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1、排气系统设计第1页，本讲稿共20页教学内容与重难点教学内容与重难点v基本内容：基本内容：1.1.排气系统的作用；排气系统的作用；2.2.模具中气体产生的原因；模具中气体产生的原因；3.3.排气系统的设计。排气系统的设计。v教学重点与难点：教学重点与难点：排气系统的位置、尺寸和排气方排气系统的位置、尺寸和排气方式的选择。式的选择。第2页，本讲稿共20页第六节第六节排气系统设计排气系统设计v闭合的模具型腔与外界相通吗？闭合的模具型腔与外界相通吗？第3页，本讲稿共20页v闭合的模具型腔与外界的联系有两个通道：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一是浇注系统，即
2、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。型腔与大气连通的气体通道。v排气系统的作用：排出模具型腔中的气体。排气系统的作用：排出模具型腔中的气体。v排气系统的作用是什么？排气系统的作用是什么？v模具型腔中的气体不能及时排出对制品有影响模具型腔中的气体不能及时排出对制品有影响吗？吗？第4页，本讲稿共20页排气不良的危害排气不良的危害1.积存的气体产生反向压力而降低冲模速度，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阻碍塑料熔体正常快速充模模2.气体受压，体积缩小而产生高温会导致塑件局部碳化或烧焦（
3、褐色斑纹）；气体受压，体积缩小而产生高温会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、注射在充模速度大、温度高、物料黏度低、注射压压力大和塑料力大和塑料过过厚的情厚的情况下，气体会浸入塑件内部，造成气孔、况下，气体会浸入塑件内部，造成气孔、组织组织疏松等缺陷。疏松等缺陷。v型腔中气体从哪里来的呢？型腔中气体从哪里来的呢？第5页，本讲稿共20页v型腔和浇注系统中存在空气型腔和浇注系统中存在空气v塑料原料中含有水分，在注射温度下蒸发塑料原料中含有水分，在注射温度下蒸发v塑料分解产生气体塑料分解产生气体v塑料中某些添加剂挥发或化学反应生成气体塑料中某些添加剂挥发或化学反
4、应生成气体模内气体来源模内气体来源第6页，本讲稿共20页v充模时，没有排气系统充模时，没有排气系统，模内气体无法排出，在，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、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；融合不良、烧焦等制品缺陷；v开模时，没有排气系统开模时，没有排气系统，气体无法进入模内，气体无法进入模内，将会使型腔内形成负压，导致开模、脱模困将会使型腔内形成负压，导致开模、脱模困难，损伤制件。难，损伤制件。v所以，进行型腔总体结构设计时必须同时考虑排所以，进行型腔总体结构设计时必须同时考虑排气系统。气系统。排气系统设计主要涉及位置、尺寸、实排
5、气系统设计主要涉及位置、尺寸、实施方式等。分述如下：施方式等。分述如下：第7页，本讲稿共20页1.1.排气系统位置排气系统位置v排气系统的位置，排气系统的位置，依据依据由型腔结构和进浇点位置决定由型腔结构和进浇点位置决定的物料的物料充模顺序确定充模顺序确定。v为有效排除模腔内的气体，排气系统的为有效排除模腔内的气体，排气系统的入口入口位置（即位置（即排气系统在型腔内的开口）排气系统在型腔内的开口）必须设在充模料流的汇集处必须设在充模料流的汇集处（料流末端）。（料流末端）。v排气系统的排气系统的出口出口位置可根据模具结构灵活安排，但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
6、出口不要正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。出时，可能造成的工伤事故。第8页，本讲稿共20页v排排气气系系统统既既要要保保证证模模腔腔内内的的气气体体在在充充模模时时间间内内顺顺利利排排出出又又要要防防止止物物料料进进入入排排气气通通道道造造成成制制品品飞飞边边或或气气路路堵堵塞。所以，塞。所以，排气系统入口处的截面尺寸非常关键排气系统入口处的截面尺寸非常关键。v为为满满足足上上述述要要求求，排排气气系系统统入入口口断断面面通通常常设设计计成成深深宽宽比比（h/wh/w）
7、较较大大的的缝缝隙隙，缝缝隙隙深深度度（排排气气间间隙隙或或排排气气槽槽深深度度）h h，以以小小于于入入模模物物料料的的溢溢边边值值为为限限，一一般般取取0.020.020.05mm0.05mm；缝缝隙隙宽宽度度w w，根根据据缝缝隙隙深深度度h h及及在在充充模模时时间间内内排排出出模模腔腔内内气气体体所所需需的的排排气气通通道道截截面面积积A A确定（确定（wA/hwA/h）。）。2.2.排气系统尺寸排气系统尺寸第9页，本讲稿共20页v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
8、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。第10页，本讲稿共20页v模具型腔排气方式主要有以下几种，模具型腔排气方式主要有以下几种，（1 1）利用分型面间隙排气。）利用分型面间隙排气。（2 2）设排气槽。）设排气槽。（3 3）利用成型零件配合间隙排气。）利用成型零件配合间隙排气。（4 4）专设排气系统。）专设排气系统。v设设计计时时可可根根据据型型腔腔大大小小、结结构构、充充模模顺顺序序等等具具体体情情况况选择一种或几种结合使用。选择一种或几种结合使用。3.3.常用排气方式常用排气方式第11页，本
9、讲稿共20页v机机械械加加工工制制成成的的模模板板不不可可能能绝绝对对平平整整，分分型型面面闭闭合合时时也也就就不不可可能能绝绝对对严严密密，总总会会存存在在微微小小间间隙隙。我我们们可可以以利利用用模模板板不不平平度度误误差差机机表表面面粗粗糙糙度度造造成成的这种微小的合模间隙作为型腔的排气系统。的这种微小的合模间隙作为型腔的排气系统。v对对于于型型腔腔容容积积较较小小的的中中小小型型模模具具，利利用用分分型型面面（合合模模间间隙隙）排排气气效效果果较较好好。这这是是最最简简便便的的排排气气方方式式，无无需需专专门门设设计计加加工工，只只要要考考虑虑充充模模顺顺序序，保证料流末端在分型面上即
10、可。保证料流末端在分型面上即可。（1）利用分型面间隙排气利用分型面间隙排气第12页，本讲稿共20页第13页，本讲稿共20页（2）设排气槽设排气槽v因为合模间隙很小，在强大的合模力作用下，模因为合模间隙很小，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型腔容积较大的模具，仅仅利用合模间隙排气，排气，仅仅利用合模间隙排气，排气速率一般达不到要求。这时速率一般达不到要求。这时需要专门开设排气槽需要专门开设排气槽。v排气槽通常是开设在分型面上的浅而宽的扁沟槽，一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，
11、另一端通过导气槽或导气孔通到模外端与型腔连通，另一端通过导气槽或导气孔通到模外（见下图）。（见下图）。v为便于修整可能产生的飞边，排气槽多开设在分型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。面凹模一侧。第14页，本讲稿共20页排气槽尺寸第15页，本讲稿共20页槽的间隙一般为30至50mm第16页，本讲稿共20页v当当由由于于型型腔腔结结构构限限制制充充模模料料流流末末端端不不在在分分型型面面上上时时，可可利用成型零件间的配合间隙排气。利用成型零件间的配合间隙排气。v构构成成型型腔腔的的成成型型零零件件中中的的某某些些零零件件，如如顶顶杆杆、顶顶管管、活活动动成成型型零零件件等等，
12、与与型型腔腔或或型型芯芯之之间间多多采采用用间间隙隙配配合合，配配合间隙较大，若将其设计在料流末端，可兼起排气作用。合间隙较大，若将其设计在料流末端，可兼起排气作用。v此此时时也也可可不不专专设设排排气气系系统统。当当排排气气速速率率不不能能满满足足要要求求时时，可可在在相相应应零零件件上上设设置置排排气气结结构构，增增大大排排气气速速率（参见下图）。率（参见下图）。（3）利用成型零件配合间隙排气）利用成型零件配合间隙排气第17页，本讲稿共20页成型零件配合间隙排气第18页，本讲稿共20页v当当充充模模料料流流末末端端不不在在分分型型面面上上，又又没没有有配配合合间间隙隙可可用用时时，一一般般
13、难难以以开开设排气槽。设排气槽。v此此时时可可在在与与料料流流末末端端接接触触的的成成型型零零件件上上镶镶嵌嵌可可透透气气的的烧烧结结金金属属块块，并并用用排排气气孔孔与与外外界界或或真真空空系系统统连连通通，构成排气系统。构成排气系统。（4）专设排气系统）专设排气系统第19页，本讲稿共20页小小 结结排气系统设计主要考虑：排气系统设计主要考虑：v位置：一般设在料流的末端。位置：一般设在料流的末端。v尺寸：排气而不漏料。尺寸：排气而不漏料。v实施方式：实施方式：（1 1）利用分型面间隙排气。）利用分型面间隙排气。（2 2）设排气槽。）设排气槽。（3 3）利用成型零件配合间隙排气。）利用成型零件配合间隙排气。（4 4）专设排气系统。）专设排气系统。第20页，本讲稿共20页