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1、第六章 模具具設計6-1流流道系統統流道道系統(runnnerr syysteems)將熔膠膠從豎澆澆道引導導到模穴穴內，要要推動熔熔膠流過過流道系系統就需需要額外外的壓力力。當熔熔膠流經經流道系系統時，產產生的剪剪切熱（摩摩擦熱）使使熔膠溫溫度昇高高，有助助於熔膠膠的流動動。雖然然適當的的流道尺尺寸對於於一個塑塑件和模模具設計計有許多多好處，但但因為其其基本原原理尚未未廣泛深深入瞭解解，所以以流道尺尺寸設計計問題經經常被忽忽略。一一般認為為，大尺尺寸流道道可以使使用較低低壓力推推進熔膠膠流動，但但是卻需需要較長長的冷卻卻時間，會會產生較較多的廢廢料，也也需要較較高的鎖鎖模力。反反之，適適當的
2、小小尺寸流流道在使使用原料料和消耗耗能源等等方面可可以達到到最高效效率。流流道尺寸寸的縮減減極限在在於射出出成形機機的射出出壓力規規格。模流分析析的流道道平衡功功能可以以找出最最佳化的的流道尺尺寸，提提供良好好的流道道系統，以以合理的的壓力降降充填平平衡的流流道和模模穴。設設計良好好的流道道系統有有下列好好處： 可以決決定最佳佳的模穴穴數目 確定熔熔膠可以以填飽模模穴 可以達達成多模模穴系統統之平衡衡充填 可以達達成多澆澆口之模模穴的平平衡充填填 可以使使廢料最最少化 使塑件件頂出較較容易 達成能能源使用用效率最最佳化 可控制制充填時時間保保壓時間間成形形週期時時間6-1-1 模穴數數目之決決
3、定模穴穴數目的的多寡取取決於可可應用的的生產時時間、射射出機射射出量的的大小、所所需之塑塑件品質質、射出出機塑化化能力、塑塑件形狀狀與尺寸寸，以及及模具成成本等因因素。以以下三組組簡單的的公式可可以協助助決定模模穴數目目，應選選取三組組公式所所獲得之之最小值值作為設設計模穴穴數目。(1) 產品數量量假如如塑件尺尺寸公差差的要求求不甚嚴嚴格，而而且需要要大量的的成品，則則選擇多多模穴較較恰當。模模穴數目目取決於於供應一一定量塑塑件所需需的時間間（tmm）、每每批次的的塑件數數量（LL）、生生產一模模塑件所所需的時時間（ttc）、和和淘汰因因子（KK），其其中，K = 1/（1-不良率率）模穴穴數
4、 = LKtc/tm(2) 射出量能能射出機的的射出量量能也是是決定模模穴數目目的一個個重要因因素，取取射出量量能的880為射出出重量(S)，再再除以塑塑件重量量（W），即即可計算算出模穴穴數目。模穴數目目 =SS/W(3) 塑化能能力射出出機的塑塑化能力力是影響響模穴數數目的另另一個重重要因素素。將射射出機的的塑化能能力（PP）除以以每分鐘鐘估計的的射出次次數(X)和塑件件重量(W)，即可可計算出出模穴數數目。模穴穴數目 =P/( XX W)6-1-2 流道配配置多模模穴系統統的基本本流道配配置方式式如圖66-1，包包括： 標準流流道系統統（sttanddardd，或魚魚骨形HHerrrin
5、ggbonne）H形流道道系統（HH-brridgge，或或分枝形形braanchhingg） 輻射流流道系統統（raadiaal，或或星形sstarr）H形和幅幅射流道道系統提提供自然然平衡，亦亦即從豎豎澆道到到所有的的模穴都都有相同同的流動動距離和和流道尺尺寸，所所以各模模穴都有有相同的的充填條條件。至至於魚骨骨形流道道系統，雖雖然不是是自然平平衡，卻卻比自然然平衡系系統可以以在相同同的模具具內塞進進更多模模穴，造造成最小小的流道道體和最最低的模模具加工工成本。除除了採用用自然平平衡的流流道系統統之外，不不平衡的的流道系系統也可可用人工工改變流流道直徑徑與長度度，或是是在各個個子流道道加裝
6、流流量調節節螺絲，以以調整獲獲得平衡衡的系統統。模流流分析軟軟體的流流道平衡衡分析可可以自動動化完成成流道平平衡。6-1-3 豎澆道道尺寸之之決定豎澆澆道尺寸寸主要決決定於塑塑件尺寸寸，特別別是塑件件的肉厚厚。豎澆澆道的設設計必須須能夠方方便可靠靠地讓塑塑件脫模模，於射射出成形形時，豎豎澆道不不可以比比塑件其其他部分分的截面面更早凝凝固，如如此才能能夠有效效圖6-11 基基本的流流道系統統之配置置圖 6-2是建建議的豎豎澆道設設計規範範。不具具有銳角角的系統統有助於於塑料的的流動，所所以，應應該將豎豎澆道根根部設計計成半徑徑 r2的圓角。其其他的設設計規格格如下列列：Dco tmaxx + 1
7、.55 (mm)Ds Dn + 1.0 (mmm) 11 2tan() = (DDco D) / 2LL圖6-22 豎豎澆道根根部的圓圓角可以以改善熔熔膠的流流動6-1-4 流道截截面之設設計常見見的流道道截面如如圖 66-3，包包括： 圓形流流道 梯形流流道 改良梯梯形流道道（圓形形與梯形形之組合合） 半圓形形流道 長方形形流道通常建議議採用前前三種流流道截面面設計。就就最大的的體積與與表面積積比值而而言，圓圓形流道道最佳，也也具有最最小的壓壓力降和和熱損失失，然而而，卻必必須在兩兩側模板板都進行行加工，模模具加工工成本通通常較高高昂，而而且合模模時兩側側的半圓圓也必須須對齊。相相對地，梯梯
8、形流道道只在母母模側加加工，其其效能也也很好，梯梯形流道道通常應應用於三三板模，因因為三板板模如果果採用圓圓形流道道時，可可能無法法順利脫脫模，而而且模具具可能在在分模線線造成圓圓形流道道與模板板滑動件件之間的的干涉。圖6-33 常常用的流流道截面面形狀對於於不同形形狀的流流道，可可以使用用做為流流動阻力力指標的的水力直直徑(hhydrraullic diaametter)進行比比較。水水力直徑徑愈大，流流動阻力力愈低。水力直徑定義為：其中，Dh= 水力直直徑A = 截面面面積P = 周長圖 6-33比較各各種流道道形狀之之等效水水力直徑徑，這些些係數正正好是CC-moold軟軟體之形形狀因子
9、子(shhapee faactoor)的倒數數。圖6-33 各各種流道道形狀的的等效水水力直徑徑6-1-5 流道尺尺寸之決決定流道道的直徑徑和長度度會影響響流動阻阻力。流流動阻力力愈大的的流道，充充填就會會造成愈愈大的壓壓力降。加加大流道道直徑可可以降低低流動阻阻力，但但是會耗耗用較多多的樹脂脂材料，也也需要更更長的冷冷卻時間間，才能能頂出塑塑件。設設計流道道直徑最最初可以以根據實實驗數據據或是下下列方程程式進行行，然後後應用模模流分析析軟體微微調流道道直徑，最最佳化熔熔膠傳送送系統。最最初估算算的流道道直徑為為：其中，D=流道道直徑 (mmm)；W=塑件件重量 (g)；L=流道道長度 (mm
10、m)。範例說明明：圖 6-44和圖 6-55所提供供實驗數數據可以以用來計計算流道道尺寸，例例如，一一個 3300公公克重的的 ABBS塑件件，其厚厚度為 3mm，流流道長度度為 2200mmm，則則流道直直徑該是是多少？1. 根據圖 6-44，在 3000公克重重之水平平線和 3mmm厚直線線之交點點處畫一一垂直線線，與橫橫軸交於於 5.8mmm處，即即為參考考直徑DD。2. 使用圖 6-55，在流流道長度度 2000mmm處畫水水平線與與曲線得得到交點點，再畫畫垂直線線與橫軸軸交於 1.229，即即為長度度係數 fL。3. 將5.88mm乘上上1.229，獲獲得之流流道直徑徑為7.5mmm
11、。圖 6-4 材料的的流道直直徑圖，其其中，GG=塑件件重量(g); S=塑件厚厚度（mmm）; D=參參考直徑徑(mmm)圖 6-5 流道長長度與長長度係數數對於流流動直徑徑的影響響一般般無法填填充料之之塑膠的的典型流流道尺寸寸列於表表 6-。表6-11 無無填充料料之塑膠膠的典型型流道尺尺寸材料直徑材料直徑mminchhmminchhABS,SANN5.0-10.03/166-3/8Polyycarrbonnatee聚碳酸脂脂(PCC)5.0-10.03/166-3/8Acettal聚縮醛樹樹脂3.0-10.01/8-3/88Therrmopplassticc poolyeesteer熱塑
12、性聚聚脂樹脂脂3.0-8.001/8-5/116Acettatee5.0-1100.3/166-7/19Therrmopplassticc poolyeesteer (reiinfoorceed)補強熱塑塑性聚脂脂樹脂5.0-10.03/166-3/8Acryylicc 壓克克力8.0-10.05/166-3/8Polyyethhyleene聚乙烯2.0-10.01/166-3/8Butyyratte5.0-10.03/166-3/8Polyyamiide聚丙烯酸酸脂5.0-10.03/166-3/8Fluooroccarbbon聚氟碳樹樹脂5.0-10.03/166-3/8Polyyphee
13、nyllenee oxxidee6.0-10.01/4-3/88Impaact acrryliic耐衝擊壓壓克力8.0-10.05/166-1/2Polyypheenyllenee聚丙烯5.0-10.03/166-3/8Ionoomerrs2.0-10.03/322-3/8Polyystyyrenne聚苯乙烯烯3.0-10.01/8-3/88Nyloon 耐耐隆2.0-10.01/166-3/8Polyysullfonne聚氟乙烯烯6.0-10.01/4-3/88Phennyleene6.0-10.01/4-3/88Polyyvinnyl (pllastticiizedd)聚氯乙烯烯3.0-1
14、0.01/8-3/88Phennyleene sullfidde6.0-10.01/4-1/22PVC Riggid硬質聚氯氯乙烯6.0-16.01/4-5/88Polyyalllomeer異聚合物物5.0-10.03/166-3/8Polyyureethaane聚尿素樹樹脂6.0-8.001/4-5/1166-1-6 熱流道道系統理想想的射出出成形系系統可以以生產密密度均勻勻的塑件件，而且且不需要要流道，不不產生毛毛邊和澆澆口廢料料。使用用熱流道道系統(hott ruunneer ssysttemss)可以以達成此此一目標標。熱流流道內尚尚未射進進模穴的的塑料會會維持在在熔融狀狀態，等等充填
15、下下一個塑塑件時再再進入模模穴，所所以不會會變成澆澆口廢料料。熱流流道系統統也稱作作熱歧管管系統(hott maaniffoldd syysteems)或無流流道成形形(ruunneerleess molldinng)。常常用的熱熱流道系系統包括括：絕熱熱式和加加熱式兩兩種。使用用絕熱式式流道(inssulaatedd ruunneers) 的模模具，其其模板有有足夠大大的通道道，於射射出成形形時，接接近流道道壁面塑塑料的絕絕熱效果果加上每每次射出出熔膠之之加熱量量，就足足以維持持熔膠流流路的通通暢，如如圖6-6(aa)所示示。加熱熱式流道道(heeateed rrunnnerss)系統統有內
16、部部加熱與與外部加加熱兩種種設計。內內部加熱熱式如圖圖6-66(b)，由內內部的熱熱探針或或魚雷管管加熱，提提供了環環形的流流動通道道。藉由由熔膠的的隔熱作作用可以以減少熱熱量散失失到模具具。外部部加熱式式提供了了內部的的流動通通道，並並由隔熱熱組件與與模具隔隔離以降降低熱損損失，如如圖6-6(cc)。表表5-22列出三三種熱流流道的優優缺點。表6-22 各各種流道道系統之之優缺點點熱流道種種類優 點缺 點絕熱式設計較簡簡單成本較低低 會在澆澆口處產產生不必必要的凝凝固層。 必須以以短週期期時間維維持熔融融狀態。 需要較較長的起起動時間間以到達達穩定的的熔膠溫溫度。 有充填填不均之之問題。內部
17、加熱熱式改善熱分分佈情形形 成本較較高，設設計較複複雜。 應注意意流動平平衡和複複雜的溫溫度控制制。 應考慮慮模具的的不同組組件之間間的熱膨膨脹。外部加熱熱式改善熱分分佈情形形溫度控制制較佳 成本較較高，設設計較複複雜。 應考慮慮不同的的模具組組件之間間的熱膨膨脹。圖6-66 熱熱流道系系統之種種類：(a)絕絕熱式、(b)內內部加熱熱式、和和(c)外部加加熱式。6-2 流道道平衡如果果可能的的話，應應使用自自然平衡衡流道系系統來平平衡進入入模穴的的熔膠流流動。讓讓熔膠平平衡地流流入模穴穴是高品品質塑件件之先決決條件，藉由改改變流道道的尺寸寸與長度度可以達達成自然然平衡的的流道系系統。假假如無法
18、法達成自自然平衡衡之流道道系統，可可以改用用人工平平衡流道道系統，經經由改變變澆口尺尺寸獲得得相似的的平衡充充填，但但是會顯顯著地影影響澆口口的冷凝凝時間，進進一步影影響塑件件的均質質。應用用模流分分析軟體體的流道道平衡工工具，可可以使人人工平衡衡流道系系統變得得更節省省時間和和成本，並並且獲得得平衡充充填的塑塑件，參參閱圖66-7。圖6-77 人人工平衡衡流道系系統之成成形塑件件要平平衡流道道系統，促促成熔膠膠流向距距離豎澆澆道最遙遙遠的模模穴，可可以縮減減充填其其他模穴穴的流道道口徑。但但必須注注意到，太太小的流流道口徑徑可能使使流道內內的熔膠膠提前凝凝固，造造成短射射；另一一方面，小小口
19、徑流流道會增增加剪切切熱，使使熔膠黏黏滯性降降低，造造成更快快速的充充填。此此外，應應該牢記記非標準準規格的的流道口口徑會增增加模具具的製作作成本與與維修成成本。人工工平衡流流道系統統有可能能因為塑塑料差異異就射出出不同品品質的塑塑件，所所以需要要更嚴謹謹地控制制成形條條件。只只要成形形件稍有有變化，充充填模式式就可能能改變，造造成不平平衡的充充填。在流流道設計計的最終終階段，模流分析軟體可以協助確認流動速率對於流道系統設計的敏感度，並且決定適當的成形條件。例如，使用魚骨形流道系統時，不同的進澆速率會造成不同充填模式。一般而言，低進澆速率將先充飽遠離豎澆道的模穴；高進澆速率則先充飽靠近豎澆道的
20、模穴。原因在於低進澆速率的熔膠流動到第一個澆口時，會因流動阻力而流向流道的其他部分，等到流道系統內充滿熔膠之後，上游的第一個澆口因部分熔膠凝固而產生較大的流動阻力，於是，下游的模穴較先充飽，如圖6-8所示。圖6-88 使使用不同同射出速速度之不不平衡流流道系統統的流動動模式6-2-1 流道設設計規則則流道道設計對對於塑件件品質與與產能有有絕對的的影響，本本節之流流道設計計規則提提供了流流道設計計的基本本規範。(1) 在流道尺尺寸方面面，流道道截面面面積不應應該小於於豎澆道道截面面面積，以以便熔膠膠可以快快速流到到澆口區區域。但但是必須須注意不不要使用用太大口口徑的流流道，才才能夠降降低廢料料量
21、。選選擇冷流流道口徑徑應考慮慮能夠使使用標準準刀具加加工者優優先。對對於大部部分的塑塑料，建建議流道道最小直直徑為 1.55mm（0.006英吋吋）。未未加填充充材料的的塑料之之典型流流道尺寸寸可以參參考表 6-。梯形形流道的的高度與與寬度大大約相等等，而且且每邊各各有 55155的斜角角。(2) 每當流道道有分支支，其分分支流道道的直徑徑應該要要小於主主流道的的直徑，因因為只有有較少量量的熔膠膠會流進進分支。而而且，從從經濟觀觀點而言言，應減減少流道道內的的的熔膠量量，以減減少廢料料。當主主流分流流到個個分支流流道時，主主流道直直徑(ddmaiin)和分支支流道直直徑(ddbraanchh)
22、的關係係為：dmaiindbraanchh(3) 考慮熔膠膠溫度，一一般而言言，小尺尺寸流道道比大尺尺寸流道道為佳，其其可以產產生較大大量的黏黏滯熱，有有效地提提昇熔膠膠溫度，而而不必採採用高溫溫料管。不不當地應應用高溫溫料管可可能會導導致塑膠膠裂解。然然而，小小尺寸流流道系統統有可能能提前凝凝固，造造成短射射。(4) 所有的流流道必須須在交接接處設計計一冷料料井(ccoldd sllug welll)，幫幫助熔膠膠流進流流道系統統和模穴穴。圖66-9顯顯示冷料料井的長長度通常常等於流流道直徑徑。流道道與另一一分支流流道相交交處，通通常在流流道延伸伸處設置置冷料井井。圖6-99 冷冷料井(5)
23、 流道的設設計必須須顧及頂頂出和脫脫模的方方便性，提提供適當當的剖面面和脫模模斜角。對對於大部部份的塑塑料而言言，必須須將流道道表面拋拋光，以以方便熔熔膠流動動和頂出出塑件。加加長的流流道系統統應該採採用多豎豎澆道拉拉桿(mmulttiplle sspruue ppulllerss)和多多重頂出出位置。(6) 設計熱澆澆道系統統時，應應諮詢塑塑料供應應商，以以確定正正確的歧歧管尺寸寸和進澆澆量。6-3 澆口口設計澆口口是熔膠膠流進模模穴處的的小開口口，一個個塑件的的澆口設設計包括括澆口種種類、尺尺寸和位位置。澆澆口設計計受到塑塑件設計計、模具具設計、塑塑件規格格（例如如外觀、公公差、同同軸性）
24、、成成形塑料料、填充充材料、模模板種類類、和經經濟因素素（模具具加工成成本、成成形週期期、允許許之廢料料量等）的的影響。澆澆口設計計對於塑塑件的品品質和產產量的影影響甚鉅鉅。除非非熔膠的的流動長長度超過過實用上上的限制制，而必必須使用用多澆口口系統，否否則最好好採用單單澆口。多多澆口系系統通常常會產生生縫合線線和熔合合線的問問題。單單澆口系系統可以以確保材材料、溫溫度的均均勻分佈佈和均勻勻的保壓壓，以及及較佳的的分子鏈鏈配向性性。雖然然單澆口口系統模模具的最最初加工工成本較較高，但但是廢料料少，塑塑件品質質佳等結結果使其其值回票票價。圖66-100顯示澆澆口尺寸寸的名詞詞。和塑塑件及流流道比較
25、較，澆口口截面通通常很小小，所以以塑件可可以很容容易地去去除澆口口而不會會留下澆澆口痕跡跡。通常常澆口厚厚度大約約是塑件件厚度的的 2/3。由由於澆口口處的塑塑料凝固固可以視視為保壓壓階段的的結束，大大截面的的澆口可可以減少少黏滯熱熱熱，大大截面澆澆口容許許使用較較低進澆澆速度進進澆，使使用較高高的保壓壓壓力進進行較長長時間的的保壓，以以提高塑塑件的材材料密度度。假如如必須考考慮塑件件的外觀觀、低殘殘留應力力和較佳佳尺寸穩穩定性等等因素，就就應該選選用較大大的澆口口。圖6-110 澆口各各個尺寸寸之名稱稱澆口口位置之之選擇，應應該確保保均勻快快速地充充填，而而且將縫縫合線熔合線線和排氣氣孔安排
26、排到最不不影響塑塑件外觀觀或強度度的區域域。另外外，熔膠膠流動的的高壓力力和高流流動速度度使得澆澆口附近近產生極極高的殘殘留應力力，所以以應將澆澆口設置置在遠離離塑件承承受外來來高應力力的區域域。澆口口應遠離離塑件之之薄截面面區域或或肉厚突突然變化化區域，以以避免遲遲滯現象象或產生生凹痕與與空洞。6-3-1 澆口種種類澆口口有許多多類型，根根據去除除澆口方方式方類類可以區區分為人人工去除除式澆口口(maanuaallyy trrimmmed gattes)和自動動去除式式澆口(auttomaaticcallly ttrimmmedd gaatess)。(A) 人工去除除式澆口口人工工去除式式澆
27、口需需要作業業員二次次加工切切除澆口口，其使使用的原原因包括括：澆口太大大，必須須移到模模具外面面再予以以剪除。對於剪切切應力很很敏感的的塑料（例例如PVVC），應應避免採採用自動動去除式式澆口。 來自不不同方向向的熔膠膠同時流流過大的的截面積積，而且且要求纖纖維的配配向性時時，應避避免自動動去除式式澆口。人工去除除式澆口口有下列列形式：直接澆澆口、凸凸片澆口口、邊緣緣澆口、重重疊式澆澆口、扇扇形澆口口、盤狀狀澆口、環環狀澆口口、輻狀狀澆口、和和薄膜澆澆口。(1) 直接澆口口直接接澆口（ddireect gatte）又又稱為豎豎澆道澆澆口（sspruue ggatee）如圖圖6-111，通通常
28、使用用於單模模穴模具具，塑料料以最小小的壓力力降直接接從豎澆澆道填入入模穴。此此類澆口口於剪除除後容易易在塑件件表面留留下澆口口痕跡。直直接澆口口的凝固固受控制制於塑件件肉厚，而而不是澆澆口厚度度。通常常塑件在在接近直直接澆口口區域的的收縮不不大，但但在直接接澆口處處有大量量的收縮縮，結果果造成澆澆口處的的大量拉拉伸應力力。直接澆口口入口端端的直徑徑與射出出機噴嘴嘴直徑有有關係，此此澆口入入口直徑徑必須比比射出機機噴嘴直直徑大 mmm以上。標標準豎澆澆道襯套套具有22.4錐度向向塑件端端開口，因因此，直直接澆口口的長度度控制著著塑件端端的澆口口根部直直徑，此此澆口根根部直徑徑至少要要比塑件件肉
29、厚大大1.55 mmm以上，或或者大約約取塑件件澆口肉肉厚的22倍。直直接澆口口錐角至至少要11，太小小的錐角角可能在在頂出時時使豎澆澆道無法法與豎澆澆道襯套套分離；太大的的錐角則則浪費塑塑料，並並且加長長冷卻時時間。非非標準錐錐角的豎豎澆道加加工成本本較高，卻卻沒有什什麼好處處。圖6-111 直接澆澆口(2) 凸片澆澆口凸片片澆口（ttab gatte）如如圖6-12，通通常使用用於扁平平塑件或或薄塑件件，以減減小模穴穴內的剪剪應力。澆澆口周遭遭的高剪剪應力只只發生在在輔助凸凸片，並並且將於於成形後後剪除。凸凸片澆口口經常應應用於PPC、壓壓克力、SAN和ABS等樹脂的成形。凸片的最小寬度是
30、6.4mm，最小厚度為模穴肉厚的75%。(3) 邊緣澆口口側邊邊澆口（eedgee gaate）又又稱為標標準澆口口（sttanddardd gaate），如如圖6-13所所示，通通常位於於模具的的分模線線上，而而且從塑塑件的側側邊、上上方或下下方充填填。典型型邊緣澆澆口尺寸寸為塑件件厚度的的6%75%，或是是0.446.4 mmm，寬寬度為11.612.7 mmm，澆澆口面長長度不應應超過11.0 mm，最最佳值為為0.55mm。圖6-112 凸片澆澆口圖6-13 邊緣緣澆口(4) 重疊澆口口重疊疊澆口（ooverrlapp gaate）與與邊緣澆澆口類似似，如圖圖6-114所示示，但是是重
31、疊澆澆口與塑塑件側壁壁或表面面有重疊疊。重疊疊澆口通通常用來來防止噴噴流效應應。典型型重疊澆澆口尺寸寸為0.466.4 mm厚厚，1.6112.77 mmm寬。(5) 扇口澆澆口扇形形澆口（ffan gatte）如如圖6-15，是是厚度逐逐漸改變變的寬邊邊澆口，具具有大充充填面積積，可以以讓熔膠膠迅速地地充填大大型塑件件。大型型塑件非非常在乎乎翹曲問問題和尺尺寸的穩穩定性，使使用扇形形澆口可可以讓大大型塑件件的熔膠膠波前均均勻地充充填模穴穴。扇形形澆口的的寬度和和厚度具具有錐度度，並且且要維持持固定的的熔膠波波前面積積，以確確保固定定的熔膠膠速度，讓讓熔膠在在整個澆澆口的寬寬邊以相相同壓力力進
32、行充充填。如如同其他他的人工工去除式式澆口，扇扇形澆口口的最大大厚度不不超過塑塑件的肉肉厚的775。典典型的扇扇形澆口口厚度為為0.22511.6 mm，寬寬度從66.4mm到模模穴側邊邊長度的的25%。(6) 盤狀澆澆口盤狀澆口口（diisk gatte）又又稱為薄薄膜澆口口（diiaphhraggm ggatee），如如圖6-16所所示，常常用在內內側有開開口的圓圓柱體或或圓形，並並且需要要高度同同軸性的的塑件，或或是不容容許有縫縫合線的的塑件。基基本上，盤盤狀澆口口是在塑塑件的內內緣使用用毛邊狀狀的澆口口，熔膠膠從同軸軸的豎澆澆道充填填進入模模穴，很很容易獲獲得熔膠膠均勻流流動的塑塑件。
33、盤盤狀澆口口厚度通通常是00.2551.27mmm。圖6-114 重疊澆澆口 圖66-155 扇扇口澆口口(7) 環狀澆澆口環狀狀澆口（rringg gaate）如如圖6-17，也也應用於於圓柱體體或圓形形塑件，塑塑料先沿沿著模心心環繞，然然後再沿沿著圓管管向下充充填。環環狀澆口口並不適適用在所所有的塑塑件。環環狀澆口口的厚度度通常為為0.22511.6mmm。圖6-116 盤狀澆澆口 圖66-177 環環狀澆口口(8) 輻狀澆澆口輻狀狀澆口（sspokke ggatee）如圖圖6-118，也也稱為四四點澆口口(foour-poiint gatte)或或者十字字澆口(crooss gatte)
34、，它它適用於於管狀塑塑件，具具有容易易去除澆澆口和節節省塑料料的優點點。但是是可能會會造成縫縫合線，也也無法獲獲得完美美的真圓圓度。輻輻狀澆口口通常是是0.884.8mmm厚，1.666.4mmm寬。(9) 薄膜澆澆口薄膜膜澆口（ffilmm gaate）如如圖6-19，又又稱為毛毛邊澆口口（fllashh gaate），薄薄膜澆口口與環狀狀澆口類類似，但但使用於於邊緣平平直的塑塑件，它它具有平平直的澆澆口，澆澆口寬度度可以跨跨接整個個模穴邊邊緣或是是部份的的模穴。薄薄膜澆口口適用於於壓克力力塑件，而而且常常常用在又又大又平平整的塑塑件，以以保持最最小量的的翹曲。薄薄膜澆口口尺寸很很小，厚厚度
35、大約約是0.250.663mmm，寬度度大約為為0.663mmm。圖6-118 輻狀澆澆口 圖66-199 薄薄膜澆口口(B) 自動式式去除式式澆口自動動去除式式澆口與與模具動動作配合合，在頂頂出塑件件時剪斷斷澆口。它它們應用用於：避免去除除澆口的的二次加加工。維持均一一的週期期時間使澆口痕痕跡最小小化。自動去除除式澆口口包括下下列各類類型：針針狀澆口口、潛式式澆口、熱熱流道澆澆口、和和閥澆口口。(1) 針狀澆口口針狀澆口口（piin ggatee）如圖圖6-220，通通常應用用於三板板模，其其流道系系統位於於模板的的一組分分模線上上，塑件件模穴接接在主要要分模線線上。具具有倒錐錐角的澆澆口在
36、平平行於模模板運動動方向穿穿透中間間模板。當當打開模模穴主分分模線時時，針狀狀澆口的的小直徑徑端從塑塑件撕離離，再打打開流道道分模線線即可頂頂出流道道廢料。此此系統也也可以先先打開流流道分模模線，再再使用輔輔具撕下下流道廢廢料。針針狀澆口口最常使使用在單單一塑件件多點進進澆，以以確保對對稱的充充填，或或是縮短短流道長長度以確確保整個個塑件的的保壓操操作。典典型的針針狀澆口口的直徑徑 0.251.66mm。(2) 潛式澆澆口潛式式澆口（ssubmmariine gatte）或或稱為隧隧道澆口口（tuunneel ggatee）、鑿鑿子澆口口（chhiseel ggatee），如如圖6-21所所示
37、，使使用於兩兩板模，在在分模線線以下，流流道末端端與模穴穴之間加加工一傾傾斜之錐錐狀隧道道。於頂頂出塑件件和流道道時，澆澆口會與與塑件分分離。典典型的潛潛式澆口口直徑為為0.2252.00mm，澆澆口由粗粗變細，直直到成為為球狀端端點。假假如塑件件的非功功能區具具有大直直徑的針針狀特徵徵，可以以將它與與潛式澆澆口連接接，以減減低加工工成本。假假如針狀狀特徵發發生在隱隱藏面，亦亦可以不不將他去去除。將將多重潛潛式澆口口設計在在圓柱體體的內面面，可以以取代盤盤狀澆口口，並且且具備自自動去除除澆口的的功能，其其獲得塑塑件的外外圍真圓圓度雖然然比盤狀狀澆口塑塑件的真真圓度差差，但通通常也還還可以接接受
38、。圖6-220 針狀澆澆口 圖6-21 潛式式澆口(3) 熱流道道澆口熱流流道澆口口（hoot-rrunnner gatte）或或稱為熱熱探針澆澆口（hhot-proobe gatte），如如圖6-22所所示，通通常從電電熱式豎豎澆道和和加熱流流道直接接傳送熔熔膠進入入模穴，以以產生無無流道的的塑件。其其保壓週週期受控控制於塑塑件澆口口附近的的凝固情情形。當當模板打打開時，相相當高溫溫的塑料料將自模模穴撕開開。(4) 閥式澆澆口閥式式澆口（vvalvve ggatee）如圖圖6-223，在在熱流道道澆口內內增加一一針桿，以以便在澆澆口凝固固之前關關閉澆口口。它可可以應用用在較大大的澆口口而不會
39、會產生澆澆口痕跡跡。因為為保壓週週期受控控於針桿桿，閥式式澆口可可以得到到較佳的的保壓週週期和較較穩定的的塑件品品質。圖6-222 熱流道道澆口 圖6-23 閥式式澆口6-3-2 澆口設設計原則則設計計恰當的的澆口可可以均勻勻迅速、單單一方向向地傳送送熔膠以以充填模模穴，並並且獲得得適當的的凝固時時間來冷冷卻塑件件。澆口口應該射射在非功功能區、非非外觀區區等適當當位置。澆口設置在塑件的最厚部位，讓塑料從厚區流向薄區，有助於獲得良好的流動路徑和保壓路徑。將澆口位置應設置在塑件中央，可以使熔膠流動到塑件的各個極端位置都有相同的流動長度。不適當的的澆口位位置常造造成一些些問題，應應牢記在在心。澆口的
40、的位置必必須讓模模穴內的的氣體於於射出成成形時逃逃逸出，否否則將會會造成短短射、包包風、燒燒焦痕跡跡、或是是在澆口口處貯積積高壓力力。澆口口位置與與尺寸的的設計也也應該要要避免噴噴射流現現象，加加大澆口口或者改改善澆口口位置使使熔膠衝衝擊模壁壁，可以以改善噴噴射流現現象。對稱的的塑件應應使用對對稱的澆澆口，以以維持對對稱性。假假如流動動路徑不不對稱，會會使塑件件的部份份區域先先完成充充填、保保壓、冷冷卻，最最後造成成不均勻勻的收縮縮和翹曲曲。假如如選擇的的澆口位位置無法法避免讓讓塑件產產生縫合合線或熔熔合線，應應該將澆澆口移到到非功能能區、非非外觀區區等位置置。澆口口凝固時時間是模模穴進行行保
41、壓的的最終有有效時間間。太小小的澆口口使得最最慢凝固固的部位位發生在在塑件內內部，而而不是發發生在澆澆口，甚甚至澆口口可能於於解除保保壓之後後才凝固固，使熔熔膠從塑塑件逆流流到流道道系統。良良好設計計的澆口口必須防防止熔膠膠逆流。設計計初期應應該使用用較小尺尺寸的澆澆口，必必要時，還還可以將將澆口加加大。正正常的澆澆口厚度度(gaate thiicknnesss)是澆澆口處塑塑件肉厚厚的500800%。人人工去除除式澆口口偶而會會與塑件件肉厚相相同，自自動去除除式澆口口厚度一一般都小小於塑件件肉厚的的80%，以避避免剪除除澆口造造成塑件件變形。針針狀澆口口和潛式式澆口的的末端直直徑一般般約0.
42、252.00mm（0.00100.088英吋）。澆澆口長度度短越好好，以減減少澆口口區的壓壓力降，適適當澆口口長度從從 11.55mm（0.00400.066英吋）。添加加纖維的的塑料需需要使用用較大的的澆口，以以防止通通過澆口口的纖維維斷裂。潛潛式澆口口和針狀狀澆口從從等小尺尺寸的澆澆口可能能損傷添添加纖維維，邊緣緣澆口等等能夠產產生均勻勻充填模模式的澆澆口可以以產生均均勻纖維維配向性性的塑件件。射出成形形的數值值模擬分分析是用用來比較較不同澆澆口設計計的效果果之有效效工具。6-4 設計計範例本單元說說明模流流分析軟軟體在塑塑膠工業業之不同同層面的的功用，以以及使用用軟體的的策略，俾俾使得設
43、設計觀念念與物理理概念能能夠付諸諸實施。本本單元討討論的主主題包括括射出壓壓力、充充填模式式、熔膠膠波前速速度、流流道設計計與平衡衡，和澆澆口設計計。本單元融融入塑膠膠射出成成形的設設計概念念於各步步驟，應應用C-molld的PProccesss Soluutioon進行行模擬分分析。第第一階段段使用CC-moold Filllinng EEZ（簡簡易充填填）分析析初始的的設計和和決定澆澆口位置置與螺桿桿速度曲曲線，第第二階段段使用CC-moold Filllinng aand Postt FFilllingg （充充填與後後充填）分分析，更更詳細地地選擇的的材料、塑塑件設計計、模具具設計和和
44、成形條條件。6-4-1 階段一一：C-molld FFilllingg EZZ簡易充充填模擬擬分析C-moold Filllinng EEZ執行行等溫條條件下的的三維牛牛頓流體體之模穴穴充填模模擬。FFilllingg EZZ應用在在塑件、澆澆口及成成形條件件的先期期設計，每每次模擬擬改變一一組設計計參數以以觀察其其對於充充填結果果的影響響，最終終目的在在於決最最佳澆口口位置和和最佳螺螺桿速度度曲線。已知條件件：原始始產品設設計。目 的：決定最最適當之之澆口位位置和最最佳射出出速度曲曲線。設計規範範：以最最短的流流動長度度和最低低的射出出壓力產產生一均均勻的充充填模式式。維持固定定的熔膠膠波前
45、速速度，使使塑件性性質差異異降到最最低。設計1：扇形澆澆口，固固定射出出速度之之設定，執執行Fiilliing EZ分分析。觀察結果果1.11：從熔熔膠波前前圖得知知其最長長的流動動長度大大約等於於塑件長長度。太太長的流流動長度度導致需需要較高高的射出出壓力充充填模穴穴。圖6-224 流動長長度太長長，需要要高射出出壓力充充填模穴穴。觀察結果果1.22：固定定射出速速度（亦亦即固定定容積流流動速率率）造成成隨MFFA而變變化的MMFV。變變化之MMFV導導致塑件件表面的的分子鏈鏈纖維維配向性性差異，可可能造成成不同的的收縮與與翹曲。圖6-225 熔膠波波前具有有不同的的流動速速度設計2：將澆口口移側塑