1. 第5章 注塑模浇注系统的设计 浇注系统是指熔融塑料从注塑机喷嘴到注塑模具型腔所流经的通道，有普通浇注系统和热流道浇注系统两种。 学习指导 塑料熔体通过浇注系统充满模具型腔，并且使注塑压力传递到型腔的各个部位。

2. 适应塑料成型性能 避免或减少产生熔接痕 浇注系统的 设计原则 有利于型腔中气体排出 防止型芯变形和嵌件位移 尽量用较短流程充满型腔 5.1 浇注系统设计原则 5.1.1 浇 注 系 统 设 计 原 则

3. 5.1.2 流动距离比的校核 大型或薄壁塑件，塑料熔体有可能因流动距离过长或流动阻力太大而无法充满整个型腔。因此，应对注塑流动距离比进行校核。流动距离比简称流动比，是指各段型腔的长度与其对应截面厚度之比值的总和 。

4. 部分塑料的注塑压力与流动距离比

5. 普通浇注系统的组成 分流道 冷料穴 主流道 浇口 5.2 普通浇注系统的设计 5.2.1普通浇注系统的组成

6. 角式注塑机用注塑模的浇注系统 卧式或立式注塑机用注塑模的浇注系统 1－主流道；2－分流道；3－浇口 4－冷料穴；5－型腔 1－型芯；2－塑件；3－浇口；4－分流道 5－冷料穴；6－主流道；7－浇口套；8－拉料杆

7. 5.2.2 主流道的设计 主流道是指浇注系统中从注塑机喷嘴与模具接触处开始到分流道为止的塑料熔体的流动通道；在卧式或立式注塑机上使用的注塑模中，主流道垂直于分型面。 主流道球面半径SR比喷嘴球面半径SR1大1～2mm。主流道的表面粗糙度Ra≤0.8μm。 主流道形状及其与注射机喷嘴的关系 1－定模座板；2－浇口套；3－注射机喷嘴

8. 浇口套 结构形式 整体式 组合式 中部台阶式 尾部台阶式 浇口套的形式 浇口套的固定形式 组合式（浇口套和 定位圈不是一体） 1－定模座板；2－浇口套；3－定位圈；4－定模板

9. 分流道截面形式 矩形 圆形 梯形 半圆形 U形 5.2.3 分流道的设计 1. 分流道的形状与尺寸 指主流道末端与浇口之间的一段塑料熔体的流动通道。作用是改变塑料熔体流向，使其以平稳的流态均衡地分配到各个型腔。 分流道可开设在动、定模分型面的两侧或任意一侧。 圆形截面分流道的直径为2～10mm，其他截面形状尺寸可查表、计算得出

10. 2. 分流道的长度 根据型腔在分型面上的排布情况，分道流可分为一次分流道、二次分流道甚至三次分流道。分流道的长度要尽可能短，且弯折要少，以便减少压力损失和热量损失，节约塑料的原材料和能耗。 3. 分流道的表面粗糙度 由于分流道中与模具接触的外层塑料迅速冷却，只有内部熔体的流动状态比较理想，因此分流道表面粗糙度要求不能太低，一般Ｒa取１.６μm左右，这可增加对外层塑料熔体的流动阻力，使外层塑料冷却皮层固定，形成绝热层。

11. 4. 分流道在分型面上的布置形式 截面形状与尺寸均对应相同，能各型腔均匀进料和同时充满型腔。 模具多型腔的平衡式布置形式 不利于均衡进料，但可以明显缩短分流道的长度，节约塑件的原材料 。 模具多型腔的非平衡式布置形式

12. 多型腔模具最好只成型同一形状和尺寸精度要求的塑件，不同形状的塑件最好不采用同一副多型腔模具来生产。但是在生产实践中，有时为了节约和同步生产，往往将成型配套的塑件设计成多型腔模具，如下图的塑件和模具。多型腔模具最好只成型同一形状和尺寸精度要求的塑件，不同形状的塑件最好不采用同一副多型腔模具来生产。但是在生产实践中，有时为了节约和同步生产，往往将成型配套的塑件设计成多型腔模具，如下图的塑件和模具。

13. 浇口的形式 点浇口 直浇口 侧浇口 潜伏式浇口 中心浇口 扇形浇口 爪形浇口 平缝浇口 盘形浇口 环形浇口 轮幅式浇口 5.2.4 浇口的设计 浇口亦称进料口，是指浇注系统中连接分流道与型腔的熔体通道。 浇口分为限制性浇口、非限制性浇口 1. 浇口的形式 限制性浇口是整个浇注系统中截面尺寸最小的部位 非限制性浇口是整个浇口系统中截面尺寸最大的部位

14. （1）直接浇口 直接浇口又称主流道型浇口，它属于非限制性浇口 塑料熔体由主流道的大端直接进入型腔，因而具有流动阻力小、流动路程短及补缩时间长等特点。 由于注塑压力直接作用在塑件上，故容易在进料处产生较大的的残余应力从而导致塑件翘曲变形。 这种形式的浇口截面大，去除浇口比较困难，浇口去除后会留有较大的痕迹，影响塑件的美观。 这类浇口大多用于注塑成型大中型长流程深型腔筒形或壳形塑件，尤其适合于如聚碳酸脂、聚讽等高粘度塑料。

15. 直接浇口有两种派生形式，即中心浇口和爪形浇口 2）爪形浇口 1）中心浇口 适用于成型内孔较小且同轴度要求较高的细长管状塑件 筒类或壳类塑件的底部中心或接近于中心部位有通孔时 ，浇口就可开设在该孔口处，同时在中心设置分流锥。 型芯的头部开设流道 主流道下端开设流道

16. 侧浇口一般开设在分型面上，塑料熔体从内侧或外侧充填模具型腔，其截面形状多为矩形（扁槽形），改变浇口的宽度与厚度可以调节熔体的剪切速率及浇口的冻结时间。侧浇口一般开设在分型面上，塑料熔体从内侧或外侧充填模具型腔，其截面形状多为矩形（扁槽形），改变浇口的宽度与厚度可以调节熔体的剪切速率及浇口的冻结时间。 这类浇口可以根据塑件的形状选择其位置，加工和修整方便，因此它是应用较广泛的一种浇口形式，普遍用于中小型塑件的多型腔模具，且对各种塑料的成型适应性均较强。 由于浇口截面小，因此去除浇口容易，且不留明显痕迹。 这种浇口成型的塑件往往有熔接痕存在，且注塑压力损失大，对深型腔塑件的排气不利。 （2）侧 浇 口

17. 侧浇口有多种派生形式，即扇形浇口、平缝浇口、盘形浇口、环形浇口、轮幅式浇口等 2）平缝浇口 1）扇形浇口 浇口宽度很大，厚度很小，几何上成为一条窄缝，与特别开设的平行流道相连。熔体通过平行流道与窄缝浇口得到均匀分配，以较低的线速度平稳均匀地流入型腔，降低了塑件的内应力，减少了因取向而造成的翘曲变形。 平缝浇口主要用来成型面积较大的扁平塑件，但浇口的去除比扇形浇口更困难，浇口在塑件上的痕迹也更明显。 采用扇形浇口，可使塑料熔体在宽度方向上的流动得到更均匀的分配，塑件的内应力因之较小，还可避免流纹及定向效应带来的不良影响，减少带入空气的可能性，但浇口痕迹比较明显。

18. 3）盘形浇口（圆环形内侧进料） 4）环形浇口 内侧进料 端面进料 圆环形外侧进料 共同特点：进料均匀，圆周上各处流速大致相等，熔体流动状态好，型腔中的空气容易排出，熔接痕可基本避免。 共同用途：主要用于成形圆筒形无底塑件，但浇注系统耗料较多，浇口去除较难，浇口痕迹明显。

19. 5）轮幅式浇口 轮幅式浇口是在盘形浇口基础上改进而成，由原来的圆周进料改为数小段圆弧进料，浇口尺寸与侧浇口类似 。 特点：浇口耗料比盘形浇口少得多，且去除浇口容易。在生产中比盘形浇口应用广 泛，多用于底部有大孔的圆筒形或壳型塑件。 缺点：增加了熔接痕，这会影响塑件的强度。

20. 点浇口的设计形式 圆锥形小端直接进入式 a） 圆锥形小端有点浇口式 b） 圆锥形小端带有圆角的点浇口式 c） 点浇口底部增加小凸台的形式 d） 多个点浇口的形式 e） （3）点浇口 又称针点浇口或菱形浇口，是一种截面尺寸很小的浇口，俗称小浇口， 点浇口的各种形式

21. 潜伏式浇口形式 浇口开设在定模的形式 a） 浇口开设在动模 的形式 b） 浇口开设在推杆的上部 而进料口在推杆上端的 形式 c） 潜伏式浇口 由点浇口派生出来，该浇口不会因浇口痕迹而影响塑件的表面质量与美观效果。

22. 常用塑料所适应的浇口形式 注：“＋”表示塑料适用的浇口形式

23. 浇口位置的选择原则 尽量缩短熔体的流动距离 避免熔体破裂引起塑件缺陷 浇口开设在塑件壁厚处 考虑分子定向的影响 减少熔接痕，提高熔接强度 考虑塑料型腔的排气和塑件外观质量 2. 浇口位置的选择 开设冷料穴提高熔接强度 浇口位置对定向影响 • 1－分流道；2－浇口；3－溢流口；4－溢流槽 环形浇口 a）与轮幅式浇口 b）的熔接痕比较 浇口位置对熔接痕的影响

24. 3. 浇注系统的平衡 型腔是非平衡式布置形式时，要通过调节浇口的尺寸，使其流量及成型工艺条件达到一致，这就是浇注系统的平衡，亦称浇口的平衡。 型腔浇口的BGV值为： Ag——浇口的截面积，mm2； Lr——从主流道中心至浇口的流动通道的长度，mm； Ls——浇口的长度，mm。 相同塑件多型腔成型的BGV值可用下式表示： BGVa ＝ BGVb 不同塑件多型腔成型的BGV值可用下式表示： Wa、Wb——分别为型腔a、b的充填量（熔体质量或体积）； Aga、Agb——分别为型腔a、b的浇口截面积，mm2； Lra、Lrb——分别为从主流道中心到型腔a、b的流动通道的长度，mm； Lga、Lgb——分别为型腔a、b的浇口长度，mm。

25. [例] 右图所示为相同塑件10个型腔的模具流道分布简图，各浇口为矩形窄浇口，各段分流道直径相等，分流道dr＝6mm，各浇口的长度Lg＝1.25mm，为保证浇口平衡进料，试确定浇口截面的尺寸。 解：从图的型腔排布可看出，A2、B2、A4、B4型腔对称布置，流道的长度相同；A3、B3、A5、B5对称相同；A1、B1对称相同。为了避免两端浇口和中间浇口的截面相差过大，以A2、B2、A4、B4为基准，先求出这两组浇口的截面尺寸，再求另外三组浇口的截面尺寸。 具体过程见教材. 平衡后的各浇口尺寸mm 在实际的注塑模设计与生产中，常采用试模的方法来达到浇口的平衡。

26. 拉料杆设计 推件板式拉料杆（拉料杆固定在动模上） 推件杆式拉料杆（拉料杆装在推杆固定板上） 圆柱形冷料穴加Z字头拉料杆（最常用，a） 锥形冷料穴加 球形头拉料杆（d） 锥形冷料穴加 菌形头拉料杆（e） 反锥形冷料穴加后置推杆（b） 无冷料穴 中间拉料杆或 带有分流锥的型芯拉料（f） 环槽形冷料穴加后置推杆（c） 5.2.5 冷料穴、拉料杆的设计 各类拉料杆的形式 多型腔模具分型面上的冷料穴 1－型腔；2－浇口；3、7－冷料穴； 4－三次分流道；5－二次分流道；6－一次分流道

27. 热稳定性好 对压力敏感 热流道浇注系统对塑料的性能要求 固化、热变形温度较高 比热容小 导热性能好 热流道浇注系统的设计 绝热流道 单腔绝热流道 多型腔绝热流道 加热流道 单腔加热流道 多型腔加热流道 5.3 热流道浇注系统的设计 热流道浇注系统亦称无流道浇注系统，分为绝热流道和加热流道两种，是注塑模浇注系统的重要发展方向。 热流道浇注系统与普通浇注系统的区别在于，在整个生产过程中，浇注系统内的塑料始终处于熔融状态，压力损失小，可以对多点浇口、多型腔模具及大型塑件实现低压注塑；实现无废料加工，省去了去除浇口的工序，节约人力、物力。

28. 单型腔绝热流道喷嘴 井式喷嘴 浮动式井式喷嘴 喷嘴伸入主流道的部分制成反锥度式井式喷嘴 5.5.1 绝热流道设计 绝热流道注塑模的主流道和分流道做得相当粗大，这样，就可以利用塑料比金属导热差的特性，让靠近流道表壁的塑料溶体因温度较低而迅速冷凝成一个固化层，起到绝热的作用，而流道中心部位的塑料仍然保持熔融状态，熔融的塑料通过固化层顺利充填型腔，满足连续注塑的要求。 井式喷嘴与主流道杯 1. 单型腔绝热流道 1－定模板；2－主流道杯；3－定位圈；4－注塑机喷嘴 单型腔绝热流道是最简单的绝热流道，也称井式喷嘴或绝热主流道。 在注塑机喷嘴与模具入口之间装有一个主流道杯，杯外采用空气隙绝热，杯内装有熔融的塑料（约为塑件体积的1/3—1/2）。 在注塑过程中，与杯壁接触的熔体很快固化而形成一个绝热层，使得位于中心部位的熔体保持良好的流动状态通过点浇口充填型腔。 主要适用于成型周期较短（每分钟注塑次数不少于3次）的塑件。

29. 浮动式井式喷嘴 反锥度井式喷嘴 1－定模；2－定位圈；3－主流道杯； 4－弹簧；5－注塑机喷嘴 井式喷嘴的另一种改进形式是喷嘴伸入主流道的部分制成反锥度形式，除具有增加对主流道杯传导热量的作用外，停车后，还可以使主流道杯内凝料随注塑机喷嘴一起拉出模外，便于清理流道。 井式喷嘴的改进形式是浮动式，每次注塑完毕喷嘴后退时，主流道杯在弹簧作用下将随喷嘴后退，这样可以避免主流道杯始终与定模接触由于散热快而引起贮料井内塑料固化。

30. 多型腔绝热流道二级喷嘴 直接浇口二级喷嘴 a） 点浇口二级喷嘴 b） 多型腔绝热流道又称绝热分流道，主要有直接浇口式和点浇口式两种类型。 2. 多型腔绝热流道 1－浇口套；2－定模座板；3－二级浇口套；4－分流道板；5－冷却水孔；6－定模型腔板；7－固化绝热层

31. 单型腔加热流道喷嘴 塑料层绝热的 延伸式喷嘴 a） 空气绝热的 延伸式喷嘴 b） 5.5.1 加热流道设计 指在流道内或流道的附近设置加热器，利用加热的方法使注塑机喷嘴到浇口之间的浇注系统处于高温状态。 1. 单型腔加热流道 1－浇口套；2－塑料绝热层；3－延伸式喷嘴；4－加热圈

32. 多型腔加热流道二级喷嘴 内加热式二级喷嘴 外加热式 二级喷嘴 内部安装棒状加热 器的二级喷嘴 （左图） 外加热直流道 型二级喷嘴 b） 外加热点浇口型 二级喷嘴 a） 外加热针阀式浇 口二级喷嘴 c） 2. 多型腔加热流道 根据对流道加热方法的不同，多型腔加热流道可分为外加热式和内加热式。 内加热式二级喷嘴 外加热式二级喷嘴

33. （3）加热式多型腔分流道板 加热式多型腔加热流道注塑模有一个共同的特点，即模内必须设有一块用加热器加热的分流道板，分流道板的形式根据型腔的数量与布置而定 。 分流道板的结构 1－主流道浇口套安装孔；2－分流道；3－加热器孔；4－二级浇口喷嘴安装孔

34. 注塑模排气方式 利用配合间隙 在分型面上开设槽 利用排气塞 5.4 排气系统的设计 分型面上的排气槽 利用排气塞排气

35. 思 考 题 1. 多型腔模具的型腔在分型面上的排布形式有哪两种？每种形式的特点是什么？ 2. 点浇口进料的浇注系统有哪几种结构形式？ 3. 在选择浇口位置时，一般应遵循的原则是什么？ 4. 为什么要对非平衡式布置的型腔进行浇注系统的平衡？采用什么方法进行平衡？ 5. 热流道浇注系统可分为哪两大类？这两大类又是如何进行分类的？ 6. 注塑模为什么需要设计排气系统？排气有哪几种方式？