模具设计分享——塑胶模具排气系统的设计

排气系统在模具中的地位是相当重要的，虽然排气系统的设计并不复杂，但它对模具的正常注塑却起到至关重要的作用。排气，就是在注塑灌胶时能让模具内的气体排出来，其示范图如图3.130所示。

当开始注塑时，流胶从入水口流进模具型腔，当流到A点时，从A点到C点的这段空气再也无法排出去了，变成了“死气”、“困气”。当流胶继续流进时，则空气在压力的作用下被压缩。当空气被不断地被压缩时，温度在不断升高，反压力会不断地增大，使得升起来的温度足够烧焦塑料。再者，无论加多大的压力，都不能把这些被困死的空气压缩为零。也就是说，无论注塑机增加多大的注塑压力都永远无法使流胶流到C点，即产品的尺寸是不准确的，对高精度要求的产品，是绝对不允许的。这就是“死气”、“困气”才有的现象，对注塑来说有害无益。设计时应该设法消除它、解决它。上述的示范图讲解中是以空气为例的，其实所谓的“死气”、“困气”，它包含的气体有多种，例如：

①型腔中原来就存在自然状态下的空气。

②塑料材料中蒸发出来的水蒸气。

③液态塑料中分解出来的挥发性气体。

④塑料中辅助添加剂的反应气和挥发气。这些“死气”、“困气”，对产品的危害和影响是很大的。它的形成会影响到产品的外观、产品的力学强度、产品的缩水、产品的尺寸精度、产品的注塑生产时间，等等，所以，对产品的排气问题，应该给予足够的重视。

在模具里如何判断需要排气的方位

判断需要排气的方位，其实就是判断可能“死气”、“困气”的地方，这是非常重要的先决条件，如果判断出错，则我们设计的排气方位就会出错。所有的加工就会作废，解决不了问题，所以说，判断需要排气的方位是很重要的，要想准确地判断出需要排气的方位，就必须对流胶的过程和方向理解通透。

1．流胶在模具注塑时的流动过程与方向如表3.20所示，分析了流胶在模具注塑时的流动过程与方向。　

2．排气区域的划分与主次排气位排气系统是对整套模具排气方法的总称，往往排气系统不做详细的区分，所以常把这些主次排气位置忽略了，其实对排气区域的划分与主次排气位的划分是很重要的。如果对排气区域弄不清楚，我们如何对它进行排气？如果对需要排气的主要排气位置和次要排气位置搞不清楚，我们又如何进行设计？下面以图3.138来讲解。

（1）排气区域的划分：从图上可以清楚地看到此产品有三个困气位，即A、B、C三处，也就是说此产品有三个排气区域，就是A困气位排气、B困气位排气和C困气位排气。

（2）从前面流胶过程的讲解可以知道，流胶是通过1、2、3线的主流胶方向来完成产品注塑的。例如，如果Ⅰ面不设计排气的话，还有Ⅱ面、Ⅲ面和Ⅳ面可以“跑”气，如果Ⅱ面和Ⅳ面也不开排气的话，还有Ⅲ面可以“跑”气，但是Ⅲ面不开排气的话，则“困气”就再也没路“跑”了，只能回冲，当与3线流过来的流胶会合后就产生了溶合线，也产生了“困气C”。从上述可知，Ⅰ面不是主要排气位，Ⅱ面和Ⅳ面也不是主要排气位，但是比Ⅰ面要重要些，而Ⅲ面则是最主要的排气位。

当流胶沿4线进胶时，“困气”也已经没有路可跑了，因此，A困气位的排气也是主要的排气位。

当流胶沿5线进胶时，“困气”也已经没有路可跑了，因此，B困气位的排气也是主要的排气位。

从图3.138及其入水点可知：

①此产品共分为三个排气区域，即A、B、C三个排气区。

②Ⅲ面排气、A位排气、B位排气是主要排气区，用镶件排气如图3.139所示。

③Ⅱ面、Ⅳ面是次要排气位。

④Ⅰ面是最不重要的排气位。

设计排气的方法

常用的排气方式有以下几种：

①在前后模分型面开排气槽排气。

②用现成的顶针排气。

③用现成的镶件排气。

④用工艺镶件排气。

⑤用透气钢排气。

这几种排气方式里，前四种用得最多，也是最常用的排气方式。

1．在前后模分型面开排气槽排气这种方式是最常用的方式，可以说每套模都要用上这种排气方式，因为，这种排气方式的排气量最大，加工也最容易，效果也最明显，每套模具都有分型面，而这种排气方式就是在前、后板镶件之间开槽来完成的，如图3.140所示。

排气槽要开在入水边的对边、入水边的左右两侧边上，当产品很大，胶位很厚时，在入水边上也会开排气槽，开排气槽的概念有两种，分别如表3.21中的图3.141、图3.142所示。

2．用现成的顶针排气顶针排气，通常在设计顶针时，多考虑一项就是让顶针既有顶出的功能，又有排气的功能，属常规性排气设计，司筒排气、扁顶针排气、

直顶排气也属于这个范畴，如表3.22所示。

3．用现成的镶件排气所谓的“现成的镶件”就是说，在不用考虑注塑排气的情况下，设计模具时都要设计的镶件结构。无论它有没有排气的功能，模具都要按镶件结构来设计，见表3.23。

4．用工艺镶件排气所谓的“工艺镶件”就是说，在不用考虑注塑排气的情况下，模具不会设计镶件镶出的结构，而为了排气应设计成镶件结构的设计就称为“工艺镶件”。工艺镶件的设计，是通常在产品结构特殊、注塑时排气要求较高、产品尺寸要求较高时采用的排气设计方法，见表3.24。

5．用透气钢排气当产品结构很特别，困气的地方又不允许做工艺镶件排气，总之，在困气的地方不允许有一点点的疤痕等缺陷的情况下，只有用透气钢来作为模具的镶件才能解决此类问题，透气钢是网状结构的钢材，就像在钢材内部有很多的细细小小的地道一样，气体可以四通八达地连接，用压缩空气来吹这种钢材，则在另一面会有气泡出来，可见透气性很强，但这种钢材很贵，在进行模具设计时应慎用。

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