排气系统设计

1、排气系统的设计,教学内容与重难点,基本内容： 1.排气系统的作用； 2.模具中气体产生的原因； 3.排气系统的设计。 教学重点与难点： 排气系统的位置、尺寸和排气方式的选择。,第六节 排气系统设计,闭合的模具型腔与外界相通吗？,闭合的模具型腔与外界的联系有两个通道：一是浇注系统，即型腔与注射机料筒联系的物料通道；另一个就是模具的排气系统，即型腔与大气连通的气体通道。,排气系统的作用：排出模具型腔中的气体。,排气系统的作用是什么？,模具型腔中的气体不能及时排出对制品有影响吗？,排气不良的危害 1.积存的气体产生反向压力而降低冲模速度，阻碍塑料熔体正常快速充模 2. 气体受压，体积缩小而产生高温会

2、导致塑件局部碳化或烧焦（褐色斑纹）； 3.在充模速度大、温度高、物料黏度低、注射压力大和塑料过厚的情况下，气体会浸入塑件内部，造成气孔、组织疏松等缺陷。,型腔中气体从哪里来的呢？,型腔和浇注系统中存在空气 塑料原料中含有水分，在注射温度下蒸发 塑料分解产生气体 塑料中某些添加剂挥发或化学反应生成气体,模内气体来源,充模时，没有排气系统，模内气体无法排出，在型腔内形成高压气团（气阻），因而造成缺料、融合不良、烧焦等制品缺陷； 开模时，没有排气系统，气体无法进入模内，将会使型腔内形成负压，导致开模、脱模困难，损伤制件。 所以，进行型腔总体结构设计时必须同时考虑排气系统。,排气系统设计主要涉及位置、

3、尺寸、实施方式等。分述如下：,1.排气系统位置,排气系统的位置，依据由型腔结构和进浇点位置决定的物料充模顺序确定。 为有效排除模腔内的气体，排气系统的入口位置（即排气系统在型腔内的开口）必须设在充模料流的汇集处（料流末端）。 排气系统的出口位置可根据模具结构灵活安排，但应注意采用排气槽等大截面排气系统时出口不要正对操作者，以避免因工艺波动导致高温高压熔体喷出时，可能造成的工伤事故。,排气系统既要保证模腔内的气体在充模时间内顺利排出又要防止物料进入排气通道造成制品飞边或气路堵塞。所以，排气系统入口处的截面尺寸非常关键。 为满足上述要求，排气系统入口断面通常设计成深宽比（h/w）较大的缝隙，缝隙深

4、度（排气间隙或排气槽深度）h，以小于入模物料的溢边值为限，一般取0.020.05mm；缝隙宽度w，根据缝隙深度h及在充模时间内排出模腔内气体所需的排气通道截面积A确定（wA/h）。,2.排气系统尺寸,排气通道截面积A产下式计算 ： A=0.05V/n 式中：A排气通道截面积，mm2； V型腔及浇注系统总容积，cm3； n排气槽的数量 说明：溢边值即物料能流入的最小缝隙，成型用物料的溢边值取决于由物料特性和工艺条件决定的物料流动性，流动性越好，溢边值越小。常用塑料、常规成型条件下的溢边值如下表所示。,模具型腔排气方式主要有以下几种， （1）利用分型面间隙排气。 （2）设排气槽。 （3）利用成型零

5、件配合间隙排气。 （4）专设排气系统。 设计时可根据型腔大小、结构、充模顺序等具体情况选择一种或几种结合使用。,3.常用排气方式,机械加工制成的模板不可能绝对平整，分型面闭合时也就不可能绝对严密，总会存在微小间隙。我们可以利用模板不平度误差机表面粗糙度造成的这种微小的合模间隙作为型腔的排气系统。 对于型腔容积较小的中小型模具，利用分型面（合模间隙）排气效果较好。这是最简便的排气方式，无需专门设计加工，只要考虑充模顺序，保证料流末端在分型面上即可。,（1） 利用分型面间隙排气,（2） 设排气槽,因为合模间隙很小，在强大的合模力作用下，模板产生一定的变形，合模间隙更小。所以，对于型腔容积较大的模具

6、，仅仅利用合模间隙排气，排气速率一般达不到要求。这时需要专门开设排气槽。 排气槽通常是开设在分型面上的浅而宽的扁沟槽，一端与型腔连通，另一端通过导气槽或导气孔通到模外（见下图）。 为便于修整可能产生的飞边，排气槽多开设在分型面凹模一侧。,排气槽尺寸,槽的间隙一般为30至50mm,当由于型腔结构限制充模料流末端不在分型面上时，可利用成型零件间的配合间隙排气。 构成型腔的成型零件中的某些零件，如顶杆、顶管、活动成型零件等，与型腔或型芯之间多采用间隙配合，配合间隙较大，若将其设计在料流末端，可兼起排气作用。 此时也可不专设排气系统。当排气速率不能满足要求时，可在相应零件上设置排气结构，增大排气速率（参见下图）。,（3）利用成型零件配合间隙排气,成型零件配合间隙排气,当充模料流末端不在分型面上，又没有配合间隙可用时，一般难以开设排气槽。 此时可在与料流末端接触的成型零件上镶嵌可透气的烧结金属块，并用排气孔与外界或真空系统连通，构成排气系统。,（4）专设排气