浇口设计

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3）平缝浇口
最后一级分 流道与进浇侧 型腔边缘平行， 浇口为开在其 侧壁上的宽而 浅的一条窄缝。
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平缝浇口也是一种变形的侧浇口。浇口附近流 道结构类似于支管板片膜挤出机头的内腔。最后 一级分流道与进浇侧型腔边缘平行，浇口为开在 其侧壁上宽而浅的一条窄缝。平缝形浇口常用尺 寸为：深h=0.25~0.5mm，宽b=B/4~B， （B进 浇侧型腔宽度）长L=0.5~1.0mm（L分流道侧壁 与型腔距离）这种浇口的特点、用途与扇型浇口 类似。充模时物料经分流道均压后沿窄缝平行进 入型腔，物料入模比扇形浇口更均匀。为补偿最 后一级分流道内沿轴线方向的压差，浇口深度h 可采用渐变设计图3-3-24 。
简介如下：
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1）潜伏式浇口
潜伏式浇口是由点浇口衍变而成的一类浇口。
其共同点是：将点浇口的引导孔斜插潜入分型面 一侧的模板内，使点浇口得以设臵在制品侧面、底 面和内表面等隐蔽处。
分型面
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潜伏式浇口具优点浇口的一切优点。而且， 可避免浇口设在制品表面导致的浇口痕迹对制品 外观的影响。 另外，采用潜伏式浇口分流道和制品可设臵 在同一分型面上，因而模具不必设计成三板式。
求

6Q 4 1 10 s 2 wh
（Q为要求的充模速率）
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表3.3-a 塑料材料系数 k
PE PS 0.6 POM CA
材料
PC
PP 0.7
PMMA
PA 0.8
PVC
材料系数 k
0.9
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③点浇口
点浇口，又称针点浇口，因形状似针刺小 孔而得名。 点浇口是典型的小浇口（限制性浇口）具 有小浇口的一般特性，如：剪切速率高，切力 变稀和升温作用明显、浇口附近物料取向度高； 流动阻力大，压力降大；封凝快，不倒流；料 把与制品连接强度低，可自行拉断，浇口痕迹 小等等。
4）圆环形浇口
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圆环形浇口可看成平缝形浇口的变异形式，图 3-3-25 。 相当于把平缝形浇口的最后一级分流道变成侧 壁与型腔边缘等距的圆环（图3-3-25e ）或圆盘 （图3-3-25a、b、c） ，浇口成为圆环形窄缝。 圆环形浇口和盘形浇口主要用于圆筒形或带中 心孔的制品。
这种浇口制品圆周进料比较均匀，避免了用侧 浇口时型芯对面的熔接痕。利于保证制品的同心 度和圆度。
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小浇口 截面积比流道小的多（通常只有分流道截 面积的3%~9%），其微小的尺寸变化对充模速 度、补料时间、料流状态、压力降等都有着明 显的影响，故称为限制性浇口。
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小浇口断面尺寸小，流动阻力大、压降大， 有利于多型腔均衡成型；而且还可使物料流经 时的剪切速率大幅度提高，对假塑性熔体有切 力变稀和升温作用。 同时，浇口尺寸小，易凝封，可控制补料 时间、限制倒流，缩短成型周期。 另外，浇口尺寸小，有利于浇道凝料与制 品自动分离，易实现自动化生产；浇口痕迹小， 易修整，浇口位臵可灵活设臵。
潜伏式浇口应用实例
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2）扇形分流道浇口
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最后一级分流道呈由窄变宽、 由深变浅的鱼尾形（扇形）。
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扇形分流道浇口是一种变形的侧浇口，图 3-323 。浇口为宽深比w/h较大的窄缝，计算思路及 方法与侧浇口相同，常用尺寸范围为：深度 h=0.25~1.5, 宽 度 b=6~B/4 （ B 进 浇 侧 型 腔 宽 度） 。最后一级分流道由窄变宽、由深变浅，结 构及断面尺寸设计类似于鱼尾形板片膜挤出机头。 这种浇口主要用于较宽的扁平制件或长扁制件。 与一般侧浇口相比扇形浇口物料入模均匀、制品 内应力小、裹入空气的可能性小，但浇口薄、凝 封快，浇口痕长、修饰困难。
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3、进浇位臵选择
浇口位臵的确定对模具设计非常关键。不仅 流道长度、分流道布臵、浇口形式及数量等浇注 系统设计与浇口位臵有关，浇口位臵还决定着物 料在型腔内的流动情况、充填顺序、收缩、取向 等成型过程，从而对制品能否顺利成型及制品质 量都有着非常重要的影响。 设计模具时，进浇位臵选择是与总体结构设 计、型腔布臵、浇注系统设计等同步进行的。
喷射充模及熔体破碎对制品质量的影响
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避免喷射充模的方法：
增大浇口尺寸：流率一定，流通面积加大，流 速降低。改变浇口位臵

改变浇口位臵：变非 冲击型浇口为冲击型浇 口。如图a→b，c→d， e→f ，使入模料在短距 离内直接冲击腔壁或型 芯，以改变料流方向、 降低料流速度，避免喷 射充模。
喷射充模会因开始喷入的物料冷却后与后续入 模的物料不能良好融合而形成流痕。


喷射充模物料易裹入气体造成制品内气泡。
喷射充模易堵塞排气通道而影响后续充模过程， 导致熔接不良甚至局部烧焦。
熔体破碎则会导致搓痕、皱纹、桔皮纹等制品 表面缺陷。

所以，浇口位臵选择时应尽可能避免小浇口直 对大型腔。
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3.3.5 浇口设计
如前所述，浇口设计是模具浇注系统设计的 重要内容之一。 浇口设计主要解决以下问题：

浇口形式 结构尺寸 进浇位臵
为解决好这些问题，我们必须了解浇口种类 及其结构、尺寸对成型过程的影响 。
1、浇口类型及其对成型过程的影响
塑料熔体从流 道进入型腔的最后 关口就是浇口，是 浇注系统末端与型 腔连接的通道。
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②侧浇口
侧浇口，又称边缘浇口， 因其通常开设在型腔侧边（制 品边缘）而得名。常用结构尺 寸为： h = 0.5~2mm b = 1.5~5mm L = 0.5~1.5mm 这是一种广泛应用于单分 型面多腔模普通浇注系统的浇 口形式，适用于各种塑料。
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侧浇口属于小浇口，具有小浇口的一般特 性。
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进浇位臵设计方法具体如下： 根据制品结构及使用要求，初选几种可行的进 浇点设臵方案。
根据型腔数目和不同的进浇点设臵方案，分别 进行型腔布臵、浇注系统及模具总体结构设计。
通过分析、判断（或CAE模拟成型过程），比 较采用不同进浇点设臵方案时的成型效果 —— 物 料在浇注系统、型腔内的流动情况，充模后型腔 内物料的温度、压力分布，收缩、取向等。 结合补缩、冷却等要求，选定合理的进浇点设 臵方案，确定浇口数量、浇口形式和进浇位臵。
开模推出时，由于制品与模板的相对运动， 浇口被自行剪断，可实现推出时制品和料把自动 分离。
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但是，这类浇口脱模时须强制脱出料把，而 且是靠开模力或推出力切断浇口，而浇口处物料 高度取向，强度较高，所以需要较大的推出力。 过大的推出力可能导致制件变形。 另外，制品浇口处内应力大，脱模时受力又 大，易产生脱模损伤。 所以，制品用强韧物料成型时，浇口不易剪 断，不宜采用潜伏式浇口。
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点浇口结构如 图所示：中间一段 小圆孔为浇口；上 面的小锥度大孔， 为点浇口的引导孔， 是最后一级分流道 末端；下面的大锥 度小孔，为保护制 品而设，避免拉断 浇口时伤及制品表 面。
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点浇口结构形式及常用尺寸分述如下：
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单腔模单点浇口
用于单腔模单点（中 心点）进浇模具。
其料把形似橄榄，又 叫菱形浇口或橄榄形浇口。
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点浇口附近充模剪切速率高，取向度高，固 化残余应力大，为减弱其影响，须适当增加浇口 处的壁厚，图3-3-30。
为脱出浇道凝料， 采用点浇口的普通浇 注系统模具必须专设 脱浇道凝料分型面， 因而模具结构为带顺 序分型机构的三板式。
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④其它浇口
除以上三种典型的浇口之外，还有几种由 它们衍变而来的浇口形式也比较常见。
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塑件
按其断面尺寸 大小浇口可分为两 种类型：大浇口和 小浇口
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大浇口
截面积等于或大于流道截面积，对充模流 动及保压过程无明显影响，又称为非限制性浇 口。
大浇口断面尺寸大、流动阻力小，有利于 物料和压力传递，适用于大型、长流程、厚壁 制品和高粘度物料的成型。但浇口凝封慢，浇 口处易产生因倒流或过度保压导致的制品缺陷。 另外，浇口尺寸大，去除料把困难，去除料把 后的残留痕迹大，易对制品外观和使用造成影 响。
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5）轮辐式浇口 这种浇口是盘形浇口的 一种变异形式。是将盘形 浇口的圆周同时进料变成 沿圆周均布的几段小圆弧 进料，当小圆弧（浇口） 数量无限多时则还原为盘 形浇口。 对型腔而言，轮辐式浇 口相当于多个侧浇口同时 进浇。
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6）爪形浇口
这种浇口是轮辐式浇口的 一种变异形式。分流道开在 伸入定模的型心头部，与浇 口不在同一平面上，是将轮 辐隆起的轮辐式浇口。
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选择进浇位臵时主要考虑解决以下问题：


①避免喷射充模和熔体破碎
②减小、均化或利用取向作用 ③有利于模内流动和补料 ④有利于排气 ⑤提高熔接强度、减少熔接痕


⑥实际流动比要小于可达流动比
⑦防止型芯或嵌件变形
⑧减小模内压降、均衡型腔压力
⑨浇口痕迹不能影响制品外观
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①避免喷射充模和熔体破碎
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2、常用浇口形式及特点
注射模常用浇口主要有侧浇口、点浇口和 直接浇口三种基本形式，以及若干种衍生形式。 其中除直接浇口为大浇口外其余均为小浇 口，分述如下：
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①直接浇口
直接浇口实际上就是流 道以自身断面形状尺寸直接 与型腔相连。 最常用的直接浇口为主 流道型浇口。浇口断面为与 主流道大端等径的圆形，是 目前应用较多的唯一一种大 浇口。
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设计侧浇口时可根据型腔结构尺寸和物料特 性按下面的经验公式计算截面尺寸,浇口长度则宜 短不宜长。 h k w k A 30 式中：h－浇口深度，mm；w－浇口宽度， mm；δ－制件厚度，mm；A－型腔表面积（制 件外表面积），mm2； k－塑料材料系数（参见 表3.3-a） 计算结果需满足流经浇口的熔体剪切速率要
浇口
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直接浇口浇注系统结构尺寸、设计思路与前 述主流道设计基本一致，大端直径取浇口处塑件 厚度的2倍左右为宜。 直接浇口用于普通浇注系统时，仅适用于单 腔模，主要用于成型大型、长流程、厚壁制品或 高粘度物料的模具。 在热流道多腔模中，由于其尺寸大、凝封慢 的特点，可有效避免因浇口冻结导致浇注系统失 效，应用相对较多（后述） 。
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多点进浇点浇口
用于需多点进浇的大 制品单腔模和多腔模浇注 系统。
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点浇口直径d常用值为φ0.5~1.8mm，具体 取值可根据型腔结构尺寸和物料特性按下面的经 验公式计算 d k C 4 A 式中：d－点浇口直径，mm；A－型腔表面 积（由该浇口供料的制件外表面积），mm2；k －塑料材料系数（参见表3.3-a）； C－与塑件壁 厚有关的系数（见表3-3-2）。 浇口尺寸应满足流经浇口的熔体剪切速率 浇口长度L取值0.5~0.75mm。
喷射充模成因： 理想的充模过程应是物料在 型腔内逐渐推进的扩展流充模， 即层流（图a）。 但因注射充模过程中料流速 度很高，当小浇口开在较大的型 腔处时，从浇口射出的高速料流 就可能形成对空喷射，形成喷射 充模（图b）。 若浇口处熔体剪切速率超过 临界值γc还会造成熔体破碎。
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喷射充模及熔体破碎对制品质量的影响：
这种浇口的最大优点是易于加工和修整， 可协调封凝时间与充模速率之间的关系。可通 过设定浇口深度 h ，控制封凝时间，深度 h确定 后可通过调整浇口宽度b，改变浇口截面积控制 充模速率。
侧浇口位于制件边缘，容易切除，去除料 把后的浇口痕迹小，对制品外观质量影响小。
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侧浇口与分流道断面形状尺寸差异较大，连 接处要求尽可能平滑过度（下图），避免死角滞 料、影响充模流动的稳定性。
因伸入定模的型心头部部 分与定模配合，型芯定位精 确而且稳定，对型芯较细的 小中心孔管状制品尤其适用。
7）护耳式浇口
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在制件边缘设臵护耳，浇口开在护耳上，脱模 后去除护耳及料吧。这种浇口可减弱甚至消除浇 口对制品内在质量影响。
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以上介绍了普通浇注系统常用的浇口形式及 特点。 注射模的浇口形式多种多样，除上述几种外， 还有避免喷射充模的重叠式浇口、用于热敏性物 料的多段浇口和阻尼浇口等等。 设计时主要根据制品成型要求，选择使用或 革新拓展，以兴利除弊，获得良好的制品质量。
32Q 5 1 10 s 3 d
（Q为要求的充模速率）
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表3-3-2 点浇口计算系数C
点浇口断面尺寸很小，流经的物料剪切速率高， 主要适用于流动性好、热稳定性好的低粘度物料， 特别适用于假塑性非牛流体。对粘度高、流动性差、 热敏性物料不太适用。
点浇口流动阻力大，封凝快，不适合用料量大、 补缩要求高的厚壁制品成型。