设计气辅模具的基本要点

来源于：注塑塑料网/气体辅助注塑设计传统的注塑方法不适用于生产厚壁零件，这是因为塑料的低导热性和相对较高的收缩率导致较长的工作周期和严重的收缩痕迹。

因此，制品的厚壁表面出现凹陷，甚至整个制品产生翘曲变形。

另外，传统的注塑方法也不适用于封闭的中空零件，因为不可能抽出型芯。

气体辅助注塑成型(简称气辅成型)技术是20世纪90年代末才进入实用阶段的一项新技术，它解决了以上问题，并广泛地应用于家电、汽车、航天、日常生活用品中，显示出强大的优势和广阔的发展前景。

2气体辅助注塑成型原理在气体辅助成型过程中，将压力气体(一般为氮气)注射到模具型腔的熔料内，气体作为临时的无比柔韧的型芯件，可在任意厚度截面上形成中空。

2.1气体的引入形式气体辅助成型的气体引入形式一般分为三种：(I)气体可通过注射喷嘴进入流道系统内，再进入制品中。

(2)气体可通过注射销进入流道系统内，再进入制品中。

(3)气体可直接注射到模腔内。

2.2气体辅助成型基本步骤气体辅助成型一般可分为以下四个阶段(1)熔体注射阶段：在模具中注射填充量不足的塑料熔料。

(2)气体填充阶段：在熔融塑料未完成充满模腔前，将计量的定量气体由特殊喷嘴注射入熔体中央部分，形成扩张的气泡，并推进前面的熔化芯部，从而完成填充模具过程。

气体注射时间、压力、速度非常重要。

(3)冷却保压阶段：在工作循环的冷却阶段，气体将保持较高的压力，气体压力将补偿塑料收缩导致的体积损失。

达到某种程度时，气泡将进一步渗透到熔体中，即二次气体渗透。

(4)最终排气阶段：塑料冷却定型后，将气体从最终模制件中抽出。

气体在辅助注塑的开始阶段称为初始气体渗透，在这个过程中，气泡首先渗透到模具中聚合物熔料可以流动到的尚未填充的区域。

特别是在之后的二次气体渗透阶段，气泡将趋向于在熔化塑料芯部沿阻力最小的路径渗透。

熔料压力最低或者温度最高的地方，其阻力最小。

其结果是，气体辅助产生的中空截面的壁厚通常不会均匀一致(图2)。

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。

气辅模具结构随着工业技术的不断发展，模具在制造业中扮演着重要的角色。

而气辅模具作为一种新型的模具结构，具有独特的优势和特点。

本文将介绍气辅模具的结构及其应用领域。

一、气辅模具的结构气辅模具是一种利用气体压力来辅助模具开合的结构。

它由模具本体、气动系统和控制系统三部分组成。

1. 模具本体：气辅模具的模具本体与传统模具相似，包括上模板、下模板、模腔和模芯等部分。

模具本体的结构设计需要考虑到气辅模具的特点，确保在气压作用下能够实现模具的开合。

2. 气动系统：气动系统是气辅模具的核心部分，它通过控制气体的进出来实现模具的开合。

气动系统包括气源、气缸、气控阀等组件。

气源提供气体压力，气缸负责推动模具的开合运动，气控阀用于控制气体的流动。

3. 控制系统：控制系统是气辅模具的智能化部分，它通过传感器和控制器来监测和控制模具的开合过程。

传感器可以实时感知模具的状态，控制器则根据传感器的反馈信号来控制气动系统的工作。

二、气辅模具的应用领域气辅模具由于其独特的结构和优势，在许多领域得到了广泛的应用。

1. 塑料制品加工：气辅模具在塑料制品加工中具有重要的作用。

它可以实现复杂形状的塑料制品的生产，提高生产效率和产品质量。

2. 金属加工：气辅模具在金属加工中也有广泛的应用。

它可以用于金属板材的冲压、成型和切割等工艺，提高加工精度和效率。

3. 橡胶制品加工：气辅模具在橡胶制品加工中可以实现高精度的模具开合，确保产品的质量和尺寸精度。

4. 玻璃加工：气辅模具在玻璃加工中可以实现复杂形状的玻璃制品的生产，提高生产效率和产品质量。

5. 其他领域：气辅模具还可以应用于陶瓷制品、纺织品、电子产品等领域，满足不同行业的生产需求。

三、总结气辅模具作为一种新型的模具结构，具有独特的优势和特点。

它通过气动系统和控制系统的配合，实现模具的快速开合，提高生产效率和产品质量。

气辅模具在塑料制品加工、金属加工、橡胶制品加工、玻璃加工等领域都有广泛的应用。

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。