塑料射出模具边缘浇口设计

时间:2025-10-10 14:46来源:德松官网 作者:德松模具钢
为提升边缘浇口的应用效益,应避免将浇口设于产品主要外观面,并针对熔胶流动方向、浇口尺寸、模流平衡与通气设计进行充分分析与模拟。透过试模验证与细部调整,可有效减少成型缺陷。
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边缘浇口,又称侧浇口,是射出成型中最常见与广泛应用的一种浇口形式,因此常被称为普通浇口。它通常设置在产品的侧边,其截面形状大多为矩形,故也被称作矩形浇口。本文将深入探讨边缘浇口的定义、优缺点、设计型式与使用注意事项。

内容目录
1.什么是边缘浇口
2.边缘浇口的优点
3.边缘浇口的缺点以及注意事项
4.边缘浇口结构形式与设计
5.延伸阅读
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1.什么是边缘浇口
边缘浇口Edge Gate,又称矩形浇口、侧状浇口Side Gate、普通浇口。是一种常见的浇口类型,通常设置在模具的分型面处,熔胶从塑件的外侧进浇。其截面多为矩形,浇口方向与塑件厚度平行,适用于分模面上可开启浇口的情况。
边缘浇口因其设计简单、加工容易,特别适用于扁平状、对称性高或流道结构单纯的塑料制品。常见应用包括各式盒盖、电子面板、工业设备外壳等。由于脱模容易,也有助于后续修整与自动化生产的整合。
 
2.边缘浇口的优点
选用边缘浇口(图1)在实务设计与加工生产中具有以下几个优势:
(a) 成型流动性佳
边缘浇口通常设计为矩形截面,能提供较大的流道截面积,这有助于熔胶在射出过程中快速且稳定地填充模穴。尤其在中等以上尺寸的制品中,例如面板、壳体或盒盖等,其良好的流动性能可有效降低填模压力。
(b)模具结构简单、制作容易
由于边缘浇口设置于模具的分模面上,因此模具结构相对单纯,不需额外增加如潜伏式浇口复杂设计。
(c) 有利于脱模与维修
浇口的设计使其脱模时容易与产品分离,剪切点通常位于产品边缘,方便操作人员进行人工剪除或后处理,即使未采用自动切口装置,仍可快速完成加工。在模具维修或保养作业时,浇口区域位于外露位置,便于观察其磨损或破损情形,并可快速更换(图 2)或修补。
 
3.边缘浇口的缺点以及注意事项
尽管边缘浇口在射出成型中具备多项优势,如结构简单、制作容易与流动性佳,但在实务应用中仍存在若干限制与潜在风险需纳入考察:
(a) 浇口痕与剪切痕明显
边缘浇口位于产品边缘且外露,浇口剪除后常留下明显痕迹,尤其是在透明件或对外观要求较高的产品上,容易造成视觉干扰或降低质感。
(b)易产生熔接线与包封困气
当模穴较深或排气设计不佳时,边缘浇口可能导致熔胶对射形成熔接线,或因空气无法顺利排出而出现包封困气(竞流效应),进一步影响产品结构强度与表面质量。
(c) 剪浇口需要人工处理
边缘浇口成型后所产生的浇口料多需人工剪除。虽可透过加装自动剪口装置改善,但其设计与调校需依产品形状客制,增加整体设备投资。
(d) 注意事项小结
为提升边缘浇口的应用效益,应避免将浇口设于产品主要外观面,并针对熔胶流动方向、浇口尺寸、模流平衡与通气设计进行充分分析与模拟。透过试模验证与细部调整,可有效减少成型缺陷。
 
4.边缘浇口结构形式与设计
边缘浇口的几何与流道设计应根据产品特性、材料种类及成型条件进行最佳化,常见设计型式与原则如下:
(a) 浇口的三个尺寸(h、W、L)中,以深度h最为重要。
(b) h控制了浇口畅通开放时间和补缩作用。
(c) 浇口宽度W的大小控制了熔体充模流量。
(d) 浇口长度L,只要结构强度允许,以短为好,一般选用L=0.5~2.0mm。
(e) 浇口深度h有经验公式,参考(图3)。
矩形截面流道中塑料熔体为二维流动,流变学计算式较为复杂,因此常用经验公式计算截面尺寸。对于众多的塑料品种,高黏度物料的材料系数N取大值(4)。
最后,须用流经侧浇口熔体适宜的剪切速率(图4)进行校核或设计。限制塑料熔体在浇口内的剪切速率在此范围内,能剪切变稀,顺利充模。可用牛顿流体在矩形截面内的剪切速率进行校核或设计截面尺寸,其案例计算方式可参考(图5)。介绍以塑料件的壁厚S(图6),和分流道d决定矩形截面浇口尺寸的方法。
 
5.延伸阅读
(a)流道系统概述与设计指南
射出模具的流道系统(浇注系统)使聚合物融体平稳有序的充填到模具型腔中,从而获得外型轮廓清晰的塑件,一般可分为普通流道系统和热流道系统这两类。流道系统主要由竖浇道、分流道、浇口、冷料井四部份组成。
(b)流道系统之浇口设计
浇口设计主要包括浇口截面形状、截面尺寸的确定,以及浇口位置的选择。影响浇口截面形状与尺寸的因素,从制品本身来看,包含制品的形状、尺寸、壁厚、尺寸精度、外观质量以及力学性能等。而塑料材料本身的特性,如成型温度、黏度(流动性)、收缩率及是否含有填充物等,也会对浇口设计产生影响。
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★延伸阅读-【塑料射出模具扇形浇口设计】
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