝料C最短，見圖10-54。圖中:L=B+A，B=C+30mm，A=6～10mm。②為了不影響外觀，可將點(diǎn)澆口設(shè)置于較隱蔽處，如設(shè)置于有紋理的啞光的表面內(nèi)；或設(shè)置于字母的封閉圖形中，如D、0和P等;或設(shè)置于雕刻的裝飾圖案中；如設(shè)置于一張臉的嘴或眼中；或某些裝配后被遮住的部位。③點(diǎn)澆口開得太大，開模時(shí)澆口難以拉斷;其錐度開得太小，開模時(shí)澆口塑料被切斷點(diǎn)不確定，易使制品表面(澆口處)留下一個(gè)細(xì)小的尖點(diǎn)。④為改善塑料熔體流動(dòng)狀況及安全起見，點(diǎn)澆口處要做凹坑，俗稱“肚臍眼”，見圖10-53。(5)設(shè)計(jì)參數(shù)護(hù)耳式澆口護(hù)耳式澆口由于側(cè)澆口尺寸一般較小，同時(shí)正對著一個(gè)寬度與厚度較大的型腔，高速流動(dòng)的熔融塑料通過澆口時(shí)會(huì)受到很高的剪切應(yīng)力，產(chǎn)生噴射和蛇形流等現(xiàn)象，在制品表面留下明顯噴痕和氣紋。為消除這一缺陷并減少成型難度，可采用護(hù)耳式側(cè)澆口，見圖10-55。護(hù)耳式側(cè)澆口可將噴痕、氣紋控制在護(hù)耳上，需要的話，可用后加工手段去除護(hù)耳，使制品外觀保持完好。常用于高透明度平板類制品，以及要求變形很小的制品。它適合硬質(zhì)PVC、POM、AS、ABS、PMMA等塑料。(1)優(yōu)點(diǎn)①澆口附近的收縮下陷可消除。②可排除過剩充填所致的應(yīng)變及流痕的發(fā)生。③可消除制品澆口附近的應(yīng)力集中。④澆口部產(chǎn)生摩擦熱可再次提升塑料溫度。(2)缺點(diǎn)

①壓力損失大。②澆口切除稍困難。(3)設(shè)計(jì)參數(shù)

A=10～13mm，B=6～8mm，L=0.8～1.5mm，H=0.6～1.2mm，W=2～3mm。搭接式澆口搭接式澆口澆口形狀見圖10-56。W等于分流道直徑，L=0.5～2mm。(1)優(yōu)點(diǎn)

①它是側(cè)澆口的演變形式，具有側(cè)澆口的各種優(yōu)點(diǎn)。②是典型的沖擊型澆口，可有效地防止塑料熔體的噴射流動(dòng)，見圖10-57。對于平板類制品，采用圖(a)的澆口表面易產(chǎn)生氣紋、震紋、蛇紋等流痕，而采用圖(b)的搭接式澆口，因熔融塑料噴到型腔面上受阻，從而改變方向，降低了速度，使熔體能均勻地填充型腔。(2)缺點(diǎn)

①不能實(shí)現(xiàn)澆口和制品的自行分離。②容易留下明顯的澆口疤痕。(3)參數(shù)可參照側(cè)澆口的參數(shù)來選用。(4)應(yīng)用適用于有表面質(zhì)量要求的平板形制晶。直接澆口直接澆口直接澆口直接由主流道進(jìn)入模腔，形式見圖10-58。它只有主流道而無分流道及澆口，或者說主流道就是澆口。主流道設(shè)計(jì)參數(shù)見圖10-3。適用于單型腔、深腔殼形箱形制品。適用于硬質(zhì)PVC、PE、PP、PC、PS、PA、POM、As、ABS、PMMA等多種塑料。(1)優(yōu)點(diǎn)①無分流道及澆口，節(jié)省流道加工。②無分流道，流道流程短，壓力及熱量損失少，有利于排氣，成型容易。③可成型大或深度較深的制品，對大型單工型腔的桶形、盒形及殼形制品(如盆、電視機(jī)后殼、復(fù)印機(jī)前后蓋等)成型效果非常好。(2)缺點(diǎn)

①去除澆口困難，去除澆口后會(huì)在制品上留有較大痕跡。②平而淺的制品易產(chǎn)生翹曲、扭曲。③澆口附近殘余應(yīng)力大。④一次只可成型一個(gè)制品，除非使用多噴嘴注射機(jī)。扇形澆口扇形澆口澆口形狀是從分流道到模腔方向逐漸放大呈扇形，見圖10-59。適用于平板類、殼形或盒形制品?？蓽p少流紋和定向應(yīng)力，扇形角度由產(chǎn)品形狀決定，澆口橫截面積不可大于流道截面積。對PP、POM、ABs等較多塑料都可使用這種澆口。(1)優(yōu)點(diǎn)

①可均勻填充，防止制品翹曲變形。②降低內(nèi)應(yīng)力，減小變形。③可獲得良好外觀的成型品，幾乎沒有不良現(xiàn)象發(fā)生。(2)缺點(diǎn)去除澆口麻煩。(3)設(shè)計(jì)參數(shù)澆口厚度H=0.25～1.5mm；澆口寬度W=L/4，其中L為澆口處型腔寬度，W應(yīng)大于8mm。薄片澆口形狀見圖10-60。適用于大型平板類制品。熔體經(jīng)過薄片澆口，以較低的速度均勻平穩(wěn)地進(jìn)入型腔，可以避免平板類制品的變形。但由于去除澆口必須用專用夾具，從而增加了生產(chǎn)成本。薄片澆口的設(shè)計(jì)參數(shù)與制品的大小和壁厚有關(guān)。圖10-60中:W=0.8～1.2mm；H=～，B為壁厚；L取決于制品大小。爪形澆口形狀見圖10-61。適用于中間有孔的制品。它的主要特點(diǎn)是:在一模一腔的情況下，爪形澆口直接與主流道相連，在一模多腔的情況下，與垂直分流道連在一起，