图272　气压抽芯

　　图273所示为锁紧装置的液压抽芯机构，侧芯在动模一边。开模后，首先由液压抽出侧芯，然后再推出塑件，推出系统复位后，侧芯理复位。液压抽芯可以单独控制型芯的运动，不受开模时间和推出时间的影响。

图273　液压抽芯机构

　　图274所示为液压抽长型芯机构。由于采用了液压抽芯，因此避免了作用瓣合模组合形式，使模具结构简化。并且当侧芯很长、抽拔距很大时，用斜导柱抽芯机构也不合适，用液压抽出比较好，液压抽芯抽拔力大，运动平稳。

1—动模；2—型芯固定板；3—定模
图274　液压抽长型芯机构

5.7.4　手动分型抽芯机构
　　手动抽芯机构多用于试制和小批量生产的模具。用人力将型芯从塑件上抽出，劳动强度很大，生产率很低，但是结构简单，缩短了模具加工周期，降低了制造成本，所以有时还采用。
　　手动抽芯多用于型芯、螺纹型芯、成型块的抽出，可分为模内手动分型抽芯和模外手动分型抽芯两种。
5.7.4.1　模内手动分型抽芯机构
　　模内手动分型抽芯机构指在开模前，用手搬动模具上的分型抽芯机构完成抽芯动作，然后再开模，推出塑件。手动分型抽芯机构多利用丝杠、斜槽或齿轮装置。
　　（1）丝杠手动抽芯机构  利用丝杠和螺母的配合，使型芯退出，丝杠可以一边转动一边抽出，也可以只作转动，由滑块移动来实现抽芯动作。图275（a)用于圆形型芯； 图275（b)（d)用于非圆形成型孔； 图275（c)用于多型芯的同时抽拔；图275（e)用于成形面积大、而支架承受不了较大的成型压力时，用斜楔锁紧来确保成型孔深的尺寸精度。

图275　丝杠手动抽芯机构

　　（2）手动斜槽分型抽芯机构  其动作原理和机动斜槽分型一样，只是用人力使转盘转动。图276所示为手动多芯抽拔结构，图276（a)是偏心转盘的结构，图276（b)是偏心滑板的结构。其适用于抽拔距不大的小型芯，结构简单，操作方便。

图276　手动多芯抽拔结构

　　（3）手动齿轮抽芯机构  手动齿轮抽芯是通过齿轮与齿轮的传动或齿轮与齿条的传动使型芯抽出。图277（a)所示是用于大塑件的锥齿轮抽芯结构。一模一件。图277（b)所示为一腔几件的锥齿轮抽芯结构。图278所示为齿轮齿条抽芯机构。开模后，转动手柄3，齿轮4带动齿条型芯2抽出。由于齿条无自锁作用，齿条型芯复位后由锁紧楔1锁住型芯。

图277　锥齿轮抽芯机构

1—锁紧楔；2—齿条型芯；3—手柄；4—齿轮

图278　齿轮齿条抽芯机构

5.7.4.2　模外手动分型抽芯机构
　　模外手动分型抽芯机构是指镶块或型芯和塑件一起推出模外，然后用人工或简单的机械将镶块从塑件上取下的结构。塑件受到结构形状的限制或生产批量很小，不宜采用前面所介绍的几种抽芯机构时，可以采用模外手动分型抽芯机构，如图279所示。这种结构必须既要便于取件，又要有可靠的定位，防止在成型过程中镶块产生位移，影响塑件的尺寸精度。图279（a)所示机构利用活动镶块的顶面与定模型芯的顶面相密合而定位。图279（b)所示机构在活动镶块上设一个平面与分型面相平，在闭模时，分型面将活动镶块压紧。图279（c)所示机构的活动镶块用斜面与凸模配合，注射压力将活动镶块压紧。图279（d)所示机构是由于内侧凸起部分有嵌件，很难用其他形式抽芯，所以采用活动镶块形式。开模后，活动镶块和塑件一起被推出模外，首先卸下安装嵌件的螺钉，然后再取下活动镶块。当不能采用前几种定位形式时，可用图279（e)所示机构。开模后，斜楔3与定位销固定板2脱离，在弹簧的作用下，定位销4抽出后开始推出塑件。闭模过程是推杆6复位后，将活动镶块5放入模内，然后合模，定位销在斜楔的作用下插入活动镶块的孔内，起定位作用。

1—弹簧；2—固定板；3—斜楔；4—定位销；5—活动镶块；6—推杆
图279　模外手动分型抽芯机构

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，在设计模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模腔过程中，模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模腔，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，模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280 所示。排气槽宽度b=3~5 mm，深度 h<0.05 mm，长度 l=0.7~l.0 mm，此后可加深到 0.8~1.5 mn。各种不同树脂的排气槽深度尺寸见表47。

表47  各种不同树脂的排气槽深度        mm

 

      
   （a)侧面                  （b)水平面
图281　分型面上的排气精形式

　　c.排气槽应尽量开设在塑料熔体最后才能填充的模腔部位，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。
　　d.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。
　　e.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。
　　f.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。
　　a.型芯或型腔排气如图282（a)所示。对于组合式的型芯或型腔可利用其拼合的缝隙排气。
　　b.推杆排气如图282（b)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。
　　c.镶件排气如图282（c)所示。它是利用成型镶件的配合间隙进行排气。

图282　利用间隙排气

　　d.烧结合金块排气如图283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。

1一凹模;2一合金块;3一型芯;4一固定板

图283　利用烧结合金块排气

　　（4）利用负压法排气  在型芯之问加工冷却回路时，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问在脱模过程中形成真空，难于脱模。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，使制件附黏在型腔的情况比热塑性塑料制件更为严重，因此，必须引人气体，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282。
　　（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。当制件接触部分槽深不大于0.05 mm，以免整料堵塞，而延长部分深度为0.2 ~0.8 mm，如图284 所示。

图284　镶嵌式侧隙引气

　　（3）气阀式引气  如图285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，空气便能引人，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。此种方式比较理想，但阀芯与阀座之间需研磨，加工要求高。

1—弹簧;2—止回同;3—推件板

图285  气阀式引气

5.9　温度调节系统
5.9.1   简介
　　在注塑成型过程中，模具的温度直接影响到塑件成型的质量和生产效率。由于各种塑料的性能和成型工艺要求不同，模具的温度要求也不同。一般注射到模具内的塑料温度为200℃左右，而塑件固化后从模具型腔中取出时其温度在60℃以下，温度降低是由于模具通人冷却水，将热量带走了。普通的模具通入常温的水进行冷却，通过调节水的流量就可以调节模具的温度。这种冷却方法一般用于流动性好的低熔点塑料的成型。为了缩短成型周期，还可以把常温的水降低温度后再通入模内。因为成型周期主要取决于冷却时问，用低温水冷却模具，可以提高成型效率。不过需要注意的是，用低温水冷却，大气中的水分可能在型腔表面凝聚，即会影响制件质量。
　　流动性差的塑料如聚碳酸酷、聚苯醉、聚甲醛等，要求模具温度高。若模具温度过低则会影响塑料的流动，增大流动剪切力，使塑件内应力较大，甚至还会出现冷流痕、银丝、注不满等缺陷。尤其是当冷模刚刚开始注射时，这种情况更为明显。因此，对于高熔点、流动性差的塑料，流动距离长（相对壁厚而言)的制件，为了防止填充不足，有时也在水管中通入温水或把模具加热。但模具温度也不能过高，否则要求冷却时问延长，且制件脱模后易发生变形。总之，要做到优质、高效率生产，模具必须能够进行温度调节，应根据需要，进行设计。
5.9.1.1　模具温度与塑料成型温度的关系
　　注入模具的热塑性熔融塑料，必须在模具内冷却固化才能成为制件。所以模具温度必须低于注入型腔的熔融塑料温度，并为了提高成型效率，一般通过缩短冷却时间来缩短成型周期。虽然模具温度越低，冷却时间就越短。但是这种规则不能适用于所有的塑料。因塑料自身的性质及制件要求的性能各不相同，要求的模具温度也各不相同。必须根据不同的要求，选择适当的温度。与各种塑料相适应的模具温度见表48。
5.9.1.2　温度调节对塑件质量的影响
　　质量优良的塑料制件应满足六个方面的要求，即收缩率小、变形小、尺寸稳定、冲击强度高、耐应力开裂性好和表面光洁。
　　采用较低的模温可以减小塑料制件的成型收缩率。
　　模温均匀、冷却时问短、注射速度快可以减小塑件的变形。其中均匀一致的模温尤为重要，但是由于塑料制件形状复杂、 壁厚不一致、 充模顺序先后不同，常出现冷却不均匀的情况。为了改善这一状况，可将冷却水先通入模温最高的地方，甚至在冷得快的地方通温水，慢的地方通冷水，使得模温均匀，塑件各部位能同时凝固。这不仅提高了制件质量，也缩短了成型周期。但由于模具结构复杂，要完全达到理想的调温往往是困难的 。
　　对于结晶型塑料，为了使塑件尺寸稳定应该提高模温，使结晶在模具内尽可能地达到平衡。否则，塑件在存放和使用过程中，由于后结晶会造成尺寸和力学性能的变化（特别是玻璃化温度低于室温的聚烯烃类塑件），但模温过高对制件性能也会产生不好的影响。
　　结晶型塑料的结晶度还影响塑件在溶剂中的耐应力开裂能力，结晶度愈高该能力愈低，故降低模温是有利的。但是对于聚碳酸酯一类的高黏度非结晶型塑料，耐应力开裂能力和塑件的内应力关系很大，故提高充模速度、减少补料时间及采用高模温是有利的。
　　实验表明高密度聚乙烯冲击强度受充模速度影响很大，特别在浇口的附近，高速注射的制件较低速注射的制件在浇口附近冲击强度高l/4，但模温影响较小，以采用较低的模温（45~54℃）为宜。
　　对塑件表面粗糙度影响最大的除型腔表面加工质量外就是模具温度，提高模温能大大改善塑件表面状态。
　　上述六点要求有互相矛盾的地方，在选用时应根据使用情况侧重于满足塑件的主要要求。
5.9.1.3　对温度调节系统的要求
　　前面已经介绍了温度调节系统的重要性，因此，希望设计温度调节系统时，能满足下面要求。
　　（1） 根据塑料的品种，确定温度调节系统是采用加热方式还是冷却方式。
　　（2）希望模温均一，塑件各部同时冷却，以提高生产率和提高塑件质量。
　　（3）采用低的模温，快速、大流量通水冷却一般效果比较好。
　　（4）温度调节系统要尽量做到结构简单、加工容易、成本低廉。