设计气辅模具的几个基本要点

气体辅助注塑成型模具设计的注意要点分析气体辅助注塑成型技术是一项新兴的塑料注射成型技术，其原理是利用高压气体在塑件内部产生中空截面，利用气体保压代替塑料注射保压，消除制品缩痕，完成注射成型过程。

气体辅助注塑成型的工艺过程主要包括塑料熔体注射、气体注射、气体保压三个阶段。

根据熔体注射量的不同，又分为短射和满射两种方式，在短射方式中，气体首先推动熔体充满型腔，然后保压；在满射方式中，气体只起保压作用。

气体辅助注塑技术的优点主要有：•解决制件表面缩痕问题，能够大大提高制件的表面质量。

•局部加气道增厚可增加制件的强度和尺寸稳定性，并降低制品内应力，减少翘曲变形。

•节约原材料，最大可达40%～50%。

•简化制品和模具设计，降低模具加工难度。

•降低模腔压力，减小锁模力，延长模具寿命。

•冷却加快，生产周期缩短。

气体辅助注塑成型技术与普通注塑成型工艺相比，有着无可比拟的优势，被誉为注塑成型工艺的一次革命，在家电、汽车、家具、日常用品等几乎所有塑料制件领域得到广泛应用。

在家电领域，电视机壳特别是大屏幕彩电前壳是最早也是最广泛采用气辅注塑成型技术的制品之一。

气辅制品和模具设计基本原则：•设计时先考虑哪些壁厚处需要掏空，哪些表面的缩痕需要消除，再考虑如何连接这些部位成为气道。

•大的结构件：全面打薄，局部加厚为气道。

•气道应依循主要的料流方向均衡地配置到整个模腔上，同时应避免闭路式气道。

•气道的截面形状应接近圆形以使气体流动顺畅；气道的截面大小要合适，气道太小可能引起气体渗透，气道太大则会引起熔接痕或者气穴。

•气道应延伸到最后充填区域（一般在非外观面上），但不需延伸到型腔边缘。

•主气道应尽量简单，分支气道长度尽量相等，支气道末端可逐步缩小，以阻止气体加速。

•气道能直则不弯（弯越少越好），气道转角处应采用较大的圆角半径。

•对于多腔模具，每个型腔都需由独立的气嘴供气。

•若有可能，不让气体的推进有第二种选择。

•气体应局限于气道内，并穿透到气道的末端。

第三单元其他塑料模具简介随着塑料产品应用的广泛和塑料成型工艺的飞速发展，人们对塑料制品的要求也越来越高。

近几年来，除了注塑模以外，在其他的塑料模具方面也有了很大的发展，如压制成型模具、真空成型模具、多色注塑模、气辅成型、高光注塑模等课题七气体辅助注射成型及实例学习目标通过本课题的学习，你将了解气体辅助注射成型方面的基本知识，熟悉气体辅助注射成型的设计方法和制造特点等学习内容气辅成型原理、模具特点、辅助设备、成型工艺及特点等.家用电器部件：汽车塑料部件：电子设备部件：家具塑料部件：气辅技术可在家电、汽车、家具、日常用品、办公用品等几乎所有塑料制件领域得到应用。

采用气辅技术可以减少成型的锁模力，缩短成型周期，减少翘曲变形。

同时，由于成型所需注射压力的降低，从而可以在较小的注塑机上成型较大的制品。

从表面上看，气辅技术的优势源于利用高压气体把厚壁的内部掏空；从工程力学的原理上看，气辅技术的应用改变了材料在制品断面上的分布，使制件刚性和强度得以改善，承载力增加，这在汽车、飞机、船舶等交通工具的轻量化方面显示出了巨大且诱人的应用优势和前景。

气辅技术在美、日、欧等发达国家和地区正日益得到广泛应用，短短几年，该技术用于注塑制品成型的模具配套率已达10%。

随着时间的推移，在市场竞争极为激烈的情况下，更加完善的气辅技术一定会为更多的塑料制件制造商所接受。

气辅技术在国内的应用首先体现在壳类制品和轿车内饰件等家电、汽车、仪器、仪表、家具等行业。

气辅技术的最大应用领域是家电产品，就日本电视机行业来说，64cm 以上大屏幕彩电几乎90%以上采用气辅成型技术。

目前，中国年产电视机2500万台，其中彩电1200万台。

在彩色电视机份额中，占20%左右的64cm以上大屏幕彩电有240万台，而且大屏幕彩电的数量随市场的需求正逐年递增。

在汽车注塑件方面，美国福特汽车公司用气辅技术成型了汽车保险杠、汽车内饰件面板、仪表板等，还有美国克莱斯勒复合概念车整个车身以气辅注射成型，这些都为气辅技术在汽车注塑件上的应用开了先例。

气辅注塑气道设计
气辅注塑的气道设计是指在注塑过程中，通过气道系统将空气或氮气注入模具中，以辅助塑料材料的充填和冷却，从而提高产品的质量和生产效率。

气辅注塑的气道设计需要考虑以下几个方面：
1. 气道位置：气道应该布置在模具的合适位置，以确保塑料材料能够充分填充模具，并且能够均匀地冷却。

2. 气道尺寸：气道的尺寸需要根据产品的形状和尺寸来确定，以确保足够的气流能够进入模具，并且能够有效地冷却塑料材料。

3. 气道数量：气道的数量需要根据产品的形状和尺寸来确定，以确保足够的气流能够进入模具，并且能够均匀地冷却塑料材料。

4. 气道形状：气道的形状需要设计成流线型，以减少气流阻力，提高气流的稳定性和均匀性。

5. 气道材料：气道的材料需要具有良好的耐高温和耐腐蚀性能，以确保在高温和高压下能够正常工作。

通过合理的气道设计，可以有效地改善注塑产品的质量和生产效
率，降低生产成本，提高生产效率。

设计气辅模具的基本要点气辅模具，即气动辅助模具，是一种利用气体增压辅助注塑成型的设备。

与传统模具相比，气辅模具可以更好地实现塑料制品的加工，生产出更加精细、细腻的产品。

而要设计一款高效的气辅模具，则需要有一定的技术积累和实践经验。

以下，将从设计气辅模具的基本要点进行详细介绍。

1.材料选用气辅模具主要是用于塑料注塑成型的生产过程中，因此其材料选用非常重要。

模具材料必须具备高强度、高刚度、抗磨损、抗腐蚀等特点，这样才能够更好地保证模具在使用过程中的性能和寿命。

常见的气辅模具材料包括高速钢、硬质合金、精密合金、工程塑料等。

2.结构设计气辅模具的结构设计旨在实现塑料制品的加工过程。

设计时应首先考虑模具材料的特性，同时根据塑料产品的形状、尺寸、形式等因素进行结构设计。

为了更好地实现气辅模具功能，应考虑采用分离型、射出型、挤出型等不同的设计结构，以实现不同的生产要求。

3.气路设计气辅模具与气路息息相关，因此在设计气辅模具时，应考虑采用高性能的气体，以保证良好的气辅效果。

气路设计的要点包括气体流量、压力、速度、方向等。

为了实现最佳的气辅效果，应采用有序、稳定的气体流动，避免气体压力过高或过低，以及大量气体泄漏的情况发生。

4.气嘴设计气嘴是气辅模具的关键部位，它的设计关系到模具的整体效果。

气嘴的设计应考虑注塑过程中气嘴周边的温度、压力、速度等因素，以保证气嘴的稳定性和持久性。

在气嘴设计方面，通常采用锥形、球形、柱形等不同的形式，以适应不同的模具结构。

5.气密性设计最后一个要注意的就是气密性设计。

气辅模具的气密性设计直接影响模具工作的效率和成品质量。

气密性设计应该考虑充气口、排气口、密封结构等方面，并有针对性地进行优化。

同时，模具工作时还需定期检查和维护气密性，以避免因漏气导致质量问题的发生。

综上所述，设计气辅模具的基本要点包括材料选用、结构设计、气路设计、气嘴设计以及气密性设计。

只有切实把这些要点把控好，才能够设计出高效、坚固、稳定的气辅模具，进而为塑料注塑加工提供更好的服务。

气辅注塑1.气体辅助注塑目前所指的气体辅助注塑：是指将氮气注射入产品内，使产品内部形成中空。

模具打开前，控制器会将塑胶工件内的氮气释放回大气中。

2.气辅注塑成形工艺的优势1)低射胶、低锁模力；2)压力分布均匀、收缩均匀、残余应力低、不易翘曲，尺寸稳定；3)消除凹陷，模面再现性高；4)省塑料，可用强度及价格更低的塑料；5)可用强度和价格更低的模具金属；6)厚薄件一体成型，减少模具及装配线数目；7)可用较厚的筋，角板等补强件，提高制品刚性，使得制件公称厚度得以变薄。

8)增强设计自由度。

3.气辅射胶控制工艺1)短射工艺，即胶料未完全充满型腔时，继之以氮气注射；2)满射工艺，塑胶熔体充满型腔之后，停止注射，继之以氮气注射。

短射工艺的特点：在气辅注塑中，塑胶注射取决于胶件形状及胶料性能，在以下条件才可进行短射。

1)胶件必须有独立完整的气体通道，即气流在穿透胶件时，无分支气道可走。

2)气体通道中多余胶料有足够的溢流空间。

3)胶料流动性优良，粘度不可太低，尽量避免使用含破坏高分子键的填充物的胶料。

4)胶料导热度较低，有可较长时间保持熔融状态的能力。

满射工艺特点：胶件射胶完成，通过气体代替啤机，防止胶件收缩。

其优点在于，啤机保压是以射胶量及压力来防止胶件收缩，气辅保压，则以气体穿透塑胶收缩后的空间，防止胶件表层埸陷。

4.气辅压力分析：现我们看以下气辅压力与啤机压力的对比：1)气辅压力a)低气压8002b)中气压1500psi=105.63 kg/cm2c)高气压250022)啤机压力a)100 TON注塑最大压力188Mpa=1917 kg/cm2b)280 TON注塑最大压力150Mpa=1530 kg/cm2c)650TON注塑最大压力153Mpa=1560 kg/cm2从以上压力对比可知，氮气压力只相当于普通啤机注塑压力的十分之一，甚至更少。

故在气辅注塑中，胶料保持熔融状态的时间，注塑胶料时间及胶料间有明显压力差显得非常重要，此点在后面的胶料性能中进行讨论。

气辅注射成型及设计要点气辅注射成型GRIM( Gas-Assisted Injection Mold-ing)为一种新型的注射成型工艺，近几年已在国外得到广泛的应用，国内的使用也越来越多。

其原理是利用压力相对低的惰性气体(氮气因为价廉安全又兼具冷却剂的作用而被常用，压力为0.5一300 MPa)代替传统模塑过程中型腔内的部分树脂来保压，以达到制品成型性能更加优良的目的。

1气辅注射成型的优点气辅注射成型克服了传统注射成型和发泡成型的局限性，具有以下优点:1.1制件性能良好 (1)消除气孔和凹陷在制件不同壁厚连接处所设的加强筋和凸台中合理开设气道，欠料注射后气体导入，补偿了因熔体在冷却过程中的收缩，避免气孔和凹陷的产生。

(2)减少内应力和翘曲变形在制件冷却过程中，从气体喷嘴到料流末端形成连续气体通道，无压力损失，各处气压一致，因而降低了残余应力，防止制件翘曲变形。

(3)增加制件的强度制件上中空的加强筋和凸台的设计，使强度重量比比同类实心制件高出大约5，制件的惯性矩工大幅度提高，从而提高制件使用强度。

(4)提高设计的灵活性气辅注射可用来成型壁厚不均的制品，使原来必须分为几个部分单独成型的制品实现一次成型，便于制件的装配。

例如国外一家公司原来生产的以几十个金属零件为主体、形状复杂的汽车门板，通过GAI M技术并采用塑料合金材料实现了一次成型。

1.2 成本低 (1)节约原材料气辅注射成型在制品较厚部位形成空腔，可减少成品重量达10%一50% (2)降低设备费用气辅注射较普通注射成型需要较小的注射压力和锁模力(可节省25%一50%)，同时节约能量达30% (3)相对缩短成型周期由于去除了较厚部位芯料，缩短冷却时间可达50%正是基于这些优点，气辅注射适用于成型大型平板状制品如桌面、门、板等;大型柜体如家用电器壳体、电视机壳、办公机械壳体等;结构部件如底座、汽车仪表板、保险杠、汽车大前灯罩等汽车内外饰件。

气辅技术总结随着公司制模量的增多,气辅应用也越来越多,现总结如下:一.气辅的成功运用:1。

解决制品的变形问题。

如1991洗碗机控制板，由于制品材料为PP，制品较软，所以筋位和侧壁变形，经过几次改模，增加了气道，制品变形明显改善。

图1: 洗碗机控制板原因：制品冷却阶段变成了气体保压，分子有足够的动力重新取向，从而降低产品的内应力，变形减少。

由于PP料较软，效果尤其明显。

2．解决制品缩水问题：成功案例较多，如彩电前壳，2836DMG模具图2 2836 DMG模具小注：材料为ABS，制品基本壁厚为3mm，四个进气点（图中箭头所示）。

流道来解决3．节省原料，减轻制品重量，提高产品表面质量一般用于把手，制品局部壁厚过厚（如东风汽车模具3136，3138）图3 3136左右前门杂物袋小注：材料为PP，制品基本壁厚为3mm，箭头所指处为进气点。

首试时由于进气点处气道太薄，溢料井太小，导致制品大面积渗气，调整后进气可顺畅）二．气辅模具设计应注意事项1．进气口位置：A）应接近浇口，以保证气体与熔体流动方一致,但两者距离应在30mm以上，以避免气体反灌入浇口；对于热流道模具需要由浇口进气时，需在热流道部分增加控制阀，吹气时阀门关闭，避免气体倒灌进流道。

图4 ：3138前门杂物袋小注：若进气点开在箭头所指处，气体是由压力低到压力高，阻力较大，难以吹出好的制品，若在所指处进则较好；同时应注意浇口与进气点的距离B）开在制品壁厚最厚的部位。

（如把手）小注：此制品材料为PP，可在填充到80%-90%时进气。

开始设计进气点为1处，此处制品壁厚较2处薄，所以改到2处较好。

同时，由于此制品为中空成型，所以溢料井必须开大，否则当气压足够大时，多余的料因无处排将造成制品被吹胀。

C）气道入口不应设置在外观面或制件承受机械外力处D）由浇口进气时，浇口厚度应大于2mm，如气辅把手，使进气顺畅，避免喷射与蠕动（因制件较厚）2．气道设计i）制品截面最好是接近圆形，避免尖角,采用大的圆角过渡，避免熔体在角部产生堆积图6：气道截面ii）采用矩形截面时,气道通常为椭圆形。

气辅模具的设计气辅注塑成型模具技术特点：（1）模具型腔的设计应尽量保证流动平衡以减小气体的不均匀穿透，保证流动平衡也是普通注射成型模具的一条设计原则，但对气辅注塑制品来说这一点更重要。

（2）模具设计应考虑对工艺参数的影响，因为气辅注塑成型对工艺参数比普通成型敏感得多。

在注塑成型成型中，模壁温度或注射体积的微小不同会导致对称件中气体穿透的不对称。

气辅注塑设备:（1）普通注塑机（计料精度稍高些为好）。

（2）氮气控制系统，包括自封闭式气辅喷嘴。

（3）高压氮气发生器。

（4）工业氮气钢瓶以及提供增压动力的空气压缩机。

（5）为气体辅助注射设计制造的模具。

（6）气辅注塑气辅喷嘴喷嘴进气方式，即使用专用的自封闭式气辅喷嘴，在塑料注射结束后，将高压气体依靠喷嘴直接进入塑料内部，按气道形成一个延展的封闭空间—气腔并保持一定压力，直至冷却，在模具打开之前，通过座台后退使喷嘴与制品料道强行分离，使气体排出制品。

（7）气针气针进气方式即在模具的某个特定位置，安装排气装置—气针。

当塑料注入型腔后，即将气针包裹在塑料内部；此时高压气体排出，气针在塑料内部按气道形成一个延展的封闭空间—气腔，并保持一定压力，直至冷却，在模具打开之前，气腔内的气体依靠气针由控制装置排出塑料内部。

气辅注塑工艺可分为四个阶段：气辅注塑第一阶段：塑料注射。

熔体进入型腔，遇到温度较低的模壁，形成一个较薄的凝固层。

气辅注塑第二阶段：气体入射。

惰性气体进入熔融的塑料，推动中心未凝固的塑料进入尚未充满的型腔。

气辅注塑第三阶段：气体入射结束。

气体继续推动塑料熔体流动，直到熔体充满整个型腔。

气辅注塑第四阶段：气体保压。

在保压状态下，气道中的气体压缩熔体，进行补料确保制件的外观。

台州市黄岩诺航模塑有限公司坐落于“中国模具之乡”—浙江省台州黄岩模具城，是。