塑料成型工艺与模具设计第7章

普通高等教育“十二五”规划教材塑料成型工艺与模具设计绪论注射模具中从注射机喷嘴开始到模腔为止的塑料流动通道称作浇注系统。通过浇注系统向型腔中的传质、传压、传热情况决定着塑件的内在和外观质量。浇注系统的布置和安排影响着塑料成型的难易程度和模具的复杂程度。第七章浇注系统设计7.3主流道设计7.1浇注系统的组成及其作用7.7排气系统设计7.6冷料穴的设计7.5浇口设计7.4分流道设计7.2浇注系统的平衡进料设计7.1浇注系统的组成及其作用

1.浇注系统的类型图7-1直浇口式普通浇注系统7.1.1浇注系统的类型、组成及作用1）直浇口浇注系统 概念：主流道的轴线垂直于模具分型面用途：适用于立式和卧式注塑机。2）横浇口浇注系统 概念：主流道的轴线平行于模具分型面

用途：适用于角式注塑机。图7-2横浇口式普通浇注系统1.浇注系统的类型7.1.1浇注系统的类型、组成及作用（1）主流道：是连接注射机喷嘴与分流道的一段料流通道。是模具进料的入口，可将熔体从喷嘴引入到模具。图7-3浇注系统实体结构组成2.浇注系统的组成及作用7.1.1浇注系统的类型、组成及作用（2）分流道：

主流道与浇口之间的一段料流通道。

用于一模多腔和一腔多浇口时，将熔体分配至各型腔或同一型腔的各处，起着对熔体的分流转向作用。单腔单浇口模具，常常没有分流道。2.浇注系统的组成及作用7.1.1浇注系统的类型、组成及作用（3）浇口：

是熔融塑料经分流道注入模腔的进料口。

是流道中最狭小的部分。2.浇注系统的组成及作用7.1.1浇注系统的类型、组成及作用（4）冷料穴：位于主流道末端分型面的动模一侧，分流道较长时，其末端也可设冷料穴，也可在型腔外相应处设置冷料穴。作用：收集前锋冷料，防止冷料堵塞浇口及进入模腔后影响质量。2.浇注系统的组成及作用7.1.1浇注系统的类型、组成及作用 1）注射时，将熔体均匀而平稳地输送入模腔，并使腔内气体及时顺利排出； 2）冷却凝固时，将压力有效地传递到型腔各部位，以获得形状完整、内外在质量优良的塑料制件。1.浇注系统的作用7.1.2浇注系统的设计原则1）充模过程快而有序，以保证在很短时间内平稳而均衡地充满模腔；2）压力损失小，以保证塑料熔体的充模压力；3）热量损失小，以保证热塑性塑料充模时的流动性；4）排气顺利，以避免气体滞留于模腔而产生缺陷；5）流道凝料易于与制件分离切除。7.1.2浇注系统的设计原则2.对浇注系统的要求1）浇注系统的结构与尺寸设计；2）浇注系统的位置设计；7.1.2浇注系统的设计原则2.浇注系统的设计内容（1）应与所用塑料的成型特性相适应不同的塑料品种，其流动性不同，流道和浇口的选择也将不同。（2）应有利于排气与补缩浇注系统应能顺利地引导塑料熔体充满模腔的各个角落，使模腔及浇注系统中的气体有序地排出，以保证填充过程中不产生紊流或涡流，也不会导致因气体积存处引起的凹陷、气泡、烧焦等成型缺陷。7.1.2浇注系统的设计原则3.浇注系统的设计原则

（3）流程尽量短，以减小热量与压力损失。

应使熔体在模具中的流程尽量短且不发生弯曲，同时控制好流道的表面粗糙度，从而减少压力损失和熔体的热量损失，并缩短充模时间。

（4）应避免塑料熔体直接冲击型芯和嵌件。

以防止使细小型芯变形或嵌件位移。7.1.2浇注系统的设计原则3.浇注系统的设计原则（5）流道凝料与塑件易于分离 小浇口痕迹小，便于流道凝料与塑件的分离，也有利于自动化操作。（6）要保证塑件外观质量尽量采用小浇口，使其痕迹易于清除修整，以保证塑件的美观和使用性能；有特殊的造型设计时，浇口应开设在次要或隐蔽的地方。7.1.2浇注系统的设计原则3.浇注系统的设计原则（7）应防止制品变形和翘曲应考虑减轻浇口附近的残余应力，以防止制品发生变形和翘曲。（8）合理设计冷料穴冷料穴设计不当时，前锋冷料进入模腔会导致制品产生冷疤或冷斑。（9）尽量减少浇注系统的用料量

在保证制件质量的前提下应使浇注系统的容积尽量小，不仅可以避免系统凝料积压、延长成型周期等问题，还可以减少原料消耗。7.1.2浇注系统的设计原则3.浇注系统的设计原则（10）应同时考虑模腔布局

1）应尽可能保证各模腔充填条件一致。2）使模腔及浇注系统在分型面上的投影面积总重心与注射机锁模力作用中心相重合，以保证锁模的可靠性及锁模机构受力的均匀性。7.1.2浇注系统的设计原则3.浇注系统的设计原则7.2浇注系统的平衡进料设计

采用多腔注射模进行成型生产时，如果流经浇注系统的塑料熔体能够同时到达和充满各个模腔，则称该浇注系统为平衡系统，反之则为不平衡系统。一、系统平衡的概念：如果各模腔充模条件不一致，则最先充满的型腔内的熔体就会停止流动，浇口处的熔体便开始冷凝，并在较低压力下冻结，无法对型腔内的制品进行压实和保压；最后充满的型腔则会在较高的压力下凝固，制品密度较高。从而造成各模腔制品的质量不一致。二、系统平衡设计的意义：浇注系统平衡时，熔体能以相同的成型压力和温度同时充满所有的型腔，从而可以获得尺寸相同、物理性能良好的制品。二、系统平衡设计的意义：7.2.1平衡式浇注系统通往各个模腔的料流通道的截面形状、截面尺寸及其长度对应相等。1.系统平衡的充分条件：7.2.1平衡式浇注系统1）圆周式布置：特点：

流程短，转折少，因而流动时压力损失小，效果好。

加工较困堆。用途：

圆形制品及精密制品。2.平衡式浇注系统的布排方式：7.2.1平衡式浇注系统2）平行式布置：特点：

加工较容易。用途：

一般非圆形制品。2.平衡式浇注系统的布排方式：7.2.2非平衡式浇注系统

对通往各模腔的料流通道截面积和长度进行调整，使熔体通往各个模腔的体积流量相等。1.部分非平衡式浇注系统：3.保持系统平衡的方法：2.非平衡式浇注系统的优点：

浇注系统流程较短，流动阻力小。7.3主流道设计基本概念模具中从与注射机喷嘴接触处开始到分流道为止的塑料熔体的料流通道。主流道的形状和尺寸最先影响熔体的流动速度和填充时间。应尽可能使熔体的温度降和压力降最小，以保证熔体的输送能力。主流道的概念：直浇口式主流道横浇口式主流道主流道的类型：7.3.1直浇口式主流道的设计特征：垂直于模具分型面；开设在定模部分；现状为圆锥形。用途：适用于卧式和立式注射机。（1）锥度α，一般2ｏ～8ｏ，常用4ｏ～８ｏ。

目的：便于凝料脱出。（2）小端直径D1，应大于喷嘴孔径0.5～1mm。

目的：主流道与喷嘴间同轴度有偏差时，避免凝料卡滞在内。图7-5主流道的结构7.3.1直浇口式主流道的设计1．主流道设计（3）凹球面半径，应大于喷嘴半径1～2mm。作用：使两者紧密接触，防止两球面出现间隙而溢料，影响脱模。（4）球面配合高度h=3～5mm。（5）主流道长度一般不大于60mm，同时受模座厚度与模具结构限制。（6）表面粗糙度Ra=0.8～1.6。7.3.1直浇口式主流道的设计1．主流道设计图7-5主流道的结构（1）浇口套概念：直接与注射机喷嘴接触，带有主流道通道的衬套。特点：1）便于选材、加工和热处理； 2）寿命长。

3）损坏后便于修磨和更换。结构：A、B可按国标CB/T4169.19-2006设计，如表7-1。7.3.1直浇口式主流道的设计2．浇口套和定位圈设计（1）浇口套标准结构：国标CB/T4169.19-2006。7.3.1直浇口式主流道的设计2．浇口套和定位圈设计设计要点：1）浇口套的长度应与定模配合部分的厚度一致，出口端不得高出分型面，否则会造成溢料，还会压坏模具。2）浇口套与定模之间的配合一般采用H7/m6。3）浇口套应选用优质钢材(如T8A、T10A、45钢等)，热处理后硬度为38HRC～45HRC。7.3.1直浇口式主流道的设计2．浇口套和定位圈设计（1）浇口套

概念：确定模具在注射机上的安装位置，保证注射机喷嘴与模具浇口套对中的定位零件。设计要点：1）与注射机定模固定板上的定位孔之间采取较松的间隙配合，如H11／h11或H11／b11，与浇口套的配合采用H9／f9。2）定位圈的定位面高度h不能大于定位孔的深度。小型模具的定位圈与定位孔的配合长度可取8～10mm，大型模具则可取10～15mm。7.3.1直浇口式主流道的设计2．浇口套和定位圈设计（2）定位圈1）浇口套与定位圈一体。用于小型模具。

图7-6浇口套与模板的配合形式7.3.1直浇口式主流道的设计2．浇口套和定位圈设计（3）配合形式2）浇口套与定位圈配合使用将衬套和定位圈设计成两个零件，然后配合固定在模板上。图7-6浇口套与模板的配合形式7.3.1直浇口式主流道的设计2．浇口套和定位圈设计（3）配合形式图7-7横浇口式主流道尺寸1．特征7.3.2横浇口式主流道的设计主流道平行于分型面。2．用途用于直角式注射机。7.4分流道设计概念：指连接主流道与浇口之间的熔体流动通道，适用于多腔模及一腔多浇口模具。作用：使从主流道流出的塑料熔体顺利分流与转向，并平稳均衡地通过各个浇口进入模腔。分流道的基本概念7.4.1分流道的形状与尺寸要求：有较大的流道截面积，以减小压力损失，

有较小的表面积，以减少热量损失。 1）比表面积：流道表面积与体积之比。比表面积减小，则在输送相同体积的熔体时，传给模具的热量减小，和模具间的摩擦阻力减小。图7-8分流道截面形状1．直浇口式分流道（1）分流道的截面形状7.4.1分流道的形状与尺寸2）加工的难易程度：为了使凝料脱模，分流道一般设置在分型面上，截面形状不同，加工的难易程度不同，生产成本也不同。

1．直浇口式分流道（1）分流道的截面形状3）截面形状选择：圆形截面分流道比表面积最小，因此流动性最好，热量损失最少，是理想的形状，但是要以分型面为界分成两半加工才有利于凝料脱出，故其工艺性不佳，且闭合后难以确保两半圆对准，故实际不常用。生产中常用梯形，小型模具用U型。7.4.1分流道的形状与尺寸1．直浇口式分流道（1）分流道的截面形状7.4.1分流道的形状与尺寸1．直浇口式分流道（2）分流道的尺寸圆形截面分流道截面直径D：式中，D—圆形分流道直径，或其它分流道的当量直径（mm）；m—流经分流道的塑料物料质量（g）；L—该分流道的长度（mm）。

7.4.1分流道的形状与尺寸适用于壁厚3mm以下，小于200g的塑料件。对于高粘度物料，如硬PVC和丙稀酸塑料，应扩大25%。一般分流道直径在3～10mm，高粘度物料可达13～16mm。对于具有多级分流道的浇注系统，每一级流道要比下一级流道尺寸大10%～20％。1．直浇口式分流道（2）分流道的尺寸圆形截面分流道截面直径计算公式的应用：7.4.1分流道的形状与尺寸1．直浇口式分流道（2）分流道的尺寸圆形截面分流道截面直径D推荐值：塑料分流道直径塑料分流道直径聚乙烯（PE）聚酰胺（PA）醋酸纤维素（CA）聚甲醛（POM）聚苯乙烯（PS）聚氯乙烯（PVC）聚丙烯（PP)1.5～9.51.5～9.52.3～9.53.1～9.53.1～9.53.1～9.54.7～9.5ABS聚碳酸酯（PC）聚酯聚苯醚（PPO）聚砜（PSU）丙烯酸4.7～9.54.7～9.54.7～9.56.3～9.56.3～9.57.5～9.5表7-4常用塑料的圆形截面分流道直径推荐值（mm）7.4.1分流道的形状与尺寸1．直浇口式分流道（2）分流道的尺寸梯形和U形圆形截面分流道截面尺寸：

圆形D456789101112梯形h33.5455.56789b456789101112U形h456789101112R22.533.544.555.56表7-5常用梯形和U形分流道截面对应尺寸（mm）7.4.1分流道的形状与尺寸要求：为避免外层冷料进入模腔，分流道表面粗糙度Ra不能太小。目的：1）有助于熔体外层冷却及固定；2）内外层产生速度差，具有合适的剪切速率和剪切热。范围：一般取Ra取1.25～2.5μm。（3）分流道表面粗糙度1．直浇口式分流道7.4.1分流道的形状与尺寸截面形状：圆形、椭圆形、半圆形和梯形等。（1）截面形状2．横浇口式分流道（2）尺寸：长度Lf=5～8mm。对于环形制品，α=40°～50°，对于片状制品，α可取90°。大端的高度B应与主流道截面的短轴基本相等。小端的高度h′可取0.5b′。7.4.2分流道的设计原则（1）分流道应尽量平衡布置。（2）分流道的压力和热量损失应尽量小应选用较小比表面积截面的流道，同时希望分流道排列紧湊，流程尽量短。（3）分流道的截面大小应与熔体材料的流动性相适应对流动性好的聚丙烯、尼龙等可取较小截面；对流动性差的高粘度塑料如聚碳酸酯、聚砜等应取较大截面。7.4.2分流道的设计原则（4）分流道的长度要尽可能短，且少弯折以减少压力损失和热量损失。当分流道需设计得较长时，其末端应留有冷料穴。 （5）分流道截面尺寸应尽量小若截面过大，不仅积存空气增多，塑件容易产生气泡，而且增大塑料消耗量，延长冷却时间；若截面过小，则会降低单位时间内输送的塑料熔体流量，使填充时间延长，导致塑件出现缺料、波纹等缺陷。一般情况下各分流道截面积之和应小于主流道截面积。7.5浇口设计概念：

是连接分流道与型腔的通道。分类：（1）非限制性浇口：直接浇口,大浇口，是主流道的自然延伸。

作用：起着引料、进料作用。

7.5.1浇口的作用7.5.1浇口的作用 1）通过截面积的突然变化，使熔体产生加速度，使切变速率增加。使非牛顿型(服从指数规律，对剪切速率敏感的塑料)塑料熔体的表观粘度降低使其成为理想的流动状态，从而迅速均衡的充满模腔。 2）熔体在流经狭窄的浇口时产生摩擦热，使熔体升温，降低粘度，有助于充模。3）调节浇口尺寸，可使多型腔同时充满，使系统平衡。（2）限制性浇口：小浇口，是浇注系统中截面积最小的部分，也是关键部分。作用：7.5.1浇口的作用

4）对于多浇口单模腔模具，可以用来控制熔接痕在塑件中的位置。 5）浇口部分熔体冻结较快，能防止模腔中的熔体倒流。 6）便于浇口凝料与塑件分离。7.5.2常用的浇口形式（1）直接浇口的特点及应用特征：熔体直接由主流道进入型腔。浇口尺寸没有缩小，对熔体流动无限制，属于非限制性浇口。一般都开设在塑件一端的中心，故又称中心浇口。1.直接浇口图7-12直接浇口7.5.2常用的浇口形式优点：1）浇注系统流程短，压力损失和热量损失小。2）塑料熔体从模腔顶面中心部位流向分型面，有利于补缩和排气，制件质量好，外观无明显的溶合缝；3）塑件和浇注系统在分型面上的投影面积重合，成型所需的锁模力较小；4）模具结构紧凑，注射机受力均匀。（1）直接浇口的特点及应用1.直接浇口7.5.2常用的浇口形式缺点：1）浇口尺寸大，冷却冻结慢，保压补缩时间长；2）残余应力大。压力直接作用在塑件上，会在进料处产生较大的残余应力而导致塑件翘曲变形。3）去除浇口较困难，并且会在制件上留下较大痕迹，影响美观。（1）直接浇口的特点及应用1.直接浇口7.5.2常用的浇口形式用途：1）大型、厚壁、长流程、深型腔制品。2)适合成型粘度高的塑料，如聚碳酸脂、聚砜等；对PE、PP等取向严重的塑料，不宜成型浅而平的塑件；3）单腔模（1）直接浇口的特点及应用1.直接浇口7.5.2常用的浇口形式a）开在制件的顶部特点：结构简单b）开在制件的内侧特点：不影响制件外观模具结构较复杂。（2）直接浇口的位置1.直接浇口图7-12直接浇口1－浇口套2－直接浇口

3－凹模4－型芯5－塑件7.5.2常用的浇口形式设计要点：1）尺寸仿照主流道设计；2）浇口直径不宜过大。

尺寸：D一般取塑件厚度的2倍左右；主流道锥角α一般取2o~4o；同时应尽量减小定模座板和定模板的厚度，以减小流道的长度。（3）直接浇口的尺寸设计1.直接浇口7.5.2常用的浇口形式开设在主分型面上、型腔的侧面，截面形状多为矩形狭缝。（1）特征2.侧浇口（2）常见形式a.外侧进料，与分流道、型腔都在分型面的同一侧；b.端面进料的侧浇口，与分流道在一侧，型腔在另一侧，浇口与型腔有一搭接部分；c.外侧进料，与型腔在同一侧，分流道在另一侧，分流道与浇口有一搭接部分。7.5.2常用的浇口形式a.加工容易，修整方便；b.可根据塑料形状特征灵活地选择进料位置；c.调整浇口尺寸，可调节熔体充模时的剪切速率及浇口冻结时间;d.浇口去除方便，浇口痕迹不太明显；e.适应所有可注射成型的塑料。f.会形成熔接痕、缩孔、气孔等缺陷；g.注射压力损失大，对深型排气不便。（3）特点2.侧浇口7.5.2常用的浇口形式

LG与压力降成正比，h影响冻结时间，b越大填充速度越低，阻力越小。h=(1/3～2/3)tb=(5～10)h，中小塑件b>10h，大型塑件l=0.7～1mm。（4）尺寸2.侧浇口7.5.2常用的浇口形式（4）尺寸2.侧浇口经验公式：

h=nb式中，b是侧浇口的宽度(mm)；A是塑件的外侧表面积(mm)；h是侧浇口的深度(mm)；n是材料系数，对PS、PE取0.6；

POM、PC、PP取0.7；

PVAC、PMMA、PA取0.8；

PVC取0.9。7.5.2常用的浇口形式当制品的A过大，算出的b值>分流道直径时，易选用扇形浇口。（2）特征：侧浇口的一种变异形式。

沿进料方向，宽度递增，厚度递减，断面积保持不变；并在与模腔结合处形成1mm左右的台阶。（1）使用原因3.扇形浇口7.5.2常用的浇口形式a.熔体带入模腔的空气较少；b.熔体在宽度方向上的流动更均匀，塑件的内应力较小；c.避免流纹和取向：当b太小时，流程差增大，两侧部分的内外层温差增加，取向程度大于中心，产生翘曲变形；d.浇口痕迹较明显，且去除困难。（3）特点3.扇形浇口7.5.2常用的浇口形式（4）尺寸3.扇形浇口浇口处：L≈6mm图7-14扇形浇口的形状与尺寸H=(1/3～2/3)t=0.25～1.6mm7.5.2常用的浇口形式（4）尺寸3.扇形浇口图7-14扇形浇口的形状与尺寸进口处:H1

按等截面原则计算。注意：扇形浇口的截面积不得大于分流道的截面积。为补偿扇形扩展时，两侧流程增长所造成的压力损失，浇口深度h从中心线起向两侧逐步加深至h′。7.5.2常用的浇口形式又称薄片式浇口，

b很大，可沿宽度方向分布，h很小，约为0.25～0.65mm，成为狭缝，

外边开设平行流道，以降低线速度，平稳流动。（1）特征4.平缝浇口图7-15平缝形浇口的结构7.5.2常用的浇口形式 a.充模流动更为均匀，内应力小，避免减少气泡和取向引起翘曲； b.疤痕明显，耗料多。

（3）应用：

有透明度要求和平直度要求的表面，

不允许有流痕的大面积扁平制品。（2）特点4.平缝浇口7.5.2常用的浇口形式

L=0.65～1.3mmh=0.7nt式中，n—材料系数；t—塑件壁厚。（4）尺寸4.平缝浇口图7-15平缝形浇口的结构7.5.2常用的浇口形式是一种尺寸很小的圆形浇口。

（1）特征5.点浇口7.5.2常用的浇口形式1）熔体通过浇口时产生大量摩擦热，使温度上升，粘度下降，流动性提高。2）能有效地增大熔体的剪切速率，使非牛顿型塑料熔体的表观粘度降低，流动性进一步提高，有利于模腔的充填。对于薄壁塑件或带有精细花纹塑件和对于剪切速率敏感的塑料（ABS、PS、AS）的成型特别有利。（2）特点5.点浇口优点7.5.2常用的浇口形式3）易实现均衡进料；4）冻结快，成型周期短；5）浇口尺寸小，流道凝料与塑件易自行断开，易实现自动脱件；6）浇口痕迹小，修整后几乎看不出；7）残余应力小，特别是浇口附近。（2）特点5.点浇口优点7.5.2常用的浇口形式1）流道凝料与塑件无法在同一个分型面出模，故必须采用三板结构，模具结构复杂且费用较高。2）浇口截面小流动阻力大，须采用较高的注射压力。3）流动阻力大，不利于高粘度塑料、对剪切速率不敏感的塑料、牛顿型塑料及热敏性塑料的成型。4）浇口冻结快，不利于补缩，因而不适宜厚壁制品、收缩率较大的塑料成型，也不利于成型平薄易变形及形状复杂的塑件。（2）特点5.点浇口缺点图7-16点浇口的结构与尺寸7.5.2常用的浇口形式（3）结构与尺寸5.点浇口结构类型：1）与主流道直接连通的点浇口，常用于单腔模具；2）与分流道连通的点浇口，用于一模多腔或一腔多浇口模具。点浇口的结构7.5.2常用的浇口形式（3）结构与尺寸5.点浇口结构组成：主流道分流道（一模多腔）引导锥浇口

图7-16点浇口的结构与尺寸7.5.2常用的浇口形式（3）结构与尺寸5.点浇口引导锥形式：直锥孔：阻力小，适合于流动性差的塑料；带球形底的锥孔：引导锥与分流道间用圆弧连接。其截面积相应增大可延缓浇口的冻结时间，有利于补缩。7.5.2常用的浇口形式（3）结构与尺寸5.点浇口结构设计：主流道：可参照普通主流道设计；引导锥：长度L1取15～25mm

锥角为12°～30°7.5.2常用的浇口形式（3）结构与尺寸5.点浇口结构设计：浇口直径：d=0.3～2.0mm

常用d=0.5～1.5mm经验公式：式中，t—塑件在浇口处的壁厚(mm)；A—型腔表面积(mm2)。浇口长度约为0.5～2mm，太长会增大压力损失，且在开模时凝料不易被拉出而堵塞浇口。7.5.2常用的浇口形式（3）结构与尺寸5.点浇口结构设计：

为了防止在拉断浇口凝料时损坏制品表面，在浇口与塑件连接处可采用60°～90°，高约0.5mm的锥面过渡。点浇口的结构7.5.2常用的浇口形式（3）结构与尺寸5.点浇口结构设计：在成型薄壁制品时，制品易在点浇口附近产生变形甚至开裂。为此，在不影响使用的前提下，可将浇口对面的壁厚增加并以圆弧R过渡。7-17防止点浇口处变形结构7.5.2常用的浇口形式由点浇口演变而来；浇口的分流道位于分型面上，而浇口本身设在模具的隐蔽处，熔体沿斜向注入模腔。（1）特征6.潜伏浇口7.5.2常用的浇口形式具有点浇口的优点；浇口凝料从分型面拉出，可避免三板式结构，模具简单；可以将浇口设置在塑件的侧面、端面甚至背面，表面质量美观。浇口断开时受剪切作用，浇口痕迹不明显。对过韧(如PA类)的塑料不易切断，过脆(如PS类)的塑料易于断裂，堵塞浇口。（2）特点6.潜伏浇口7.5.2常用的浇口形式a.浇口设置在定模上塑件的外侧开模时浇口拉断后从隧道中拉出，与分流道一起带到动模一侧；b.浇口设在动模一侧开模后浇口、分流道、塑件一起带到动模一侧，靠推出力先使浇口与塑件分离然后浇口凝料被从隧道中拉出；（3）浇口形式6.潜伏浇口7.5.2常用的浇口形式c.浇口设在推杆上脱模时，推杆先将凝料从浇口处剪断，再使凝料从隧道中拉出，辅助浇口可随塑件脱模后进行分离；d.“牛角式浇口”也叫“螺肉潜伏式浇口”是潜伏式浇口的曲线形式，其脱模方式类似于螺肉从它的壳中取出。（3）浇口形式6.潜伏浇口7.5.2常用的浇口形式（1）概念：

熔融塑料沿塑件的整个外圆周扩展进料的浇口。（2）特征：

浇口呈环形，开设在塑件的外侧，相当于将平缝浇口围成圆环形。7.环形浇口图7-19环形浇口7.5.2常用的浇口形式（3）特点：

圆周上各处流速基本相同，流动状态好，容易排除模腔中的空气，并可避免熔接痕。

浇注系统耗料较多，浇口去除困难，痕迹明显。（4）用途：

一模多腔生产小型圆管状筒形塑件。7.环形浇口7.5.2常用的浇口形式（1）概念：熔融塑料沿塑件的内圆周而扩展进料的浇口。（2）特征：浇口呈环形，开设在塑件的内侧，流道形状如一盘形凹坑。熔料从主流道到浇口成辐射状的流动。图7-20盘形浇口8.盘形浇口（3）特点：1）与环形浇口相同；2）型芯为悬臂梁，高径比较大时刚性较差，制件同心度较差。（4）用途：用于一模一腔的情况。图7-20盘形浇口7.5.2常用的浇口形式8.盘形浇口7.5.2常用的浇口形式1）是盘形浇口的特例，分流道与浇口不在同一平面，而是成一定夹角，成伞形。2）利用中间芯型作为分流锥，对塑料熔体起分流的作用。9.伞形浇口（1）特征图7-21伞形浇口（2）特点：同盘形浇口。（3）用途：

成型质量要求很高的底部中心有通孔的筒类或壳类塑料制品。7.5.2常用的浇口形式9.伞形浇口7.5.2常用的浇口形式（1）特征：

1）对盘形浇口加以改进：

由圆周进料改为几段小圆弧进料；

分流道呈轮幅状。

2）浇口尺寸与侧浇口类似，相当于一腔多浇口的情况。图7-22轮辐式浇口10.轮辐式浇口（2）特点：

1）浇口用料少且易切除；

2）易形成熔接痕。（3）用途：

直径更大的筒形件或带有更大中心孔的塑件。7.5.2常用的浇口形式图7-22轮辐式浇口10.轮辐式浇口7.5.2常用的浇口形式（1）特征：

将轮辐浇口和伞形浇口进行综合改进。（2）特点：

型芯上部与定模锥面配合，稳定性提高，有利于保证壁厚均匀。（3）用途：

成型内孔小且同轴度要求较高的细长管状塑件。图7-23爪形浇口11.爪形浇口7.5.2常用的浇口形式（1）特征：

采用普通侧浇口加护耳的方法来改变塑料熔体流向，以避免熔体喷射流动，影响充模及成型后的制品质量。图7-24护耳浇口12.护耳式浇口（2）特点：1）受到护耳的阻挡，而使熔体线速度减慢，流向改变，能够平稳地流入模腔，防止了可能发生的喷射流，因而制品残余应力小。2）浇口附近产生收缩由护耳能吸收，塑件精度高。

3）护耳的去除较麻烦。7.5.2常用的浇口形式12.盘形浇口（3）应用： 1）适用于ABS、聚甲基苯烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚碳酸酯等热稳定性差及熔融粘度高的塑料；

2）用于注塑实体块形板状等具有大平面的塑件。7.5.2常用的浇口形式12.盘形浇口7.5.3浇口形式和尺寸的选择常用塑料所适应的浇口形式如表7-6所示

塑料种类浇口形式直接浇口侧浇口平缝浇口点浇口潜伏浇口护耳浇口环形浇口

盘形浇口硬聚氯乙烯（PVC）聚乙烯（PE）聚丙烯（PP)聚碳酸酯（PC）聚苯乙烯（PS）橡胶改性聚苯乙烯聚酰胺（PA）聚甲醛（POM）丙烯腈-苯乙烯ABS聚丙烯酸○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○1.浇口形式应与塑料品种相适应

（1）直接浇口只能用于一模一腔的情况；（2）盘形浇口、轮辐式浇口、爪形浇口等一般用于一模一腔的情况；（3）侧浇口、环形浇口多用于一模多腔的情况；（4）点浇口可用于一模一腔或一模多腔，但需要三板结构。7.5.3浇口形式和尺寸的选择2．选择浇口形式应考虑模具的结构根据经验浇口的长度约为0.7～1.5mm左右；

浇口截面积约为分流道截面积的3％～9％，在设计浇口时往往先取较小的尺寸值，以便在试模时逐步加以修正。7.5.3浇口形式和尺寸的选择3.浇口尺寸7.5.4浇口位置的选择

浇口的位置不同，熔体充入模腔时的流程、流向、流态都会不同，型腔内各部分的熔体压力分布也会不同，从而对塑件的内在质量和外观质量产生影响，且影响模具结构。7.5.4浇口位置的选择

良好的流动应保证模具型腔的均匀充填，并防止形成分层。而喷射充模可能增加表面缺陷、流线、熔体破裂及夹气。

如果通过一个狭窄的浇口充填一个相对较大的型腔，将出现喷射，特别是低粘度熔体。1.避免产生喷射图7-26浇口位置选择7.5.4浇口位置的选择

垂直于流向方位上强度降低，易应力开裂。

利用取向改善性能。2.考虑取向的影响图7-27浇口位置与分子取向图7-28利用分子取向提高性能7.5.4浇口位置的选择3.尽量缩短流动距离应保证熔体迅速和均匀地充填模具型腔，不要使流程过长，从而避免和减少因取向应力和收缩不均造成翘曲。对于浅而平的大型制品，应采用多个点浇口，或薄片式浇口。7.5.4浇口位置的选择对于体积较大的箱体或框形制品，如果只能用一个浇口，应尽量把浇口设置在能使熔体弯折减少、流程较短的部位，且各处流程差不能太大。4.流动距离应尽量均衡图7-29

箱体制件的浇口位置7.5.4浇口位置的选择5.应有利于流动和补缩1）应开在塑件壁厚最厚处。

2）可利用加强筋作为流动通道以改善流动条件。图7-30利用加强筋改善流动条件7.5.4浇口位置的选择6.有利于排气要避免从容易造成气体滞留的方向开设浇口，应远离排气结构，否则，可能出现缺料、气泡，或焦斑等缺陷。图7-31浇口的位置对排气的影响7.5.4浇口位置的选择将浇口放在不影响塑件外观的部位或容易处理浇口痕迹的部位。7.减少浇口对外观的影响图7-32减少熔接痕数量2）在流程不太长时，最好不设多个浇口，以免增加熔接痕的数量，如图7-32ｂ比ａ更合理；但当流程较长时，应增加浇口数量，以缩短流程，提高熔接痕的强度。7.5.4浇口位置的选择8.减少熔接痕对强度的影响应从熔接痕的数量、强度和方向等方面考虑。1）采用直接浇口、点浇口、环形浇口等可避免；7.5.4浇口位置的选择3）当熔接痕强度太低影响使用时，可在熔接处外侧开冷料穴。4）对大而浅的壳体塑件，可采用多点浇口或薄片式浇口。图7-33采用多点浇口防止变形8.减少熔接痕对强度的影响7.5.4浇口位置的选择5）尽可能将熔接痕对塑件强度的影响降到最低。如对带圆孔的平板塑件：熔接痕与小孔连成一线时（图a），使塑件强度大大削弱；熔接痕平行时（图b），对强度影响较小。图7-34熔接痕的方位8.减少熔接痕对强度的影响7.5.4浇口位置的选择6）对大型塑件，可以增加过渡浇口以缩短流程，提高熔接强度。

图a由于流程过长，可能使两端熔接处的料温过低而熔接不牢，且形成明显的熔接痕;图b增加了过渡浇口，虽然熔接痕数量有所增加，但明显地缩短了流程，增加了熔接强度，且易于充满模腔。图7-35过渡浇口的使用8.减少熔接痕对强度的影响7.5.4浇口位置的选择应使细长型芯受力均衡，以免造成型芯变形和影响制件精度。

9.避免料流挤压细长型芯图7-36单型芯的浇口位置设置图7-37双型芯的浇口位置设置7.5.4浇口位置的选择一般塑件的浇口附近强度最弱，只能承受一般的拉伸力，而难以承受弯曲和冲击力。所以浇口位置要远离塑件的受力部位。10.不在承受弯曲或冲击载荷的部位设置浇口7.5.5浇口对流程比的影响当塑件壁较薄而流动距离过长时，会因流动阻力过大或料温过低而造成流动状况变坏，引起熔体填充不足而造成塑件缺料的现象。流动状况的好坏可以由流动通道（包括浇注系统和型腔）的最大长度和其厚度之比即流程比来表示，即：

式中，B—熔体的实际流程比；

Li—各段流动距离(mm)；

ti—各段流程的厚度(mm)；

BP—塑料允许的流程比。1.流程比的概念7.5.5浇口对流程比的影响浇口形式和开设位置不同，流程比也不相同。

图示直接浇口的流动比：图示侧浇口的流动比：2.流程比的计算7.5.5浇口对流程比的影响塑料名称注射压力/MPaBP塑料名称注射压力/MPaBPPE150250～280PC130120～18060100～1409090～130PP120280PS90280～30070200～240PA90200～360改变浇口位置增加浇口数量改善浇注系统3.塑料允许的流程比表7-6常用塑料允许的流动比（BP）范围4.减小流程比的措施7.5.6浇口的平衡

为使熔体同时充满各型腔，可采用平衡系数法，通过调整各浇口截面尺寸，使浇注系统达到平衡。1.非平衡布置浇注系统的平衡方法2.平衡系数(7-l0)式中，k—浇口平衡系数，与通过浇口的熔体质量成正比；

S—浇口截面积（mm2）；

Lj—浇口长度（mm）；

Lr—由主流道中心到浇口的距离（mm）。

7.5.6浇口的平衡

一模多腔成型一种塑件时，各浇口的k值必须相等；

成型不同塑件时，各浇口计算的k值必须与其塑件的充填量成正比。3.计算原则：7.6

冷却穴的设计容纳注射时前锋冷料的井穴。1.概念：2.作用： 1）注射时，避免冷料堵塞浇口或流入模腔后形成冷疤、冷瘢等，降低强度； 2）开模时，将浇注系统凝料拉在动模一侧，便于脱模。主流道末端一般都有分流道末端分流道较长时应当采用熔接处外侧使前锋冷料溢出，增加熔接强度3.设置部位：基本概念7.6.1冷料穴的结构类型（1）带Z字形勾头拉料杆的冷料穴1.带有推杆与拉料杆的冷料穴 1）原理：开模时拉住凝料，推出时将凝料和制品一起推出。 2）特点：推出后，需横向移动才能取料。 3）应用：所有注射塑料的推杆脱模机构。1）作用：分型时，通过冷料拉住主流道凝料；

推出时，通过推杆强制推出。

2）特点：取料时不需横向移动。

3）应用：弹性较好的塑料的推杆脱模机构。（2）带有倒锥形、环槽形的冷料穴1.带有推杆与拉料杆的冷料穴7.6.1冷料穴的结构类型1）原理：开模时，利用拉杆拉住凝料；

脱模时，由脱模板强行从拉杆上脱下。

2）用途：弹性较好的塑料的推板脱模机构图7-42球头或菌形头拉料杆的冷料穴（3）带有球头或菌形头拉料杆的冷料穴1.带有推杆与拉料杆的冷料穴7.6.1冷料穴的结构类型1）原理：靠包紧力拉料。

2）用途：各种塑料，中间有孔的塑件，又采用中心浇口的场合。图7-43尖锥头拉料杆的冷料穴（4）带有尖锥头拉料杆的冷料穴1.带有推杆与拉料杆的冷料穴7.6.1冷料穴的结构类型1）特征：冷料穴为一锥形凹坑，并在凹坑的锥壁上有一个小斜孔，孔轴线的斜度不大于锥坑的锥边斜度。2）原理：开模时，靠斜孔拉住凝料；脱模时，穴内冷料先沿着斜孔轴线移动，然后向上运动脱模。3）要求：分流道必须设计成s形或具有挠性的形状。2.小斜孔冷料穴7.6.1冷料穴的结构类型7.6.2冷料穴的选择主流道冷料穴的类型应根据塑件结构、塑料材料和模具结构选择。（1）带Z字形勾头拉料杆的冷料穴各种塑料、推杆推管脱模机构、凝料能侧向移动（2）带有倒锥形、环槽形的冷料穴带弹性塑料、推杆推管脱模机构。（3）带有球头或菌形头拉料杆的冷料穴带弹性塑料、推件板脱模机构。（4）带有尖锥头拉料杆的冷料穴各种塑料，中间有孔的塑件又采用中心浇口、推件板脱模机构。（5）小斜孔冷料穴推杆推管脱模机构、冷料能斜向运动。7.7

排气系统设计7.7.1排气结构的作用

1）原存于模腔内的气体；

2）塑料中的水分在成型温度下产生的水蒸气；

3）塑料局部过热分解产生的低分子挥发性气体；

4）塑料助剂挥发（化学反应）所产生的气体；

5）热固性塑料交联硬化时释放的气体；

6）某些塑料硬化时，因体积收缩放出的气体。1.模腔内气体来源7.7.1排气结构的作用 1）模腔内的气体不能及时排除时，受到熔体压缩使压力增加，并对熔体产生反压力，使充模速度降低，造成填充不足。 2）部分气体在压力作用下渗入塑料，产生气泡及组织疏松。 3）气体压缩时产生高温，使制品出现