塑料成型工艺与模具设计 杨永顺 第五章浇注系统设计

排气及进气结构设计
浇口的位置不同，排气槽的开设的位置也不同。
排气及进气结构设计
4.几种引气方式
塑件粘附型腔的情况较严重，开模时也应设置引气装 置(尤其整体结构的深型腔)
1.镶拼式侧隙引气
排气及进气结构设计
4.几种引气方式
1).镶拼式侧隙引气
排气及进气结构设计
2) 尤其整体结构,镶拼式侧隙引气
聚乙烯
尼龙类 聚甲醛 丙烯酸塑料 抗冲击丙烯酸塑料 醋酸纤维素 聚丙烯 异质同晶体
1.6~9.5
1.6~9.5 3.5~10 8~10 8~12.5 5~10 5~10 8~10
软聚氯乙烯
硬聚氯乙烯 聚氨酯 热塑性聚酯 聚苯醚 聚砜 离子聚合物 聚苯硫醚
3.5~10
6.5~16 6.5~8.0 3.5~8.0 6.5~10 6.5~10 2.4~10 6.5~13
注射模具浇注系统设计
五、分流道设计
1. 影响分流道的设计因素 （1）制品的几何形状、壁厚、尺寸大小及尺寸的稳定性、 内在质量及外观质量要求。 （2）塑料的种类，亦即塑料的流动性、熔融温度与熔融
温度区间、固化温度以及收缩率。
（3）注射机的压力、加热温度及注射速度。 （4）主流道及分流道的脱落方式。 （5）型腔的布置、浇口位置及浇口形式的选择。
排气及进气结构设计
2) 尤其整体结构1.镶拼式侧隙引气
排气及进气结构设计
3.气阀式引气
第五章 浇注系统与排气系统设计
一、 浇注系统的概念 二、 浇注系统的组成及设计原则 三、 主流道设计
四、冷料井设计
五、 分流道设计
六、 浇口的类型和设计
七、排气及进气结构设计
注射模具浇注系统设计
一、 浇注系统的概念
浇注系统是指模具
中从注射机喷嘴接触处
到型腔为止的塑料熔体 的流动通道。
主流道 浇口
环槽深度 （D-d）/2
注射模具浇注系统设计
带推杆推出的冷料穴
注射模具浇注系统设计
（2）不带推杆推出的拉料穴
小盲孔
注射模具浇注系统设计
不带推杆推出的冷料穴
注射模具浇注系统设计
3. 分流道冷料井 分流道冷料井一
般采用两种形式：一
种是将冷料井开设在 动模的深度方向，其
设计方式与主流道冷
料井类似，另一种是 将分流道在分型面上 延伸成为冷料井 。
有机玻璃
ABS 聚甲醛 聚碳酸脂
<1.5
1.5-3 >3 <1.5
简单
复杂 简单 复杂 简单 复杂 简单
0.6-0.8
0.5-0.8 1.2-1.4 0.8-1.2 1.2-1.5 1.0-1.4 0.8-1.2 中、小型塑件(3-10)h 大型塑件>10h 0.7~2
注射模具浇注系统设计
★ 扇形侧浇口
塑料 聚乙烯 聚丙烯 聚苯乙烯 壁厚t/mm <1.5 1.5-3 >3 塑件复杂性 简单 复杂 简单 复杂 简单 复杂 厚度h/mm 0.5-0.7 0.5-0.6 0.6-0.9 0.6-0.8 0.8-1.1 0.8-1.0 宽度b/mm 中小型塑件(3-10)h 大型塑件>10h 长度L/mm 0.7~2
8. 分流道的布置
（1）平衡式分流道
★ 辐射式
★单排列式
注射模具浇注系统设计
六、浇口的设计
1. 浇口的作用:浇口是连接分流道与型腔之间的一段细短 通道，浇口的作用是使从流道流过来的塑料熔体以较快 的速度进入并充满型腔，型腔充满后，浇口部分的熔体 能迅速的凝固而封闭浇口，防止型腔内的熔体倒流。
2. 浇口的类型及特点 （1）直接浇口
注射模具浇注系统设计
（2）中心浇口 ★ 盘形浇口
注射模具浇注系统设计
★ 环形浇口
注射模具浇注系统设计
★ 轮辐式浇口
注射模具浇注系统设计
★ 爪形浇口
注射模具浇注系统设计
（3）点浇口
注射模具浇注系统设计
（3）点浇口
注射模具浇注系统设计
（4）侧浇口
★ 矩形侧浇口
注射模具浇注系统设计
矩形侧浇口的基本尺寸
注射模具浇注系统设计
（2）公式计算
对于质量小于200g，壁厚在3mm以下的塑件，可用下 列经验公式确定分流道的当量直径。
D 0.2654 m 4 L
D: 是流道的当量直径（mm）； m: 是流经分流道的速率熔体的质量（g）
L: 分流道的长度（mm）
注射模具浇注系统设计
（3）公式法2
D (0.8 ~ 0.9)D
注射模具浇注系统设计
2. 分流道的设计原则
（1）塑料流经分流道时的压力损失及温度损失要小。 （2）分流道的固化时间应稍后于制品的固化时间，以利 于压力的传递及保压。 （3）保证塑料迅速而均匀地进入各个型腔。 （4）分流道的长度应尽可能短，其容积要小。 （5）要便于加工及刀具选择。
注射模具浇注系统设计
下级分流道的当量半径可 取相邻的上级分流道当量
半径的80％~90％ 。
注射模具浇注系统设计
5. 分流道长度的确定 分流道的长度与塑件的大小，型腔的布置、排列有关。 6. 分流道表面粗糙度
分流道的表面不必很光滑，表面粗糙度可设为Ra1.25~2.5 。
注射模具浇注系统设计
7. 分流道与浇口的连接
注射模具浇注系统设计
3.排气结构的设计原则
排气及进气结构设计
3.排气结构的设计原则
表4-14 常用塑料排气槽深度 塑料名称 聚乙烯（PE） 聚丙烯（PP） 聚苯乙烯（PS） 苯乙烯-丁二烯（ SB） ABS AS 排气槽深度 0.02 0.01~0.02 0.02 0.03 0.03 0.03 塑料名称 苯乙烯-丙烯腈 （SAN） 聚甲醛（POM） 聚酰胺（PA） 聚酰胺（含玻璃纤 维）（PA） 聚碳酸酯（PC） 聚碳酸酯（含玻璃 纤维）（PC） 排气槽深度 0.03 0.01~0.03 0.01 0.01~0.03 0.01~0.03 0.05~0.07
分流道
作 用：
〈1〉输送流体 〈2〉传递压力
注射模具浇注系统设计
二、浇注系统的组成及设计原则 组成 普通浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料井 四部分组成。 主流道 (一次)分流道
二次分流道 （支流道）
浇口
注射模具浇注系统设计
浇注系统的设计原则
〈1〉 考虑塑料的流动性，保证流体流动顺利、快、不紊乱。 〈2〉 避免熔体正面冲击小直径型芯或脆弱的金属镶件。 〈3〉 一模多腔时，防止大小相差悬殊的制件放一模内。
n
L1 L2 L3 L4 L5 L1 L2 L3 K1 2 K1 t1 t 2 t3 t 4 t5 t1 t2
注射模具浇注系统设计
（8）保证流动比在允许范围内
常用塑料的允许流动比范围
塑料名称
聚乙烯 聚乙烯 聚丙烯
注射压力 （MPa) 150 60 120
L/t
250~280 100~140 280
3. 分流道横截面形状的选择
注射模具浇注系统设计
表4-6 常用的分流道的横截面形状及横截面尺寸
圆形横截 面分流道
D
H
5
6
（7）
8
（9）
10
11
12
6
7
(8.5)
10
(11)
12.5
13.5
15
U形横截 面分流道
r
B
2.5
3
(3.5)
4
(4.5)
5
5.5
6
5
6
（7）
8
（9）
10
11
12
梯形横截 面分流道
冷料井的设计
根据冷料井不同，其构成主流道冷料井底部的零件 也不同，常见的有拉料杆、推杆。 1. 主流道冷料井 （1）钩形（Z形)拉料杆
注射模具浇注系统设计
钩形（Z形)拉料杆
图 与推杆匹配的冷料穴
注射模具浇注系统设计
（2）球头拉料杆
图 与推杆匹配的冷料穴
注射模具浇注系统设计
球头拉料杆分析
注射模具浇注系统设计
〈4〉 进料口的位置和形状要结合塑件的形状和技术要求确定。
〈5〉 流道的进程要短，以减少成型周期及减少废料。
注射模具浇注系统设计
普通浇注凝料的去除
注射模具浇注系统设计
三、主流道设计
指喷嘴口起到分流道入口处止的一段，与喷嘴在 一轴线上，料流方向不改变。
注射模具浇注系统设计
主流道设计分析
注射模具浇注系统设计
2.4~3.2
3.2~6.4
1.5~2.2
2.2~2.4
2.4~3.3
3.3~6.4 1.0~3.0
注射模具浇注系统设计
保证平衡进料浇口尺寸计算举例 1）当分流道横截面大且流程短（>6mm，<200mm)的中、 小型模具。 靠近主流道的浇口做得大些，而远离主流道的浇口
做得小些，或使靠近主流道的浇口长度长一些，而远离
球头拉料杆分析
注射模具浇注系统设计
球头拉料杆分析
注射模具浇注系统设计
（3）菌头拉料杆
注射模具浇注系统设计
（4）圆锥形拉料杆
圆锥 头形
复式圆 锥头形
注射模具浇注系统设计
圆锥形拉料杆分析
平头锥形 拉料杆
注射模具浇注系统设计
2. 起拉料作用的冷料井
（1）带推杆推出的冷料穴
倒扣深度 （D-d）/2
排气及进气结构设计
2.排气的几种方式
1) .利用模具分型面或配合间隙排气
排气及进气结构设计
2). 开设排气槽排气
排气及进气结构设计
3). 当型腔最后充填部位不在分型面上，其附近又无可供 排气的推杆或可活动的型芯时，可在型腔相应部位镶嵌 经烧结的金属块（多孔性合金块）以供排气 。
排气及进气结构设计
主流道的浇口长度短一些。
注射模具浇注系统设计
2）当分流道比较细长（≤6mm，>200mm）以及流道中 熔体的阻力和温度降都不可忽略的大、中型模具。将靠 近主流道的浇口做大些，而靠近主流道的浇口做小些 。
注射模具浇注系统设计
3）当各型腔的二级分流道的长度和横截面积相同的情 况下，可以借助以下经验公式(4-19)进行计算：
200~280 100~240
120~180 90~130
注射模具浇注系统设计
4. 浇口位置选择实例
注射模具浇注系统设计
4. 浇口位置选择实例
注射模具浇注系统设计
4. 浇口位置选择实例
排气及进气结构设计
1.型腔内气体的来源及危害
型腔内气体的来源: （1）原有的空气 （2）树脂中释放的挥发性物质及水汽 型腔内气体的危害:
注射模具浇注系统设计
★ 薄片式侧浇口
注射模具浇注系统设计
（5）潜伏式浇口
注射模具浇注系统设计
（6）护耳形浇口
注射模具浇注系统设计
侧浇口和点浇口的推荐值
塑件壁厚 （mm) <0.8 0.8~2.4
侧浇口横截面尺寸（mm） d（mm） l（mm）
深度 h
~0.5 0.5~1.5
宽度 b
~1.0 0.8~2.4 0.8~1.3 1.0
r
H
来自百度文库
1~5
1~5
(1~5)
1~5
(1~5)
1~5
1~5
1~5
3.5
4
(4.5)
5
6
（6.5 ）
7
8
注射模具浇注系统设计
4. 分流道横截面尺寸的确定方法 （1）部分塑料常用分流道横截面尺寸推荐范围
塑料名称 ABS、AS 分流道横截面直径 （mm) 4.8~9.5 塑料名称 聚苯乙烯 分流道横截面直径 （mm) 3.5~10
注射模具浇注系统设计
（5）减少塑件熔接痕增加熔接强度
增加流道， 成型后切除
注射模具浇注系统设计
（5）减少塑件熔接痕增加熔接强度
注射模具浇注系统设计
（6）防止料流将型芯或嵌件挤压变形
注射模具浇注系统设计
（7）高分子取向对塑件性能的影响
注射模具浇注系统设计
（8）保证流动比在允许范围内
Li K i 1 t i
注射模具浇注系统设计
缩短主流道的方法
注射模具浇注系统设计
四、冷料井设计 冷料穴也称冷料井，冷料井一般设在主流道和分流道 的末端，其作用就是存放两次注射间隔而产生的冷料和料 流前锋的“冷料”，防止“冷料”进入型腔而形成各种缺 陷。 分流道冷料井 L=1.5D
主流道冷料井 分流道冷料井
注射模具浇注系统设计
k S l a
注射模具浇注系统设计
3. 浇口的设计原则
（1）避免引起熔体破裂现象
注射模具浇注系统设计
（2）有利于塑料熔体补缩
注射模具浇注系统设计
（3）有利于熔体流动
注射模具浇注系统设计
（4）有利于型腔内气体的排出
注射模具浇注系统设计
（5）减少塑件熔接痕增加熔接强度
注射模具浇注系统设计
（5）减少塑件熔接痕增加熔接强度
主流道尺寸设计
SR1=SR+1~2
总是浇口套大！
d1=d+0.5~1
r=1～3
D1比D小 10～20％
？
浇口的截面积取分流道 截面积的3～9％
锥度2°～6°, 对流动性差的塑 料可取大一些
注射模具浇注系统设计
主流道衬套（浇口套）的结构
主流道衬套与定位圈的装配方式
注射模具浇注系统设计
主流道的两种形式
塑料名称
硬聚氯乙烯 硬聚氯乙烯 硬聚氯乙烯
注射压力 （MPa) 130 90 70
L/t
130~170 100~140 70~110
聚丙烯 聚苯乙烯
聚酰胺 聚甲醛
70 90
90 100
200~240 280~300
200~360 110~210
软聚氯乙烯 软聚氯乙烯
聚碳酸酯 聚碳酸酯
90 70
130 90