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有关排气槽的一些常识:杜绝憋爆,模具排气槽设计以及模具排气其他常见方式
模具不设排气槽 憋爆的机率有多大?
为什么需要开排气?
注塑过程中,熔融状态的塑料进入模具型腔的时候需要一瞬间排净型腔内的空气,其中包括型腔和浇注系统中存在的空气、塑料原料含有的水分在高温下蒸发而产生的水蒸气、高温下塑料分解产生的气体、塑料中某些添加剂挥发或发生化学反应所产生的气体等几部分。合理地开设排气槽,可以大大降低注射压力、注射时间、保压时间和锁模压力等参数,从而提高生产效率,降低生产成本,降低机器的能量消耗。
注射成型时,排气孔不会有很多熔料渗出,因为熔料会在该处冷却固化将通道堵死。排气口的开设位置切勿对着操作人员,以防熔料意外喷出伤人。此外,亦可利用顶出杆与顶出孔的配合间隙,顶块和脱模板与型芯的配合间隙等来排气。
排气槽的作用
排气槽的作用主要有两点:
在注射熔融物料时,排除模腔内的空气;
排除物料在加热过程中产生的各种气体;
越是薄壁制品,越是远离浇口的部位,排气槽的开设就显得尤为重要。另外,对于小型件或精密零件,也要重视排气槽的开设,因为它除了能避免制品表面灼伤和注射量不足外,还可以消除制品的各种缺陷、减少模具污染等。
排气不良对产品的影响
烧焦:型腔内的空气被压缩立刻达到高温,产品与高温空气接触的部分会产生局部碳化和烧焦。
填充不足:在注塑过程中,气体如果不能及时排出,则会出现填充困难,俗称啤不满。
溢料:排气不充分时,通常会提高注射压力,这样锁模方向的力就会增大,容易造成溢料。
银纹、熔接痕:气体排出不顺畅,使得熔融塑料进入型腔各个部位的速度不同,容易形成流动痕和熔合痕。
气泡:由于排气不良导致气泡的产生,透明材料特别明显。
那么,模腔的排气怎样才算充分呢?一般来说,若以最高的注射速率注射熔料,在制品上却未留下焦斑,就可以认为模腔内的排气是充分的。。
常见排气方式
模腔排气的方法很多,但每一种方法均须保证:排气槽在排气的同时,其尺寸设计应能防止物料溢进槽内;其次还要防止堵塞。因此,从模腔内表面向模腔体外缘方向测量,长6-12mm以上的排气槽部分,槽高度要放大约0.25-0.4mm。另外,排气槽数量太多是有害的。因为,如果作用在模腔分型面未开排气槽部分的锁模压力很大,容易引起模腔材料冷流或裂开,这是很危险的。
除了在分型面上对模腔排气外,还可以通过在浇注系统的料流末端位置设排气槽,以及沿顶出杆四周留出间隙的方式达到排气的目的,因为排气槽开的深度、宽度以及位置的选择,如果不适当,产生的飞边毛刺,将影响制品的美观和精度。因此,上述间隙的大小以防止顶出杆四周出现飞边为限。。这里应特别注意的是:齿轮这样的制件在排气时,可能连最微小的飞边也是不希望有的,这一类制件最好采用以下方式排气:
(1)彻底清除流道内气体;
(2)用粒度为200#的碳化硅磨料对分型面配合表面进行喷丸处理。另外,在浇注系统料流末端开设排气槽,主要是指分流道末端位置的排气槽,其宽度应等于分流道的宽度,高度视材料而异。
排气槽设计方法
根据多年注塑模设计和产品试模的经验,本文简单介绍几种排气槽的设计。对于复杂几何形状的产品模具,排气槽的开设最好在几次试模后再去断定。而模具结构设计中的整体结构形式,其最大缺点就是排气不良。对整体模腔模芯,有以下几种排气方法:
(1)利用型腔的槽或嵌件安装部位;
(2)利用侧面的嵌件接缝;
(3)局部制成螺旋形状;
(4)在纵向位置上装上带槽的板条心、开工艺孔;
(5)当排气极困难时,采用镶拼结构等;如果有些模具的死角不易开排气槽,首先应在不影响产品外观及精度的情况下,适当把模具改为镶拼加工,这样,不仅有利于加工排气槽,有时还可以改善原有的加工难度和便于维修。
排气槽的设计尺寸
热固性塑料成型时的排气槽设计
热固性材料的排气比热塑性材料更为重要。首先,在浇口前面的分流道都应排气。排气槽宽度应等于分流道宽度,高度为0.12mm。模腔的四周都应排气,各排气槽应相隔25mm,宽度为6.5mm,高度为0.075-0.16mm,视物料的流动性而定。较软的材料应取较低的值。顶出杆应尽量放大,而且在大多数场合,顶出杆圆柱面上应磨出3-4个高0.05mm的平面,磨痕方向应沿顶出杆长度方向。磨削应用粒度较细的砂轮进行。顶出杆端面应当磨出0.12mm的倒角,这样,若有飞边形成时,就会粘附在制件上。
对于成形大、中型塑件的模具,需排除的气体量多,通常都应开设排气槽通常开设在分型面上凹模一边。排气槽的位置以处于熔体流动未端为好,排气槽尺寸以气体能顺利地排出而不溢料为原则。排气槽宽度一般为3-5mm左右,深度小于0.05mm,长度一般0.7-1.0mm,常用排气槽的深度尺寸可以查证<塑料模具技术手册>。
其实并不全必须通过排气槽而来排气,下面其它几种方式排气的方法
模具上要设有布局合理的排气结构才能避免排气不很好所带来的制品不良,常见的几种气方式如下:
1.分型面排气
对于小型模具,可利用分型面间隙排气,但分型面须位于熔体流动未端。
平面和斜面的分型面大都采用条状的方法排气,弧面的分型面采用沿外形留出足够的封胶位后避空开排气,网状是对排气要求比较高、而溢边值比较严的情况下使用,一般用1MM左右的砂轮切0.003-0.005MM的深度,不做避空.
2.拼镶件缝隙排气
对于组合式的凹模或型腔,可利用其拼合的缝隙排气。
产品上深骨位、柱位处,经常采用镶件或镶针的方式,既方便排气又方便加工。
还有一种单纯用来排气的镶件,一般凭经验做,或者试模后再增加的排气镶件。
4.推杆间隙排气
利用推杆与模板或型芯的配合间隙排气,或有意曾加推杆与模板的间隙。
3.粉未烧结合金块排气
粉未烧结合金是用球状颗粒合金烧结而成的材料,强度较差,但质地疏松,允许气体通过。在需排气的部位放置一块这样的合金即可达到排气的要求,但其底部通气孔直径不宜太大,以防止型腔压力将其挤压变形。
4、模胚
导套与尼龙扣的排气,很多资料都有,不再叙述。
5、行位排气
一般在镶拼式的行位上把行位镶件拆下来单独开排气,暂时没能找到合适的图。
6、大碰穿面排气
为了方便飞模,大碰穿面留下足够的封胶位后需要做避空,避空处再加工一个孔,又增加了排气的作用。
7、顶针排气
利用顶针司筒的配合间隙可以实现排气,深骨位或柱位如果不做镶件,可以做顶针或司筒排气。
8、流道排气
流道或分流道末端也需要做排气。
9、拼镶结构排气
大模分成多块镶拼,既方便加工又方便排气。精密模具做全镶拼式结构,排气效果也非常好。
10、透气钢
又叫排气钢、疏气钢,有可以直接做镶件的透气钢,也有圆形各种规格的透气钢。
11、垃圾位排气
在塑料熔体汇合处的外侧,做一个垃圾位,既方便顶出、消除熔接痕,也方便排气。
12.排气井排气
在塑料熔体汇合处的外侧,设置一个空穴,使气体排入其中,也可获得良好的排气效果。
13.强制性排气
在封闭气体的部位,设置排气杆,此法排气效果好但会在塑件上留下杆件痕迹,故排气杆应设在塑件的隐蔽处。
结论
适当地开设排气槽,可以大大降低注射压力、注射时间、保压时间以及锁模压力,使塑件成型由困难变为容易,从而提高生产效率,降低生产成本,降低机器的能量消耗。