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1、排氣系統(tǒng)的設(shè)計教學(xué)內(nèi)容與重難點基本內(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。教學(xué)重點與難點:排氣系統(tǒng)的位置、尺寸和排氣方式的選擇。第六節(jié)排氣系統(tǒng)設(shè)計閉合的模具型腔與外界相通嗎?閉合的模具型腔與外界的聯(lián)系有兩個通道:一是澆注系統(tǒng),即型腔與注射機料筒聯(lián)系的物料通道;另一個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排出對制品有影響嗎?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,
2、體積縮小而產(chǎn)生高溫會導(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?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)氣體來源充模時,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(氣阻),因而造成缺料、融合不良、燒焦等制品缺陷;開模時,沒有排氣系統(tǒng),氣體無法進入模內(nèi),將會使型腔內(nèi)形成負壓,導(dǎo)致開模、脫模困難,損傷制件。所以,進行型腔總體結(jié)構(gòu)
3、設(shè)計時必須同時考慮排氣系統(tǒng)。排氣系統(tǒng)設(shè)計主要涉及位置、尺寸、實施方式等。分述如下: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)和進澆點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)時出口不要正對操作者,以避免因工藝波動導(dǎo)致高溫高壓熔體噴出時,可能造成的工傷事故。排氣系統(tǒng)既要保證模腔內(nèi)的氣體在充模時間內(nèi)順利排出又要防止物料進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
4、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)尺寸排氣通道截面積A產(chǎn)下式計算: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性,流動性越好
5、,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。]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)計時可根據(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.常用排氣方式機械加工制成的模板不可能絕對平整,分型面閉合時也就不可能絕對嚴密,總會存在微小間隙。我們可以利用模板不平度誤差機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)計加工,
6、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(2)設(shè)排氣槽因為合模間隙很小,在強大的合模力作用下,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,排氣速率一般達不到要求。這時需要專門開設(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)。排氣槽尺寸槽的間隙一般為30至50mm﹔當由于型腔結(jié)構(gòu)限制充模料流末端不在分型面上時,可利用成型零件間的配合間隙排氣。構(gòu)成型腔
7、的成型零件中的某些零件,如頂桿、頂管、活動成型零件等,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)計在料流末端,可兼起排氣作用。此時也可不專設(shè)排氣系統(tǒng)。當排氣速率不能滿足要求時,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成型零件配合間隙排氣當充模料流末端不在分型面上,又沒有配合間隙可用時,一般難以開設(shè)排氣槽。此時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)小結(jié)排氣系統(tǒng)設(shè)計主要考慮:位置:一般設(shè)在料流的末端。尺寸:排
8、氣而不漏料。實施方式:(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)。