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摘 要：塑料注射成型是生产塑料制品的主要手段，注塑模CAD从根本上改变了传统的模具设计方法，适应了现代化工业的需要，注塑模的浇注系统对模具设计与产品的质量起着至关重要的作用。
关键词：注塑 模具 浇注系统CAD
一、引言
塑料注射成型是生产塑料制品的主要手段。注射模具由于能够一次成型形状复杂、尺寸准确的产品，适合于高效率、大批量的生产方式，使用范围愈来愈广泛。近年来，计算机技术与几何造型技术的突飞猛进，加之塑料流变学的发展，为注塑模设计采用高新技术创造了条件。注塑模CAD作为一种划时代的工具和手段，从根本上改变了传统的模具设计方法，适用了现代化工业的需要。注塑模的浇注系统对模具设计与产品的质量起着至关重要的作用。浇注系统设计是否合理，直接影响到制品的质量。
二、计算机辅助注塑模具浇注系统的设计
该注塑模浇注系统CAD软件简称为FSCAD·CAD（forFeed-System of Plastic Injection Mold）。该系统采用面向对象的编程方式及汉化界面技术。
（一）开发工具。本软件系统主要是以C语言、AutoCAD，FoxBASE十为工具开发的交互式注塑模浇注系统软件。用C语言设计整体交互式图形界面以及浇注系统设计等有关模块，用AutoCAD来绘制模具图，通过FoxBASE＋来建立、管理数据系统，并设计接口模块将这三部分有机地集成为一个整体，完成模具的浇注系统设计。
（二）结构设计。浇注系统设计的工作流程是：先根据制品的几何形状使用要求，结合典型图例及经验确定模具结构及浇注系统类型，再进行浇注系统尺寸设计，最后根据普通浇注系统或热流道浇注系统进行压力或流程比、浇口平衡的校核，以确定浇注系统尺寸。
（三）界面设计。本软件即在图形方式下编制用户界面。应用图符与鼠标，使界面更友好，操作更方便。在界面设计中，为方便用户，使用了汉字菜单与汉字提示，采用在西文DOS下直接显示汉字。采用图形模式下的下拉菜单。
（四）数据处理。1.数表数据处理。数表的程序化就是将设计中用到的数据以某种形式存放在应用程序中，数据直接面向应用。这种数据的管理方法，一般可以将表中的数据用数组形式，结合数据的查询直接编排在解题程序中。
2.线图数据处理。在模具设计中，有些设计参数之间的函数关系是用线图表示的，因此在计算机辅助设计时必须将线图变换成相应的数据形式存储。处理线图时，可先将其转换为数表，然后用数表程序化方法将其程序化，或将线图公式化。线图公式化是用插值方法或最小二乘法将离散化的线图转换成公式，在应用程序中直接调用。在浇注系统设计中，各种塑料材料的表观粘度都是以线图的方式给出的。为此先将其离散化，再采用最小二乘法将其公式化，以利于调用。
三、浇口的设计
浇口是分流道和型腔之间的连接部分，是塑料熔体通过浇注系统进入型腔的最后一段通道，对保证塑件成型质量具有重要作用。浇口的重要作用首先是使熔融的塑料进入型腔，因此在注塑工艺中的填充及保压阶段，浇口必须保持通畅；但浇口的另一个重要作用是型腔充满及保压完成后，浇口能迅速冷却封闭，防止型腔内尚未冷却固化的塑料熔体发生倒流。浇口形状和尺寸直接影响塑件流动方向、密度分布、保压补缩作用及成型时间。浇口设计是否合理，直接影响到产品的质量，如收缩、翘曲、断裂、白斑、花纹等。浇口的设计主要确定浇口位置、类型和尺寸。
（一）浇口位置的选择。设置浇口位置的主要原则如下：1.应考虑塑件功能与外观要求，浇口位置应满足注塑后成品与流道容易分离，且不影响产品外观的要求。如浇口痕迹、熔接痕。浇口还应远离制品未来受力位置（如轴承处），以避免残留应力；2.浇口位置必须考虑排气，以避免发生积气。浇口不应对着细小型芯或嵌件处，以避免型芯偏移；3.浇口应放置于制品壁厚最大处。这样能确保在壁厚的地方压力降减少，填充及保压更加有效。如果可能的话，尽量将浇口位置设在塑件中央，并考虑到对称性；4.浇口位置应有利于充模流动，不使料流产生过大阻力或紊乱，使熔体充模流程最短，以减少压力损失。
（二）浇口形式设计。浇口的种类、形式较多，但主要有主流道式浇口、细浇口以及潜水浇口三大类型。主流道式浇口设计是指主流道直接与产品相连。这类设计通常应用于单腔式的大型模具，制造容易，压力降小，注塑工艺中塑料填充的对称性较好。但是产品脱模后一般需要后加工把主流道与产品分离，且留下痕迹，所以要使主流道设在产品不显眼的位置。一般主流道浇口位置都会设计一个“冷料井”，其可积存射嘴前端的冷料，也便于制作拉勾将主流道内塑料拉出。细浇口设计主要包括针形浇口、扇形浇口、侧浇口等等。
对于针形浇口，为避免在浇口与产品分离时形成缺陷，最好在浇口处设计一较小的反锥度。潜水浇口设计多用于流动性较好的塑料，采用这种方法设计的分流道一部分位于分型面上，另一部分潜伏在模板中，脱模时便于自动切断针点状浇口，潜水点浇口多分布在塑料厚壁或容易产生熔接线的位置。但是，潜水浇口的制造成本较高。
参考文献:
[1]李德群.塑料成型工艺及模具设计[M].北京:机械工业出版社,1994.66.
[2]李海梅,王国中,等.注塑模浇注系统的计算机辅助设计软件[J].中国塑料,1996,10(6):88-92.
关键词：注塑 模具 浇注系统CAD
一、引言
塑料注射成型是生产塑料制品的主要手段。注射模具由于能够一次成型形状复杂、尺寸准确的产品，适合于高效率、大批量的生产方式，使用范围愈来愈广泛。近年来，计算机技术与几何造型技术的突飞猛进，加之塑料流变学的发展，为注塑模设计采用高新技术创造了条件。注塑模CAD作为一种划时代的工具和手段，从根本上改变了传统的模具设计方法，适用了现代化工业的需要。注塑模的浇注系统对模具设计与产品的质量起着至关重要的作用。浇注系统设计是否合理，直接影响到制品的质量。
二、计算机辅助注塑模具浇注系统的设计
该注塑模浇注系统CAD软件简称为FSCAD·CAD（forFeed-System of Plastic Injection Mold）。该系统采用面向对象的编程方式及汉化界面技术。
（一）开发工具。本软件系统主要是以C语言、AutoCAD，FoxBASE十为工具开发的交互式注塑模浇注系统软件。用C语言设计整体交互式图形界面以及浇注系统设计等有关模块，用AutoCAD来绘制模具图，通过FoxBASE＋来建立、管理数据系统，并设计接口模块将这三部分有机地集成为一个整体，完成模具的浇注系统设计。
（二）结构设计。浇注系统设计的工作流程是：先根据制品的几何形状使用要求，结合典型图例及经验确定模具结构及浇注系统类型，再进行浇注系统尺寸设计，最后根据普通浇注系统或热流道浇注系统进行压力或流程比、浇口平衡的校核，以确定浇注系统尺寸。
（三）界面设计。本软件即在图形方式下编制用户界面。应用图符与鼠标，使界面更友好，操作更方便。在界面设计中，为方便用户，使用了汉字菜单与汉字提示，采用在西文DOS下直接显示汉字。采用图形模式下的下拉菜单。
（四）数据处理。1.数表数据处理。数表的程序化就是将设计中用到的数据以某种形式存放在应用程序中，数据直接面向应用。这种数据的管理方法，一般可以将表中的数据用数组形式，结合数据的查询直接编排在解题程序中。
2.线图数据处理。在模具设计中，有些设计参数之间的函数关系是用线图表示的，因此在计算机辅助设计时必须将线图变换成相应的数据形式存储。处理线图时，可先将其转换为数表，然后用数表程序化方法将其程序化，或将线图公式化。线图公式化是用插值方法或最小二乘法将离散化的线图转换成公式，在应用程序中直接调用。在浇注系统设计中，各种塑料材料的表观粘度都是以线图的方式给出的。为此先将其离散化，再采用最小二乘法将其公式化，以利于调用。
三、浇口的设计
浇口是分流道和型腔之间的连接部分，是塑料熔体通过浇注系统进入型腔的最后一段通道，对保证塑件成型质量具有重要作用。浇口的重要作用首先是使熔融的塑料进入型腔，因此在注塑工艺中的填充及保压阶段，浇口必须保持通畅；但浇口的另一个重要作用是型腔充满及保压完成后，浇口能迅速冷却封闭，防止型腔内尚未冷却固化的塑料熔体发生倒流。浇口形状和尺寸直接影响塑件流动方向、密度分布、保压补缩作用及成型时间。浇口设计是否合理，直接影响到产品的质量，如收缩、翘曲、断裂、白斑、花纹等。浇口的设计主要确定浇口位置、类型和尺寸。
（一）浇口位置的选择。设置浇口位置的主要原则如下：1.应考虑塑件功能与外观要求，浇口位置应满足注塑后成品与流道容易分离，且不影响产品外观的要求。如浇口痕迹、熔接痕。浇口还应远离制品未来受力位置（如轴承处），以避免残留应力；2.浇口位置必须考虑排气，以避免发生积气。浇口不应对着细小型芯或嵌件处，以避免型芯偏移；3.浇口应放置于制品壁厚最大处。这样能确保在壁厚的地方压力降减少，填充及保压更加有效。如果可能的话，尽量将浇口位置设在塑件中央，并考虑到对称性；4.浇口位置应有利于充模流动，不使料流产生过大阻力或紊乱，使熔体充模流程最短，以减少压力损失。
（二）浇口形式设计。浇口的种类、形式较多，但主要有主流道式浇口、细浇口以及潜水浇口三大类型。主流道式浇口设计是指主流道直接与产品相连。这类设计通常应用于单腔式的大型模具，制造容易，压力降小，注塑工艺中塑料填充的对称性较好。但是产品脱模后一般需要后加工把主流道与产品分离，且留下痕迹，所以要使主流道设在产品不显眼的位置。一般主流道浇口位置都会设计一个“冷料井”，其可积存射嘴前端的冷料，也便于制作拉勾将主流道内塑料拉出。细浇口设计主要包括针形浇口、扇形浇口、侧浇口等等。
对于针形浇口，为避免在浇口与产品分离时形成缺陷，最好在浇口处设计一较小的反锥度。潜水浇口设计多用于流动性较好的塑料，采用这种方法设计的分流道一部分位于分型面上，另一部分潜伏在模板中，脱模时便于自动切断针点状浇口，潜水点浇口多分布在塑料厚壁或容易产生熔接线的位置。但是，潜水浇口的制造成本较高。
参考文献:
[1]李德群.塑料成型工艺及模具设计[M].北京:机械工业出版社,1994.66.
[2]李海梅,王国中,等.注塑模浇注系统的计算机辅助设计软件[J].中国塑料,1996,10(6):88-92.