模具技術(shù)２００４．Ｎｏ．６１７文章編號(hào)：１００１－４９３４（２００４）０６－００１７－０３注塑模模流設(shè)計(jì)的技術(shù)要領(lǐng)蔡宇紅（江西旅游商貿(mào)學(xué)院機(jī)電工程系，江西南昌３３０１０１）摘要：結(jié)合注塑模設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的實(shí)際，重點(diǎn)介紹了注塑模模流設(shè)計(jì)在澆口數(shù)目、流動(dòng)形態(tài)、澆口定位、熔接線(xiàn)位置、澆道設(shè)計(jì)等方面的技術(shù)要領(lǐng)。就是根據(jù)充填模穴時(shí)需要的壓力來(lái)決定澆口數(shù)目，在流動(dòng)平衡的狀況下確定澆口位置、選擇澆口位置時(shí)，必須考慮充填過(guò)程的流動(dòng)方式。為確保產(chǎn)品質(zhì)量，應(yīng)盡量減少澆口數(shù)目從而相應(yīng)的減少熔接線(xiàn)的條數(shù)。熔接線(xiàn)及熔接線(xiàn)的位置，必須控制在最不影響成品品質(zhì)的區(qū)域內(nèi)。澆道是針對(duì)具體的產(chǎn)品，同時(shí)考慮以上諸多因素，有時(shí)甚至要在生產(chǎn)的實(shí)際中不斷改進(jìn)而設(shè)計(jì)出的。關(guān)鍵詞：澆道；澆口；熔接線(xiàn)；注塑模中圖分類(lèi)號(hào)：ＴＧ２４１文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：ＢＡｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｉｎｊｅｃｔｉｏｎｍｏｌｄｓａｎｄａｃｔｕａｌｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ｔｅｃｈｎｉｃａｌｇｉｓｔｓｏｆｉｎｊｅｃｔｉｏｎｍｏｌｄｉｎｇｄｅｓｉｇｎａｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｏｎｔｈｅｎｕｍｂｅｒｏｆｇａｔｅｓ，ｆｌｏｗｐａｔｔｅｒｎ，ｇａｔｅｐｏｓｉｔｉｏｎ，ｗｅｌｄｌｉｎｅｐｏｓｉｔｉｏｎａｎｄｒｕｎｎｅｒｄｅｓｉｇｎ．Ｔｈｅｎｕｍｂｅｒｏｆｇａｔｅｓｉｓｄｅｃｉｄｅｄｂｙｒｅｑｕｉｒｅｄｆｉｌｌｉｎｇｐｒｅｓｓｕｒｅ．Ｔｈｅｆｌｏｗｐａｔｔｅｒｎｍｕｓｔｂｅｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄｔｏｄｅｔｅｒｍｉｎｅａｎｄｃｈｏｏｓｅｇａｔｅｐｏｓｉｔｉｏｎｓｏｎｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｂａｌａｎｃｅｄｆｌｏｗ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｇｕａｒａｎｔｅｅｐｒｏｄｕｃｔｑｕａｌｉｔｙ，ｔｈｅｎｕｍｂｅｒｏｆｇａｔｅｓｓｈｏｕｌｄｂｅｒｅｄｕｃｅｄａｓｐｏｓｓｉｂｌｅｔｏｒｅｄｕｃｅｔｈｅｎｕｍｂｅｒｏｆｗｅｌｄｌｉｎｅｓ．Ｗｅｌｄｌｉｎｅｓｍｕｓｔｂｅｉｎｔｈｅｒｅｇｉｏｎｔｈａｔａｆｆｅｃｔｓｔｈｅｑｕａｌｉｔｙｌｅａｓｔ．Ｒｕｎｎｅｒｓａｒｅｄｅｓｉｇｎｅｄｂｙｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｉｎｄｉｖｉｄｕａｌｐｒｏｄｕｃｔａｎｄｔｈｅａｂｏｖｅｆａｃｔｏｒｓａｎｄｓｏｍｅｔｉｍｅｓｃｏｒｒｅｃｔｅｄｉｎｐｒａｃｔｉｃｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｒｕｎｎｅｒ；ｇａｔｅ；ｗｅｌｄｌｉｎｅ；ｉｎｊｅｃｔｉｏｎｍｏｌｄ０引言注塑模模流是指塑膠原料在一定溫度和壓力澆口就是指澆道進(jìn)入模穴間的通口。澆口數(shù)目會(huì)直接影響到模具成本、熔接線(xiàn)位置和強(qiáng)度。可以利用充填模穴時(shí)需要的壓力來(lái)決定澆口數(shù)目，只要有效的充填模穴，一般盡可能采取最少的澆口數(shù)目。現(xiàn)在以一個(gè)長(zhǎng)的四方形盒子為例，來(lái)說(shuō)明澆口數(shù)目的選擇：當(dāng)使用一澆口時(shí)需要很高的充填壓力，因此，必須適當(dāng)增加澆口，但如果澆口數(shù)太多將可能造成不良的流動(dòng)形態(tài)，即會(huì)使成品的中心部分過(guò)度充填，冷卻時(shí)由于中間部分的收縮率低于邊緣部分，將會(huì)使中心部分扭曲，因此澆口數(shù)目和位置非常重要。有時(shí)為了減作用下，通過(guò)澆道和澆口，在模穴內(nèi)充填成形的動(dòng)態(tài)過(guò)程。模流設(shè)計(jì)是模具設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的關(guān)鍵，在模流設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須充分考慮和科學(xué)分析影響模流的因素，即澆口數(shù)目、流動(dòng)形態(tài)、澆口定位、熔接線(xiàn)位置及澆道設(shè)計(jì)等，從而掌握模流設(shè)計(jì)的技術(shù)要領(lǐng)。１澆口數(shù)目收稿日期：２００４－０５－３１作者簡(jiǎn)介：蔡宇紅（１９６６￣），女，工程師。１８少熔接線(xiàn)數(shù)目，可適當(dāng)減少澆口數(shù)目。在選擇澆口數(shù)目時(shí)，可將整個(gè)模穴部位分隔成幾個(gè)區(qū)間，分隔的原則如下：（１）每一個(gè)區(qū)間有相同的體積。（２）每一個(gè)區(qū)間有相同的壓力降，Ｐ１＝Ｐ２。（３）熔合線(xiàn)的位置必須在最不會(huì)影響成品外觀區(qū)域，如圖１所示。２流動(dòng)形態(tài)模具設(shè)計(jì)的主要目的就是設(shè)計(jì)出平順的充填形態(tài)，也就是在充填過(guò)程中，原料流動(dòng)方向不改變，且流動(dòng)前端能夠保持直線(xiàn)狀態(tài)，使流動(dòng)形成均一的方向性，而不是圓形。扇形澆口的充填方式是一種適用于平板形狀的，由于扇形澆口寬度大，可以設(shè)計(jì)得非常薄，而減少?gòu)U料和產(chǎn)品的后序加工，如圖２所示。雙邊多澆口的人工平衡充填方式，在中間部分容易產(chǎn)生氣流線(xiàn)，從而嚴(yán)重影響產(chǎn)品外觀，因此，當(dāng)使用雙邊多澆口的人工平衡充填方式時(shí)，中間部分必須有排氣口，其方法是在中間加頂針或在分模面上做排氣口，可將注塑過(guò)程產(chǎn)生的氣流從模穴中的頂針或排氣口排出，如圖３所示。澆ＤｉｅａｎｄＭｏｕｌｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＮｏ．６２００４口在中心位置的熱澆道充填，或三板模的人工平衡充填方式，如圖４所示。如無(wú)法達(dá)成平衡，可用抑流設(shè)計(jì)或肋部方式，修改產(chǎn)品尺寸，以改善平衡狀況。也就是在模穴內(nèi)設(shè)計(jì)流動(dòng)肋部（增加厚度），如圖５所示，或抑流設(shè)計(jì)（減少厚度）來(lái)控制流動(dòng)速率及流動(dòng)方向，如圖６所示。對(duì)于流動(dòng)肋部或抑流的設(shè)計(jì)，當(dāng)對(duì)一個(gè)四方形盒子進(jìn)行充填時(shí)，最方便的方式就是將澆口設(shè)在頂面的中心位置上，但這種方式所制出的成品，會(huì)因不同的方向性，產(chǎn)生的壓力不同而呈現(xiàn)非平衡流動(dòng)形態(tài)。由于中心部分過(guò)分充填，冷卻時(shí)中心部分收縮率低于邊緣部分，因而造成翹曲現(xiàn)象，但可以經(jīng)過(guò)改變成品某些部分的厚度來(lái)改善。采用流動(dòng)肋部的設(shè)計(jì)方法會(huì)增加原料的使用量，同時(shí)也會(huì)增加澆口附近的冷卻時(shí)間，其缺點(diǎn)是非常容易引起因?yàn)槔鋮s時(shí)間不同而造成的翹曲現(xiàn)象，優(yōu)點(diǎn)是可以減少澆口附近的應(yīng)力、降低射出壓力及得到較佳的流動(dòng)平衡，這些優(yōu)點(diǎn)也能防（細(xì)、長(zhǎng)、薄）產(chǎn)品，是確保流動(dòng)前端保持直線(xiàn)形模具技術(shù)２００４．Ｎｏ．６止翹曲發(fā)生。反之，采用抑流設(shè)計(jì)可以節(jié)省原料的使用量，不會(huì)改變澆口附近的冷卻時(shí)間。這兩種設(shè)計(jì)方法，必須根據(jù)應(yīng)力及壓力狀況而定，有時(shí)兩者并用可能是最好的方法，例如增加主要流動(dòng)路徑的厚度而減少其它部位的厚度。在流動(dòng)肋部或抑流的設(shè)計(jì)應(yīng)用方式中，可以使流動(dòng)前端由圓形變?yōu)樗姆叫危@樣所有的流動(dòng)路徑可以同時(shí)到達(dá)邊緣，不會(huì)有不同壓力及翹曲的現(xiàn)象發(fā)生。３澆口定位澆口位置的設(shè)計(jì)必須根據(jù)流動(dòng)平衡的原則，確保充填時(shí)模穴內(nèi)部原料的每個(gè)流動(dòng)路徑，都能保持相同的時(shí)間和壓力。根據(jù)這個(gè)原則，也可以判斷出理想的澆口數(shù)目和位置。圖７是充填Ｕ形模穴時(shí)的幾種澆口位置選擇方法，第一種可以充填，但流動(dòng)路徑太長(zhǎng)，需要較大的充填壓力；第二種雖流動(dòng)路徑相同，但進(jìn)澆方向與充填流動(dòng)路徑相反，充填效果不佳；第三種進(jìn)澆方向與充填流動(dòng)路徑方向一致，并且能保持相同的時(shí)間和壓力，達(dá)到所要求的產(chǎn)品品質(zhì)。對(duì)于柵欄型的產(chǎn)品，圖８是某種機(jī)殼在充填過(guò)程中，很容易產(chǎn)生流動(dòng)前端呈曲線(xiàn)形狀，從而１９造成部分充填過(guò)度，使產(chǎn)品邊緣最后充填，甚至出現(xiàn)邊緣無(wú)法充填的現(xiàn)象。為避免這種情況，必須改變進(jìn)澆口位置，使流動(dòng)前端成直線(xiàn)狀，來(lái)達(dá)到理想的充填效果。因此，澆口位置的選定，是達(dá)成圓滿(mǎn)設(shè)計(jì)的主要因素之一。４熔接線(xiàn)位置熔接線(xiàn)就是模穴內(nèi)不同分割區(qū)域的塑膠充填物相熔交接而形成的界線(xiàn)。在有些情況下，熔接線(xiàn)的位置必須有所限制，決定熔接線(xiàn)位置的方式為：（１）將模穴分割成數(shù)個(gè)區(qū)間，區(qū)間相接的部分就是熔接線(xiàn)的位置，但必須注意熔接線(xiàn)絕對(duì)不可以穿過(guò)有限制的區(qū)域。（２）分析并決定每個(gè)區(qū)間的壓力。（３）設(shè)計(jì)澆道系統(tǒng)，使各區(qū)間及其相對(duì)澆道的總壓力均相同。當(dāng)成品需要使用兩個(gè)或兩個(gè)以上的澆口充填時(shí)，模穴必分割成數(shù)個(gè)區(qū)間，區(qū)間分割自然，因?yàn)閰^(qū)間相接的部分就是熔接線(xiàn)的位置，每一個(gè)區(qū)間可視同一個(gè)完整的模穴，其次必須考慮澆道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，控制澆道尺寸，使得各區(qū)間及其相對(duì)澆道的總壓力均相同，這些熔接線(xiàn)的位置就可以確定。在實(shí)際生產(chǎn)中，成品因澆口數(shù)目多而產(chǎn)生熔接線(xiàn)，容易影響產(chǎn)品的表面質(zhì)量，因此有時(shí)為了減少熔接線(xiàn)的產(chǎn)生，可以采取減少進(jìn)澆口數(shù)目來(lái)減少熔接線(xiàn)的條數(shù)，或改變進(jìn)澆口的位置來(lái)改變?nèi)劢泳€(xiàn)的位置。５澆道設(shè)計(jì)澆道是重要的流動(dòng)控制裝置。澆道系統(tǒng)常常被認(rèn)為只是將原料灌入模穴的通道，但是在模流設(shè)計(jì)中，澆道的設(shè)計(jì)要求非常嚴(yán)格，因?yàn)楸仨毧紤]澆口的位置及充填壓力的大小，以確定澆道尺寸，從而控制充填形態(tài)。澆道的設(shè)計(jì)與充填形態(tài)、熔合線(xiàn)位置等有很大關(guān)系。（下轉(zhuǎn)第３８頁(yè)）３８（４）雙引導(dǎo)線(xiàn)加工，關(guān)鍵是兩引導(dǎo)線(xiàn)的建立，及保持引導(dǎo)線(xiàn)的方向性，如圖１２所示。ＤｉｅａｎｄＭｏｕｌｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＮｏ．６２００４（５）此外，還可采用單引導(dǎo)線(xiàn)加工，高速等高加工，綜合上述方法并進(jìn)行比較，加工類(lèi)似工件，插銑方法（平行加工，雙引導(dǎo)線(xiàn)加工）運(yùn)算時(shí)間較短，加工效果較好，等高環(huán)繞加工的運(yùn)算時(shí)間較長(zhǎng)，加工效果不如前者。參考文獻(xiàn)：［１］戴向國(guó)，劉雪梅，于復(fù)生．Ｐｒｏ／ＥＮＧＩＮＥＥＲＣＡＭ技術(shù)基本教程［Ｍ］．北京：人民郵電出版社，２００２．［２］王睿．Ｍａｓｔｅｒｃａｍ９實(shí)用教程［Ｍ］．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，２００３．☆★☆★☆★☆★☆★☆★☆★☆★☆★☆★☆★☆★☆★☆★☆★☆★☆★☆★☆★☆★☆★☆★☆★☆★☆★☆★☆★☆★☆★☆（上接第１９頁(yè)）例如在同一模穴中，有兩個(gè)或兩個(gè)以上的澆口時(shí)，在充填過(guò)程中，容易產(chǎn)生逆流效應(yīng)，可能會(huì)從離豎澆口遠(yuǎn)的澆口先進(jìn)料，待料填滿(mǎn)模穴后，再經(jīng)由離豎澆口近的澆口逆流（圖９），并在近澆口處逐漸產(chǎn)生熔接線(xiàn)，為了避免這一現(xiàn)象發(fā)生，應(yīng)盡量使其進(jìn)澆口壓力相同，必須改變澆道的設(shè)計(jì)，如圖１０所示。產(chǎn)生毛邊溢料現(xiàn)象，當(dāng)根據(jù)流動(dòng)平衡原則設(shè)計(jì)新的澆道系統(tǒng)時(shí)，即將進(jìn)入小產(chǎn)品的澆道尺寸改小時(shí)，由于所有的模穴都有相同的壓力及時(shí)間，可防止過(guò)度充填發(fā)生，而且成品重量也相對(duì)減少，并且可以得到品質(zhì)良好的成品，如圖１１所示。當(dāng)設(shè)計(jì)小型成品時(shí)應(yīng)采用自然平衡的澆道系統(tǒng)，其方法是用小尺寸的澆道來(lái)造成高壓力降，以提高模具穩(wěn)定性，這樣還能節(jié)省澆道所浪費(fèi)的原料。對(duì)一模多穴產(chǎn)品的澆道系統(tǒng)進(jìn)行分析，當(dāng)料剛從豎澆口進(jìn)入時(shí)，澆道處于低壓狀態(tài)，當(dāng)充滿(mǎn)澆道系統(tǒng)后，開(kāi)始充填模穴，此時(shí)壓力開(kāi)始上升，但當(dāng)澆道系統(tǒng)壓力上升之時(shí)，離豎澆口近的模穴無(wú)法充填，因?yàn)榇藭r(shí)離豎澆口近的模穴的進(jìn)澆口的料已經(jīng)凍結(jié)，產(chǎn)生滯流效應(yīng)，使模穴充填不