本篇文章給大家談?wù)勊苣z模具設(shè)計流道，以及塑膠模具設(shè)計流道標(biāo)準對應(yīng)的知識點，希望對各位有所幫助。

注塑件的流道如何設(shè)計？

基本概念

流道是指液壓系統(tǒng)中流體在元件內(nèi)流動的通路。

模具流道系統(tǒng)

普通的流道系統(tǒng)(RunnerSystem)也稱作澆道系統(tǒng)或是澆注系統(tǒng)，是熔融塑料自射出機射嘴(Nozzle)到模穴的必經(jīng)信道。流道系統(tǒng)包括主流道(PrimaryRunner)、分流道(Sub-Runner)以及澆口(Gate)。下圖顯示了典型的流道系統(tǒng)組成。

主流道：也稱作主澆道、注道(Sprue)或豎澆道，是指自射出機射嘴與模具主流道襯套接觸的部分起算，至分流道為止的流道。此部分是熔融塑料進入模具后最先流經(jīng)的部分。

分流道：也稱作分澆道或次澆道，隨模具設(shè)計可再區(qū)分為第一分流道(FirstRunner)以及第二分流道(SecondaryRunner)。分流道是主流道及澆口間的過渡區(qū)域，能使熔融塑料的流向獲得平緩轉(zhuǎn)換；對于多模穴模具同時具有均勻分配塑料到各模穴的功能。

澆口：也稱為進料口。是分流道和模穴間的狹小通口，也是最為短小肉薄的部分。作用在于利用緊縮流動面而使塑料達到加速的效果，高剪切率可使塑料流動性良好(由于塑料的切變致稀特性);粘滯加熱的升溫效果也有提升料溫降低粘度的作用。在成型完畢后澆口最先固化封口，有防止塑料回流以及避免模穴壓力下降過快使成型品產(chǎn)生收縮凹陷的功能。成型后則方便剪除以分離流道系統(tǒng)及塑件。

冷料井：也稱作冷料穴。目的在于儲存補集充填初始階段較冷的塑料波前，防止冷料直接進入模穴影響充填品質(zhì)或堵塞澆口，冷料井通常設(shè)置在主流道末端，當(dāng)分流道長度較長時，在末端也應(yīng)開設(shè)冷料井。

模具流道設(shè)計基本原則

模穴布置(CavityLayout)的考慮

盡量采用平衡式布置(BalancesLayout)。

模穴布置與澆口開設(shè)力求對稱，以防止模具受力不均產(chǎn)生偏載而發(fā)生撐模溢料的問題。如圖2的設(shè)計就以對稱者較佳。

模穴布置盡可能緊湊以縮小模具尺寸。如圖3(b)的設(shè)計就模具尺寸考量而言優(yōu)于圖3(b)的設(shè)計。流動導(dǎo)引的考慮

能順利地引導(dǎo)熔融塑料填滿模穴，不產(chǎn)生渦流，且能順利排氣。

盡量避免塑料熔膠正面沖擊直徑較小的型芯和金屬嵌件，以防止型芯位移(CoreShift)或變形。

熱量散失及壓力降的考慮

熱量損耗及壓力降越小越好。

流程要短。

流道截面積要夠大。

盡量避免流道彎折及突然改變流向(以圓弧角改變方向)。

流道加工時表面粗糙度要低。

多點進澆可以降低壓力降及所需射壓，但會有縫合線問題。

流動平衡的考慮

一模多穴(Multi-Cavity)充填時，流道要平衡，盡量使塑料同時填滿每一個模穴，以保證各模穴成型品的品質(zhì)一致性。

分流道盡量采用自然平衡式的布置方式(Naturally-BalancedLayout)。

無法自然平衡時采用人工平衡法平衡流道。

廢料的考慮

在可順利充填同時不影響流動及壓力損耗的前提下，減小流道體積(長度或截面積大小)以減少流道廢料產(chǎn)生及回收費用。

冷料的考慮

在流道系統(tǒng)上設(shè)計適當(dāng)?shù)睦淞暇?ColdSlugWell)、溢料槽以補集充填初始階段較冷的塑料波前，防止冷料直接進入模穴影響充填品質(zhì)。

排氣的考慮

應(yīng)順利導(dǎo)引塑料填滿模穴，并使模穴內(nèi)空氣得以順利逃逸，以避免包封燒焦的問題。成形品品質(zhì)的考慮

避免發(fā)生短射、毛邊、包封、縫合線、流痕、噴流、殘余應(yīng)力、翹曲變形、模仁偏移等問題。

流道系統(tǒng)流程較長或是多點進澆(MultipleGating)時，由于流動不平衡、保壓不足或是不均勻收縮所導(dǎo)致的成品翹曲變形問題應(yīng)加以防止。

產(chǎn)品外觀性質(zhì)良好，去除修整澆口方便，澆口痕(GateMark)無損于塑件外觀以及應(yīng)用。

生產(chǎn)效率的考慮

盡可能減少所需的后加工，使成形周期縮短，提高生產(chǎn)效率。

頂出點的考慮

需考慮適當(dāng)?shù)捻敵鑫恢靡员苊獬尚纹访撃Ｗ冃巍?/p>

使用塑料的考慮

粘度較高或L/t比較短的塑料避免使用過長或過小尺寸的流道。

擠出機頭流道設(shè)計

近些年來，隨著異型材制品應(yīng)用范圍的擴大，相應(yīng)的異型材擠出機頭的需求量也在增加。擠出機頭是擠出成型的關(guān)鍵設(shè)備，其主要作用是將塑料熔體分布于流道中，以使物料以均勻的速度從機頭中擠出，形成所需要的端面形狀和尺寸的制品。流道設(shè)計是擠出機頭設(shè)計的關(guān)鍵，其結(jié)構(gòu)的合理性直接影響到擠出制品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。為滿足市場需求，進一步提高型材制品的質(zhì)量，有必要對異型材擠出機頭內(nèi)流道設(shè)計進行全面深入的研究。

1、典型結(jié)構(gòu)

異型材擠出機頭流道的典型結(jié)構(gòu)如圖1所示。

異型材模具一般采用此結(jié)構(gòu)，整個流道采用流線型，無任何死角，避免造成物料的滯留分解。按照物料流動過程可分為4個區(qū)域：

（1）發(fā)散段

將螺桿擠出的熔體由旋轉(zhuǎn)流動變?yōu)榉€(wěn)定的平衡流動，并且通過分流錐，熔體截面形狀由擠出機出口處的圓形向制品形狀逐漸轉(zhuǎn)變。

（2）分流段

此段中的分流支架將流動分為幾個特征一致的簡單單元流道，使熔體流動行為更加穩(wěn)定，從而保證制品的均勻性。

（3）壓縮段

使物料產(chǎn)生一定的壓縮比，以保證有足夠的擠壓力，消除由于支撐筋而產(chǎn)生的熔接痕，從而使制品塑化均勻，密實度良好，內(nèi)應(yīng)力小。壓縮角不能過大，否則容易引起內(nèi)應(yīng)力加大，造成擠出不穩(wěn)定，使制品表面粗糙，降低外觀質(zhì)量。

（4）定型段

口模定型段除了賦予制品規(guī)定的形狀外，還提供適當(dāng)?shù)臋C頭壓力，使制品具有足夠的密度，并進一步消除由支承筋產(chǎn)生的熔接痕及由于分流變截面等原因一而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。

2、設(shè)計

2.1基本原則

在進行流道設(shè)計時，應(yīng)遵循以下幾點基本原則：

（1）型材重心軸線應(yīng)位于螺桿的軸線上。

（2）流道應(yīng)漸變，不應(yīng)急劇擴大或縮小，不得有“死點”和臺階，并遵守物料流動行為。

（3）應(yīng)有足夠的壓縮比，消除結(jié)合縫。

（4）保證物料從機頭等速擠出。

（5）熔體進入機頭直至從模唇擠出時，必須盡可能恒定加速，直至在成型區(qū)之前達到所要求的出口速度。

2.2設(shè)計方法

2.2.1定型段口模流道

（1）口模間隙：型材壁厚不單單取決于口模間隙，還取決于擠出機對物料的塑化性能、擠出壓力、擠出溫度、物料性能、熔體離模膨脹和牽引收縮等，這些條件任何一個發(fā)生變化，都很影響壁厚的變化，很難用理論來計算。對于異型材制品中經(jīng)常使用的HPVC材料，制品壁厚與口模間隙的關(guān)系為：式中：

hs/hm=1.1～1.2(1)

hs——制品壁厚；

hm——口模間隙。

擠出速度較高時取小值，反之取大值。

（2）口模流道的外圍尺寸與制品外圍尺寸。對于HPVC材料：

As/Am=0.80.93sm（2）

Hs／Hm=0.90.97（3）式中：

As——制品寬度；

Hs——口模流道外圍寬度；

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Hm——口模流道外圍高度。

（3）型芯尺寸：根據(jù)口模型腔外圍尺寸及口模間隙，可得到型芯各部分的尺寸。

（4）定型段流道長度：異型材擠出口模定型段主要由寬度、高度不同的矩形狹縫流道組成，可以按照所示經(jīng)驗公式計算：

主流道：L1=(30-40)1，（4）

內(nèi)筋流道：L2=L1／（1／2）n+1（5）式中：

L1——主間隙定型段長度；

L2——內(nèi)筋定型段長度；

1——主間隙；

2——內(nèi)筋間隙；

n——非牛頓指數(shù)。

2.2.2壓縮段流道

壓縮比。及壓縮角夢：壓縮比是支承板和口模板型腔橫截面的面積比，一定的壓縮比能保證足夠的擠壓力，使塑化均勻，減小內(nèi)應(yīng)力。

一般壓縮比取3-7，壓縮角取15～20度

2.2.3分流段流道

經(jīng)過分流錐的配料后，在支撐板中又由支撐筋分成許多小腔進一步分割。此段流道為平直區(qū)，長度一般在高速擠出時取5060mm，型腔尺寸是根據(jù)壓縮比設(shè)計的最大型腔和型體外圍決定。在強度允許的條件下，支撐筋最大截面尺寸應(yīng)盡量小，從而減少其對料流的影響。2.2.4分流錐

分流錐的作用是將供料區(qū)的材料全部按比例分配到各個區(qū)域，角度在70度以內(nèi)，物料流動性越好，角度取值越大，以便形成背壓，使物、料進一步塑化。

分流錐應(yīng)盡量短，從而減少對料流分配的影響。

2.2.5內(nèi)筋流道

前面已經(jīng)介紹了內(nèi)筋定型段長度的計算公式，下面對內(nèi)筋的供料形式做簡單介紹。

通常內(nèi)筋的壁厚為0.9-1.5mm之間，而外壁一般為1.8-3.0mm之間。對于不同外壁厚的型材，其供料腔的大小也不同，設(shè)計中應(yīng)保證內(nèi)筋的供料壓力足夠。確定內(nèi)筋供料腔的大小可參照外壁供料的壓縮比，預(yù)設(shè)內(nèi)筋供料壓縮比與外壁相同。根據(jù)內(nèi)筋的成型縫隙和預(yù)設(shè)的壓縮比得到初步的內(nèi)筋供料腔大小，再考慮物料的粘彈性對物料流動的影響，適當(dāng)調(diào)整內(nèi)筋供料腔，保讓內(nèi)筋供料腔的物料流速接近外壁供料腔，通常要稍慢一點。這樣，就得到了內(nèi)筋供料腔的大小。

3、實例

下面以常用的60平開扇梃為例說明異型材擠出模頭流道的設(shè)計思路，并用SolidWorks2003軟件建立其三維立體模型。

將整個流道分為4段：發(fā)散段長為115mm，分流段長60mm，壓縮段長20mm，定型段長60mm。其整體流道尺寸如圖2所示。

按照前文所述的設(shè)計思路，其關(guān)鍵尺寸的具體設(shè)計如下。

3.1口模尺寸

由圖4可見，口模流道的外圍尺寸及口模間隙都較原制品尺寸發(fā)生了一定的變化。由于異型材擠出過程中物料流動的復(fù)雜性，其口模尺寸的確定并非單純的擴大或縮小，而是要考慮多方面的因素，需要不斷的試模、修模，以便能夠獲得最佳的擠出效果。

3.2定型段流道的長度確定

主流道：L1=(30-40)1，

內(nèi)筋流道：L2=L1／（1／2）n+1

此例中，1=2mm，取L1=60mm

n=0.3，占2=1mm，取L2=24mm

3.3壓縮段流道及分流段尺寸的確定

取壓縮角為15度，壓縮比為4，壓縮段長度為20mm；分流段長度取60mm，適用于高速擠出，其型腔尺寸同壓縮段入口處截面相同，只是增加了幾個支撐筋，在滿足強度要求的情況下，支撐筋的尺寸盡量小。其截面尺寸圖如圖5。

3.4三維立體模型的建立

本例用SolidWorks2003軟件建立其三維模型，如圖6所示。

SolidWorks2003軟件是美國SolidWorks公司開發(fā)的基于Windows平臺的三維機械設(shè)計軟件，其最大特點是采用全新的Windows操作界面，草圖繪制靈活，并且有強大的特征建模能力，從而能大大縮短設(shè)計時間。

通過對流道三維模型的建立，可以將形成的.STEP203文件導(dǎo)入分析軟件，如polyflow軟件，有利于對流道內(nèi)物料的壓力、速度或剪切應(yīng)力做模擬分析，從而達到優(yōu)化設(shè)計的目的。

沿物料的擠出方向，截取A、B、C、D四個流道截面，其截面圖如圖6中a、b、c、b。

從圖6中可以看出，異型材擠出成型機頭流道是一個由開始的圓形逐步過渡到擠出制品型坯形狀的過程。其具體尺寸的計算可參照前文所述內(nèi)容，由于異型材擠出過程的復(fù)雜性，很難用理論來計算，所以設(shè)計中存在很多的經(jīng)驗數(shù)據(jù)，例如前后支撐板長度選為60mm，這樣適用于目前應(yīng)用較為廣泛的高速擠出。

4、結(jié)束語

由于異型材截面的復(fù)雜性及多樣性，其機頭流道設(shè)計目前還依賴大量的生產(chǎn)實踐經(jīng)驗，從而增加了試模、修模，延長了生產(chǎn)周期，增加了生產(chǎn)成本。在本文總結(jié)的機頭流道設(shè)計方法的基礎(chǔ)上輔以先進的模具流道分析軟件，如MOLDFLOW模流分析等進行分析，將會使模具產(chǎn)品質(zhì)量達到一個全新的技術(shù)水平。

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模具（塑膠）的熱流道的工作原理是怎樣的？

不同澆口的熱流道工作原理各不相同，下面主要介紹兩種熱流道系統(tǒng)塑膠模具的工作原理：

1、閥膠口熱流道系統(tǒng)塑料模具工作原理。

閥膠口熱流道系統(tǒng)塑料模具結(jié)構(gòu)最復(fù)雜，它與普通多頭熱流道系統(tǒng)塑料模具有相同的結(jié)構(gòu)，另外還多了一套閥針傳動裝置控制閥針的開、閉運動。該傳動裝置相當(dāng)于一只液壓油缸，利用注射機的液壓裝置與模具鏈接，形成液壓回路，實現(xiàn)閥針的開、閉運動，控制熔融狀態(tài)塑料注入型腔。

2、單頭熱流道系統(tǒng)塑料模具工作原理。

單頭熱流道系統(tǒng)主要是有單個噴嘴、噴嘴頭、噴嘴連接板、溫控箱系統(tǒng)等組成。單頭熱流道系統(tǒng)塑料模具結(jié)構(gòu)較簡單。將熔融狀態(tài)塑料由注塑機注入噴嘴連接板，經(jīng)噴嘴到達噴嘴頭后，注入型腔。

需要控制尺寸d、D、L和通過調(diào)整噴嘴連接板的厚度尺寸，使定模固定板壓緊噴嘴連接板的端面，控制噴嘴的軸向位移，或者直接利用注塑機噴嘴頂住噴嘴連接板的端面，也可達到同樣目的。在定模固定板的合適位置設(shè)置一條引線槽，讓電源線從模具內(nèi)引出與安裝在模具上的接線座連接。

擴展資料：

安裝熱流道時，需要注意以下幾點：

1、全檢熱流道，包括所有的尺寸、電阻、數(shù)量。

2、全檢模具與熱流道相關(guān)部分的尺寸。

3、裝面板前，必須用溫控器仔細地檢測熱流道，確認其正常工作后，才能上機操作。

4、生產(chǎn)前，必須用萬用表對熱流道進行終檢，否則不允許開機。

5、合模前必須空射，空射時用紙板把B板模具遮住，然后再合模試模。

塑膠模具的流道和進膠應(yīng)該要怎么選擇

1.根據(jù)我們排模的穴數(shù)，對于一套塑膠模具中同一產(chǎn)品一多模穴時，流道排布，澆口的配置需流道的平衡，對于一套模具，不同產(chǎn)品多穴時，我們不僅要考慮流道平衡，還要做流道截流，防止一穴打飽跑批鋒，另一穴還沒有走好膠。

2.根據(jù)所用的村料成型特性來選擇流道的大小和截面，和進膠口的位置，能自動斷膠口就不絕不用人工加工，因為現(xiàn)人工是最大的成本，能用機械手就自動化生產(chǎn)。

3.對產(chǎn)品的外觀和裝配有了解，膠品不能位于外觀處，或影響裝配。

4.澆口的形狀及尺寸須依據(jù)產(chǎn)品的形狀和尺寸大小而定，如大的平板澆口開口尺寸須做大，可做到扇形進膠。

5.由于產(chǎn)品原因，二板模有時考慮到射出壓力的平衡及模具在機臺上裝夾不良和頂出不平衡，此時我們有時得考慮三板模細水口進膠。

6.現(xiàn)大多都是自動化生產(chǎn)，所以在設(shè)計進膠時我們得考慮從節(jié)約原料，成型周期，成型后加工難易度，減小人工等 利于高效作業(yè)來考慮。

塑膠模具設(shè)計中熱流道的作用有哪些

熱流道系統(tǒng)是由熱嘴、流道板、溫控箱三大部分組成，是塑料注射成型中一種完善的進膠結(jié)構(gòu)形式。

熱流道系統(tǒng)工作原理是在塑料模具內(nèi)安裝加熱器，利用加熱和溫度控制的原理使模具的澆道保持熔融狀態(tài)。猶如注塑機的炮臺直接延伸到產(chǎn)品型腔的進膠點，使產(chǎn)品更直接輕松的成型。

熱流道的優(yōu)點：

1.

節(jié)約原材料，降低成。

2.縮短成型周期，提高機器效率

3.改善制品表面質(zhì)量和力學(xué)性能。

4.不必用三板式模具即可以使用點澆口。

5.可經(jīng)濟地以側(cè)澆口成型單個制品。

6.提高自動化程度。

7.可用針閥式澆口控制澆口封凍。

8.多模腔模具的注塑件質(zhì)量一致。

9.提高注塑制品表面美觀度。

熱流道的缺點：

1.

模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價高，維護費用高。

2.

開機需要一段時間工藝才會穩(wěn)定，造成開始廢品較多。

3.

出現(xiàn)熔體泄露、加熱元件故障時，對產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)進度影響較大。

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