模块二压缩模与压注模

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1、模块二 压缩模与压注模,主讲：关玲,本章基本内容 压缩模、压注模的分类、组成及工作原理 压机有关工艺参数的校核 压缩模成型零部件的设计和脱模机构设计 压注模浇注系统与排溢系统的设计 压注模成型零部件的计算。,本章重点、难点 压缩模、压注模总体结构、成型零部件和脱模机构的设计方法及计算,11.1 压缩模结构及分类,压缩模具又称压制模具或压塑模具（简称压模），主要用于成型热固性塑料，也可成型热塑性塑料。 压缩模具没有浇注系统，直接将未塑化的塑料加入模腔，模具只能垂直安装。 压缩成型原理： 将塑料加入高温的型腔和加料室，然后以一定的速度将模具闭合，塑料在热和压力的作用下熔融流动，并且很快地充满整个型

2、腔，树脂和固化剂作用发生交联反应，生成不熔不溶的体型化合物，塑料因而固化，成为具有一定形状的制品，当制品完全定型并且具有最佳性能时，即开启模具取出制品。,一、压缩模具的结构组成 1、组成 型腔 加料室 导向机构 侧向分型抽芯机构推出机构 加热系统 排气系统,2.1 压缩模结构及分类,课本p174图2-11,2、压缩模的分类 按模具加料室的形式分 溢式压缩模 不溢式压缩模 半溢式压缩模 按模具在压机上的固定方式分： 固定式压缩模 移动式压缩模 半固定式压缩模 根据成型型腔数分类： 单型腔压缩模 多型腔压缩模,2.1 压缩模结构及分类,1）溢式压缩模,优点： 结构简单，成本低 塑件易取出，易排气

3、安放嵌件方便 加料量无严格要求 模具寿命长,结构特点： 无加料腔 凸模与凹模无配合部分 有环形挤压面B,2.1 压缩模结构及分类,课本p172图2-6,2.1 压缩模结构及分类,适用范围：,缺点：,小批量或试制、低精度和强度无严格要求的的扁平塑件。, 合模太快时，塑料易溢出，浪费原料；合模太慢时，易造成飞边增厚；, 凸、凹模配合精度较低；, 不适用于压制带状、片状或纤维填料的塑料和薄壁或壁厚均匀性要求高的塑件。,2.1 压缩模结构及分类,2）不溢式压缩模,结构特点：,优点：, 加料腔是型腔上侧的延续部分 无挤压面 凸模与加料腔有小间隙的配合, 塑件密度大、质量高 对塑料要求不严（以棉布、玻璃

4、布或长纤维填料的塑料均可） 塑件飞边薄且呈垂直状易于去除,课本p172图2-7,2.1 压缩模结构及分类,缺点：,适用范围：, 模具必须设置推出机构；, 加料量必须精确，高度尺寸难于保证；, 凸模与加料腔内壁有摩擦，易划伤加料腔内部，进而影响塑件外观质量；, 一般为单型腔，生产效率低。,压制形状复杂，薄壁及深形塑件。,2.1 压缩模结构及分类,3）半溢式压缩模,优点：,结构特点：, 不必严格控制加料量 不会伤及凹模侧壁 塑件外形复杂时，凸模和加料腔的形状可以简化, 加料腔是型腔上侧的扩大延续部分 有挤压面,课本p173图2-8,2.1 压缩模结构及分类,适用范围：,缺点：,不适用于压制布片或纤

5、维填料的塑料。,流动性较好的塑料和形状较复杂的带小嵌件的塑件。,2.1 压缩模结构及分类,移动式压缩模 半固定式压缩模 固定式压缩模,11.1 压缩模结构及分类,(1)固定式压缩模 特点： 上下模都固定在压机上，开模、合模、推出塑件等动作均在机内进行，生产率高、操作简单、劳动强度小，模具寿命长 缺点： 模具结构复杂、造价高，且安装嵌件不方便。 用途：适合生产批量较大或尺寸较大的塑件。,2.1 压缩模结构及分类,酚醛电流表压缩模,2.1 压缩模结构及分类,(2)移动式压缩模 特点 模具不固定在压机上，成型后移出压机，用卸模架等专用卸模工具开模，先抽出侧型芯再取出塑件。清理完加料室，然后将模具重新

6、组合后放入压力机，再进行下一个循环的压缩成型。 加料、开模、取件等工序都是手工操作，工人的劳动强度大，模具重量一般不宜超过20千克。模具结构简单，制造周期短，主要用于试验及试制新产品时制造样品，以及形状较复杂、嵌件较多、加料困难、带有螺纹的塑件。,11.1 压缩模结构及分类,手柄头部件压缩模,2.1 压缩模结构及分类,(3)半固定式压缩模 上模固定在压机上，下模沿导轨移动，用定位块定位。也可以将下模固定在压机上。该压缩模具开合模在机内进行，成型后移出上模或下模，用手工或机外卸模装置取出塑件。这种模具与移动式压缩模具相比减小了工人劳动强度，并且容易安放嵌件和加料。为了便于操作，当移动式压缩模具太

7、重或嵌件较多时，就可以采用此类模具。,1、施压方向的选择,1） 施压方向,凸模作用方向，也就是模具的轴线方向。,2. 压缩模具设计要点,一、压缩模具成型零部件设计,压缩模设计过程中有很多内容可以参照注塑模设计的相关内容（分型面的选择、成型零件的设计计算、合模导向机构设计、侧向分型抽芯机构设计等）,*有利于压力传递,2）选择原则,*便于加料,12. 压缩模具设计要点,课本p185图2-22,课本p185图2-23,*便于安装和固定嵌件,2.2 压缩模具设计要点,课本p185图2-24,*便于塑料流动 *长型芯应位于施压方向上，短型芯侧向抽芯 *保证重要尺寸的精度,*保证凸模的强度,2. 压缩模具

8、设计要点,课本p186图2-25,2、凸模凹模配合的结构形式,1）.凸、凹模各组成部分作用,引导环L1 引导凸模顺利进入凹模（主要） 减少与加料室侧壁的摩擦 便于排气,配合环L2 防止溢料，但排气必须顺畅 保证凸模与凹模定位准确,储料槽Z 储存排除的余料,挤压环B 在半溢式压缩模用以限制凸模下行的位置 保证最薄的水平飞边, B 不宜过大,排气溢料槽 排出气体和余料,2. 压缩模具设计要点,课本p187图2-27,加料腔 盛装塑料原料 可以是型腔的延伸，也可按型腔形状扩大成圆形或矩形等,承压块（面） 保证凸模进入凹模的深度，使凹模不致受挤压而变形或损坏。,2. 压缩模具设计要点,课本p188,溢

9、式压缩模凸模与凹模的配合 无加料腔，凸、凹模在水平分型面接触 分型面接触面积不宜过大 （溢料面或挤压面） 溢料面之外增设承压面（图b所示）,2. 压缩模具设计要点,课本p190图2-32,不溢式压缩模凸模与凹模的配合 加料腔是型腔的延续，凸、凹模间无挤压面 凸、凹模配合环不宜太高，以减小摩损 凸模与加料腔侧壁摩擦，易造成磨损，改进形式如图4-20,2. 压缩模具设计要点,半溢式压缩模凸模与凹模的配合 加料腔是型腔的扩大，带有水平挤压面 模具上必须设计承压面或承压块,2.2 压缩模具设计要点,3、凹模加料腔尺寸计算,塑料的体积计算,加料腔高度的计算,塑料的体积塑件的体积体积压缩比 塑件压 溢式压

10、缩模无加料腔，塑料全部放在型腔中 不溢式压缩模加料腔与型腔截面尺寸相同 半溢式压缩模加料腔等于型腔截面(25)mm宽的挤压面,2.2 压缩模具设计要点,二、开模和推出机构,常见塑件的脱模方法有手动、机动、气动。,固定式压缩模脱模机构,移动式、半固定式压缩模脱模机构,气吹脱模,卸模架脱模,撞击架脱模,撬棒,其它脱模机构,上推出机构,下推出机构,2.2 压缩模具设计要点,1. 撬棒,操作简单，适用于小型模具,2.2 压缩模具设计要点,2. 撞击架脱模：结构简单，成本低，劳动强度大，震动大模具容易磨损变形,2.2 压缩模具设计要点,3. 卸模架脱模:利用液压机的压力，减轻劳动强度，提高模具的使用寿命

11、,2.2 压缩模具设计要点,2.2 压缩模具设计要点,2.2 压缩模具设计要点,4.固定式压缩模脱模机构气吹脱模,适用于薄壁壳形塑件和包紧力小、脱模斜度大的场合。,2.2 压缩模具设计要点,5.固定式压缩模脱模机构推出机构,压缩模推出机构与压力机顶出杆的连接方式,间接相连结构：推板的复位靠复位杆复位 直接相连结构：这种顶杆即可顶出又可复位,2.2 压缩模具设计要点,推杆推出机构,推杆与固定板间留有0.51mm的间隙，便于推杆自动调整中心，以免模具热膨胀卡死推杆。,2.2 压缩模具设计要点,推管推出机构,用于空心薄壁压缩件，受力均匀，运动平稳。,2.2 压缩模具设计要点,推板推出机构,推出面积大

12、，塑件不易变形，适用于壳体、薄壁、窄长塑件。,2.2 压缩模具设计要点,2.2 压缩模结构及分类,三、压缩模与压机的关系 （一）压力机的分类,机械式压机 液压机,上压式 下压式,2.2 压缩模具设计要点,（二）、压缩模具结构与压机的关系 1、压机最大压力的校核 模压所需的成型总压力：F模kF机 其中： k修正系数，一般取0.750.90； 而：F模=pA型n 其中 ： p单位成型压力（MPa）， A型每一型腔的水平投影面积（mm2） n压缩模内型腔的个数,2、开模力的校核 开模力计算 F开=k1F模 其中：F开开模力N F模模压所需的成型总压力N k1压力损耗系数0.10.2,2.2 压缩模具

13、设计要点,2.2 压缩模具设计要点,3、脱模力的校核 脱模力计算 F脱=A1p1 其中：F脱脱模力N A1塑件侧面积之和mm2 p1塑件与金属的结合力MPa 校核： F脱F顶 F顶压力机顶出杆的最大顶出力,4、闭合高度的校核,模具完全开模取件的高度压力机的最小开距min,2.2 压缩模具设计要点,5、装模尺寸的校核, 压缩模的宽度应小于压力机立柱或框架之间的距离 压缩模用螺钉与压力机连接 压缩模用压板螺钉与压力机压紧固定，则模具只需设有 宽1530mm的凸缘台阶即可，如下图所示,2.2 压缩模具设计要点,6、推出机构的校核,压力机最大顶出行程应大于模具所 需的推出行程，且必须保证塑件推 出型腔

14、后高于型腔表面10mm以上。 l= h塑+h加+（1015）L 其中： l塑件需推出的高度 h塑塑件最大高度 h加加料腔高度mm L压力机顶出杆最大顶出行程mm,2.2 压缩模具设计要点,2.3 压注模结构及分类,一、压注成型原理： 把预热的原料加到加料腔内，塑料经过加热塑化，在压力机柱塞的压力下经过模具的浇注系统挤入型腔，型腔内的塑料 在一定压力和温度下保持一定时间充分固化，得到所需的塑件。在挤塑的时候加料腔的底部必须留有一定厚度的塑料垫，以供压力传递。 熔料经过浇注系统才进入型腔，会有一定的压力损失；而熔料经过浇注系统时，会产生摩擦热，从而使塑料的流动性增大，有利于填充型腔，又有利于提高塑

15、料的固化速度。,是在压缩成型基础上发展起来的一种热固性塑料的成型方法，又称传递成型,2.3 压注模结构及分类,二、压注成型特点, 加料前模具处于闭合状态。, 模具结构相对复杂，制造成本较高，成型压力较大，操作复杂，耗料比压缩模多。, 塑件飞边很薄，尺寸准确，性能均匀，质量较高。, 可以成型深孔、形状复杂、带有精细或易碎嵌件的塑件。, 气体难排除，一定要在模具上开设排气槽。,2.3 压注模结构及分类,三、压注模的典型结构,1、组成 型腔 加料室 浇注系统 导向机构 侧分型与抽芯机构 脱模机构 加热系统,2.3 压注模结构及分类,2、压注模的分类,罐式压注模 柱塞式压注模,移动式 固定式,上加料室

16、柱塞式压注模 下加料室柱塞式压注模,1）罐式压注模,2.3 压注模结构及分类,2）柱塞式压注模,2.3 压注模结构及分类,2.3 压注模结构及分类,柱塞式压注模,2.4 压注模成型零部件设计,1、加料室的结构,1) 固定式压注模加料室,特点：加料室与上模型板固定相连,2.4 压注模成型零部件设计,加料室的作用：存贮定量的塑料,2)移动式压注模的加料室,2.4 压注模成型零部件设计,加料室定位方法,2.4 压注模成型零部件设计,1）罐式压注模的压柱,2、压柱的结构,2）柱塞式压注模的压柱,2.4 压注模成型零部件设计,3.加料室尺寸的计算,2）普通压力机所用的压注模：加料室截面积(A)应比型腔与浇注系统截面积之和（ A塑）大10%2