浇注系统设计课件.ppt

1、目的与要求：目的与要求：重点与难点：重点与难点：1.掌握浇注系统设计原则，组成、作用。掌握浇注系统设计原则，组成、作用。2.掌握主流道的作用、设计要点。掌握主流道的作用、设计要点。3.掌握分流道的作用、类型，设计要点。掌握分流道的作用、类型，设计要点。难点难点：浇注系统尺寸分析：浇注系统尺寸分析重点重点：浇注系统各部分尺寸设计：浇注系统各部分尺寸设计浇注系统浇注系统：指由注射机喷嘴中喷出的塑料熔体进入型腔的流动：指由注射机喷嘴中喷出的塑料熔体进入型腔的流动通道。通道。作用：作用：使塑料熔体平稳有序地填充型腔，并在填充和凝固过程使塑料熔体平稳有序地填充型腔，并在填充和凝固过程中把注射压力充分传递

2、到各个部分，以获得组织致密的塑件。中把注射压力充分传递到各个部分，以获得组织致密的塑件。分类：分类：普通浇注系统：冷流道普通浇注系统：冷流道无流道凝料浇注系统：加热流道、绝热流道无流道凝料浇注系统：加热流道、绝热流道卧式或立式注射机用模具浇注系统卧式或立式注射机用模具浇注系统角式注射机用模具浇注系统角式注射机用模具浇注系统一、普通浇注系统的组成及设计原则一、普通浇注系统的组成及设计原则（一）浇注系统的概念（一）浇注系统的概念塑料模具的浇注系统塑料模具的浇注系统直浇口式浇注系统直浇口式浇注系统 横浇口式浇注系统横浇口式浇注系统（二）浇注系统组成及各部分作用（二）浇注系统组成及各部分作用主浇主浇道

3、道分浇道分浇道浇口浇口浇注系统浇注系统的设计是否适当，直接影响的设计是否适当，直接影响成型塑件的外观、特性、尺寸精度和成型塑件的外观、特性、尺寸精度和成型周期。成型周期。冷料穴冷料穴（三）浇注系统设计原则1.要适应塑料的成型性能：流动性、剪切速率对粘度的影响等。2.要能保证塑件的质量(避免常见的充填问题)尽量避免出现熔接痕尽量避免出现熔接痕尽量避免过度保压和保压不足尽量避免过度保压和保压不足尽量减少流向杂乱尽量减少流向杂乱 熔接痕的存在主要会影响外熔接痕的存在主要会影响外观，使得产品的表面较差；而出观，使得产品的表面较差；而出现熔接痕的地方強度也会较差。现熔接痕的地方強度也会较差。熔接痕当浇注

4、系统设计当浇注系统设计不良或操作条件不当，会不良或操作条件不当，会使熔料在型腔中保压时间过长或是承受压使熔料在型腔中保压时间过长或是承受压力过大就是过度保压。力过大就是过度保压。过度保压会使产品密度较大，增加內应力，过度保压会使产品密度较大，增加內应力，甚至出现飞边。甚至出现飞边。保压不足过度保压流向杂乱会使塑件强度较差，表面的纹路也较不流向杂乱会使塑件强度较差，表面的纹路也较不美观。美观。流向杂乱3.3.尽量减小尽量减小及缩短及缩短浇注系统的截浇注系统的截面及长度面及长度减小塑料用量和模具尺寸减小塑料用量和模具尺寸尽量减少塑料熔体的热量损失与压力损失尽量减少塑料熔体的热量损失与压力损失4.4

5、.尽尽可能做到同步填充可能做到同步填充 一模多腔情形下，要让进入每一个型腔的熔体能一模多腔情形下，要让进入每一个型腔的熔体能够同时充满，而且使每个型腔的压力相等。够同时充满，而且使每个型腔的压力相等。5.5.有利于型腔中气体的排出：有利于型腔中气体的排出：避免紊流或涡流避免紊流或涡流6.6.防止型芯的变形和嵌件的位移：防止型芯的变形和嵌件的位移：避免熔体直冲嵌件或细小型芯。避免熔体直冲嵌件或细小型芯。7.7.流动比的校核流动比的校核二、主流道设计二、主流道设计作用：作用：是连接注射机喷嘴和模具型腔的桥梁，是熔是连接注射机喷嘴和模具型腔的桥梁，是熔体进入型腔的过程中最先经过的部位。体进入型腔的过

6、程中最先经过的部位。设计要点设计要点:截面形状、锥度、孔径、截面形状、锥度、孔径、长度、球面长度、球面R、圆角、圆角r锥度对于流动性差的塑料锥度对于流动性差的塑料可取到可取到6度。度。主流道大端尺寸主流道大端尺寸D：)()(231cmQD 其中：其中：D:大端直径，大端直径，cm；Q:流经该流道的熔体的体积流率，流经该流道的熔体的体积流率，cm3/s；：熔体在该流道的剪切速率，：熔体在该流道的剪切速率，1/s；主流道：；主流道：5x103。11/14/2022主浇道穿过两块模板时应呈阶梯状，或采用浇口套主浇道穿过两块模板时应呈阶梯状，或采用浇口套保证顺利拔出保证顺利拔出H7/m6（过渡）、（过

7、渡）、H7/n6（过盈）（过盈）流道的表面粗糙度流道的表面粗糙度Ra0.8m。浇口套材料为。浇口套材料为T8A、T10A等，热处理淬火硬度等，热处理淬火硬度HRC5357。浇口套常采。浇口套常采用先装配后再磨配加工。用先装配后再磨配加工。三、分流道设计三、分流道设计作用：作用：使塑料熔体的流向得到平稳的转换并尽快使塑料熔体的流向得到平稳的转换并尽快地充满型腔。地充满型腔。流道的截面形状会影响到塑料熔体在流道中的流流道的截面形状会影响到塑料熔体在流道中的流动以及流道內部的塑料熔动以及流道內部的塑料熔体体的体积。的体积。1、分流道的截面形状、分流道的截面形状判断分流道形状优劣的标准：流道的比表面积

8、。判断分流道形状优劣的标准：流道的比表面积。流道的比表面积流道的比表面积=流道的表面积流道的表面积/流道的体积流道的体积流道的比面积越小越好。流道的比面积越小越好。以流道的断面积相等为条件，圆形流道的比表以流道的断面积相等为条件，圆形流道的比表面积最小，矩形也比较小。面积最小，矩形也比较小。圆形截面优点：优点：流道形状效率较高。流道形状效率较高。缺点：缺点：增加制作费用及成本，稍不注意会造成流道增加制作费用及成本，稍不注意会造成流道交错而影响流动效率。交错而影响流动效率。矩形截面流道效率与圆形相当，但面积却流道效率与圆形相当，但面积却比比圆圆形流道多出形流道多出27%27%，增加了浇，增加了浇

9、注系统凝料，而且会造成推出力注系统凝料，而且会造成推出力增加的现象。增加的现象。梯形截面梯形截面面积比圆形流道多出面积比圆形流道多出39%39%，但是与圆形流道相比的，但是与圆形流道相比的优点是制造简便。优点是制造简便。U形截面形截面又称改良式梯形流道，結合圆形与梯形的优点改又称改良式梯形流道，結合圆形与梯形的优点改良而成，面积仅比圆形流道多出良而成，面积仅比圆形流道多出14%14%。DD产产品最大壁厚品最大壁厚+1.5mm B=1.25D+1.5mm B=1.25D 2、分流道的截面尺寸圆形流道直径：)()(231cmQD 矩形流道深度：)()4(31cmQh Q：流经分流道的熔体的体积流率

10、，cm3/s；:剪切速率，1/s，5x102103。11/14/2022bb梯形大底边宽度，梯形大底边宽度，mm mm mm塑件的塑件的质质量量，g g LL分分流道的長度流道的長度，mm mm h h 梯形的高度，梯形的高度，mm梯形截面分梯形截面分流道的尺寸可按如下经验公式计算流道的尺寸可按如下经验公式计算（壁厚小于（壁厚小于3.23.2）:bhLmb322654.04 流道的直径过大流道的直径过大：不仅不仅浪费材料浪费材料,而且而且冷却时间冷却时间增长增长,成型周期也随之增长成型周期也随之增长,造成成本上的浪费。造成成本上的浪费。流道的直径过小流道的直径过小：材料的流动阻力大材料的流动阻

11、力大,易造成充易造成充填不足填不足,或者必须增加或者必须增加注射压注射压力才能充填。力才能充填。流道直径应考虑塑料流动性并适合流道直径应考虑塑料流动性并适合产产品的重量品的重量或或投影面积投影面积。对于大多数塑料，分流道截面尺寸可取对于大多数塑料，分流道截面尺寸可取5至至6mm流道直径流道直径(mm)产产品重量品重量(g)49563758375以上以上1012大型大型流道直径流道直径(mm)投影面积投影面积(cm2)410以下以下6200850010120012大型大型根据产品重量和投影面积根据产品重量和投影面积根据塑料品种根据塑料品种塑料名称分流道直径PC（丙烷聚碳酸酯）4.89.5PS（聚

12、苯乙烯）3.29.5PVC3.29.5耐冲击丙烯酸8.012.7PPO（聚苯醚）6.49.5丙烯酸8.09.5L1=610mm，L2=36mm，L3=610mm。L的尺寸根据型腔的多少和型腔的大小而定。的尺寸根据型腔的多少和型腔的大小而定。4.分流道的长度分分流道长度宜短流道长度宜短,因为长的流道不但会造成压力损失因为长的流道不但会造成压力损失,不利于不利于生产生产,同時也浪费材料同時也浪费材料；但过；但过短短,产产品的残余应力增大品的残余应力增大,并并且容且容易产生毛边。易产生毛边。当流道较长时，可将分流道的尽头沿前进方向稍稍延长作为当流道较长时，可将分流道的尽头沿前进方向稍稍延长作为冷料穴

13、，使冷料不致进入型腔。分流道冷料穴的实际参考尺冷料穴，使冷料不致进入型腔。分流道冷料穴的实际参考尺寸为：寸为：b=(11.5)d；b1=（11.5）d1每一节流道要比下一节流道大每一节流道要比下一节流道大10102020 D Dd d(110(110120120）v 流道排列的流道排列的原则原则 尽尽可能使熔融可能使熔融塑料从塑料从主流道到各主流道到各浇浇口的距口的距离离相等。相等。使使型腔压型腔压力中心力中心尽尽可能可能与与注射注射机的机的中心重合。中心重合。v流道的流道的布布置置自然平衡自然平衡 人工平衡人工平衡不平衡自然平衡人工平衡5.分流道的布置平衡式布置平衡式布置非平衡式布置非平衡式

14、布置使塑件和流道在分型面上的投影面积的几何中心与锁模力的使塑件和流道在分型面上的投影面积的几何中心与锁模力的中心重合。中心重合。6.分流道的其他设计要点制品的体积和壁厚：分流道的截面厚度要大于制品的壁厚。制品的体积和壁厚：分流道的截面厚度要大于制品的壁厚。成型塑料的流动性：对于含有玻璃纤维等流动性较差的塑料成型塑料的流动性：对于含有玻璃纤维等流动性较差的塑料,流道截面要大一些。流道截面要大一些。分流道的表面粗糙度为分流道的表面粗糙度为Ra1.6Ra1.6左右，不宜过小。左右，不宜过小。流道方向改变的拐角处流道方向改变的拐角处,应适当设置冷料穴。应适当设置冷料穴。分流道冷料穴分流道冷料穴7.分流

15、道的制造要点四、浇口设计四、浇口设计浇口：可分为限制性浇口和非限制性浇口浇口：可分为限制性浇口和非限制性浇口限制性浇口（小浇口）：整个浇注系统中截面最限制性浇口（小浇口）：整个浇注系统中截面最小的部位。小的部位。非限制性浇口（大浇口）：非限制性浇口（大浇口）：整个浇注系统中截面整个浇注系统中截面最大的部位。适用于大型筒类、壳类塑件型腔的最大的部位。适用于大型筒类、壳类塑件型腔的引料和进料后的施压。引料和进料后的施压。小浇口优点：小浇口优点：（1 1）可以增加熔体流速，同时由于浇口两端有）可以增加熔体流速，同时由于浇口两端有较大压力差，可以明显降低熔体粘度，充模容易。较大压力差，可以明显降低熔体

16、粘度，充模容易。（2 2）具有较大的摩擦阻力，由于摩擦生热，使塑）具有较大的摩擦阻力，由于摩擦生热，使塑料熔体温度明显升高，降低粘度，增加流动性。料熔体温度明显升高，降低粘度，增加流动性。（3 3）可以控制并缩短补料时间，降低制品内应力。）可以控制并缩短补料时间，降低制品内应力。（4 4）小浇口固化快，防止倒流，并缩短模塑周期。）小浇口固化快，防止倒流，并缩短模塑周期。（5 5）多型腔模中小浇口可以平衡各型腔的进料速度。）多型腔模中小浇口可以平衡各型腔的进料速度。（6 6）便于修整）便于修整1、直接浇口（主流道型浇口）：、直接浇口（主流道型浇口）：非限制性浇口非限制性浇口特点：特点：（1 1）

17、流动阻力小，适于大型深腔制品；）流动阻力小，适于大型深腔制品；（2 2）注射压力直接作用在制品上，）注射压力直接作用在制品上，易产生残余应力，成型薄而平的制品时易变形；易产生残余应力，成型薄而平的制品时易变形；（3 3）浇口尺寸大，补料时间长；）浇口尺寸大，补料时间长；（4 4）浇口去除困难；）浇口去除困难；（5 5）排气性能好。）排气性能好。设计注意：选择较小锥度和降低模板厚度设计注意：选择较小锥度和降低模板厚度改进形式：中心浇口（克服缩孔、变形缺陷）改进形式：中心浇口（克服缩孔、变形缺陷）2 2、侧浇口、侧浇口浇口尺寸：浇口尺寸：厚度厚度t=nt=n*宽度宽度b=b=A A为塑件外侧表面积

18、，为塑件外侧表面积，为塑件浇口处壁厚。为塑件浇口处壁厚。n n 为塑料系数。为塑料系数。PE PS:n=0.6 POM PC PP:n=0.7PA PMMA:n=0.8 PVC:n=0.9常用尺寸：常用尺寸：宽度宽度1.55；深度；深度0.52（1/32/3）*长度长度1 0.2mm 3 3、点浇口（三板模具）、点浇口（三板模具）（1）相比较而言，浇口位置不受限制；）相比较而言，浇口位置不受限制；（2）多型腔模具的浇口平衡；）多型腔模具的浇口平衡；（3）开模时自动断料，制品表面光滑）开模时自动断料，制品表面光滑；（4）热流道模具大都采用点浇口。）热流道模具大都采用点浇口。浇口尺寸：浇口尺寸：其

19、中：其中：D:浇口直径，浇口直径，cm；Q:流经浇口的熔体的体积流率，流经浇口的熔体的体积流率，cm3/s；：熔体在浇口的剪切速率，：熔体在浇口的剪切速率，1/s；聚烯烃类：聚烯烃类：1055x105；尼龙类：；尼龙类：4x104；苯乙烯类：苯乙烯类：5x104 5x105。常用尺寸：直径常用尺寸：直径0.51.5mm0.51.5mm 长度长度1.01.5mm1.01.5mm)()(231cmQD 11/14/20224 4、潜伏浇口、潜伏浇口特点：特点：（1）不）不影响制品外观；影响制品外观；（2）顶出时，能自动切断浇口，又叫剪切浇口）顶出时，能自动切断浇口，又叫剪切浇口（3）对过于坚韧的塑

20、料，）对过于坚韧的塑料，适应性差适应性差潜伏浇口的加工？潜伏浇口的加工？浇口部位宜设计为镶拼结构浇口部位宜设计为镶拼结构潜伏浇口常用尺寸：潜伏浇口常用尺寸：10 20 ：45 60 5 5、护耳浇口：小浇口加护耳、护耳浇口：小浇口加护耳作用作用：可以避免喷射现象，降低速度，均匀地进：可以避免喷射现象，降低速度，均匀地进入型腔，确保制件质量。入型腔，确保制件质量。缺点缺点：去除护耳比较麻烦。适于有机玻璃、聚碳：去除护耳比较麻烦。适于有机玻璃、聚碳酸脂等透明料和大型酸脂等透明料和大型ABSABS塑料成型。塑料成型。五、浇口位置的选择与浇注系统的平衡五、浇口位置的选择与浇注系统的平衡（一）浇口位置选

21、择（一）浇口位置选择 浇口位置对制品质量影响极大，应注意以浇口位置对制品质量影响极大，应注意以下几点：下几点：1.1.避免熔体破裂在塑件上产生缺陷。避免熔体破裂在塑件上产生缺陷。2.2.考虑分子定向对塑件性能的影响考虑分子定向对塑件性能的影响3.3.有利于流动、排气和补缩有利于流动、排气和补缩4.4.在多腔模中，各个型腔浇口方位必须保持一致在多腔模中，各个型腔浇口方位必须保持一致5.5.减少熔结痕和提高熔结痕的强度减少熔结痕和提高熔结痕的强度6.6.浇口位置应使浇口便于修整浇口位置应使浇口便于修整7.7.防止料流将型芯或嵌件挤歪变形防止料流将型芯或嵌件挤歪变形（二）浇注系统平衡（二）浇注系统平

22、衡计算多型腔模具各浇口的计算多型腔模具各浇口的BGV值，同一塑件的多腔值，同一塑件的多腔模各浇口模各浇口BGV值相同，不同塑件的多腔模各浇口的值相同，不同塑件的多腔模各浇口的BGV值与塑件质量成正比值与塑件质量成正比六、冷料井和拉料杆的设计六、冷料井和拉料杆的设计冷料穴冷料穴一般设在主流道的末端一般设在主流道的末端,在动模一侧。在动模一侧。1.1.使用推杆推出机构时使用推杆推出机构时,冷料穴的设计。冷料穴的设计。2.2.用推件板推出机构时，冷料穴和拉料杆的设计。用推件板推出机构时，冷料穴和拉料杆的设计。3 3、点浇口流道冷料的取出。、点浇口流道冷料的取出。5.3 5.3 排气系统的设计排气系统的设计1 1、利用配合间隙排气，、利用配合间隙排气，0.030.05mm0.030.05mm，根据塑料，根据塑料流动性决定。流动性决定。2 2、在分型面上开设排气槽。、在分型面上开设排气槽。3 3、利用排气塞排气。、利用排气塞排气。