浇注系统
第四章【重要的】浇注系统设计
第四章【重要的】浇注系统设计第四章浇注系统设计浇注系统(gatingsystem，running-system)是铸型中液态⾦属流⼊型腔的通道之总称。
铸铁件浇注系统的典型结构如图3—4—1所⽰，它由浇⼝杯(外浇⼝)、直浇道、直浇道窝、横浇道和内浇道等部分组成。
⼴义地说，浇包和浇注设备也可认为是浇注系统的组成部分，浇注设备的结构、尺⼨、位置⾼低等，对浇注系统的设计和计算有⼀定影响；此外，出⽓孔也可看成是浇注系统的组成部分。
浇注系统设计得正确与否对铸件品质影响很⼤，铸件废品中约有30％是因浇注系统不当引起的。
对浇注系统的基本要求是：1)所确定的内浇道的位置、⽅向和个数应符合铸件的凝固原则或补缩⽅法。
2)在规定的浇注时间内充满型控。
3)提供必要的充型压⼒头，保证铸件轮廓、棱⾓清晰。
4)使⾦属液流动乎稳，避免严重紊流。
防⽌卷⼊、吸收⽓体和使⾦属过度氧化。
5)具有良好的阻渣能⼒。
6)⾦属液进⼊型腔时线速度不可过⾼，避免飞溅、冲刷型壁或砂芯。
7)保证型内⾦属液⾯有⾜够的上升速度，以免形成夹砂结疤、皱⽪、冷隔等缺陷。
8)不破坏冷铁和芯撑的作⽤。
9)浇注系统的⾦属消耗⼩，并容易清理。
10)减⼩砂型体积，造型简单，模样制造容易。
此外，对于薄⼩铸件常可⽤浇注系统当冒⼝，对铸铁有⼀定补缩作⽤；对于⼤量流⽔线⽣产的球墨铸铁件，在浇注系统结构中增加反应室，可实现型内球化或型内孕育处理，其浇注系统分别⽰于图3—4—2、固3—4—3。
第⼀节液态⾦属在浇注系统基本组元中的流动⼀、在砂型中流动的⽔⼒学特点在正常浇注温度下，液态合⾦的运动粘度⽐室温下⽔的运动粘度低。
如20℃的⽔，其ν⽔值为⽽液态铸铁的ν铁为0.55x10，液态铝合⾦的ν铝为0．6×10。
因此，液态合⾦的充型过程可视为具有⼀定粘度的液体运动，应⽤流体⼒学规律加以研究。
但是，液态合⾦在砂型中的流动和⽔、油等⼀般粘性流体在⾦属管、塑料管或玻璃管中的流动不完全相同，⽽有其特点，这些特点是：(1)型壁的多孔性、透⽓性和合⾦液的不相润湿性，给合⾦液的运动以特殊边界条件当合⾦液流内任⼀截⾯上各点的压⼒P均⼤于型壁处的⽓体压⼒P a时，则呈充满态流动，当P等于P a 时呈⾮充满态流动(见图3—4—4)。
第8章浇注系统设计
第8章浇注系统设计8.1概述1.浇注系统的组成浇注系统是指模具中由注射机喷嘴到型腔之间的进料通道。
它的设计对塑件的性能、外观、成形难易程度有很大的影响。
分为普通浇注系统和无流道浇注系统。
普通浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴四部分组成。
（见图8-1）。
图8-1 注射模的浇注系统1-冷料穴2-主浇道3-分流道4-浇口5-塑件6-排气槽或溢流槽2.浇注系统的设计原则设计浇注系统应遵循如下基本原则：①了解塑料的成形工艺特性。
掌握塑料的流动性，温度、剪切速率对精度的影响等。
②尽量避免或减少产生熔接痕，尽量减少分流的次数。
③有利于型腔中气体的排出。
浇注系统应顺利地引导塑料熔体充满型腔的各个部位，使浇注系统及型腔中的气体能有序地排出，避免塑件缺陷。
④防止型芯的变形和嵌件的位移。
浇注系统的设计应尽量避免熔体直接冲击细小型芯和嵌件，防止嵌件位移和型芯受力变形。
⑤尽量采用较短的流程充满型腔。
⑥流动距离比的校核。
设计浇口位置时，为保证熔体完全充型，实用流动比应小于许用流动比。
3.流动比的校核流动比也称为流程比，是熔体流程长度与塑件厚度之比。
设计浇口位置时，为保证熔体完全充满型腔，流动比不能太大，应小于许用流动比。
而许用流动比时随着塑料性质、成型温度、压力、浇口种类等因素变化的。
表8-1为常用塑料流动比许用值，设计时供参考，如果实际流动比大于许用流动比，需要改变浇口位置或者增加制品的壁厚，或者采用多浇口进料。
表8-1部分常用塑料的流动比L/t与注射压力的关系8.2主流道设计主流道是指浇注系统中从注射机喷嘴与模具接触处开始到分流道为止的塑料熔体的流动通道。
在模具工作时，由于主流道部分的小端入口及注射机喷嘴与具有一定温度、压力的塑料熔体会冷热交替地反复接触，比较容易受损，只有在小批量生产时，主流道才在注射模上直接加工，大部分注射模设计时，主流道通常设计成可拆卸、可更换的浇口套（见图8-2），延长模具的使用寿命。
浇口套（或主流道）尺寸要求：（1）主流道通常设计成圆锥形，其锥角α=2～6˚，内壁表面粗糙度一般为Ra=0.63μm。
浇注系统的组成
浇注系统的组成
浇注系统的组成通常包括以下几个主要部分：
1. 总泵站：负责泵送混凝土的主要泵站，通常由一台或多台混凝土泵组成。
总泵站一般放置在施工现场附近的固定位置。
2. 输送管道：将混凝土从总泵站输送到浇注点的管道系统。
输送管道通常由管道和弯头组成，其材质可以是钢管、橡胶软管或特殊材料的复合管道。
3. 配送装置：配送装置负责将混凝土从输送管道输送到具体的浇注点。
常见的配送装置包括卡车传送带、塔式输送机、混凝土泵车等。
4. 控制系统：控制系统用于监控和控制浇注系统的运行。
控制系统通常具有参数监测、故障诊断和报警等功能，可以确保浇注过程的稳定和安全。
5. 辅助设备：包括混凝土搅拌站、混凝土罐车、输送管道支架等。
这些设备用于准备和供应混凝土，以及提供支持和保护输送管道。
需要注意的是，不同的浇注系统在组成和配置上可能会有所不同，具体的组成要根据实际情况和工程需求进行选择和调整。
塑料件模具设计--浇注系统设计
（6）轮辐式浇口
轮辐式浇口的适用范围类似 于盘形浇口，带有矩形内 孔的塑件也适用，但是它 将整个周边进料改成了几 小段直线进料。这种浇口 切除方便，流道凝料少， 型芯上部得到定位而增加 了型芯的稳定性。
31
（7）护耳式浇口
它在型腔侧面开设耳槽，熔体通过浇口冲击在 耳槽侧面上，经调整方向和速度后再进入型 腔，因此可以防止喷射现象，是一种典型的 冲击性浇口，它可减少浇口附近的内应力， 对于流动性差的塑料极为有效，浇口应设置 在塑件的厚壁处。
这种浇口的去除比较 困难，痕迹大
32
（8）点浇口
点浇口又称针点浇口或菱形浇口，是一 种截面尺寸很小的浇口，俗称小浇口。 这类浇口由于前后两端存在较大的压力 差，能较大地增大塑料熔体的剪切速率 并产生较大的剪切热，从而导致熔体的 表观粘度下降，流动性增加，有利于型 腔的充填。
33
（8）点浇口的设计形式
图a所示为直接式，直径为d的圆锥形的小端直接与塑件相 连。
图b所示为圆锥形的小端有一段直径为d、长度为l的点浇口 与塑件相连。这种形式的浇口直径d不能太小，浇口长度l 不能大长，否则脱模时浇口凝料会断裂而堵塞住浇口，影 响注射的正常进行。上述两种形式的点浇口制造方便，但 去除浇口时容易相伤塑件，浇口也容易磨损，仅适于批量 不大的塑件成型和流动性好的塑料。
非限制性浇口是整个浇口系统中截面尺寸最大的部位，它主 要对中大型筒类、壳类塑件型腔起引料和进料后的施压作用。
21
1、浇口的类型
（1）直接浇口（又称主流道形浇口）
在单型腔模中，熔体直接流入型腔，因 而压力损失小，进料速度快，成型比 较容易，对各种塑料都能适用。它传 递压力好，保压补缩作用强，模具结 构简单紧凑，制造方便。
浇注系统
分流道设计要点
① 在保证足够的注塑压力使塑料熔体顺利充满型腔的前 提下，分流道截面积与长度尽量取小值，分流道转折处 应以圆弧过渡。
② 分流道较长时，在分流道的末端应开设冷料井。
③ 分流道的位臵可单独开设在定模板上或动模板上，也 可以同时开设在动、定模板上，合模后形成分流道截面 形状。 ④ 分流道与浇口连接处应加工成斜面，并用圆弧过渡。
矩形截面
效率高（矩形长宽相差不大时） 分流道凝料不易脱出、流动阻力大
分流道的布臵
平衡式布臵： 特点：分流道到各型腔浇口的长度、断面形状、尺寸都相同。 要求：各对应部位的尺寸相等。 优点：可实现均衡送料和同时充满型腔，使成型的塑件力学性能基本一致。 缺点：分流道比较长。
非平衡式布臵： 特点：分流道到各型腔浇口长度不相等的布臵。 优点：适应于型腔数量较多的模具，使模具结构紧凑。 缺点：塑料进入各型腔有先有后，不利于均衡送料。为达到同时充满型腔的目 的，各浇口的断面尺寸要制作得不同，在试模中要多次修改才能实现。
点浇口：又称针点浇口或橄榄形浇口，是一种在塑
件中央开设浇口时使用的圆形限制性浇口。 由于浇口前后两端存在较大的压力差，能有效地增大塑料熔体的 剪切速率并产生较大的剪切热，从而导致熔体的表观黏度下降， 流动性增加，利于充模。常用于成型各种壳类、盒类的热塑性塑 件。 使用在三板模上 入口很小，浇口痕迹很小 一般入口直径为0.25到2.0 mm
直浇注系统横浇注系统主流道一般位于模具中心线上，它与注射机喷嘴的轴线 重合，利于浇注系统的对称布臵。 主流道设计得比较粗大，如果主流道过大：塑料消耗增 多，主流道过小：熔体流动阻力增大，压力损失大，对 充模不利。
主流道尺寸
对于黏度大的塑料或尺寸较大的塑件，主流道截面尺寸 应设计得大一些； 对于黏度小的塑料或尺寸较小的塑件，主流道截面尺寸 设计得小一些。
注射模具-4浇注系统
38
9.4.5.1浇口的类型
53
缺点
①由于点浇口的直径较小，所以注射压力的损失 较大，而引起收缩率大。 ②为清除浇注凝料，必须另设一模板，即形成两 个分型面的三板式模具。
54
③在成型大型制品时， 采用多点进料形式。 ④成型薄壁的塑件容易 发生开裂现象。
55
（8）潜伏式浇口
56
1）拉切式浇口
浇口在塑件外 侧表面进料
57
2）推切式浇口
19
3
5 1
6
2
4
图8-29 浇口与分流道的相对位置 1-圆形浇口；2-圆形分流道；3-制品； 4-熔体流向；5-矩形浇口；6-梯形分流道
20
9.4.3分流道的设计
——布局形式
平衡式
非平衡式
21
9.4.3分流道的设计——分流道的布局形式
22
9.4.3分流道的设计——分流道的布局形式
23
9.4.3分流道的设计——分流道的布局形式
作用： （1）储存注射间歇期间，喷嘴前端由散热造
成温度降低而产生的冷料。 （2）开模时，主流道冷料穴起到将主流道的
凝料从浇口套中拉出的作用。
31
32
9.4.4.2钩料装置——顶杆式钩料装置
33
34
9.4.4.2钩料装置——推板式钩料装置
35
36
9.4.5 浇口的设计
浇注系统
第2章浇注系统§2-1 概述§2-2 液态金属在浇注系统中的流动§2-3 浇注系统类型及其应用范围§2-4 铸铁件浇注系统计算方法§2-5 其它合金铸件浇注系统特点§2-1 概述1．浇注系统浇注系统是铸型中使液态金属充填型腔的通道。
浇注系统设置不当，常使铸件产生冲砂、夹砂、缩孔、缩松、裂纹、冷隔，以及气孔等多种缺陷，甚至会使铸件报废。
因此，正确的设计浇注系统，对提高铸件质量及降低生产成本具有重要意义。
2．浇注系统的结构一般情况下，浇注系统的结构由：浇口杯、直浇道、横浇道和内浇道组成。
对于某些复杂铸件的浇注系统，除上述四个组元外，尚可增加其他组元；而对于某些简单铸的浇注系统可以少于四个组元。
图2-1 浇注系统的基本组元3．浇注系统的设计内容包括浇注系统的结构、开设位置及各组元尺寸等。
4．浇注系统要求良好的浇注系统通常满足以下几点要求:1) 控制金属液流动的速度和方向，并保证充满型腔，保证适当的浇注时间。
2) 金属注入方式及内浇口方向应不致使金属冲毁铸型或砂型，并有利于杂质上浮和型中气体排出。
金属液在型腔中的流动应平稳、均匀以免夹带空气、产生金属氧化物。
3)有利于铸件温度的合理分布。
（铸型充满后，型内金属的温度分布状态尽可能有利于铸件预期的凝固方式。
希望同时凝固的铸件，温度应分布均匀；希望顺序凝固的铸件，温度应朝向冒口递增。
）4)浇注系统应具有除渣功能。
生产无锡青铜、球墨铸铁等铸铁件，要求浇注系统具有较强的挡渣能力，以防止溶渣进入铸型。
5)浇注系统不应阻碍铸件收缩，在生产裂纹敏感性强的大型铸件时，这点尤为重要。
6)在保证铸件质量的前提下，浇注系统力求简单，便于造型，金属消耗量最少，以及有利于铸件清理。
附加：对浇注系统的基本要求由以上的叙述大致上可以看出，浇注系统对铸件质量的影响是多方面的，其作用显然是重要的。
对浇注系统的基本要求如下：(1)根据铸件结构和合金凝固特点考虑浇注系统的结构，使金属液能以合理的充填速度或上升速度、尽可能平稳地(紊流程度低)、无喷射、飞溅地充填型腔；金属流股不冲蚀砂型或砂芯，也不在型内相互冲击，防止卷入气体和吸收气体，防止金属氧化。
4、浇注系统设计 PPT课件
右图为点浇口进料塑件的流动距离比：
＝ ห้องสมุดไป่ตู้1 L2 L3 L4 L5 L6 t1 t2 t3 t4 t5 t6
§7.4 浇注系统设计
若流动比超过允许值时，会出现充型不足的现象， 常用塑料的极限流动比见下表
§7.4 浇注系统设计
Z形冷料穴：最常用
倒锥形冷料穴
圆环形冷料穴
§7.4 浇注系统设计
特点：
①开模时起拉凝料作用，推出时将凝料自动推出 ②拉料杆固定在推杆固定板上
作用：
①开模时起“拉主流道凝料”作用； ②推出时拉料杆将凝料自动推出。
应用：推杆、推管推出机构中
§7.4 浇注系统设计
底部不带推出的冷料穴
球头形，常用形式
§7.4 浇注系统设计
浇口设计
作用
浇口是连接分流道和型腔的进料通道，是浇 注系统的最远端
分类
限制性浇口 非限制性浇口
§7.4 浇注系统设计
限制性浇口
限制性浇口是指分流道与型腔间采用一段距离很短、截面 很小的流道。
作用：
(1) 通过截面的突然变化，使塑料熔体流速增加，摩擦加剧，温度 升高，黏度降低，提高流动性，有利于填充型腔； (2) 对多型腔模具，可调节浇口截面尺寸，以保证非平衡布置的型 腔同时充满； (3) 型腔充满后，熔体在浇口处首先凝固，防止熔体倒流，保证型 腔内熔料自由收缩固化成形，减小塑件内残余应力； (4) 便于浇注系统与塑件的分离，塑件上残留痕迹小。 但浇口尺寸过小会使压力损失增大，冷凝加快，补缩困难。
热流道
§7.4 浇注系统设计
普通浇注系统的组成
主流道 分流道 冷料穴 浇口
1、浇注系统
教学实施与授课主要内容备注模块二浇注系统设计任务一浇注系统的概念一、概念浇注系统是指塑料熔体从注射机喷嘴出来后，到达型腔之前在模具中所流经的通道。
二、作用是将熔体从喷嘴平稳地引进型腔，并在熔体充模和固化定型过程中，将注射压力和保压力充分传递到型腔的各个部位，以获得组织致密、外形清晰、表观光洁和尺寸精确的塑料制品。
三、分类普通浇注系统又分为：大水口和细水口四、组成浇注系统一般由主流道、分流道、浇口、冷料穴等四部分组成。
流道系统的设计是否适当，直接影响成形品的外观、物性、尺寸精度和成形周期。
五、设计原则1、适应塑料的工艺性,要能保证塑件的质量(避免常见的充填问题) 停滞现象容易使工件的某些部分过度保压，某些部分保压不足，从而使內应力增加许多。
熔接痕的存在主要会影响外观，使得产品的表面较差；而出现教学实施与授课主要内容备注任务二主流道的设计一、主流道的作用注射机喷嘴到分流道（有些直接到制件型腔），通常由浇口套成型。
是连接注射机喷嘴和模具的主要桥梁，是熔料进入型腔最先经过的部位。
1、主流道设计2、浇口套（俗称为唧嘴）浇口套按照外观和作用的不同可以分为：A型、B型、C型、D型、E型等，常用的是A、B、C三种型号。
A型唧嘴本身有螺钉固定，可以在没有定位环的情况下同样保证在生产中稳定可靠。
但是安装比较麻烦，价格稍微昂贵，一般用于大、中型模具和精密模具。
B型唧嘴必须要采用定位环固定，安装和更换时比较方便，相对价格比较便宜，一般用于中小型模具。
C型唧嘴相对价格最便宜，结构最简单，维修和更换最容易，但是定位效果差，一般用于中小型结构简单、精度较低的模具。
SKD61热作模具钢，可以制造出高端的非常耐用的浇口套，硬度可以达到48~52HRC。
使用SKD61制作的浇口套具有耐高温耐用，成型的产品质量优异的特点。
SUJ2轴承钢，为中端浇口套之常用制造材料，热处理硬度在±HRC52左右。
S45C，低端模具所采用的材料，高温后需喷洒防锈油等防锈处理，以防止生锈。
第五讲 浇注系统的设计
分流 道冷 料井
小水口 冷料井
大水口 冷料井
6 主流道
• 主流道是指连接注塑机喷嘴与分流道的通
道。
1.垂直式主流道的设计。 d: 主流道小端的直径。 d=注塑机喷嘴 孔+（0.5~1MM) L: 主流道的长度。 a:主流道的锥度。 L根据模具的 体结构来定。 a=一般在2~4度 范围内选取， 对粘度大的塑胶， 可以取到3~6度。 但由于受锥度铰刀的 限制，应尽 量选用标 准锥度值，或选用标 准唧嘴。
5 分流道
• 对分流道的要求
1.塑胶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.保证塑胶迅速而均匀的进入各个型腔。 4.分流道的长度应尽可能的短，其容积要小。 5.要便于加工及刀具选择。
• 分流道的截面分析
1.圆形截面分流道如图。圆形截面分流道的优点是表面积与体 积之比值为最小，在容积相同的分流道中，圆形截面积分流 道中的塑胶与模具的接触面积为最小，因此其压力损失及温 度损失小，有利于塑胶的流动及压力传递。其缺点是圆形截 面分流道必须在动模及定模上分别加工两个半圆，因此加工 量大。 2.U形截面分流道如图。其截面接近圆形截面，同时这种截面 的分流道只在模具的一面加工，因此是一种常用的形式。其 缺点是与圆形流道相比，热损失大，流道废料较多。 3.梯形流截面积分流道如图。此种截面是U形流道的变形，与 以上两种截面相比，热损失较大，但便于分流道的加工及刀 具的选择，因此也是常用的一种流道。 4.半圆形截面和矩形截面的分流道较以上三种次之，在能够选 择以上三种的情况下最好不要选取这两种。
第五讲
浇注系统 的设计
一.浇注系统的 组成及功能
• 浇注系统由主流道 分流道 浇口及冷料穴组成。 • 浇注系统的功能，就是将熔融的塑料，经过注塑机喷嘴，在高 •
浇注系统
4、扇形浇口（fan gate） （1）结构 （2）特点： 成型宽度较大的制品； 易于型腔气体的排出； 制品内应力小；
（三）浇口型式 1、针点浇口（pin point gate） （1）结构 （2）特点 相比较而言，浇口的位置不受限制； 对多型腔模具， 能取得浇口的平衡； 开模时，能自动切断料把，制品表面光滑 ； 对投影面积大又易变形的制品，点浇口可以防止变形；
热流道模具大都采用点浇口。 3）计算公式
D=( Q / γ) ^ 1 / 3 (cm)
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。 因此流道的形状常采用圆形、半圆形、梯形和 U 形。
2、分流道的尺寸
影响分流道尺寸的因素： 制品的体积与壁厚；主流道到型腔的距离。
圆形浇口直径： D=( Q / γ) ^ 1 / 3 (cm)
矩形浇口深度： h=( 4 Q / γ) ^ 1 / 3 (cm)
（1）结构
（2）特点
成型圆环形制品，进料均匀，易排气；
无熔接痕；
浇口去除困难。
（3）常用尺寸
同侧浇口。
7、轮辐式浇口
（spoke gate）
（1）结构
（2）特点
圆环形浇口的改进；
浇口去除容易；
制品中有熔接痕，制品强度降低。
（3）常用尺寸
同侧浇口。
8、直浇口 （1）结构 （2）特点 流动阻力小，适于大型 深制品； 注射压力直接作用在制品上，易产生残余应力； 浇口尺寸大，补料时间长； 成型薄而平制品时易变形，浇口去除困难。 （3）常用尺寸
浇注系统设计方案
流道设计的优化与改进
减少流道阻力
采用大截面、短流程的流道
防止金属液氧化
采用密封式或保护气氛浇注系 统
提高充型能力
采用多浇口、分流道设计
降低能耗
采用热平衡设计，减少热量损 失
04 模具设计
模具材料的选用
01
02
03
耐热性
选择耐热性好的材料，如 钢材、铝合金等，以确保 模具在高温下件结构、生产批量、合金种类、浇注条件
适用场合
直浇道适用于中小型铸件的大批量生产；横浇道适用于大型铸件的 单件、小批量生产；内浇道适用于各种铸件
流道尺寸与形状的确定
流道截面积
满足金属液的流量要求，保证充 型能力
流道长度与宽度
根据铸件大小、浇注温度和速度确 定
流道高度
根据金属液的静压力头和浮力确定
调整工艺参数
调整浇注温度、注射压力和注射速度等工艺 参数，提高浇注质量和效率。
改进模具结构
优化模具冷却、排气和顶出机构，提高模具 使用寿命。
采用先进的浇注技术
如应用热流道技术、顺序阀控制等，提高生 产效率和浇注质量。
浇注系统方案的经济性分析
模具成本
生产成本
评估不同浇注系统方案对模具材料、加工 和装配成本的影响。
排溢系统设计
设计有效的排溢系统，以 排除模具内的气体和溢出 的金属液，防止产品产生 气孔和浇不足等缺陷。
模具冷却系统的设计
冷却水道设计
合理布置冷却水道，以提高模具的冷 却效果，减少冷却时间，提高生产效 率。
冷却介质选择
冷却水道密封
确保冷却水道的密封性，防止冷却液 泄漏，以保证生产安全和产品质量。
根据模具材料和使用条件，选择合适 的冷却介质，如水、油等。
第三章浇注系统设计
第三章浇注系统设计3.1概述1概念2组成铸型中引导液态金属进入型腔的通道之总称。
1)浇口杯2)直浇道3)横浇道4)内浇道3对浇注系统的基本要求1)能控制铸件的温度场分布2)保证在规定时间内充满铸型型腔3)保证铸件轮廓、棱角清晰4)控制金属液流动的速度和方向5)具有良好的撇渣功能6)简化生产，降低成本4浇注系统的类型及特点1)按浇注系统各组元截面比例关系分类(1)封闭式浇注系统(2)开放式浇注系统(3)半开放半封闭式浇注系统S直>S 横>S内S直<S横<S内S直>S横，S内>S横2)按内浇道在铸件上的位置分类分类(1)顶注式浇注系统液态金属从铸型型腔(铸件)顶部注入(2)底注式浇注系统内浇道设置在铸件底部的浇注系统(3)中间注入式浇注系统从铸件中间某一高度上开设内浇道的浇注系统(4)阶梯式浇注系统在铸件不同高度上开设两层或两层以上内浇道的浇注系统(5)缝隙式浇注系统沿着整个铸件高度上开设垂直缝隙状内浇道的浇注系统3.2液态金属在浇注系统中流动的水力学特性1在砂型中流动的水力学特点合金液和铸型之间有着激烈的热作用、机械作用和化学作用，属于多相流动，一般呈紊流状态，是不稳定流过程。
2浇口杯中的流动1)浇口杯作用承接来自浇包的金属液，防止金属液飞溅和溢出，便于浇注；减轻液流对型腔的冲击；分离渣滓和气泡，阻止其进入型腔；2)浇口杯分类漏斗形浇口杯(用于中、小型铸件)和盆(池)形浇口杯(用于中、大型铸件3)影响浇口杯内水平漩涡的主要因素是浇口杯内液面的深度，其次是浇注高度、浇注方向和浇口杯的结构等3直浇道中的流动1)直浇道的作用将来自浇口杯的金属液引入横浇道、内浇道或直接导入型腔，并提供充型过程所必需的压力2)直浇道形状通常是上大下小的圆锥形，有时为等截面圆柱形、上小下大的倒圆锥形、蛇形和片状形等形状3)液态金属在直浇道中存在充满式流动或非充满式流动两种流态4直浇道窝1)直浇道窝作用缓冲，缩短直浇道—横浇道拐弯处的高度紊流区；改善内浇道流量分布，减少横浇道—内浇道拐弯处的局部阻力系数和水头损失；浮出金属液中的气体。
注塑模具之浇注系统的介绍
注塑模具之浇注系统的介绍注塑模具是制造塑料制品的重要工具，它的质量直接影响到成品的质量。
而注塑模具中的浇注系统对成品的质量也有着重要影响。
浇注系统是指将熔融塑料从注塑机的机筒中注入到模腔中的一系列设备和构造。
1.浇注系统的组成浇注系统由喷嘴、喷嘴喉管、进料口和冷却系统等构成。
其中，喷嘴是熔融塑料进入模腔的通道，它连接着机筒和模腔。
喷嘴内部通道的形状和尺寸会影响塑料的流动情况和填充时间。
喷嘴喉管和进料口是喷嘴和模腔之间的连接部分，起到塑料流动的引导作用。
冷却系统是为了在注塑过程中将模具中的热量迅速带走，确保产品成型的质量和效率。
2.浇注系统的工作原理注塑过程中，熔融塑料通过喷嘴进入模腔，填充整个模具的形状。
当模腔被充满后，喷嘴会迅速封闭，避免塑料溢出。
此时，熔融塑料开始冷却并变得固态，成型的产品在模具中逐渐形成。
冷却系统会通过喷淋冷却或冷却通道等方式将热量迅速带走，保证产品成型的质量。
3.浇注系统的设计要点为了保证产品的质量，并满足不同要求的注塑制品，浇注系统的设计需要注意以下要点：(1)喷嘴和模腔的连接处要保证密封，避免塑料溢出；(2)喷嘴通道的形状和尺寸要能够满足塑料的流动要求，避免注塑短流或短充问题；(3)选择适当的冷却方式和冷却介质，保证产品的尺寸和表面质量；(4)为了避免冷却系统的死角，需要合理配置冷却通道，确保整个模具在注塑过程中的温度分布均匀。
4.浇注系统的改进和优化为了提高产品的质量和生产效率，浇注系统的改进和优化是重要的课题。
一方面，可以通过模具部件的改进来优化浇注系统，例如喷嘴通道的优化、冷却通道的重新设计等。
另一方面，可以通过模具流道分析软件来模拟塑料在注塑过程中的流动情况，进一步优化浇注系统的设计。
此外，一些先进的浇注系统技术，如热流道系统、堆垛模腔技术等也可以运用到注塑模具中。
总结起来，注塑模具的浇注系统是注塑过程中至关重要的一部分，它的设计和优化对产品质量和生产效率有着直接影响。
简述浇注系统定义组成作用
简述浇注系统定义组成作用
浇注系统是指由冲淋管、注水阀、泵、水泥搅拌机组成的一整套设备，用于混凝土的生产和施工用途。
一、定义：
浇注系统是一套用于控制混凝土混合物和搅拌的设备组合，它可以调节混凝土的流动性和搅拌均匀性，使其符合施工要求的组成部分。
二、组成：
浇注系统由以下主要组件组成：
1、冲淋管：用于将混凝土混合物或浆料从搅拌机送入浇注样品中。
2、注水阀：调节混凝土混合物的附加水量，以改变混凝土的流
动性。
3、泵：将混凝土混合物从搅拌机中泵入浇注样品。
4、水泥搅拌机：把水泥搅拌和搅拌，以实现混凝土混合物的均
匀性和流动性。
三、作用：
1、控制振动：通过添加适量水泥，控制混凝土混合物的流动性
和搅拌均匀性，以最大程度地减少振动干扰。
2、消除空气污染：混凝土浇筑过程中会产生大量的气体和尘埃，浇注系统可以帮助混凝土浇筑工程消除空气污染。
3、控制混凝土性能：浇注系统通过控制混凝土混合物的流动性
和搅拌均匀性，有效地控制混凝土的性能。
浇注系统
变异形式：爪形浇口
7.点状浇口
7.点状浇口
特点：①留痕小，不需清除，二次加工少； ②位置选择比较自由； ③成本高。
适用：多型腔中心进料/一腔多点进料。
8.潜伏浇口(隧道式浇口)：
(5 20)
(20 50)
(10 30)
αγ β
d 1 (3 6) d (0.7 2.5)
x 50 y 2
2.作用：是贮存因两次 注射间隔而产生的冷料 头以及熔体流动的前锋 冷料，以防止熔体冷料 进入型腔。
3.冷料穴底部应设置拉 料杆，以便开模时将主 流道凝料从主流衬套中 拉出。
常见的拉料杆和冷料穴
⑴“Z”字形（图a）及其两种变异形式：用于型件推 出后能做侧面移动的场合，应用普遍。
拉料杆或 推杆固定在推杆固定板上。
⑷ 分布形式：
a)平衡分布：分流道到各型腔浇口的长度、截面形状、 尺寸 都相同。优点：实现均衡送料，多型腔的塑件力学性能基本 一致。缺点：分流道比较长。
b) 非平衡分布：分流道到各型腔浇口的长度不相等。优点： 型腔较多时，可缩短流道的总长度。缺点：难实现各型腔 同时充满，质量难保障，要求特别高的塑件不宜采用非平 衡布置。分流道的末端也应开设冷料穴。
浇口套的形式
浇口套固定形式
定位圈
定位圈
定位圈
主流道 衬套
主流道 衬套
主流道 衬套
衬套一般选用碳素工具钢如T8A、T10A等，热处理要求 53～57HRC。
⒌ 4.3 冷料穴
冷料穴
1.冷料穴一般设在主流 道的末端，当分流道 较长时，在分流道的 末端有时也开设冷料 穴。 主流道冷料穴兼有脱 主流道凝料作用。
特征：塑料熔体环绕型芯均匀充模，排气效果好，塑件无熔接痕；但浇口去除困难， 有明显浇口痕迹。
第三章 浇注系统设计
m Nnq
m —— 浇注金属质量(kg)；N —— 同时浇注的浇包数； n —— 单个浇包的包孔数。
四、铸造非铁合金的浇注系统
特点：密度小、熔点低、热容量小而热导率大，且极 易氧化和液态吸气性强。 常见铸造缺陷：非金属夹杂、浇不到、冷隔、气孔、 缩孔、缩松及裂纹、变形等。
设计非铁合金浇注系统应注意： 非铁合金降温快，应快浇。 1)浇注温度不高，对 型砂的热作用较轻。
二、计算举例（浇注系统设计方法和步骤） 图3-19为灰铸铁件的垂直分型浇注系统的结构形 式，即模板布置简图。
1．绘制模板布置简图 模板布置来自于工艺设计方案和参照造型机标准模 板尺寸及合理吃砂量(图中A、B、C三个尺寸)等。据此 确定出各层铸件内浇道的金属压力头为： h1 =100mm； h2 =250mm； h3 =350mm。 2．计算型内金属质量m 每个铸件质量 2kg，共布置12件。铸件工艺出品率 （灰铁件）按70％估计，则型内金属质量（即铁液质量 数）为2×12 kg / 0.7 = 34.3 kg。
3．确定浇注时间和浇注速度q 造型机产率为300箱／h，节拍12s／型。据表3-8查出 浇注时间为8s。约用2s充满浇注系统，则充填单个型腔的 净浇注时间为6s。每个型腔的浇注速度应为2kg/6s≈0.33 kg/s。
4．选用浇口杯 根据铸型的浇注速度，参照表3-7，可查出浇口杯 尺寸。 如用手工浇注，使用4号浇口杯，铁液积存5.5kg； 如用自动浇注，使用2号浇口杯，铁液积存4kg。
A直： A横： A内＝1：2：4
第二节
浇注系统组元中金属液的流动特性及组元设计
一、浇口杯(盆)
1．漏斗形浇口杯
特点：漏斗形浇口杯结构简 单，制作方便，其本身消耗 金属液少。 适用：小型铸件，在机器造 型中广泛使用。 杯底安放滤孔芯，可挡 渣并对金属液起缓冲作用。
《浇注系统设计》课件
与增材制造技术结合
优化浇注系统结构，提高生产效率和产品质量。
与物联网技术结合
实现浇注系统的远程监控和数据采集。
与人工智能技术结合
利用人工智能技术对浇注过程进行智能分析和优化。
THANKS
感谢观看
充型。
经济性原则
在满足使用要求的前提下，尽 量减少浇注系统的材料消耗和 加工成本。
可靠性原则
浇注系统应具有足够的强度和 刚度，能够承受金属液的冲刷 和压力。
易维护性原则
浇注系统应便于安装、调试和 维修，降低使用过程中的维护
成本。
设计流程
方案设计
根据需求分析，设计浇注系统 的结构形式和尺寸参数。
加工制造
开放式浇注系统
开放式浇注系统是指塑料或金属从进 料口直接流入模具型腔，没有溢流槽 的浇注系统。
封闭式浇注系统
封闭式浇注系统是指塑料或金属从进 料口流入模具型腔后，通过溢流槽将 多余的塑料或金属收集起来，并从溢 流槽中排出。
02
浇注系统的设计原则与 流程
设计原则
高效性原则
浇注系统应高效地完成浇注任 务，确保金属液快速、均匀地
溢流槽的设计
溢流槽位置
合理设置溢流槽的位置，以引导金属 液流向正确的方向，避免金属液溢出 模具。
溢流槽尺寸
根据金属液的流量和流动特性，设计 合适的溢流槽尺寸，以确保金属液能 够顺畅地流入溢流槽并排出模具。
排气槽的设计
排气槽位置
在模具的关键部位设置排气槽，以排除 气体，避免形成气孔和疏松等缺陷。
VS
01
新材料应用
探索和应用新型材料，提高浇注系 统的耐磨、耐高温等性能。
仿真பைடு நூலகம்拟技术
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
漏斗形:结构简单，消耗金属少，挡渣效果 差；
盆形: 盆形浇口杯效果较好，底部设置堤坝有利于 浇注操作，使金属的浇注速度达到适宜的大 小后再流入直浇道。这样浇口杯内液体深度 大，可阻止水平旋涡的产生而形成垂直旋涡， 从而有助于分离渣子和气泡。
水平涡流的防止 水力模拟试验表明， 影响浇口杯内水平旋 涡的主要因素是浇口 杯内液面的深度， 其次是浇注高度、 浇注方向及浇口杯的结
第2章 浇注系统
§2-1 概述 1 浇注系统：
浇注系统是铸型中使液态金属充填型腔的通道.
浇注系统设置不当，常使铸件产生冲砂、夹 砂、缩孔、缩松、裂纹、冷隔，以及气孔等多种 缺陷，甚至会使铸件报废。因此，正确的设计浇 注系统，对提高铸件质量及降低生产成本具有重 要意义。
2 浇注系统的结构
一般情况下，浇注系统的结构由：浇 口杯、直浇道、横浇道和内浇道组成。 对于某些复杂铸件的浇注系统，除上述 四个组元外，尚可增加其他组元；而对 于某些简单铸的浇注系统可以少于四个 组元。
3 可以忽略：金属在浇道壁面上的结晶 凝固，浇道断面缩小，由于温度降低而 使粘度增加，流动性能降低。
液态金属在浇道内的流动规律
一 液态金属在浇口杯中的流动
1 浇口杯的主要作用： 承接来自浇包的金属液并引入直浇道，防
止浇注过程中因金属流不易对准直浇道而 溢出。经过特殊设计的浇口杯还兼具有防 止溶渣进入直浇道的功能。 分漏斗形和盆形两种
3 为了减缓浇注初期金属液流对直浇口底部的 冲击，改善在直浇道转入横浇道处的金属液流 状况，可在直浇道底部设置浇道窝（又称直浇 道陷阱）。它象一个软垫子放在快速下降的液 体的下面。当向下铁水液流的速度变成零后， 然后转变成v2= 2gH 的水平液流，可避免液流 转向时因断面收缩而造成的缩颈现象，减少紊 流程度。一般直浇窝的直径可取横浇道高度的 2~2.5倍，深度取横浇道高度的1.5~2.0倍。
构等。
可采取以下措施减轻或消除水平旋涡： 1) 使用深度大的浇口杯、深度应大于直浇道
上端直径的5倍； 2) 应用拔塞、浮塞和铁隔片等方法，使浇口
杯内液体达到深度要求时，再向直浇道提供洁 净的金属； 3) 在浇口杯底部安置筛网砂芯或雨淋砂芯来 抑止水平旋涡； 4) 在浇口杯个设置“闸门”、堤坝等，降低 浇注高度以避免水平旋涡，并促使形成垂直旋 涡。垂直旋涡能促使熔渣和气泡浮至液体表面， 对挡渣和分离冲入的气泡有利。为此，浇包嘴 宜设计得长些为好。 5)此外，应采用逆向浇注，液流不要冲着直浇 道。
直浇道窝的作用
1 缓冲作用 液流下落的动能有相当大的一部分被窝内液体吸收而转变为压力能，再
10)减小砂型体积，造型简单，模样制造 容易。
§2-2 液态金属在浇注系统中的流动
浇注过程：液态金属通过浇注系统充填铸型的过 程。
1 浇注初期，因阻力较小和要充满浇注系统各组 元，须快速浇注；
待到浇注后期，由于有效压头减少和型腔内气体 背压增高等原因，浇注系统的通流能力减少，浇 注速度随之降低。特别是在临近浇注结束时，为 了避免动-静压头转换造成抬箱、呛火等事故，更 要求放慢浇注速度。
此外，浇注系统拐弯多而且各组元之间断面积不 等，因此，在整个浇注过程中，液态金属在浇注 系统中的流速随着时间和空间位置改变而变化的。
2 液态金属的密度大，其运动粘度系数 小，在浇道内流动时呈紊流状态，金属 在沿浇道向前流动时，流动质点还产生 垂直于流线方向的十分杂乱的横向运动， 这种紊流对渣粒上浮是不利的。
3）有利于铸件温度的合理分布。（铸 型充满后，型内金属的温度分布状态尽 可能有利于铸件预期的凝固方式。希望 同时凝固的铸件，温度应分布均匀；希 望顺序凝固的铸件，温度应朝向冒口递 增。）
4) 浇注系统应具有除渣功能。生产无 锡青铜、球墨铸铁等铸铁件，要求浇注 系统具有较强的挡渣能力，以防止熔渣 进入铸型。
廓、棱角清晰。
4)使金属液流动平稳，避免严重紊流。 防止卷入、吸收气体和使金属过度氧化。
5)具有良好的阻渣能力。
6)金属液进入型腔时线速度不可过高， 避免飞溅、冲刷型壁或砂芯。
7)保证型内金属液面有足够的上升速度， 以免形成夹砂结疤、皱皮、冷隔等缺陷 。
8)不破坏冷铁和芯撑的作用。
9)浇注系统的金属消耗小，并容易清理。
二、液态金属在直浇道中的流 动
1直浇道：浇注系统中的垂直通道。作用：把 来自浇口杯的金属平稳地引入横浇道，同时为 铸型内金属建立充填压头。由于金属液在直浇 道内下降速度较大，一般不具备挡渣能力。
2 两种吸气理论的结论：为了避免直浇道吸入 气体，它的截面是上大下小的曲面体。
生产中，有上小下大的正锥体。大型铸件用等 径浇口砖作直浇道呈圆柱体。
有不足之处，应调整以上各项设计内容，甚至修改工 艺方案，直到合理并保证质量为止。
4 对浇注系统要求
良好的浇注系统通常满足以下几点要求: 1) 控制金属液流动的速度和方向，并
保证充满型腔，保证适当的浇注时间。 2) 金属注入方式及内浇口方向应不致
使金属冲毁铸型或砂型，并有利于杂质 上浮和气、产 生金属氧化物。
5) 浇注系统不应阻碍铸件收缩，在生 产裂纹敏感性强的大型铸件时，这点尤 为重要。
6) 在保证铸件质量的前提下，浇注系 统力求简单，便于造型，金属消耗量最 少，以及有利于铸件清理。
对浇注系统的基本要求是：
1)所确定的内浇道的位置、方向和个数 应符合铸件的凝固原则或补缩方法。
2)在规定的浇注时间内充满型腔。 3)提供必要的充型压力头，保证铸件轮
3 浇注系统的设计内容
浇注系统的设计内容与步骤: 1）选择浇注系统的类型和结构； 2）合理地在铸型中布置浇注系统及确定内浇道的
引入位置与个数； 3）计算浇注时间和浇注系统中的最小断面积，确
定直浇道的高度(如有浇口杯则从杯中液面高度算）； 4）按经验比例数据确定其他组元的断面积； 5）大批量生产时需经过生产阶段的反复试验，如