5.8 排气机构及引气系统

注塑成型模具的排气机构设计是一个很重要的问题，对于成型大尺寸制件、精密制件及聚氯乙烯、聚甲醛等易分解产生气体的树脂来说尤为重要。因此，在设计型腔结构与浇注系统时，必须考虑如何设置排气机构，以保证制件不因排气不良而发生质量问题。

5.8.1 排气机构的作用

在塑料熔体填充注射型腔的过程中，型腔内除了原有的空气外，还有塑料含有的水分在注射温度下蒸发而形成的水蒸气、塑料局部过热分解产生的低分子挥发性气体、塑料助剂挥发（或化学反应）所产生的气体以及热固性塑料交联硬化释放的气体等。此外，有些塑料在其固化过程中，还会因体积收缩放出气体。这些气体如果不能被熔融塑料顺利地排出型腔，将在制件上形成气孔、接缝、表面轮廓不清，不能完全充满型腔；同时，还会因气体被压缩而产生的高温灼伤制件，使之产生焦痕、色泽不佳等缺陷。而且型腔内气体被压缩产生的反压力会降低充模速度，影响注射周期和产品质量（特别在高速注射时）；同时，部分气体还会在压力作用下渗进塑料中去，使制件产生气泡及组织疏松等废品。由此可见，型腔内气体必须及时排出，否则，将会严重影响产品质量。

5.8.2 排气机构设计

1.排气槽排气

对大中型塑件的模具，需排出的气体量多，通常在分型面上的凹模一边开设排气槽，排气槽的位置以处于熔体流动末端为好，如图5-189所示。排气槽宽度b=3～5mm，深度h＜0.05mm，长度l=0.7～1.0mm，此后可加深到0.8～1.5mm。常用塑料排气槽深度尺寸见表5-12。

表5-12 各种不同树脂的排气槽深度 （单位：mm）

2.分型面排气

对于小型模具可利用分型面间隙排气，但分型面需位于熔体流动末端，如图5-190a、b所示。通常，排气槽最好加工成弯曲状，其截面由细到粗逐渐加大，这样可以降低塑料熔体从排气槽溢出时的动能，同时还能降低塑料熔体溢出时的流速，以防发生工伤事故。

通常，选择排气槽的开设位置时，应遵循以下原则：

1）排气槽的排气口不能正对操作者，以防熔料喷出而发生工伤事故。

2）排气槽最好开设在分型面上，因为在分型面上如果因设排气槽而产生飞边，易随制件脱出。一般情况下，排气槽设在分型面凹模一侧，以便于模具加工及清模方便。

图5-189 排气槽设计

1—分流道 2—浇口 3—排气槽 4—导向沟 5—分型面

图5-190 分型面上的排气槽形式

3）排气槽应尽量开设在塑料熔体最后才能填充的型腔部位，如流道或冷料穴的终端。在确定浇口的位置时，同时还要考虑排气槽的开设是否方便。

4）排气槽最好开设在靠近嵌件和制件壁最薄处，因为这样的部位最容易形成熔接痕，宜排出气体，并排出部分冷料。

5）若型腔最后充满部位不在分型面上，其附近又无可供排气的推杆或活动型芯时，可在型腔相应部位镶嵌烧结的多孔金属块，以供排气。

6）高速注射薄壁型制件时，排气槽设在浇口附近，可使气体连续排出。

3.利用型芯、推杆、镶件等的间隙排气

（1）型芯或型腔排气 如图5-191a所示，对于组合式的型芯或型腔可利用其拼合的缝隙排气。

（2）推杆排气 如图5-191b所示，在推杆槽上设置排气槽。由于推杆是运动零件可达到自清理效果，其效果较好。

（3）镶件排气 如图5-191c所示，它是利用成型镶件的配合间隙进行排气。

图5-191 利用间隙排气

图5-192 利用烧结合金块排气

1—凹模 2—合金块 3—型芯 4—固定板

（4）烧结合金块排气 如图5-192所示。采用烧结合金块排气时，由于烧结合金块的热导率低，不能使其过热，否则易产生分解物而堵塞气孔。

4.利用负压法排气

在型芯之间加工冷却回路时，不设置密封装置。利用冷却回路内的负压通水，使水道内的冷却水压力低于大气压，从而将气体排入冷却水道。

5.8.3 引气系统

排气是制件成型的需要，而引气是制件脱模的需要。对于大型深壳塑料制件，注塑成型后，型腔内气体被排除。制件表面与型芯表面之间在脱模过程中形成真空，难以脱模。若强制脱模，制件会变形或损坏，因此，必须设引气装置。

由于热固性塑料制件在型腔内的收缩小，特别是不采用镶拼结构的深型腔，在开模时空气无法进入型腔与制件之间，使制件黏附在型腔的情况比热塑性塑料制件更为严重，因此，必须引入气体，使制件顺利脱模。

常见的引气装置形式有以下几种：

（1）利用排气间隙 在模具成型零件分型面配合间隙排气的场合，排气间隙即为引气间隙，见图5-191。

（2）镶嵌式侧隙引气 镶块或型芯与其他成型零件为过盈配合时，空气无法引入型腔，若配合间隙放大，则镶块的位置精度低，所以考虑在镶块侧面的局部开设引气槽，并延续到模外。如制件接触部分槽深不大于0.05mm，为免溢料堵塞，而延长部分深度为0.2～0.8mm，如图5-193所示。

（3）气阀式引气 如图5-194所示，开模时推件板3将制件推出，制件与型芯之间形成真空，将止回阀2吸开，空气便能引入，而当熔体注射充模时，由于熔体压力和弹簧1的作用力将止回阀关闭。这种方式比较理想，但阀芯与阀座之间需研磨，加工要求高。

图5-193 镶嵌式侧隙引气

图5-194 气阀式引气

1—弹簧 2—止回阀 3—推件板