塑胶模具常用浇口及其优缺点.docx

1、塑胶模具常用浇口及其优缺点塑胶模具常用浇口及其优缺点何谓模具的P.L.？从密闭的母模取出成型品时，须将模具分割为二，此打开处称为分模面(Parting Line, P.L.)，又称为分割面或分模线。以此面为界，固定的部分称为固定模或母模，可动的部分称为可动模或公模。一旦决定产品分模面位置，即可初步决定母模穴及公模心的外形，以及是否须要侧向心型，可藉以了解模具设计的难易度。在选定分模面时，须注意下列事项：1. 选择不显眼的位置或形状，以免影响成型品外观。2. 打开模具处应避免死角，以免增加模具成本。3. 应位於可贯通加工、容易加工或成品易於整修之位置。4. 须考虑浇口位置或形状。何谓竖浇道、浇道

2、、浇口？浇道系统的功用是导引熔融的塑料，从射出机的射嘴射入模穴中。此系统包括竖浇道（sprue）、主浇道（main runner）、次浇道（branch runner）、浇口（gate）等。浇道系统的设计及制作是否适当，对於成品的品质、精度、外观及成型周期皆有很大的影响。竖浇道即塑料浇注之入口，为了便於脱模，一般都会设计24的斜角。主浇道及次浇道为塑料进入模穴之前所流经的路径，因此流动性及温度损失必须特别加以考量。浇口为塑料由浇道进入模穴的关口，浇口的设计对於成品的成型及内应力有极大的影响。何谓冷料井？有何作用？冷料井(Cold Slug Well)，又称滞料部，其目的在防止残留熔料造成下一个

3、成形品有流痕(Flow Mark)产生所设计。一般而言，射出成型机的喷嘴前端在射出后，仍有少量熔融材料残留，此残留材料在下次射出前凝固，若直接进入成形品中，会造成流痕。为防止这种状况发生，便将射出材料前端的凝块积滞於冷料井，以防止成形品外观不良。冷料井的位置通常位於竖浇道与主浇道交叉处（如上图），因此，冷料井的作用在於使前一模留存於射嘴前端较冷的原料先进入此区，而使温度较均匀的熔融原料进入模穴内，如此就可以使成品成型密度及品质较为均匀。浇口的形式有哪些？各有何优缺点？浇口(Gate)对於成形性及内部应力有较大的影响，通常依据成形品的形状来决定适当形式，可分为限制浇口与非限制浇口两大类。前者是在

4、浇道与模穴的进入口做成狭小部分，加工容易，易从浇道切断成形品，可减少残留应力，多个成形品一次成形之多数型穴之浇口容易均衡，模穴内塑料不易逆流，一般都采用此种形式。其又可分为侧状浇口(Side Gate)、重叠浇口(Overlap Gate)、凸片浇口(Tab Gate)、扇形浇口(Fan Gate)、膜状浇口(Film Gate)、环形浇口(Ring Gate)、盘状浇口(Disk Gate)、点状浇口(Point Gate)及潜状浇口(Submarine Gate)等。后者系由竖浇道直接将塑料注入模穴的浇口，为非限制浇口的代表。浇口的种类、位置、大小、数目等，直接影响成形品的外观、变形、成形

5、收缩率及强度，所以在设计上应考虑下列事项：1. 浇口形状：浇口形状影响模穴内熔树脂流动性、成形品外观、材料流动配向，所以选择浇口种类时，要依材料种类或成形品形状，并考虑流动配向的影响。2. 浇口位置与数目：(1) 须选择熔融材料可充分绕行母模各部分位置，尽量选在成形品中央或厚肉部分。(2) 成形品的孔部在模子会插植销类，勿使流入的材料冲弯销或使之偏移。(3) 有两处以上时，所选位置勿使熔接线或气泡损及制品外观或减低强度。(4) 成形时残留应力容易集中浇口部周边，有时会变脆而破裂，故宜选择不受力位置。(5) 选择制品外观不醒目位置，容易加工浇口部的位置。3. 浇口种类（形状）：浇口依其机能可分为

6、限制浇口与非限制浇口，前者是在横浇口与母模的接合处作成狭小部分，阻碍材料流动；后者浇道（竖浇口）直接为材料往母模的流入口，一般多用限制浇口。各种浇口之特色、优缺点及用途列表如下：非限制浇口-直接浇口/竖浇口式浇口(Direct Gate)特色1. 直接浇口为非限制浇口的代表。2. 竖浇口为材料往母模的流入口。3. 成型机喷嘴孔径有限制。4. 材料充填性良好，连充填玻璃纤维质的材料也容易成形，成形品表面的收缩下陷少。优点1. 流动性良好。2. 构造简单。3. 适用树脂广。4. 材料充填性佳。5. 成形品表面收缩下陷少。6. 省略流道之加工。7. 压力损失少。8. 可成形大型或深度较深之成形品。缺

7、点1. 一次只能成型一个成形品，无法取数个多点浇口，除非使用多喷嘴成型机。2. 有浇口残留痕迹影响外观及增加后加工。3. 平而浅的成形品易翘曲、扭曲。4. 须决定浇口循环。5. 浇口附近残留应力大，容易导致破裂或变形。用途1. 适用於大物、深物之容器类。2. 适用塑料：PVC、 PE、 PP、PC、 PS、 PA、POM、 AS、 ABS、 PMMA。限制浇口-侧状浇口/侧面浇口/标准浇口/侧浇口/边缘浇口(Side Gate / Edge Gate)特色1. 为最具代表性的浇口。2. 取多数个多点浇口。3. 须避开成形品的重要位置。4. 设於母模端面及成形品侧面（端面）的浇口。5. 方便成形

8、后材料的急速固化，减少浇口部的残留应力。优点1. 残留应力低。2. 浇口尺寸正确（矩形断面）。3. 浇口与成形品分离容易。4. 可防止材料逆流。5. 浇口部分产生磨擦热，可再次提升材料温度，促进充填。缺点1. 流动抵抗大。2. 压力损失大。3. 流动性不佳之材料易造成充填不足或半途固化。4. 平板状或面积大之成形品，由於浇口狭小易造成气泡或流痕之不良现象。用途1. 适用塑料：PVC、 PE、PE、PP、 PC。限制浇口-重叠式浇口(Overlap Gate)特色1. 为侧浇口的一种。2. 浇口一部分重叠於成形品的肉厚上。优点1. 浇口外观不易看出，可防止成形品产生流痕。2. 浇口与成形品分离容

9、易。缺点1. 浇口加工要注意。2. 压力损失大。用途1. 适用塑料：POM限制浇口-扇形浇口(Fan Gate)特色1. 为凸片浇口的一种。2. 浇口向母模展成扇形，其应用范围与膜状浇口完全相同。3. 树脂易分散在大面积，充填均匀。4. 可避免气泡、残留流痕现象。5. 有后加工之必要。优点1. 流动性良好。2. 可均匀充填防止成形品变形。3. 浇口配向低。4. 有良好外观的成形品，几乎无不良现象发生。缺点1. 浇口加工费时。2. 浇口部分切离稍有困难。用途1. 适用於薄而大之平板、圆盘状或面积较大之成形品。2. 适用塑料：PP、 POM、ABS、尤其用於具有强烈配向性之复合材料。限制浇口-隔膜

10、形浇口/膜状浇口/膜式浇口(Film Gate)特色1. 此浇口的塑料在母模内约以平行方向而流，均匀充填母模，防止变形。2. 适合於流动配向性强的结晶性塑胶，以玻璃纤维为之强化的充填材料，以及热硬化性材料等易因充填材流动配向而变形的场合。3. 对板状成品易得均匀之收缩。优点1. 流动性良好。2. 圆形成形品精度佳。3. 可均匀充填防止成形品变形。缺点1. 浇口后加工费时。2. 浇口部分切离稍有困难。用途1. 圆盘、圆筒品(齿轮等)或大型薄板成品。2. 适用塑料：聚丙烯(Polypropylene, PP)限制浇口-环形浇口/环式浇口/环状浇口(Ring Gate)特色1. 为防止产生熔合痕迹，

11、圆环形浇口须设置溢流井。2. 从圆筒形制品外侧设浇口时，设环状补助横浇道，从其横浇道以薄环形浇口连接制品，此二型浇口都可防止成形品变形或熔接线。3. 能均匀充填圆筒形成品，避免熔接线及局部充填过饱产生变形、偏心。优点1. 可防止流痕发生。缺点1. 浇口切离稍有困难。用途1. 适用塑料：POM、 ABS。限制浇口-盘状浇口/盘形浇口/碟形浇口/圆盘浇口/圆板状浇口(Disk Gate)特色1. 浇口设於管或环状成形品内侧的薄圆板浇口，此圆板部分在事后连浇口切除。2. 具直接浇口特性。3. 利用小圆筒深入之成品中央顶出销可直接形成圆盘浇口之底盘。优点1. 流动性佳。2. 圆形成形品精度佳。3. 可

12、防止流痕之发生。4. 省去流道之加工。5. 具直接浇口之功用，压力损失少。缺点1. 浇口后加工费时。2. 浇口切离稍有困难。3. 一次只能成形一个成型品。4. 成型品之孔中心须与注道对应。用途1. 可用於圆盘、圆筒品(齿轮或深入之小圆筒)2. 适用塑料：PS、 PA、AS、 ABS、短纤塑料。限制浇口-点状浇口/针点浇口/销状式浇口/销点形浇口(Point Gate / Pin Point Gate)特色1. 以小点连接母模，浇口痕迹小，易从成形品除去横浇道。2. 若用於三板式模具，浇口在投影面积大的物品设数处浇口时，可调整各浇口的充填状况，也可在杯底或箱形物品底面设不醒目浇口。3. 取多数个

13、、多点浇口。4. 针点浇口孔径越小，材料流动所致的摩擦热也增大，可降低其粘度，但射出压力的损失也加大，一般以0.81.0为标准。5. 后加工容易，浇口位置可自由选择，为三板模构造。优点1. 有可塑化能力。2. 浇口自行切断。3. 浇口痕迹小，可免除后加工。4. 浇口位置可自由选择。5. 浇口可从数点注入，应力及应变较小。6. 适合多数成形品之成型。7. 具有限制浇口之优点。缺点1. 流动抵抗大。2. 容易过热。3. 模具构造复杂。4. 树脂成品率低。5. 有不适用树脂。6. 压力损失大。用途1. 适用塑料：PE、 PP、 PC、 PS、 PA、POM、AS、 ABS)。2. 为大成品多浇口之应

14、用，单一成形、一次多个成形。限制浇口-潜状浇口/潜式浇口/埋入形浇口/底流式浇口/隧道浇口(Submarine Gate / Tunnel Gate)1. 侧浇口自动化。2. 注意二次浇口之掉落。3. 浇口潜入固定侧或可动侧的模板内，到达制品的壁面或达到设於顶出销的二次横浇道。4. 顶出成形品时，自动切断，适合全自动成形。5. 可在环状物品内侧设浇口，亦有不在顶出销设二次横浇道，利用成形品的毂部，或另设毂部，在此设浇口，事后切除此部分。6. 成形后自动去除浇口部分，节省后加工。7. 模具加工较其他困难。优点1. 有可塑化能力。2. 浇口自行切断，免除后加工。3. 浇口痕迹小。4. 成形品之外侧

15、或内侧可自由设定浇口位置。缺点1. 流动抵抗大。2. 加工面不易加工。3. 压力损失大。用途1. 适用塑料： PS、PA、 POM、 ABS2. 不用后加工，加料系统自动分离者可使用。浇道的形式有哪些？有何优劣点？浇道(Runner)，又称为横浇道，其为成形塑料由竖浇道(Sprue)到母模的主要通道，浇道通常须固化后才能取出，故以通过中心的直径线将个别加工成半圆而对合。依材料的流动性，粗细浇道的断面形状有圆形、半圆形(U字形)、梯形、矩形及方型等，以圆形、半圆形及梯形三种较为理想，但就流动性及放热度而言，以圆形流路最佳，其次是矩形、梯形或方形。除了特别场合以外，一般较少使用半圆形，其优缺点分述如下。浇道断面1、圆形优点1. 流动效率(注)最高。2. 冷却速率最慢。3. 低热量损耗。