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模具澆口設計考量及最大剪切速率■劉文斌/型創(chuàng)科技 技術總監(jiān)關于模具澆口設計對于澆口(gate) 尺寸大小優(yōu)化設計考慮上，影響的主要參數(shù)包括了─射出件產(chǎn)品的厚度、產(chǎn)品的體積、射出充填速度、所使用的塑料種類與特性、以及所使用之澆口數(shù)目。

圖1：每種材料常見流長比分析焦點在塑膠模具中，因塑膠件幾何復雜多變，設計者在決定澆口位置與澆口數(shù)量時，會有一定的困難度， 圖2：每種材料常見流長比 圖3：三個澆口的流動波前_流長比50.2 圖4：二個澆口的流動波前_流長比305.0如圖2~圖9，每組計算只要30秒就能知道合適的流長比與確認澆口位置與澆口數(shù)量，讓設計者能輕松執(zhí)行較優(yōu)的設計

Moldex3D建議澆口位置精靈，可以提高模具制造的可行性。在射出成型制程中產(chǎn)品質(zhì)量的好壞與模具結構設計息息相關，其中澆口的位置與數(shù)量則是模具結構設計中的重要參數(shù)。因此，澆口設計對產(chǎn)品質(zhì)量的影響極為重要，不良的澆口設計可能會造成外觀不佳、縫合線質(zhì)量差、剪切應力高與翹曲變形等缺陷。

透過熱流板、熱嘴、及其控制系統(tǒng)的功能，讓模具在成形時能提升塑品質(zhì)量、加快生產(chǎn)速度、降低生產(chǎn)成本、做出高難度產(chǎn)品。 何謂閥式澆口閥式澆口是熱澆道模具的另一種設計，透過” 時間序列控制器” 讓澆口可以分段開啟與關閉，在多澆口的模具設計中避免結合線與減少翹曲變形的產(chǎn)生。此技術目前在國內(nèi)已逐漸廣泛被使用在汽機車產(chǎn)業(yè)與計算機周邊產(chǎn)品。

Moldex3D建議澆口位置功能可針對澆口位置設計快速提供初步建議。首先在前處理流程中的步驟2：建立流道系統(tǒng)，打開建議澆口位置精靈，其工作區(qū)包含了澆口和顯示流/長比。接下來在模穴添加澆口，然后根據(jù)既有的澆口計算流/長比分布。通常不同的澆口流/長比的分布應該最小化和均勻。軟件另有進階的流/長比功能，提供有經(jīng)驗的使用者來使用。 以下說明建議澆口位置操作步驟。

圖 4：在澆口位置的感測節(jié)點，透過溫度隨時間下降的情況，可以判斷出每支位置的有效保壓時間。 圖 5：將四支潛伏式澆口位置比對圖 4 中溫度下降情況，便能知道哪支澆口提早固化。 圖 6：雖然都是潛伏式澆口，但是截面不同，溫度、冷卻也不同，D 的設計顯示截面大、保壓較佳，且不易固化。產(chǎn)品的模具剖面溫度顯示，有高溫積熱的區(qū)域。

上方影片為汽車工業(yè)的飛輪或變速箱外殼的仿真，可顯示高壓壓鑄過程中高速噴射鋁合金的流況與速度，這是模具設計中階段評估內(nèi)澆口好壞的一種方式，影片中顯示五個內(nèi)澆口的流況結果，以80毫秒的時間完成充填。

雖然塑膠一體化設計好處多多，但是成本高（包括設計成本、模具成本、后處理成本等），對于普通的產(chǎn)品來說，采用上下殼拆件的方式還是目前主流，但是兩個互相配合的零件之間需要設計止口，止口所能起到的作用如下：1、起到遮蔽的作用，兩個相互配合的殼體本身是存在一條縫，對于容易變形的塑膠件，如果沒有止口結構，由于縫隙不均勻，即使是功能沒問題，但從外觀上看就讓人感覺低端，質(zhì)量差，縫隙大點的話甚至可以看到里面的零部件

隨形內(nèi)澆口/弧形內(nèi)澆口的設計，復雜的鑄件中，會經(jīng)常用到即使是使用傳統(tǒng)的三維CAD工具，設計弧形內(nèi)澆口，也是讓人頭痛的事情新版本中專門開發(fā)了弧形內(nèi)澆口設計功能，只需兩步詳細操作視頻請微信搜索：C3PChina再次說明了Cast-Designer并不只是一個模流分析軟件，對于前期的工藝設計也非常專業(yè)，經(jīng)過專門定制化，易用性和方便性甚至超越了一些三維造型軟件

3.排氣的厚度與塑膠模相反，壓注模排氣厚度由厚變薄。四、水路的設計區(qū)域1.水路防水圈需要用耐高溫有O型圈。2.水路水嘴不需要沉入模架內(nèi)，方面生產(chǎn)拆裝。五、模架的設計區(qū)域1.A/B板模架需要使用P20材質(zhì)。2.前后模仁到模板底面均要比塑膠模的基礎上加厚20MM以上，因為壓注模的注射壓力要比注塑模大。

圖 5: 防止拉絲主流道澆套：防止拉絲射嘴 (圖6)進澆口突出防止 ，增加流量的設計： 進澆點的特殊設計澆套，運用在模具上，避免產(chǎn)品上有突點的問題。

圖6.一段射速及澆口降速的模流分析結果從模具設計上，需要避免過長的冷流道設計，盡量使冷流道的厚度能夠平穩(wěn)過渡，側澆口可通過改成扇形澆口，通過增加澆口橫截面積來進行減速。從產(chǎn)品設計上，需要盡量避免產(chǎn)品厚度差異過大，厚薄交接處需要做過渡處理。以上就是塑膠產(chǎn)品外觀白痕的解析以及解決方向。點擊看更多

更多內(nèi)容歡迎進入店鋪搜索可滑動查閱 四、射出成型 ??射出制程的冷卻時間加工條件??模具澆口設計考量及最大剪切速率??決定多模穴射出件的流動平衡性??塑膠射出的表面浮纖現(xiàn)象??射出加工螺桿技術數(shù)據(jù)??澆口固化時間??科學試模對于射出成型工藝的優(yōu)化??注塑成品精度與成型參數(shù)及模穴公差之關系

在制品外觀上進澆口處平整，無凸起澆口痕跡，能使用較大直徑的澆口，可使型腔填充加快，并進一步降低注射壓力，減小產(chǎn)品變形；因此澆注系統(tǒng)采用針閥式熱嘴單點進膠，針閥利用氣缸驅動，見圖5所示。在定模座板與A板之間增加一塊模板用來安裝針閥式熱嘴和氣缸。并在定模座板與熱嘴固定板之間設計?30定位銷，此定位銷受力很大，不能太細。

早期的塑膠模具大都如此，相對比較落后。 3、輔助零件： 塑膠模具常用輔助零件有定位環(huán)、注口襯套、頂針、抓料銷、支撐柱、頂出板導柱導套、垃圾釘?shù)鹊鹊龋鼈冇幸徊糠质菢藴始梢灾苯釉谟嗁從＜軙r一起訂購，也有一部分需要自己設計。 4、輔助系統(tǒng)： 塑膠模具的輔助系統(tǒng)有以下四個：澆注系統(tǒng)、頂出系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)。

要減少射出產(chǎn)品的翹曲現(xiàn)象，可藉由 下列注意事項調(diào)整來達成：?射出產(chǎn)品的厚度設計要盡量均勻?模具的冷卻水路設計要能均勻冷卻產(chǎn)品?對于產(chǎn)品的彎角或導角部位其內(nèi)側的冷卻水路設計 需仔細考慮的?加纖塑料成品的澆口位置選定，以使纖維在產(chǎn)品長 度方向產(chǎn)生均勻纖維定向排列為佳?澆口設計要適當，澆口的大小及厚度設計要有利于 飽壓作用的傳遞?對于必須有厚度差異設計的射出件，射出澆口位置 應選擇在產(chǎn)品的較厚區(qū)域

澆注→頂出→冷卻→成型→排氣3、在做模具設計過程中應注意哪些問題?(1)壁厚應盡量均勻一致，脫模斜度要足夠大。(2)過渡部分應逐步，圓滑過渡、防止有尖角。(3)澆口。流道盡可能寬大，粗短，且應根據(jù)收縮冷凝過程設置澆口位置，必要時應加冷料井。(4)模具表面應光潔，粗糙度低(最好低0.8)。(5)排氣孔，槽必須足夠，以及時排出空氣和熔體中的氣體。

模具點評：1，前期與材料廠商評估兩種材料的黏合性是否可以滿足。2，硬膠成型后前模追加頂針，確保開合模頂針板能順暢開合的機構可靠性。3，硬膠避空位與封膠位的間隙合理設計。4，模具注嘴位置要與注塑機炮筒位置一致性。5，模具上的頂針板孔位與樣式要與注塑機進行匹配。6，硬膠熱流道轉分流道時，在模具旋轉180度時，需要做避空處理。

何時需做雙色模具？當一個產(chǎn)品包含兩種不同的材質(zhì)或同一材質(zhì)不同的顏色時，設計雙色模具成型。39. 工廠的模具設計流程是什么？客戶提供產(chǎn)品圖→分析產(chǎn)品→確認塑料品種→確認模具材質(zhì)→轉工程圖→乘縮水作鏡相→完善組立圖→訂模胚→訂模仁料→拔模→3D分模→確定流道/澆口方式→參照排位圖進行結構設計→拆鑲件→更正3D→工程出圖《包括：模仁/鑲件/模胚/散件》→做BOM表→校對審核。