排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)

排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)第1頁，共20頁，2023年，2月20日，星期一教學(xué)內(nèi)容與重難點(diǎn)基本內(nèi)容：

1.排氣系統(tǒng)的作用；

2.模具中氣體產(chǎn)生的原因；

3.排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：排氣系統(tǒng)的位置、尺寸和排氣方式的選擇。第2頁，共20頁，2023年，2月20日，星期一第六節(jié)排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)閉合的模具型腔與外界相通嗎？第3頁，共20頁，2023年，2月20日，星期一閉合的模具型腔與外界的聯(lián)系有兩個(gè)通道：一是澆注系統(tǒng)，即型腔與注射機(jī)料筒聯(lián)系的物料通道；另一個(gè)就是模具的排氣系統(tǒng)，即型腔與大氣連通的氣體通道。排氣系統(tǒng)的作用：排出模具型腔中的氣體。排氣系統(tǒng)的作用是什么？模具型腔中的氣體不能及時(shí)排出對(duì)制品有影響嗎？第4頁，共20頁，2023年，2月20日，星期一排氣不良的危害1.積存的氣體產(chǎn)生反向壓力而降低沖模速度，阻礙塑料熔體正?？焖俪淠?.氣體受壓，體積縮小而產(chǎn)生高溫會(huì)導(dǎo)致塑件局部碳化或燒焦（褐色斑紋）；3.在充模速度大、溫度高、物料黏度低、注射壓力大和塑料過厚的情況下，氣體會(huì)浸入塑件內(nèi)部，造成氣孔、組織疏松等缺陷。型腔中氣體從哪里來的呢？第5頁，共20頁，2023年，2月20日，星期一型腔和澆注系統(tǒng)中存在空氣塑料原料中含有水分，在注射溫度下蒸發(fā)塑料分解產(chǎn)生氣體塑料中某些添加劑揮發(fā)或化學(xué)反應(yīng)生成氣體模內(nèi)氣體來源第6頁，共20頁，2023年，2月20日，星期一充模時(shí)，沒有排氣系統(tǒng)，模內(nèi)氣體無法排出，在型腔內(nèi)形成高壓氣團(tuán)（氣阻），因而造成缺料、融合不良、燒焦等制品缺陷；開模時(shí)，沒有排氣系統(tǒng)，氣體無法進(jìn)入模內(nèi)，將會(huì)使型腔內(nèi)形成負(fù)壓，導(dǎo)致開模、脫模困難，損傷制件。所以，進(jìn)行型腔總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)必須同時(shí)考慮排氣系統(tǒng)。排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要涉及位置、尺寸、實(shí)施方式等。分述如下：第7頁，共20頁，2023年，2月20日，星期一1.排氣系統(tǒng)位置排氣系統(tǒng)的位置，依據(jù)由型腔結(jié)構(gòu)和進(jìn)澆點(diǎn)位置決定的物料充模順序確定。為有效排除模腔內(nèi)的氣體，排氣系統(tǒng)的入口位置（即排氣系統(tǒng)在型腔內(nèi)的開口）必須設(shè)在充模料流的匯集處（料流末端）。排氣系統(tǒng)的出口位置可根據(jù)模具結(jié)構(gòu)靈活安排，但應(yīng)注意采用排氣槽等大截面排氣系統(tǒng)時(shí)出口不要正對(duì)操作者，以避免因工藝波動(dòng)導(dǎo)致高溫高壓熔體噴出時(shí)，可能造成的工傷事故。第8頁，共20頁，2023年，2月20日，星期一排氣系統(tǒng)既要保證模腔內(nèi)的氣體在充模時(shí)間內(nèi)順利排出又要防止物料進(jìn)入排氣通道造成制品飛邊或氣路堵塞。所以，排氣系統(tǒng)入口處的截面尺寸非常關(guān)鍵。為滿足上述要求，排氣系統(tǒng)入口斷面通常設(shè)計(jì)成深寬比（h/w）較大的縫隙，縫隙深度（排氣間隙或排氣槽深度）h，以小于入模物料的溢邊值為限，一般取0.02–0.05mm；縫隙寬度w，根據(jù)縫隙深度h及在充模時(shí)間內(nèi)排出模腔內(nèi)氣體所需的排氣通道截面積A確定（w≥A/h）。2.排氣系統(tǒng)尺寸第9頁，共20頁，2023年，2月20日，星期一排氣通道截面積A產(chǎn)下式計(jì)算：A=0.05V/n

式中：A——排氣通道截面積，mm2；

V——型腔及澆注系統(tǒng)總?cè)莘e，cm3；

n——排氣槽的數(shù)量

[說明：溢邊值即物料能流入的最小縫隙，成型用物料的溢邊值取決于由物料特性和工藝條件決定的物料流動(dòng)性，流動(dòng)性越好，溢邊值越小。常用塑料、常規(guī)成型條件下的溢邊值如下表所示。]第10頁，共20頁，2023年，2月20日，星期一模具型腔排氣方式主要有以下幾種，（1）利用分型面間隙排氣。（2）設(shè)排氣槽。（3）利用成型零件配合間隙排氣。（4）專設(shè)排氣系統(tǒng)。設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)型腔大小、結(jié)構(gòu)、充模順序等具體情況選擇一種或幾種結(jié)合使用。3.常用排氣方式第11頁，共20頁，2023年，2月20日，星期一機(jī)械加工制成的模板不可能絕對(duì)平整，分型面閉合時(shí)也就不可能絕對(duì)嚴(yán)密，總會(huì)存在微小間隙。我們可以利用模板不平度誤差機(jī)表面粗糙度造成的這種微小的合模間隙作為型腔的排氣系統(tǒng)。對(duì)于型腔容積較小的中小型模具，利用分型面（合模間隙）排氣效果較好。這是最簡便的排氣方式，無需專門設(shè)計(jì)加工，只要考慮充模順序，保證料流末端在分型面上即可。（1）

利用分型面間隙排氣第12頁，共20頁，2023年，2月20日，星期一第13頁，共20頁，2023年，2月20日，星期一（2）設(shè)排氣槽因?yàn)楹夏ｉg隙很小，在強(qiáng)大的合模力作用下，模板產(chǎn)生一定的變形，合模間隙更小。所以，對(duì)于型腔容積較大的模具，僅僅利用合模間隙排氣，排氣速率一般達(dá)不到要求。這時(shí)需要專門開設(shè)排氣槽。排氣槽通常是開設(shè)在分型面上的淺而寬的扁溝槽，一端與型腔連通，另一端通過導(dǎo)氣槽或?qū)饪淄ǖ侥Ｍ猓ㄒ娤聢D）。為便于修整可能產(chǎn)生的飛邊，排氣槽多開設(shè)在分型面凹模一側(cè)。第14頁，共20頁，2023年，2月20日，星期一排氣槽尺寸第15頁，共20頁，2023年，2月20日，星期一槽的間隙一般為30至50mm﹔第16頁，共20頁，2023年，2月20日，星期一當(dāng)由于型腔結(jié)構(gòu)限制充模料流末端不在分型面上時(shí)，可利用成型零件間的配合間隙排氣。構(gòu)成型腔的成型零件中的某些零件，如頂桿、頂管、活動(dòng)成型零件等，與型腔或型芯之間多采用間隙配合，配合間隙較大，若將其設(shè)計(jì)在料流末端，可兼起排氣作用。此時(shí)也可不專設(shè)排氣系統(tǒng)。當(dāng)排氣速率不能滿足要求時(shí)，可在相應(yīng)零件上設(shè)置排氣結(jié)構(gòu)，增大排氣速率（參見下圖）。（3）利用成型零件配合間隙排氣第17頁，共20頁，2023年，2月20日，星期一成型零件配合間隙排氣第18頁，共20頁，2023年，2月20日，星期一當(dāng)充模料流末端不在分型面上，又沒有配合間隙可用時(shí)，一般難以開設(shè)排氣槽。此時(shí)可在與料流末端接觸的成型零件上鑲嵌可透氣的燒結(jié)金屬塊，并用排氣孔與外界或真空系統(tǒng)連通，構(gòu)成排氣系統(tǒng)。（4）專設(shè)排氣系統(tǒng)第19頁，共20頁，2023年，2月20日，星期一小結(jié)排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要考慮：位置：一般設(shè)在料流的末