吉他拨片注塑模具排气设计要点解析

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塑胶件在注塑过程中，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。

对一付优良的注塑模具来说，如果说浇口是熔体进入的“入口”，那么排气系统就是气体排出的“出口”。二者功能互补，缺一不可。排气系统设计的科学性直接决定了型腔内气体能否顺利排出，进而影响产品质量和生产效率。

吉他拨片的注塑，在不少情况下，它又是薄壁注塑和高光件注塑，对薄壁注塑而言，因为填充阻力大，塑件易冷却，困气风险较高，所以模具的排气系统设计需要有非常精准的排气点位置设计、数量充足的排气点、针对高流动性材料（常用于薄壁）的极浅而宽的排气槽。

而针对高光注塑件（也叫镜面件），因为对表面质量的要求苛刻，所以对模具排气位置的精准度要求就非常高，以避免在非末端产生气痕，排气槽通常设计在产品分型面或背面等隐蔽位置，同时为了防止溢料破坏表面，排气点的尺寸控制要求也会相应较高。

今天小维就和大家来聊一聊，注塑模具的排气设计。

我们前面已经简单提到过，注塑模具中的气体来源多样，它主要包括：

1、模具型腔固有气体：模具闭合后型腔内存留的空气，是最主要的气体来源；

2、材料挥发性物质：原料中未充分干燥的水分在高温下气化形成的水蒸气；

3、塑料的热分解产物：某些热稳定性较差的塑料在过热情况下分解产生的挥发性物质；

4、塑料中添加剂：塑料中的添加剂（如润滑剂、脱模剂）受热挥发或化学反应产生的气体。

在注塑过程中，上面这些气体如果无法及时排出，会产生什么样的问题呢？

1、塑件烧焦：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；

2、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；

3、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；

4、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；

5、气泡：由于排气不良导致气泡的产生，透明材料特别明显。

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模具的排气方式有哪些？

1、排气槽排气

排气槽的开设一般在平缓的面，主要有两种形式，环绕式和直通式。在注塑模具中排气槽的开设分为一级排气和二级排气。

2.顶针、司筒针排气

在装配顶针、司筒针的时候，与模仁间隙公差0.01-0.02mm，所以在模具内部不需要开设排气槽，只需要将顶针开设在困气集中处即可，但有的时候要求标准高的产品在顶针上也会开设排气槽。

3、排气针排气

排气针通常都是使用顶针替代，只不过把顶针做成镶针，不起到顶出的作用，只起到间隙公差排放气体的作用。一般排气针开设在前模气体集中区域。

4、镶件排气

在加工的时候将模仁拆成多个镶件，不仅能便捷加工拆解重要部件，也可以利用拼接间隙进行排气。要求高的产品会在镶件上增设排气槽引出到模仁底部。特别是排气极其困难时，分型面不做排气，镶件拼接排气也是很好的选择，但要考虑成本。

5、排气井（孔）排气

当产品的形状内部的分型面有多余空间，设计人员通常会在开设排气槽的基础上，再模仁上打一个孔引出气体与外界连通。

6、冷料井排气

在注塑成型时，产品末端处气体排放不良，在熔体汇合末端困气处加胶，可以使气体排放在产品外面，熔接线的形状、产品强度、表面质量明显变好。弊端是模具时需要增设顶针将冷料井脱模；在生产中增设冷料井，就在需要员工用刀去除毛边。

另外，高效的模具排气系统设计需要把握哪三个关键维度？

1、排气位置精准定位：基于熔体流动前沿分析，在最后充填区域和熔合线交汇处设置排气结构。根据徐昌煜老师的总结，不同性质气泡在塑件上的分布特征各异：模腔积存空气产生的气泡多分布于浇口相对部位；塑料分解产生的气泡沿厚度方向分布；而水汽形成的气泡则无规则散布在整个塑件表面。这种分布特征为排气位置诊断提供了科学依据；

2、排气通道尺寸优化：排气槽深度需根据材料粘度特性精确设计。一般而言，排气槽深度应控制在0.01-0.03mm范围内，既保证气体顺利排出，又能防止熔体溢漏。对于高粘度工程塑料可适当加大，而对低粘度的PA、PP等材料则需缩小，这需要设计人员具备丰富的材料特性知识。

3、排气结构的创新应用：除传统排气槽外，将顶出销改造为排气销——在顶针顶部精密加工出0.03mm深的排气沟槽，既保留顶出功能，又增加排气通道。这种复合功能设计在不增加模具复杂度的情况下，有效提升了排气效率。

注塑模具排气系统尺寸设计的关键要素是什么？

1、排气槽深度：

这是核心参数，它直接决定了排气能力和是否溢料，这个参数主要取决于熔体的粘度和流动性。

对低粘度材料：易溢料，需要浅的深度(如 0.01mm - 0.015mm)。例如：PA6, PP, PE。

中粘度材料：常用范围(如 0.015mm - 0.03mm)。例如：ABS, PC, PS。

高粘度材料：不易溢料，可稍深(如 0.03mm - 0.05mm 甚至更深)。例如：PC+ABS, PPS, PEEK, 含玻纤材料。

排气槽的深度必须小于熔体的不溢料间隙，均匀性很重要，也就是同一排气槽深度必须保持一致。对热敏性材料而言，可能需要稍深一点的排气槽（如0.02mm - 0.04mm）来加速排气，防止气体过热分解材料，但需谨慎平衡溢料风险。

2、 排气槽宽度：

在保证强度的前提下（槽间钢料不能太薄易变形），宜宽不宜窄。宽度增加能显著提高排气截面积（排气能力= 深度 * 宽度），对排气效率提升比增加深度更有效，且溢料风险相对较小（因为深度仍是限制因素）。

常用范围：6mm - 12mm 或更宽，具体取决于空间位置。

3、排气槽长度：

指从型腔边缘延伸到模具外或连接到大气槽的那一段距离。排气槽长度不宜过长，如果过长，会增加气体流动阻力。

常用范围：0.8mm - 2.0mm（即型腔内的“密封段”长度）。

4、排气针/镶件间隙：

利用顶针、镶件、滑块等与模板的配合间隙排气时，其单边间隙值就是排气深度。同样需要根据材料粘度来严格控制，遵循与排气槽深度相同的原则，常用范围0.01mm - 0.03mm。

写在最后，在注塑成型中，模具的排气系统就是整个加工中的生产效率的保障。一套模具是否稳定耐用，排气占了很大的比例。近些年模流分析（MOLD FLOW）越来越成熟化，我们可以利用软件模拟出产品的困气位置然后进行对应的方案优化，模具的开发效率也大大的提升。但是也不能全部依赖于软件模拟。复杂的产品还是在需要试模几次后，甚至批量加工几批产品，才能完整的确定排气系统。

以上这些，希望对您有些帮助。

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