如何合理选择铸件的浇口位置？

浇口的开设位置对塑件的质量影响很大，因此十分重要。浇口开设位置要根据制品的几何形状和要求设置。浇口位置设置最好用CAE流道分析熔体在流道和型腔中的流动状态、填充、补缩、排气情况，并分析及其注射压力、温度、翘曲变形、熔接痕情况。在如何选择浇口应用时，可能会产生矛盾，要根据实际情况和经验全面考虑、灵活处理。

（1）浇口设置应遵循以下原则

1）浇口设置应注意要使进入模腔或动模芯的塑料折流流入，不会产生喷射现象。

有时熔体直接从型腔一端喷到另一端、造成折叠，会产生喷射和蠕动（蛇形流）等熔体破裂现象，使塑件形成波纹状痕迹，如图5-24所示。此外，喷射还会使型腔内气体难以排出，形成气泡，克服上述缺陷的办法是，采用冲击型浇口，或者浇口位置设在正对型腔壁或粗大型芯的方位，如图5-25所示，使高速料流直接冲击型腔和型芯壁上，从而使料流平稳地充满型腔，避免熔体断裂的现象，以保证塑件质量。

图5-24 喷射造成塑件的缺陷

1—喷射流 2—未填充部分 3—填充部分 4—填充完成 5—缺陷

图5-25 非冲击型浇口与冲击型浇口

2）浇口位置应开设在塑件最厚的部位，且在流道中间位置，以利于熔体流动、型腔的排气和补缩，避免塑件产生缩孔或表面凹陷、缩痕。

如图5-26a所示浇口位置，塑件厚薄不均匀，由于收缩时得不到补料，塑件会出现凹痕；图5-26b的浇口位置选在厚壁处，可以克服凹痕的缺陷；图5-26c为直接浇口，可以大大改善熔体充模条件，补缩作用大，但去除浇口凝料比较困难。如果塑件上设有加强肋，浇口的位置应设在使熔体顺着加强肋开设的方向，以改变熔体流动条件，如图5-26d所示。

图5-26 浇口位置对塑料熔体流动及塑件收缩的影响

1—气囊 2—长肋

3）浇口应设置在尽量能使流动比在允许范围内、使型腔的各个角落能同时充满、使塑料注入型腔时压力能平衡、使塑料能在最佳温度下熔合。多型腔的模具要选用对称位置的浇口。

流程比越大，充填型腔越困难。在保证型腔得到良好填充的前提下，应使熔体流程最短，流向变化最少，以减少能量的损失。如图5-27b所示的浇口位置，其流程（L₅）长、流向变化多、充模条件差，且不利于排气，往往造成制品顶部缺料或产生气泡等缺陷。对这类制品，一般采用中心进料为宜，可缩短流程，有利于排气，避免产生熔接痕，图5-27a为直接浇口，流程（L₂）短，可克服以上可能产生的缺陷。

图5-27 流动比示例

设计浇口位置时，为保证熔体完全充型，因而流动比不能太大，实际流动比应小于许用流动比。而许用流动比是随着塑料性质、成型温度、压力、浇口种类等因素而变化的，表5-18，为常用塑料流动比允许值，供设计时参考，如果发现流动比大于允许值，需改变浇口位置或增加制品的壁厚。或采用多浇口进料等方式来减少流动比。

表5-18 常用塑料的流动比允许值

4）浇口应设置在有利于排除型腔中的气体的位置。如图5-28所示，这是一个盒形塑件，侧壁厚度大于顶部。如按图5-28a所示设置浇口位置，在进料时，熔体沿侧壁流速比顶部的快，因而侧壁很快被充满，而顶部形成封闭的气腔，在顶部留下明显的熔接痕或烧焦的痕迹。如果从排气角度出发，改用图5-28b所示的中心浇口，使顶部最快充满，最后充满的部位在分型面处。若不允许中心进料，但仍采用侧浇口时，应使顶部厚度增大或使侧壁厚度减小，如图5-28c所示，使料流末端位于浇口对面的分型面处，以利于排气。另外，也可在空气汇集处镶入多孔的粉末冶金材料，利用微孔的透气作用排气，或在顶部开设排气结构，如利用配合间隙排气或采用组合式型腔，效果都很好。

图5-28 浇口位置对排气的影响

5）浇口设置应避免或减少塑件表面产生熔接痕；使浇口整修方便，而同时不影响塑料外观和使用要求。

产生熔接痕的原因很多，就浇口数目的设置而言，浇口数多，料流的流程缩短，熔接的强度有所提高。浇口数目多，产生熔接痕的概率就大，如图5-29所示。因而在熔体流程不太长的情况下，如无特殊要求，最好不设两个或两个以上浇口。因此，对大型制品而言，采用多点进料有利于提高熔接的强度。对于大型板状塑件，为了减少内应力和翘曲变形，必要时也设置多个浇口，如图5-30所示，在可能产生熔接痕的情况下，应采取工艺和模具设计的措施，增加料流熔接强度。如图5-31所示，可在熔接处的外侧开一冷料槽，以便冷料溢进槽内，另外，还可避免产生熔接痕。

如图5-32所示为箱形壳体塑件，其浇口位置的不同，不仅影响流程长短，而且还影响熔接的方位和强度。若增加过渡浇口或多点浇口，如图5-33所示的浇口位置。此外，浇口位置也应考虑熔接痕方位对塑件的影响。图5-34所示为带有两个圆孔平板的塑件，图5-34a中的浇口位置在注射成型后，塑件的熔接痕与小孔连成一线，使塑件的强度被削弱，而图b中设置浇口位置比较合理。

图5-29 浇口数量和位置对熔接痕的影响

图5-30 设置多浇口以减少变形

图5-31 开设冷料槽以增加熔接强度(www.xing528.com)

图5-32 开设过渡浇口增加熔接强度

图5-33 采用多点浇口增加熔接强度

图5-34 熔接痕在塑件上的方位

6）浇口位置应尽量避免塑件熔体正面冲击小型芯或嵌件，防止型芯变形和嵌件位移。

对于筒形塑件来说，应避免偏心进料以防止型芯弯曲。如图5-35a是单侧进料，料流单边冲击型芯，使型芯偏斜导致塑件壁厚不均；图5-35b为两侧对称进料，可防止型芯弯曲，但与图5-35a一样，排气不良。采用图5-35c所示的中心进料，效果最好。图5-36为壳体塑件，当由顶部进料时，如果浇口较小，如图5-36a所示，因中部进料快、两侧进料慢，从而产生了侧向力F₁和F₂。如型芯的长径比大于5，则型芯会产生较大弹性变形，成型后熔体冷凝，塑件因难以脱模而破裂。图5-36b浇口较宽，图5-36c采用正对型芯的两个冲击型浇口，进料比较均匀，可克服图5-36a中的缺陷。

图5-35 改变浇口位置防止型芯变形

图5-36 改变浇口形状和位置防止型芯变形

7）浇口位置设置应使熔接痕的位置避开强度最弱的地方（因熔接痕处塑件的强度会降低30%以上）。同时浇口不要设置在塑件使用承受弯曲载荷和冲击载荷的部位。浇口位置的设置要考虑不使塑料产生内应力。

图5-37 浇口的位置对定向作用的影响

8）浇口位置设置和数量要防止制品产生弯曲、扭曲变形。注射成型时，应尽量减少高分子熔体沿着流动方向上的定向作用，必须恰当设置浇口位置，利用定向作用产生有利影响尽量避免由于定向作用造成的不利影响。如图5-37a是浇口带有金属嵌件的聚苯乙烯制品，由于成型收缩使金属嵌件周围的塑料层产生很大的切向拉应力，如果浇口开设在A处，则高分子定向方向和切向拉应力方向垂直，该塑件容易开裂。图b为聚丙烯塑件，其铰链被称为“塑料合页”，把浇口设在A处（两点），注射成型时，熔体通过很薄的浇口（约0.25mm）充满盖部，在铰链处产生定向，可满足几千万次弯折而不断裂要求。

（2）选择浇口的位置

1）采用不适当的位置开设浇口会引起如下缺陷：漩纹（从浇口出来的可见的熔接痕）、泛白（在浇口周围与浇口同心的云状缺陷）、抽芯、翘曲变形、树脂降温、欠注、很差的浇口痕迹。选择浇口的位置、浇口形式和数量可参照表5-19、表5-20。

2）各种浇口位置的塑料流动状况，如图5-38所示。

表5-19 选择浇口位置的合理性分析

（续）

（续）

表5-20 选择浇口的位置

（续）

图5-38 各种浇口位置的塑料流动状况