浇注系统设计
第七章浇注系统设计
3.3 浇注系统最小断面尺寸的计算
①Osann（奥赞）公式
• 设单位时间内流经内浇道 金属液的体积为Qm3/s， 则
Q=F内v内 F内－内浇道断面积 m2； v内－内浇道口的平均流速 m/s，可由伯努里方程得 到；
•由伯努里方程可得
2 P外－p内 v外 v内 2 g H 0 h 2g
直浇道的结构设计
• 直浇道与横浇道的连接 要 增设直浇道窝的结构防止 冲砂和卷气，使金属液的 紊乱程度降低。窝座的直 径一般为横浇道宽的2倍左 右面，最好接近横浇道的 高度，直浇道与横浇道的 连接也应做成圆角。
直浇道窝
• 直浇道窝的作用：减小金属液的紊流和对 铸型的冲蚀作用，减小局部阻力和压头损 失，有利于渣、气与金属液分离并上浮。 • 湿型砂强度低，必要时可在直浇道底放一 干芯片（或耐火砖片）以承受金属液的冲 击。
•封闭－开放式浇注系统
• 控制流量的阻流断面位于直浇道下端，或在 横浇道中，或者在集渣包出口处等。 • 这类浇注系统在阻流之前是封闭的，可起挡 渣作用；其后开放，可使充型平稳。兼有开 放式和封闭式浇注系统的优点，一般用于小 型铸铁件和铝合金浇注，特别是在一箱多铸 小件时应用，这种浇注系统结构复杂，浇道 模样制造以及造型费事，多用于手工造型。
第七章
浇注系统设计
7.1 概述
浇注系统的功能
• 使液态合金平稳充满砂型； • 阻挡夹杂物进入型腔，以免形成渣孔； • 调节铸型与铸件各部分的温度分布以控制铸件的凝固 顺序； • 起一定的补缩作用，在内浇道凝固前补给部分液态收 缩； • 让液态合金以最短的距离，最合适的时间充满型腔， 有足够的压力头，并保证金属液面在型腔内有必要的 上升速度等，以确保铸件的质量； • 充型流股不要正对冷铁和芯撑； • 合理的浇注系统应能节约金属，有利于减少冒口的体 积。 • 结构简单紧凑，利于提高铸型面积的利用率，便于造 型和从铸件上清除。
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。
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。
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。
铸造工艺学浇注系统设计
铸造工艺学浇注系统设计一、引言铸造是制造业中非常重要的一种工艺。
在铸造的过程中，浇注系统设计是一个至关重要的环节。
浇注系统设计的好坏直接影响到铸件的质量和成本。
因此，本文将探讨铸造工艺学浇注系统设计的相关内容。
二、浇注系统的基本组成浇注系统是将熔化的金属倒入铸型中的设备。
一个完整的浇注系统通常由浇口、流道、浇道和进气系统组成。
下面将分别对这些组成部分进行介绍。
1. 浇口浇口是铸件与浇杆相连的部分。
浇口的设计要考虑到金属的流动性和气体的排出。
一般来说，浇口的形状应当为圆形或方形，尽量避免使用锥形或不规则形状的浇口。
2. 流道流道是将熔化金属从浇口引导到铸型中的管道。
流道的设计要保证金属可以顺利地流动，不产生气体团聚和金属氧化。
流道的截面积要逐渐增大，以确保金属流动的顺畅。
3. 浇道浇道是将熔化金属从炉中引导到浇口的管道。
浇道的设计要考虑金属流速和温度的均匀性。
一般来说，浇道的截面积要比流道大，以减少金属的回流和氧化。
4. 进气系统进气系统是将熔化金属中的气体排出的装置。
进气系统的设计要考虑金属的温度和粘度，保证气体可以顺利地排出，避免气泡和气孔的产生。
三、浇注系统设计要点1. 浇口位置浇口的位置要尽量选在铸件最厚部位的上方，保证金属可以顺利地充填整个铸型，并避免气体团聚。
此外，浇口的位置也要尽量避免对铸件表面造成损伤。
2. 流道和浇道设计流道和浇道的设计要满足金属流动的需要，保证金属可以顺利地流动并充填整个铸型。
流道和浇道的截面积要合理选择，使金属流速均匀，避免金属氧化和渣夹杂。
3. 进气系统设计进气系统的设计要保证气体可以顺利地排出，避免气泡和气孔的产生。
进气系统的位置要选择在最容易产生气孔的位置，如铸件表面和浇注系统连接处。
四、浇注系统设计实例分析以某种铸造工艺为例，介绍浇注系统设计的具体步骤和方法。
通过实例分析，展示浇口、流道、浇道和进气系统的设计原理和关键点。
五、结论本文从浇注系统的基本组成、设计要点以及实例分析等方面，探讨了铸造工艺学浇注系统设计的相关内容。
浇注系统设计PPT课件
缓 冲 作 用
流 区
高 度 紊
弯 处 的
缩 短 拐
流浇改 头力局弯减 布量道善 损和部处少
分的内 失水阻的拐
•9
横浇道
主要功能：
1.稳流 2.挡渣（主要挡渣单元） 3.分配液流
结构形状：
圆形热损失最小、流动平稳，但工艺复杂； 一般采用：高/宽=1.2-1.•2
对浇注系统的基本要求
应在一定的浇注时间内，保证充满型腔。保证铸件轮 廓清晰，防止出现浇不足缺陷。
可以控制浇注速率和方向，尽可能使金属液平稳充型。 避免冲击、飞溅和漩涡发生，以免铸件产生氧化夹渣、 气孔和砂眼等缺陷。（夹渣 ）
应能把混入金属液中的熔渣和气体挡在浇注系统里， 防止产生夹渣和气孔等缺陷。
•14
过滤装置
（1）过滤网（厚度为0.20.5的钢板冲制而成。
（2）过滤片（泡沫陶瓷过 滤）
（3）钢丝棉过滤（絮棉状 的细铁丝）
•15
浇注系统的类型
顶注式浇注系统 底注式浇注系统 中注式浇注系统 阶梯式浇注系统 缝隙式浇注系统
•16
备注
夹渣： 由于铸型具有一定的孔隙，金属液在充型过程中，往往 不能很好地贴附于管壁，此时可能将外界气体卷入液流， 形成气孔或引起金属液 氧化，形成氧化夹渣。
•12
内浇道流量分配
一般条件下，远离直浇道流量大。
浇不足，冷隔，过热 破坏凝固次序
氧化，缩松和裂纹
措施
尽可能将内浇道设置在横浇道的对称位置； 将横浇道断面设计成顺着液流方向逐渐缩小的形式；
设置浇口窝。
•13
内浇道的吸动作用
吸动作用越大，横浇道越难挡渣。
采用较高的横浇道和较低的内浇道
1.第一个内浇道不要离直浇道太近；最后一个内浇道 与横浇道末端要有一定的距离。 2.内浇道一般应置于横浇道的中部（中置式）；轻合 金金属型铸造中，上置式的比较多用。 3.液态金属的导入位置是控制铸件凝固顺序的一个重 要措施。
浇注系统设计
例三：圆形塑料薄片变形
如厚1.5mm，直径100mm的PP圆薄片，采用中心浇口 时，出现翘曲。
一般用扇形浇口或多点浇口。
.
43
例四：对有金属嵌件的制品
利用取向、收缩包紧塑件，注意收缩引起开裂
.
44
4. 防止型芯变形
.
45
4.4 浇口平衡
4.4.1 非平衡布置的相同多型腔的浇口平衡 使熔体向各型腔充模工艺条件一致是致关重要的问题。 基本要求：
点浇口
1×105s-1
2. 根据剪切速率的计算体积流率Q
圆形流道和浇口
矩形流道和浇口
Q
R3
.
4
Q
Wh
2
.
6
.
52
3. 由适当的γ和Q查γ-Q-Rn曲线求得当量半径
.
53
4.流道截面当量半径计算
Rn
3
2 A2 L
Ｒn——假想的圆形流道的当量半径，cm L——实际流道截面的周边长,cm
c直锥孔 d球形底锥孔
.
27
基本尺寸
浇口圆柱孔长度： Ｌ＝0.5~0.75mm
浇口直径常见为0.5~1.8mm，经验公式：
dnc4 A
.
3 d2Q 3 105s1
式 c——壁厚系数，随塑件壁厚增加而增加，由表(3.3-2） 查得
Ａ——塑料件的表面积
点浇口引导部分长度
一般15~25mm
浇注系统——是熔体从注塑机喷嘴到模具型腔 所经过的一个完整输送通道。
浇注系统作用: 输送熔体，传质、传压和传热。 1. 组成和作用
主流道 分流道 冷料井 浇口
.
3
2. 设计原则
（1）浇注系统的分流道一 般在分型面上；
浇注系统设计范文
浇注系统设计范文概述：浇注系统是指在建筑施工中用来进行混凝土浇筑的工具和设备的总称，使浇筑工作更加高效、安全。
本文将介绍一个浇注系统的设计方案，包括系统的组成部分、工作原理和实施步骤等。
一、组成部分：1.搅拌设备：搅拌设备用来将水泥、砂子和骨料混合成混凝土，一般由搅拌车和搅拌站组成。
2.输送设备：输送设备用来将混凝土从搅拌设备输送到施工现场，一般有泵车、输送带和螺旋输送机等。
3.浇筑设备：浇筑设备用来将混凝土均匀、快速地浇注到指定位置，一般有自卸车、泵车和喷浆机等。
4.控制系统：控制系统用来控制整个浇注系统的运行，包括搅拌设备、输送设备和浇筑设备的启停和调节等。
二、工作原理：1.搅拌设备将水泥、砂子和骨料按一定比例混合成混凝土，保证混凝土的质量。
2.输送设备将搅拌好的混凝土输送到施工现场，保证混凝土的连续供应。
3.浇筑设备将混凝土均匀、快速地浇注到指定位置，保证施工的效率。
4.控制系统实现对整个浇注系统的自动控制，提高施工的精度和安全性。
三、实施步骤：1.准备材料：准备好水泥、砂子和骨料等混凝土原材料。
2.搅拌混凝土：将水泥、砂子和骨料按一定比例投入搅拌设备中，启动设备进行搅拌，直到混凝土搅拌均匀。
3.输送混凝土：将搅拌好的混凝土通过输送设备输送到施工现场，确保混凝土的充足供应。
4.浇筑混凝土：将混凝土通过浇筑设备均匀、快速地浇注到指定位置，同时保持施工质量。
5.控制系统运行：启动控制系统，控制搅拌设备、输送设备和浇筑设备的启停和调节，保证浇注系统的正常运行。
1.提高施工效率：浇注系统能够快速、均匀地将混凝土浇注到指定位置，大大提高施工效率。
2.保证施工质量：搅拌设备能够将混凝土混合得更加均匀，而浇筑设备能够将混凝土均匀浇注，保证施工质量。
3.节约人力：浇注系统的自动化控制可以减少对人力的依赖，节约人力成本。
4.提升安全性：浇注系统的自动化控制和设备的安全保护装置能够提升施工的安全性，避免意外发生。
浇注系统设计
浇注系统设计随着制造业的不断发展，越来越多的工厂需要使用浇注系统来制造产品。
浇注系统是将液体材料注入模具中，然后在模具中凝固成形的一种生产工艺。
浇注系统设计的好坏直接影响到产品质量和生产效率。
浇注系统的组成浇注系统由喷枪、管道、泵、控制器、储液罐等组成。
其中，喷枪是将液体材料喷入模具中的关键部件，而泵和控制器则是控制喷枪运作的核心部件。
浇注系统的设计要点1. 选择合适的材料在进行浇注系统设计之前，需要根据生产需求选择合适的浇注材料。
不同的浇注材料具有不同的流动性和凝固性，因此需要根据具体情况选择合适的材料。
2. 设计合适的喷嘴喷嘴是浇注系统中最重要的部件之一。
它的质量直接影响到产品的质量和生产效率。
合适的喷嘴应该具有以下特点：1）耐磨性强，能够经受长时间的使用和摩擦。
2）喷嘴的通径应该与浇注材料的流动性相适应，既不能过大也不能过小。
3）喷嘴的位置应设计在模具的合适位置，能够充分覆盖到整个模具。
3. 优化管道设计在进行浇注系统设计时，合理的管道布局能够有效地减小材料的阻力和浪费，提高浇注系统的效率。
合适的管道布局还可以减少对材料的污染和损坏，延长浇注系统的使用寿命。
4. 选择合适的控制器浇注系统控制器是控制浇注系统的核心部件。
合适的控制器能够确保浇注系统的正常运作，避免材料浪费和设备故障。
在进行控制器选择时，需要考虑以下因素：1）控制器的输出功率适应所需的浇注速度和压力。
2）控制器的控制方式能够满足生产需求。
3）控制器的调整范围适应材料的不同流动性和凝固性。
5. 设计适当的储液罐储液罐是存储浇注材料的容器。
合适的储液罐设计能够保证材料的质量和数量。
在进行储液罐设计时，需要考虑以下因素：1）储液罐的大小应根据生产需求确定。
2）储液罐的材质应能够耐受浇注材料的腐蚀和压力。
3）储液罐的密封性应优良，能够避免材料泄漏和污染。
浇注系统的优点浇注系统具有以下优点：1. 生产效率高浇注系统可以实现大规模、连续、高速的生产，提高生产效率。
浇注系统设计
二. 浇注系统设计浇注系统是塑模设计中一重要环节，常分为普通和无流道浇注系统．它跟所用塑料产品形状，尺寸，机台，分模面有密切关系．设计时注意以下原则：1. 流道尽量直，尽量短，减少弯曲，光洁度在Ra=1.6—0.8um之间．2. 考虑模具穴数，按模具型腔布局设计，尽量与模具中心线对称．3. 当产品投影面积较大时，避免单面开设浇口，以防注射受力不均．4. 浇口位置应去除方便，在产品上不留明显痕迹，不影响产品外观．5. 主流道设计时，避免塑料直接冲击小型芯或小镶件，以免产生弯曲或折断．6. 主流道先预留加工或修正馀量，以便保证产品精度．1. 主流道设计主流道是连接机台喷嘴至分流道入口处之间的一段通道，是塑料进入模具型腔时最先经过的地方．其尺寸，大小与塑料流速和充模时间长短有密切关系．太大造成回收冷料过多，冷却时间增长，包藏空气增多．易造成气泡和组织松散，极易产生涡流和冷却不足；如流径太小，热量损失增大，流动性降低，注射压力增大，造成成型困难．一般情况下，主流道会制造成单独的浇口套，镶在母模板上．但一些小型模具会直接在母模板上开设主流道，而不使用浇口套．主流道设计要点：1. 浇口套内孔为圆锥形(2--6°)，光洁度在Ra=1.6—0.8um．锥度须适当，太大造成压力减少，产生流，易混进空气产生气孔，锥度过小会使流速增大，造成注射困难．2. 浇口套口径应比机台喷嘴孔径大1—2mm，以免积存残料，造成压力下降，浇道易断．3. 一般在浇口套大端设置倒圆角(R=1—3mm)，以利於料流．4. 主流道与机台喷嘴接触处，设计成半球形凹坑，深度常取3—5mm．特别注意浇口套半径比注嘴半径大1—2mm，一般取R=19—22mm之间，以防溢胶．5. 主流道尽量短，以减少冷料回收料，减少压力和热量损失．6. 主流道尽量避免拼块结构，以防塑胶进入接缝，造成脱模困难．7. 为避免主流道与高温塑胶和射嘴反复接触和碰撞造成损坏，一般浇口套选用优质钢材加工，并热处理．8. 其形式有多种，可视不同模具结构来选择，一般会将其固定在模板上，以防生产中浇口套转动或被带出．2. 分流道设计分流道是主流道的连接部分，介於主流道和浇口之间，起分流和转向作用．分流道必须在压力损失最小的情况下，将熔融塑胶以较快速度送到浇口处充模，因在截面积相等的条件下，正方形之周长最长，圆形最短．面积如太小，会降低塑料流速，延长充模时间，易造成产品缺料，烧焦，银线，缩水；如太大易积存过多气体，增加冷料，延长生产周期，降低生产效率．对於不同塑胶材质，分流道会有所不同，但有一个设计原则：必须保证分流道的表面积与其体积之比值最小．即在分流道长度一定的情况下，要求分流道的表面积或侧面积与其截面积之比值最小．分流道型式有多种，它因塑胶和模具结构不同而异，常用型式有圆形，半圆形，矩形，梯形，Ｕ形，正六边形，如图：设计时基本原则：１. 在条件允许下，分流道截面积尽量小，长度尽量短．２. 分流道较长时，应在末端设置冷料穴，以容纳冷料和防止空气进入，而冷料穴上一般会设置拉料杆，以便於胶道脱模．３. 在多型腔模具中，各分流道尽量保持一致，长度尽量短，主流道截面积应大於各分流道截面积之和．４. 其表面不要求过份光滑(Ra=1.6左右)，有利於保温．５. 如分流道较多时，应考虑加设分流锥，可避免熔融塑胶直接冲击型腔，也可避免塑料急转弯使塑胶平稳过渡．６. 分流道一般采用平衡式方式分布，特殊情况可采用非平衡方式，要求各型腔同时均衡进胶，排列紧凑，流程短，以减少模具尺寸．７. 流道设计时应先取较小尺寸，以便於试模後有修正馀量．一般的流道直径（尺寸）树脂流道径mm)ABS.AS4.8~9.5 ACETAL(P.O.M) 3.2~9.5压克力8.0~9.5耐冲击用压克力8.0~12.7酢酸塞璐珞4.8~11.1 IONOMER2.3~9.5耐龙1.6~9.5PC4.8~9.5PB4.8~9.51.6~9.5PPO6.4~9.5PS3.2~9.5PVC3.2~9.53. 浇口设计浇口是指流道末端与型腔之间的连接部分，是浇注系统的最後部分．其作用是使塑料以较快速度进入并充满型腔．它能很快冷却，封闭．防止型腔内还未冷却的热胶倒流．设计时须考虑产品尺寸，截面积尺寸，模具结构，成型条件及塑胶性能有关．浇口尽量短小，与产品分离容易，不造成明显痕迹，其类型多种多样，主要有：浇口的种类及其特微浇口的种类浇口的断面积成形性后精修加工其他特点直接浇口大1.成形性良好，后加工困难2.浇口部易生内部残锱应力。
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
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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
浇注系统设计
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"第七篇浇注系统设计! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ""第一章浇注系统设计原则与类型选择第一章浇注系统设计原则与类型选择第一节浇注系统设计原则浇注系统由浇口杯（外浇口）、直浇道、横浇道和内浇道等组成。
其结构见图! " # "#。
图! " # " # 浇注系统的基本组成部分# $ 使液态合金平稳充满铸型，不冲击型壁和型芯，不产生涡流和喷溅，不卷入气体，并利于将型腔内的空气和其他气体排出型外。
% $ 阻挡夹杂物进入型腔。
& $ 调节铸型及铸件各部分温差，控制铸件的凝固顺序。
’ $ 不阻碍铸件的收缩，减少铸件的变形和开袭倾向。
・)(( ・第七篇浇注系统设计! " 起一定的补缩作用，主要是在由浇道凝固前补给部分液态收缩。
# " 控制浇注时间和浇注速度，得到轮廓清晰、完整的铸件。
$ " 合金液流不应冲刷冷铁和芯撑。
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16
标准梯形直浇道的形状
2A
A
4A
2A
A
2A
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17
冲型顺序
H1 H3H2
1 II III
1SEC.
1
II
III
3SEC.
1
II
III
5SEC.
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1
II
III
9SEC.
1
II
III
11SEC.
1 II III
13SEC.
18
冲型顺序
? 正确的冲型顺序，虽然内浇口符合理论静 压高度，但是仍不能建立预设的压力。 原因：横 、直浇道不正确。
同而使摩擦损耗各不相同，这主要反应在浇注 系统的冲型顺序和浇注时间的不同。内浇口几 何形状对损耗系数的影响，同样的浇口面积因 浇口的厚度不同，而使流量损耗不同：浇口越 厚，损耗系数越低。
23:29
7
3.铸件内影响流量损失的因素
23:29
8
? 如果金属液是理想流，那不摩擦和粘度的变化 而产生能量损耗，为考虑浇注系统中的能量损 耗，可采用损耗系数。此系数（ m）说明在浇 注系统中的铁水流速下降总量。在一般的情况 下，有两个因素的影响损耗系数，其一，由于 气体的反压力或不正确的铁水导入型腔的方式 引起的浇注系统和铸件的能量损耗。其二，依 赖于金属成分、浇注温度和金属类型的铁水粘 度。损耗系数是一个典型的经验数据，它可作 为浇注系统初步设计的估计值，以后在试用浇 注系统时，在对其进行修正。
23:29
19
浇注系统与浇口杯之间的关系
一个好的浇口杯应具备以下几点：
1.把金属液导入浇注系统，尽快建立静压力。
2.其设计形状和尺寸与浇注系统其它处的流量相对 应。
3.阻止金属液飞溅。
4.确保最初的渣液分离，使渣和其它杂质浮到金属 液表面。
5.防止铁水满溢，使铁水不流到砂型的顶部。
6.高效率、浇口杯所提供的流量与浇口杯重量之比 越高越好。
综合
浇口杯
a3
23:29
a2
a1
a3>a2>a1
内内浇浇口口 式
加压
3
1》封闭式浇注系统的计算公式
F=1036G/Tm H
? 1036是常数，包含了铁水的密度； ? F是内浇口的面积（m㎡ ）； ? G是铸件单重（冒口）Kg; ? T是浇注时间（S) 秒； ? H是静压高度（ mm）从浇口杯到内浇口之间的距离； ? M是摩擦系数（损耗系数）（0.2-0.6）
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20
浇注系统与浇口杯之间的关系
模板上浇口杯的位置：
B
B
DISA型号 B min(mm)
2013
50
230B
75
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21
正确的顺序为：
H1 H3H2
1 II III
2SEC.
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1
1
II
II
III
III
22
标注冒口
? 标准冒口的任务之一是将热节从铸件关 键部位移开。因此，冒口保持热量的时 间尽量长，使其有足够的金属液补缩铸 件，这就是冒口必须有最大体积和最小 热扩散面积的原因。
浇注系统设计
23:29
1
2.DISA垂直分型浇注系统的设计
共有三种
? 1》封闭式浇注系统（增压式）；
? 2》开放式浇注系统（减压式）;
? 3》混和式浇注系统 （综合式）.
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2
浇注系统类型
浇口杯
y1
y2 y3>y2>y1
y3
内浇口 减压
式
浇口杯
p2
p3
P3>P2>P1
p1
内内浇浇口口
式
注：在许多的情况下，使用综合式的浇注系统获得优质的铸件。
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12
? 1.浇不足
? 2.铸件冷隔
? 3.铸件加渣（炉渣或型砂等杂物在上浮时被突
然下沉的金属液冲入型腔）。
23:29
13
5.冲型顺序
? 不正确的冲型顺序是产生铸件缺陷的主要 原因。不正确的浇道尺寸会引起型腔的不 同冲型，延长了浇注时间，降低了生产效 率，而且大大提高了废品率。 由此可以得出结论：不仅内浇口面积对系 统正确冲型是重要的，而且内浇口的面积 与直浇道面积间的比例也是极为重要的。 例如：
4. 冒口与铸件如何连接（冒口径） 冒口径的形状设计必须能保证冒口与铸
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4
? 静压高度H，根据入水方式的不同有如下三种计算方法。
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5
? 只有在理想状态时无损耗（损耗系数＝1）， 在实际状态中损耗系数在0和1之间。损耗系 数越高，损耗越小。(0<M<1).用不同的损耗 系数计算出的浇注系统流量损耗：
23:29
6
? 对于相同的浇口面积 （ m㎡ ），因形状的不
1.何处安置冒口 冒口用以补充铸件最热部位 (最后凝固） , 因此必须比被补充部位凝固的晚。
2.冒口的尺寸多大 冒口必须装有足够多的金属液补充铸件收缩。
3.冒口的形状如何 冒口的形状必须以最小的体积获得最大的热容 量，使金属液顺利补缩。
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25
设计冒口的基本原则
冒口附着在铸件上储存金属液，当铸件凝固收缩时可及时补充金属液， 冒口技术有四个主要方面：
23:29
9
4.浇注系统的缺陷
A( 秒） B(5秒） C(8秒）
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10
? A:浇道内有持续金属流，两个型腔几乎 同时开始冲型。
? B:内浇口面积与流速 不匹配，系统似乎 已经充满，操作者开始浇注下一个砂型。
? C:金属液面在系统内缓慢下降，结果： 铸造缺陷。
23:29
11
? 上图：横、直浇道面积正确，但内浇道面积大 小时的三个浇注阶段。
冒口的类型： 形 球形 梯形
常用的冒口是圆柱或球形
圆柱
附图
23:29
23
冒口有两种类型的收缩
1.表面缩孔。 2.内部缩松。 改善表面缩孔的对策： a.增加冒口 b.降低浇注温度 c.增加砂型强度 d.顺序凝固 e.改变入水方式 f.增大冒口径
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设计冒口的基本原则
冒口附着在铸件上储存金属液，当铸件凝固收缩时可及时补充金属液， 冒口技术有四个主要方面：
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14
23:29
F4
H3
A
1
F1
2
F2
B
3
F3
C
F5 H1 H2
15
A=70mm,B=60mm,C=50mm
23:29
10
33
1.5
F1 =50
20
27
1.5
F2 =40
11
22
1.5
F3 =33
内浇口一般高度为1.5-3mm，
内浇口摩擦力大流量小。
22
20
F4 =300
22
F4 =363
? 总结：直浇道面积比例适当，几秒钟后浇注系 统即被充满，在第三秒时 （A）
? 两个型腔几乎同时开始充满。
? 五秒钟后砂型似乎充满；铁水溢出砂型顶部。 操作者停止浇注，认为可以浇注下一砂型了。 （B)砂型向前移动一个砂型距离后，浇口杯中 的液面却下降了。原因：内浇口的金属液流速 太慢，换句话说，内浇口相对于直浇道面积和 型腔容积阻流过大，这会导致：