澆注系統設計

澆注系統是塑模設計中一重要環節，常分為普通和無流道澆注系統．它跟所用塑料產品形狀，尺寸，機臺，分模面有密切關系．

設計時注意以下原則：

1、流道盡量直，盡量短，減少彎曲，光潔度在Ra=1.6—0.8um之間．

2、考慮模具穴數，按模具型腔布局設計，盡量與模具中心線對稱．

3、當產品投影面積較大時，避免單面開設澆口，以防注射受力不均．

4、澆口位置應去除方便，在產品上不留明顯痕跡，不影響產品外觀．

5、主流道設計時，避免塑料直接沖擊小型芯或小鑲件，以免產生彎曲或折斷．

6、主流道先預留加工或修正余量，以便保證產品精度．

 

1、主流道設計

主流道是連接機臺噴嘴至分流道入口處之間的一段通道，是塑料進入模具型腔時最先經過的地方．其尺寸，大小與塑料流速和充模時間長短有密切關系．太大造成回收冷料過多，冷卻時間增長，包藏空氣增多．易造成氣泡和組織松散，極易產生渦流和冷卻不足；

 

如流徑太小，熱量損失增大，流動性降低，注射壓力增大，造成成型困難．一般情況下，主流道會制造成單獨的澆口套，鑲在母模板上．但一些小型模具會直接在母模板上開設主流道，而不使用澆口套．主流道設計要點：

 

1、澆口套內孔為圓錐形(2--6°)，光潔度在Ra=1.6—0.8um．錐度須適當，太大造成壓力減少，產生濣流，易混進空氣產生氣孔，錐度過小會使流速增大，造成注射困難．

2、澆口套口徑應比機臺噴嘴孔徑大1—2mm，以免積存殘料，造成壓力下降，澆道易斷．

3、一般在澆口套大端設置倒圓角(R=1—3mm)，以利于料流．

4、主流道與機臺噴嘴接觸處，設計成半球形凹坑，深度常取3—5mm．特別注意澆口套半徑比注嘴半徑大1—2mm，一般取R=19—22mm之間，以防溢膠．

5、主流道盡量短，以減少冷料回收料，減少壓力和熱量損失．

6、主流道盡量避免拼塊結構，以防塑料進入接縫，造成脫模困難．

7、為避免主流道與高溫塑料和射嘴反復接觸和碰撞造成損壞，一般澆口套選用優質鋼材加工，并熱處理．

8、其形式有多種，可視不同模具結構來選擇，一般會將其固定在模板上，以防生產中澆口套轉動或被帶出．

 

2、分流道設計

分流道是主流道的連接部分，介于主流道和澆口之間，起分流和轉向作用．分流道必須在壓力損失最小的情況下，將熔融塑料以較快速度送到澆口處充模，因在截面積相等的條件下，正方形之周長最長，圓形最短．面積如太小，會降低塑料流速，延長充模時間，易造成產品缺料，燒焦，銀線，縮水；

 

如太大易積存過多氣體，增加冷料，延長生產周期，降低生產效率．對于不同塑料材質，分流道會有所不同，但有一個設計原則：必須保證分流道的表面積與其體積之比值最小．即在分流道長度一定的情況下，要求分流道的表面積或側面積與其截面積之比值最小．

 

分流道型式有多種，它因塑料和模具結構不同而異，常用型式有圓形，半圓形，矩形，梯形，Ｕ形，正六邊形，設計時基本原則：

 

1、在條件允許下，分流道截面積盡量小，長度盡量短．

2、分流道較長時，應在末端設置冷料穴，以容納冷料和防止空氣進入，而冷料穴上一般會設置拉料桿，以便于膠道脫模．

3、在多型腔模具中，各分流道盡量保持一致，長度盡量短，主流道截面積應大于各分流道截面積之和．

4、其表面不要求過份光滑(Ra=1.6左右)，有利于保溫．

5、如分流道較多時，應考慮加設分流錐，可避免熔融塑料直接沖擊型腔，也可避免塑料急轉彎使塑料平穩過渡．

6、分流道一般采用平衡式方式分布，特殊情況可采用非平衡方式，要求各型腔同時均衡進膠，排列緊湊，流程短，以減少模具尺寸．

7.流道設計時應先取較小尺寸，以便于試模后有修正余量．

 

一般的流道直徑（尺寸）

樹脂	流道徑mm)
ABS.AS	4.8~9.5
ACETAL(P.O.M)	3.2~9.5
壓克力	8.0~9.5
耐沖擊用壓克力	8.0~12.7
酢酸塞璐珞	4.8~11.1
IONOMER	2.3~9.5
耐龍	1.6~9.5
PC	4.8~9.5
PB	4.8~9.5
PE	1.6~9.5
PPO	6.4~9.5
PS	3.2~9.5
PVC	3.2~9.5

 

3、澆口設計

澆口是指流道末端與型腔之間的連接部分，是澆注系統的最后部分．其作用是使塑料以較快速度進入并充滿型腔。它能很快冷卻，封閉．防止型腔內還未冷卻的熱膠倒流．設計時須考慮產品尺寸，截面積尺寸，模具結構，成型條件及塑料性能有關．澆口盡量短小，與產品分離容易，不造成明顯痕跡，其類型多種多樣，主要有：

 

澆口的種類及其特微

流動形式	澆口的種類	優點	缺點	適用﹐其它
非限制澆口	直接澆口	1. 流動性佳 2. 構造簡單 3. 適用樹脂范圍廣	1. 無法取多數個 2. 澆口須后加工 3. 加工痕跡大 4. 澆口的粗細會影響成形周期 5. 因殘留應力﹐板狀物會翹曲	1. 大型及深的容器類 2. 成形機噴嘴徑受限者 3. 合流形澆口
限制澆口	側澆口	1. 殘留應力低 2. 澆口尺寸正確(矩形斷面)	1.流動阻抗性大	1. 取多數個﹐多點澆口 2. 成形品顯目的地方﹐必須避開
	重疊澆口	1.澆口外觀不顯目	1.澆口加工必須注意	1. 側澆口的一種 2. 具有某些凹片澆口的特性
	凹片(TAB)	1. 具再可塑化能力 2. 殘留應力小	1.流動阻抗稍大	1.PVC,PMMA,ABS(其中一種)有效
	扇形(FAN)	1. 流動性好 2. 流動面積廣﹐平均 3. 因澆口之配向性低	1.澆口加工稍費工時	1.寬大平之板狀成形品
	圖盤形薄膜	1. 流動性佳 2. 圓形成形品的精度良好	1.澆口需后加工	1.圓盤﹐圓筒品(齒輪等)
	針點式	1. 具可塑化能力 2. 澆口可自行切斷 3. 澆口痕跡小	1. 流動阻抗大 2. 易過熱 3. 模具構造復雜 4. 樹脂滯留(冷澆道) 5. 有無法適用之樹脂	1. 取多數個﹐多點澆口 2. 3板模構造﹐無澆道模
	潛伏式	(與針點澆口同)	1. 流動阻抗大 2. 加工麻煩(精修面)	1. 側澆口之自動化 2. 注意2次注道之落下

 

設計要點:

1、膠口應開設在產品肉厚部分，保證充模順利和完全．

2、位置應選在使塑料充模流程最短處，以減少壓力損失，有利于模具排氣．

3、通過模流分析或經驗，判斷產品因澆口位置而產生之結合線處，是否影響產品外觀和功能，可加設冷料穴加以解決．

4、細長型芯附近避免開設澆口，以免料流直接沖擊型芯，產生變形錯位或彎曲．

5、型或扁平產品，建議采用多點進澆，可防止產品翹曲變形和缺料．

6、量開設在不影響產品外觀和功能處，可在邊緣或底部處．

7、澆口尺寸由產品大小，幾何形狀，結構和塑料種類決定，可先取小尺寸再根據試模狀況進行修正．

8、模多穴時，相同的產品采用對稱進澆方式，對于不\同產品在同一模具中成型時，優先將最大產品放在靠近主流道的位置．

9、澆口附近之冷料穴，盡端常設置拉料桿，以利于澆道脫模．

 

4、熱流道

目前澆注系統發展和改進的一個重要方向，就是開發熱流道模具．它與一般注射模具的主要區別就是注射成型過程中，澆注系統內之塑料不會冷卻擬固，也不會形成澆道與產品一起脫模．因此也稱無流道模具，在大型和精密模具設計中，應用已越來越廣泛．

 

它有以下優點:

1、短成型周期，省去剪澆口，修整產品，破碎回收等工序，節約人力，物力，提高生產效率．

2、無冷膠，可減少材料消耗．

3、生產中溫度嚴格控制，顯著提高產品質量，降低次品產生．

4、注系統中塑料始終處于融熔狀態，有利于壓力傳遞，可降低注射壓力，利于成型．

5、無澆道產生，所以可縮短開模行程，有利于模具和機臺壽命．

但熱流道模具結構復雜，溫度控制要求嚴格，需要精密的溫控系統，制造成本較高，不適合小批量生產．

 

根據不同塑料特性，對熱流道模具有不同要求，見下表:

	PE	PP	PS	ABS	POM	PVC	PC
井式噴嘴	可	可	稍困難	稍困難	不可	不可	不可
延長噴嘴	可	可	可	可	可	不可	不可
絕熱流道	可	可	稍困難	稍困難	不可	不可	不可
半絕熱流道	可	可	稍困難	稍困難	不可	不可	不可
加熱流道	可	可	可	可	可	可	可

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