浇注系统设计

深度h控制浇口畅通开放时间和补缩作用 浇口宽度控制熔体充模流量
３.重叠式浇口
基本尺寸
深度h、宽度W、长度L1 按侧浇口方法计算
重叠长度计算
L２＝h＋Ｗ／２
特点
优点：避免充模时在型 腔中产生喷射现象，使 熔体有序推进。
适用范围：适用于低粘 度塑料和大型腔。
４.扇形浇口
基本尺寸
浇口平均面积 S=Wh
画型腔布置线图
２.求各型腔及流道的体积
计算充模时流过各流道的熔体体积
计算充模时间
计算各段充模时熔体体积流量和剪 切速率
t
1 3t主
2 3
t浇
4.5.2 浇注系统的工程设计步骤及实例
３.计算流道和浇口的压力降 反复计算，修正流道尺寸，在满足充模时间和
剪切速率下，使各型腔压力也满足充模要求。
4.2.2 分流道设计
1. 截面形状
基本要求 截面大，比表面小， 易脱模，易加工。
截面形状 圆形 相同截面，比 表面最小，最多选用 半圆形 Ｕ形 方形 难脱模 梯形 易脱模，易加 工
2. 截面尺寸
圆分流道直径经验计算式
d=0.27m1/2L ¼
m——流经的熔体质量，g
L——该分流道的长度，mm
5.充模时间t的计算
用流过该段起始截面的熔体体积V和体积流量Q，代入
t=V/Q，分别计算通过主流道和的浇口的时间t主和t浇。 算得充模时间为
t
1 3t主
2 3t浇
最后用表3.3-5校核拟定的t不能小于最短的注射时间。
5.恰当的流道压力降
[ΔPt ] = po－ Δpe－ Δpc
式中 po——调用的注射压力
第四章 注射模浇注系统设计
学习目的与要求 了解普通浇注系统功能和浇口形式及其设计方 法，掌握注塑料模浇注系统的尺寸计算。
主要内容
4.1 浇注系统的组成与设计原则 4.2 流道系统设计 4.3 浇口设计 4.4 浇口平衡 4.5 平衡布置流道尺寸计算
4.1 浇注系统的组成和设计原则
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。
4.4.2 非平衡布置的大小不同的多型 腔的浇口平衡
用近似公式 各型腔填充质量不同时ＢＧＶ与填充量成正比。
Sga
ma mb
Lga Lta Sgb
SgaLgb SgbLga
Ltb Lta
Lgb Ltb
式中 m1、m2——分别为a、b型腔的填充量，g Sga、Sgb——分别为a、b型腔的浇口截面积，（mm）2 Lra、 Lrb——分别为到a、b型腔的分流道长度，mm Lga、 Lgb——分别为a、b型腔的浇口长度，mm 浇口截面积与流道截面积的关系
（1）由充模熔体质量m和流道长度Ｌ计算
d0.27m4 L
（2）上游分流道当量半径RU计算
式中
Ru 3 nRi
n——下游道分叉数 Ri——下游分流道当量半径，cm
4.5.2 浇注系统的工程设计步骤及实例
１.确定型腔数、流道和浇口形式 和尺寸
通常型腔数为２n（即２、４、８ 等）
尽可能设计成平衡布置
Sg=0.07~0.09St 浇口宽度W与深度h的关系
W=3~5h
4.5 平衡布置流道尺寸计算
4.5.1 流道截面尺寸计算原则和计算方法
流道尺寸计算目的既保证熔体有适当的流动速率和压力损失， 又使流道的尺寸最小。
１.适当的剪切速率
主流道
5×103s-1
分流道
5×102s-1
矩形浇口 5×104s-1
5~10
PS PVC UPVC PU PET
3.5~10 3.5~10 6.5~16 6.5~8 3.5~8
3. 冷料井与拉料杆
冷料井作用
贮存冷料 拉出或顶出凝料
冷料井设置方法
在主流道末端 也可在分流道转向处 迎着上游熔体
冷料井长度：1.5~2d
（1）顶出杆成型的冷料井
Z型 倒锥 圆环槽
L ≥1.3mm
浇口宽度
W等于型腔宽度
特点
优点：对平直度要求较高，表面不 允许有流痕的薄片状塑件。
缺点：凝料多。
W
６.点浇口
浇口基本形式：
a与主流道直接 相通
b多点进料
点浇口引导圆锥 孔的形式:
c直锥孔 d球形底锥孔
基本尺寸
浇口圆柱孔长度： Ｌ＝0.5~0.75mm
1之间，粘度大，B值小。
2.物理流程比校核
在考虑流程长度L的同时、还考虑厚度和宽度的影响， 用当量厚度tH。
n
b
Li
b
t2
i1 H
2Wt
tH
W
t
式中
tH—— 当量厚度 W ——流程宽度，cm
[b] ——允许物理流程比
无定形
[b]=320cm-1
结晶
[b]=500cm-1
流程比的计算举例
缺点： 必须采用三板模； 要求较高的注射压力； 不适合高粘度和对剪切速率不敏感的塑料； 不适合厚壁塑件。
其它浇口
小结
1、浇注系统、其组成及作用 2、浇注系统的分流道一般在分型面上 3、浇注系统平衡式布置与非平衡式布置的特
点 4、主流道的锥度、比表面积和衬套 5、分流道的截面形状、尺寸 6、冷料井拉料杆的作用和设置方法 7、浇口的形式、尺寸
Δpc ——型腔压力降，一般大于20Mpa，查表3-3-6
Δpe ——注射压力在注射装置中的损失压降
Δpe（螺杆）=10~20Mpa
（3.1-6)
Δpe（柱塞）=30Mpa + (0.1~0.2) po (3.1-9)
6.压力降计算
工程计算法（见P123）
2L
P Rn
7.流道尺寸的初步拟定的两种方法
实例(P195)
塑件翘曲变形的程度与浇口的类型、位置及数量是否恰当 密切相关
例一：圆筒塑料件，分别用侧浇口、点浇口、内孔轮辐式浇
口和圆盘式浇口的形状变化
例二：浇口对矩形塑料板变形的影响
一般离浇口越近熔体密度和取向越大。 当用平缝浇口、点浇口、单侧浇口和两侧点浇口时
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。
注意！
型腔布置要与模板中心对称。型腔和流道投影 中心与锁模中心重合，避免侧向作用力。
4.2 流道系统设计
4.2.1 主流道设计
d＝喷嘴孔径＋1mm
R＝喷嘴球面半径＋(２~３)mmα＝20~40源自主流道内壁粗糙度≤0.8μm
H＝(1/3~2/5)R
L＝模板厚－H
(≤50mm)
比表面积
浇口宽度 流道端深度 型腔端深度 浇口形状
W2 =40mm h1＝S/d h2＝S/W２
为补偿压力损失，浇口深度中心 小两侧大 ，浇口深度从浇口到 型腔逐步变浅。
特点
优点：适合于大面积薄壁塑料件
缺点：浇口加工复杂
５.平缝型浇口
基本尺寸
深度经验公式
h=0.7nt≥0.25mm
浇口长度
上式适用于壁厚3mm以下，重量低于200g的塑件
分流道直径
一般为3~10mm
高粘度熔体为13～16mm
流道表面粗糙度
Ｒa＞0.63~1.6μm
塑料名称 分流道截面直径mm 塑料名称 分流道截面直径 mm
ABS PE PA POM PP
4.8~9.5 1.6~9.5 1.6~9.5 3.5~10
S=4（D+d）/（D2+d2） 比面积增大，热能损耗大。
D由L和α计算或经验公式计算
V——流经主流道的熔体体积， cm3
K——经验常数，如PS类取 2.5,PP取4。（见p173）
D 4V （3.3-2）
K
主流道衬套与定位环的形式
小型模主流道衬套与定位环可为一体，衬套用T8或 T10钢，经淬火HRC50~55。
图6-20（a)直浇口
改善流程比的方法
当出现流程比过大，充模困难时，可采取下列 方法改进：
1）改变浇口位置； 2）增加浇口数目； 3）改善塑件设计。
3.熔流等时线校核
预测充模过程熔合缝的位置和走向
举例：
图2.3-24表明中心直浇口流程短，料流末端在分型面上，排气容 易；
图2.3-25表明侧浇口流程长，温降大，排气难，熔合缝强率差。
（5）系统要均衡布置。
3.浇注系统布置
（1）平衡式布置
排列方式：
圆周排列 较适宜圆形 塑件；
Ｈ形排列 较适宜矩形 塑件。
特点：
到各型腔的分流道的长 度、形状和尺寸相等， 制品一致性好；
流道长，熔体压力降大， 浇注系统凝料多。
（2）非平衡式布置
优点：
流道短，凝料较少；
缺点：
到各型腔的分流道的 长度不等；制品一致 性差。
t—塑件壁厚mm
浇口长度L
L一般选0.5~1.5mm
浇口宽度W经验公式：
Wn A 30
(3.3-5)
式中 A——型腔表面积， mm
浇口宽度W校核经验公式： [例]p177
γ. W 6Q2h104s1
侧浇口特点：
开设在分型面上，模具结构简单。 塑料件浇口痕迹小。
侧浇口对成型的控制作用
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
优点： 大大提高剪切速率，对牛顿指数小的PE、PP、PS和 ABS等熔体，使其表观粘度大大降低； 缩短注模时间和成型周期； 有利于塑件与流道凝料分离； 浇口痕迹小，易修整。