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模具澆口設計考量及最大剪切速率■劉文斌/型創科技 技術總監關于模具澆口設計對于澆口(gate) 尺寸大小優化設計考慮上，影響的主要參數包括了─射出件產品的厚度、產品的體積、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目。

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品質量的好壞與模具結構設計息息相關，其中澆口的位置與數量則是模具結構設計中的重要參數。因此，澆口設計對產品質量的影響極為重要，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、及其控制系統的功能，讓模具在成形時能提升塑品質量、加快生產速度、降低生產成本、做出高難度產品。 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生。此技術目前在國內已逐漸廣泛被使用在汽機車產業與計算機周邊產品。

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量，讓設計者能輕松執行較優的設計

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，打開建議澆口位置精靈，其工作區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。產品的模具剖面溫度顯示，有高溫積熱的區域。

上方影片為汽車工業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澆口好壞的一種方式，影片中顯示五個內澆口的流況結果，以80毫秒的時間完成充填。

隨形內澆口/弧形內澆口的設計，復雜的鑄件中，會經常用到即使是使用傳統的三維CAD工具，設計弧形內澆口，也是讓人頭痛的事情新版本中專門開發了弧形內澆口設計功能，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，經過專門定制化，易用性和方便性甚至超越了一些三維造型軟件

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，避免產品上有突點的問題。

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品質量的好壞與模具結構設計息息相關，其中澆口的位置與數量則是模具結構設計中的重要參數。因此，澆口設計對產品質量的影響極為重要，不良的澆口設計可能會造成外觀不佳、縫合線質量差、剪切應力高與翹曲變形等缺陷。

40.模具設計中，為了不影響部品的使用，常需在部品表面凹進一塊，讓澆口剪斷殘余低于部品表面，內凹深度以滿足澆口殘余低于部品表面的前提下越淺越好,一般為0.3-0.5mm，太深則會影想成形時的尺寸，比如田晶東的0004 模具和易湘成的0026 模具。

?協助模具與產品設計變更。?幫助診斷問題成因與驗證解決方案。?快速大量累積專業知識：?使其成為 know-how?成為熱澆道系統的設計準則

40.模具設計中，為了不影響部品的使用，常需在部品表面凹進一塊，讓澆口剪斷殘余低于部品表面，內凹深度以滿足澆口殘余低于部品表面的前提下越淺越好,一般為0.3-0.5mm，太深則會影想成形時的尺寸，比如田晶東的0004 模具和易湘成的0026 模具。

總結了一些經驗供大家參考： 滿足以下條件：1） 形狀復雜2） 壁厚較薄3） 流動長度越長4） 表面質量要求較高5） 澆注溫度和模具溫度較低均應選用較高的內澆口速度 以下幾點，在設計過程中，也需要重點、重點、重點關注： 鑄件要求較好強度時，要選擇較低的內澆口速度，避免高速紊流，卷入氣孔，影響力學性能

在本模具中，主要所使用的方式為潛伏式澆口進料方式，與此同時，應將澆口位置設置于殼體表鏈安裝位置的頂點位置上，此澆注方案具備成型能力好、澆口易去除等優點。在流道位置，主要所采用的是半圓截面流道、X形布局，這種布局方式能夠最大程度上彌補部分工藝上的缺陷與不足之處，如流道過長、流動阻力過大、注射溫度和壓力降低較大等。

而在模具設計時，網孔區域應特別引起重視，因為其流動阻力大，壓力損失高，極容易形成充填短射，需要較高的充填壓力；但過高的充填壓力，也容易使其產生毛邊溢料，在模具加工時，此區域就要做相應的預留，使其能夠配合更緊密。無論是出現短射還是毛邊，模具的維修成本都比較高，所以在設計時，澆口位置和流道大小的選擇就相當重要。那么，怎樣在多種方案中挑選最佳設計，使出現上述不良的幾率降至最低呢？

壁厚設計壁厚管理對于控制應力標記至關重要，同時確保設計滿足最小壁厚的同時與相鄰部位的厚度保持最大程度的一致性。4、在澆口附近施加高注射壓力澆口是代表高初始注射壓力的區域，而窄的壁厚也意味著增加注射壓力會受到限制。如果不平衡，這兩種力會對模具造成剪切，多余料甚至損壞效果。因此，增加澆口附近的壁厚，降低注射壓力或同時實施兩個動作都是良好的設計實踐。

這些塑件的模具，澆注系統的設計不能全靠經驗來設計。多數需要采用模流分析來確定優秀的澆注系統設計方案。游樂場滑梯的澆口數量，經過模流分析，采用YODU熱流道系統，需要三點澆口。

9）頂出系統的頂針板回位需要設計行程開關，見3D圖。10）前后模具均需要設計冷卻系統，以保證注塑過程平穩運行。11）澆口采用三板模具點澆口，4點進膠。注意手機模具的澆口殘留痕跡要小，澆口斷點不能影響塑件美觀性。12）模仁最小角部半徑有限制。一般電火花加工能得到的最小角部半徑略大于加工放電間隙，通常為0.02mm～0.03mm，若電極有損耗或采用平動頭加工，則角部半徑還要增大。