澆注（zhù）係統設計

澆注係統是塑模設計中一重要環節，常分為普通和無流道澆注係統．它跟所用塑料產品形狀，尺寸，機台，分模（mó）麵有密切關係．

設計時注意以下（xià）原則：

1、流道盡（jìn）量直，盡量短，減少彎曲，光潔度在（zài）Ra=1.6—0.8um之間．

2、考慮模具穴數，按模具型腔（qiāng）布局設計，盡（jìn）量與模具中心線對稱（chēng）．

3、當產品投（tóu）影麵積較大時，避免（miǎn）單麵開設澆口，以防注射受力不均．

4、澆口（kǒu）位置（zhì）應去（qù）除方便，在（zài）產品上不留明顯痕跡，不（bú）影響產品外觀．

5、主流道設計時，避免塑料（liào）直接衝擊（jī）小型芯或小鑲件，以免產生彎曲（qǔ）或折斷．

6、主流道先預留加工或修正餘量，以便保證（zhèng）產品精度．

 

1、主流道設計

主流道是連接機台噴嘴至分流道入口處之間的一段通道（dào），是（shì）塑料進入模具型（xíng）腔時最先經過的地方．其尺寸，大小與塑料流速和充模時間（jiān）長短有密切關係（xì）．太大造成回收冷（lěng）料過多，冷卻（què）時間增長，包藏空氣增多．易造成氣泡和組（zǔ）織鬆散，極易產生渦流和（hé）冷卻不（bú）足；

 

如流徑（jìng）太小，熱量損失增大，流（liú）動性（xìng）降低，注射壓力增大，造成成（chéng）型困難．一般情況下，主流道會製造成單獨的澆口套，鑲在（zài）母模板上．但一些小型模具（jù）會直接在母（mǔ）模板上開設主流道，而不使用澆口套．主流（liú）道設計要點（diǎn）：

 

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

2、澆口套口徑應比機（jī）台噴（pēn）嘴（zuǐ）孔徑大1—2mm，以免積存殘料，造成壓（yā）力下降，澆道易斷．

3、一般在澆口套大端設置倒圓（yuán）角(R=1—3mm)，以利於料流．

4、主流道與（yǔ）機台噴嘴接觸處，設計（jì）成半球形凹坑，深度常取3—5mm．特別注意澆口（kǒu）套半徑比注嘴半徑大1—2mm，一（yī）般取R=19—22mm之間，以防溢（yì）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（liú）道盡量避（bì）免拚（pīn）塊結構，以防塑料進（jìn）入接縫，造（zào）成脫（tuō）模困難．

7、為避（bì）免主（zhǔ）流道與（yǔ）高溫塑料和射嘴反複接觸和碰撞造成損壞，一般澆口套選用優質鋼材加工，並熱處理．

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

 

2、分（fèn）流道設計（jì）

分流道是主流道的連接部分，介於主流道（dào）和澆口之間，起（qǐ）分流和轉向作用．分流道必須在壓力損失最小的（de）情況（kuàng）下，將熔融塑（sù）料以較快速（sù）度送到澆口處充模，因在截麵積相等的條件下（xià），正方形之周長最長，圓形（xíng）最短．麵積如太小，會降低塑料流速（sù），延長充模時間，易造成產品缺料（liào），燒焦，銀（yín）線（xiàn），縮水；

 

如太大易積存（cún）過多氣體，增加冷料，延長生產周（zhōu）期，降低生產效率．對於不同塑（sù）料材質，分流道會有所不同，但（dàn）有一個（gè）設計（jì）原則：必須保證分流道的表麵積與其體積之比值最小．即在分流道長度一定的情（qíng）況下，要求分流道的表（biǎo）麵積（jī）或側麵積與（yǔ）其截麵積之比值最小（xiǎo）．

 

分流（liú）道型（xíng）式有多種，它因塑（sù）料和模（mó）具結構不同而異，常用型（xíng）式有圓形，半（bàn）圓形，矩形，梯（tī）形（xíng），Ｕ形，正六邊形（xíng），設計時基本原則：

 

1、在條件允許下，分流道截麵（miàn）積盡量小，長（zhǎng）度盡量短．

2、分流道較長時，應在末端設置冷料穴（xué），以容納冷料（liào）和防止（zhǐ）空氣進入，而（ér）冷料（liào）穴上一般會設置拉料杆，以便於膠道（dào）脫模．

3、在多型腔（qiāng）模具中，各分流道（dào）盡量保持（chí）一致，長度盡量短，主流道截麵積應大於各分流道截麵積之和．

4、其表麵不要求（qiú）過份光滑(Ra=1.6左右)，有利於保溫．

5、如分流道較多時（shí），應（yīng）考慮加設分流（liú）錐，可避免熔融塑料直接衝擊型腔，也可避（bì）免塑料急轉彎使塑料平穩過渡．

6、分流道一般采用平衡（héng）式方式分布，特殊（shū）情（qíng）況可（kě）采用非平衡方式，要求各型（xíng）腔同時均衡進膠，排（pái）列（liè）緊湊，流程（chéng）短，以減少模具尺寸．

7.流道（dào）設計時應先（xiān）取較小尺寸，以便於試模後（hòu）有修正餘量．

 

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
耐衝擊用（yòng）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（jì）

澆口是指流道末端與型腔之間的連（lián）接部分，是澆注係統的最（zuì）後部分．其作用是使塑料以（yǐ）較快速（sù）度進入並充滿型腔。它能很快冷卻，封閉．防止（zhǐ）型腔內還未冷卻的熱膠倒流．設計（jì）時須考慮產品尺寸，截麵積尺寸，模具（jù）結（jié）構，成型條件（jiàn）及塑（sù）料性能有關．澆（jiāo）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（yàng），主要有：

 

澆口的（de）種類及其特（tè）微

流動形式	澆口的種類	優點	缺點	適用（yòng）﹐其它
非限製澆口	直接澆口	1. 流動性佳 2. 構造簡單 3. 適用樹脂範圍廣	1. 無法（fǎ）取多數（shù）個 2. 澆口須後加工（gōng） 3. 加（jiā）工痕跡大 4. 澆口（kǒu）的粗細會影（yǐng）響成（chéng）形周期 5. 因殘留應力﹐板狀（zhuàng）物會翹曲	1. 大（dà）型及深的容器類 2. 成形機噴嘴徑受限者（zhě） 3. 合流形澆口
限製澆口	側澆（jiāo）口（kǒu）	1. 殘留應力低 2. 澆口尺寸正確(矩形（xíng）斷麵)	1.流動阻抗性大	1. 取（qǔ）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（yì）	1. 側澆口的（de）一種 2. 具有某些凹（āo）片澆口的特性（xìng）
	凹片(TAB)	1. 具再可塑化能力 2. 殘（cán）留（liú）應力（lì）小	1.流動阻抗（kàng）稍大	1.PVC,PMMA,ABS(其中一（yī）種)有效
	扇形(FAN)	1. 流動性好 2. 流動麵積廣﹐平均 3. 因澆口之配向性低（dī）	1.澆（jiāo）口加工稍費工時	1.寬大平之板狀（zhuàng）成形品
	圖盤形薄膜	1. 流動（dòng）性佳 2. 圓形成形品的精度（dù）良好	1.澆口需（xū）後加工	1.圓盤﹐圓筒品(齒輪等)
	針點（diǎn）式	1. 具可塑化能力（lì） 2. 澆口可自行切斷 3. 澆口痕跡小（xiǎo）	1. 流動阻抗大 2. 易過熱 3. 模具構造複雜 4. 樹脂滯留(冷澆道（dào）) 5. 有無法適用之樹脂	1. 取多數個（gè）﹐多點澆口 2. 3板（bǎn）模構造（zào）﹐無澆道模
	潛伏式（shì）	(與針點澆口同)	1. 流動（dòng）阻抗大 2. 加工麻煩（fán）(精修麵)	1. 側澆口之自動化 2. 注（zhù）意2次注道之落下

 

設計要點:

1、膠口應開設在產（chǎn）品肉厚部分，保（bǎo）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，有利於（yú）模具排（pái）氣．

3、通過模（mó）流分析或經驗，判斷產品因澆口位置而（ér）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（yǐ）解決．

4、細長型芯附近（jìn）避免開設澆口，以免料流（liú）直接衝擊（jī）型芯，產生變形錯位或（huò）彎曲．

5、型或扁平產品，建議采（cǎi）用多點進澆（jiāo），可（kě）防止產品翹曲變形（xíng）和缺料．

6、量開設在不影響產品外觀和功能處，可在（zài）邊緣或底（dǐ）部處．

7、澆口尺寸由產品大小，幾何形狀，結構和塑（sù）料種（zhǒng）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（jìn）澆方式，對（duì）於不\同產品在同一（yī）模具中成（chéng）型時（shí），優先將最大產品放在靠近主流道的位置．

9、澆口附近（jìn）之冷料穴（xué），盡端常設（shè）置拉料（liào）杆，以利於澆道脫模．

 

4、熱流道

目前澆注係統發展和改進的一個重要方向，就（jiù）是開發熱流道（dào）模具．它與（yǔ）一般注射模具的主要區別就是注射（shè）成型過程（chéng）中，澆注（zhù）係統內之塑料不會冷卻擬固，也不會形成澆道與產品（pǐn）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（lái）越廣泛．

 

它有以下優點:

1、短成型周期，省（shěng）去剪澆口，修（xiū）整產品，破碎回收等（děng）工序（xù），節約人力，物力，提高生產效率．

2、無冷膠，可減少材料（liào）消耗．

3、生產中溫度嚴格控（kòng）製，顯（xiǎn）著提高產品質量，降低次（cì）品產生．

4、注係統中塑料始終處於融熔（róng）狀態，有利於壓力傳遞，可降低注射壓力，利於成型．

5、無澆道產生，所以可縮（suō）短開模行程，有利於模具和機台壽命（mìng）．

但熱（rè）流道模具結（jié）構複雜，溫度控製要求嚴格，需要精密的溫控係統，製造成本較高，不適合小批（pī）量生產．

 

根據不（bú）同塑料特性（xìng），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（shāo）困難	不可	不可	不可
延長噴嘴（zuǐ）	可	可	可	可	可	不可	不可
絕熱流道	可	可	稍困難	稍困（kùn）難	不可	不可（kě）	不可
半絕熱流道	可	可	稍（shāo）困難	稍困難	不可	不（bú）可（kě）	不可
加熱流道	可	可	可	可	可	可（kě）	可

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