《第5章压塑模具及压注模设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第5章压塑模具及压注模设计（62页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第5章 压塑模具及 压注模设计,第5章 压塑模具及压注模设计,5.1 压塑模概述,5.1.1 压塑模的分类（1）,（1）移动式压塑模。移动式压塑模的结构如图所示。上、下模都不固定在压机上，成型前在机外加料、合模，然后上机压制，成型后移出压机，利用专门的卸模工具（如卸模架）开模取出制品。,1按固定方式分类,5.1.1 压塑模的分类（2）,（2）半固定式压塑模。如图所示为半固定式压塑模。这类模具的上、下模的开、合在压缩机上进行，依靠导向机构导向。,5.1.1 压塑模的分类（3）,（3）固定式压塑模。这类模具上、下模都固定在压机上，开合模、安放嵌件、加料、脱模等所有工序均在压机内进行，生产率较高、操
2、作简单 、劳动强度小、模具寿命长，但结构复杂、制造成本高、安放嵌件不方便，适用于成型批量较大的或尺寸较大的制品。,5.1.1 压塑模的分类（4）,（1）溢式压塑模。图为溢式压塑模的结构。这种模具没有单独的加料腔，型腔本身就是加料腔，制品高度等于型腔深度,2按上、下模的配合结构特征分类,5.1.1 压塑模的分类（5）,（2）半溢式压塑模。图为半溢式压塑模的结构。这种模具在型腔上方设有加料腔，其截面尺寸大于型腔截面尺寸，凸模下压到挤压面接触为止，所以，容易保证制品的高度尺寸。,5.1.1 压塑模的分类（6）,（3）不溢式压塑模。如图所示为不溢式压塑模结构，这种模具的加料腔是型腔上部截面的延续，没有
3、挤压面。,5.1.2 压塑模具的基本组成（1）,图为压塑模典型结构，属于固定式的半溢式压塑模。上、下模分别安装在压力机的上、下工作台上，上、下模通过导柱、导套导向定位。,5.1.2 压塑模具的基本组成（2）,1成型零件 在模具中直接成型制品形状的零件称为成型零件。在图56中上凸模3、凹模4、型芯7、下凸模8、侧型芯20等是成型零件。 2加料腔 由于压缩前塑料体积比制品体积大，因此需在型腔上设置一段加料腔，图56中凹模4的上半部分即加料腔。 3导向机构 导向机构一般由导柱导套组成，以保证上、下模合模的对正性。图56中导柱6、导套9即构成上、下模的导向机构。推板导柱14、推板导套15构成推出机构的
4、导向机构。,5.1.2 压塑模具的基本组成（3）,4侧向分型抽芯机构 当压制带有侧孔或侧凹的制品时，模具上须设置侧向分型与抽芯机构，开模后侧向分型或抽芯机构动作，将侧滑块和侧型芯抽出后才能将制品推出。图中侧型芯20及手柄等组成侧向抽芯机构。在压塑模中，侧向分型抽芯机构以手动为多。 5脱模机构 脱模机构是指将压制成型的制品脱出模具的机构，如推杆和卸模架等，如图中所示的推杆11、推杆固定板19、推板17等。,5.1.2 压塑模具的基本组成（4）,6加热系统 热固性塑料压塑模必须设置加热系统，以便使塑料熔化和固化，常用的加热器为电加热器，如图中所示的加热板5、10等。 7支承零件 支承零件包括压塑模
5、中的固定板、支承板、上模座和下模座等，其作用是固定和支承模具中的各种零部件。,5.2 压塑模的设计,5.2.1 压塑模有关技术参数的校核,（1）总成型压力 （2）开模力的校核 （3）脱模力Ft的校核 （4）闭合高度的校核 （5）模座尺寸与压机工作台尺寸的关系。压塑模的模座尺寸应能使压塑模顺利地通过立柱或框架而安装在压机上 （6）压机顶出距离的校核,5.2.2 制品在模内位置的选择（1）,如图所示是同一制品的两种位置。其中图（a）的加料腔直径大，深度浅，比如图（b）所示的位置加料方便。,1加料应方便,5.2.2 制品在模内位置的选择（2）,嵌件安放在下模既方便又稳固例如，如图（b）所示的位置明显
6、优于图（a）,2便于安放和固定嵌件,5.2.2 制品在模内位置的选择（3）,塑料制品在模具内的位置应使压力传递距离尽量短，以减少压力损失，保证制品组织均匀。如图所示的圆筒形制品，若轴向尺寸较长，采用如图（a）所示的轴向加压方式，压力传递的路径长，压力损失大，制品中部组织易产生疏松的缺陷。改为径向加压可克服这种不足，如图（b）所示，但制品外缘上将形成两条飞边,3有利于压力传递,5.2.2 制品在模内位置的选择（4）,塑料熔体流动的方向与加压方向一致时，有利于塑料的流动，如图（a）所示，料流方向与加压方向一致。如图（b）所示的料流方 向与加压方向相反。,4便于塑料熔体流动,5.2.2 制品在模内位
7、置的选择（5）,压缩成型时，上凸模受力较大，故上凸模的形状宜简单一些。如图（a）所示的上凸模强度比图（b）中的上凸模强度高。,6保证重要尺寸的精度,5保证凸模强度,7便于抽拔型芯,沿加压方向的塑料制品尺寸会因加料量和飞边厚度的不同而变化（尤其是不溢式压塑模），所以精度要求很高的尺寸不宜设计在加压方向上。,当利用开模力进行侧向分型和抽芯时，宜把抽芯距离长的放在加压方向，而把抽芯距离短的放在侧向,5.2.3 凸模、凹模的配合及结构（1）,凸模、凹模各组成部分如图所示,1凸模、凹模组成部分及其作用,5.2.3 凸模、凹模的配合及结构（2）,（1）配合环。配合环是凸模与加料腔的配合部位，作用是保证凸模
8、、凹模正确定位，阻止溢料和顺利排气等。 配合环处的间隙一般取00250075mm，或采用H8/f8或H9/f9的间隙配合，以不溢料和减少摩擦为度。对移动式压塑模，由于配合环是重要的导向部位，宜取小值；固定式模具可取较大值。配合环长度l1与相关，小时取小值，大时取大值。一般移动式模具l1为46mm，固定式模具l1为810mm。,5.2.3 凸模、凹模的配合及结构（3）,（2）引导环。引导环位于配合环的上部，作用是引导凸模进入凹模。引导环部分有一斜角，转角处以圆角R过渡，目的是减少侧壁摩擦，避免制品推出时刮伤制品侧面，并有利于排气。对于的取值，移动式压塑模为20130，固定式压塑模为201，有上、
9、下凸模的，可取35，以便于加工。l2的长度 一般取510mm。当加料腔高度l130mm时，l2取1020mm。取值原则是保证塑料粉熔融时，凸模已进入配合环，否则会造成原料外溢。,5.2.3 凸模、凹模的配合及结构（4）,（3）挤压环（图513中的尺寸l3处，半溢式压塑模才有）。挤压环的作用是限制半溢式压塑模凸模下压的极限位置，且保证飞边最薄。挤压环的宽度l3太宽时，飞边较厚，太窄时，容易被压溃。具体取值l3一般为25mm，压力大时，取大值，模具材料强度高时可取较小值。凸、凹模都应圆角过渡，一般R1=0508mm，R2=0305mm，目的是防止应力集中和便于清理废料。,5.2.3 凸模、凹模的配
10、合及结构（5）,（4）储料槽（图中尺寸Z处）。储料槽用于储存溢出的余料。Z值过大，溢料增多，易导致制品缺料或疏松，过小则导致飞边增厚，而影响制品尺寸精度，通常Z=0515mm。,5.2.3 凸模、凹模的配合及结构（6）,（5）排气溢料槽。排气溢料槽的作用一是在压制过程中排出型腔内的气体，二是起储料槽作用。在压制形状复杂的制品及流动性较差的塑料时，一般在凸模上的适当位置开设排气溢料槽。排气溢料槽的结构形式及尺寸如图所示。,5.2.3 凸模、凹模的配合及结构（7）,（6）加料腔。加料腔的作用是容纳压缩前的塑料原料。其容积大小应保证所需原料装入后，还留有510mm深的空间，防止压制时塑料溢出模外。加
11、料腔的形式有的是型腔的延伸，有的是型腔之上做成形状简单的圆形、矩形等。,5.2.3 凸模、凹模的配合及结构（8）,（7）承压面。承压面的作用是压制到位后，承受一部分压力并限制凸模下压的极限位置。可减轻挤压的载荷，延长模具使用寿命。承压面的结构如图所示。,5.2.3 凸模、凹模的配合及结构（9）,承压块的形式常用如图所示，包括矩形、圆弧形、圆形及圆柱形等,5.2.3 凸模、凹模的配合及结构（10）,（1）溢式压塑模凸、凹模配合形式。,2凸、凹模配合的结构形式,5.2.3 凸模、凹模的配合及结构（11）,（2）不溢式压塑模凸、凹模的配合形式。图为不溢式压塑模凸、凹模的配合形式，加料腔截面尺寸及形状
12、与型腔相同，无挤压环，但有引导环、配合环及排气溢料槽。 （3）半溢式压塑模凸、凹模的配合形式。,5.2.4 凹模加料腔的设计,溢式压塑模无加料腔，半溢式、不溢式压塑模具有加料腔。加料腔设计时的主要问题是其容积要保证压制时原料不溢出模外，设计步骤如下。 1塑料体积的计算 2加料腔高度的计算,5.2.5 压塑模脱模机构设计（1）,（1）机动脱模机构。 推杆推出机构。由于热固性塑料制品的刚性良好，所以推杆推出机构是压塑模最常用的推出机构，但制品上会留下推杆痕迹。,1固定式压塑模的脱模机构,5.2.5 压塑模脱模机构设计（2）,推管推出机构。推管推出机构的结构与注射模的类似，如图所示。,5.2.5 压
13、塑模脱模机构设计（3）,推件板推出机构。对开模后留在型芯上的薄壁制品常采用推件板推出机构。压塑模的推件板装在凸模一边。凸模在上模，推件板装在上模；凸模在下模，推件板就装在下模。,5.2.5 压塑模脱模机构设计（4）,凹模推出机构。如图所示为双分型面的固定式压塑模，上模分型后，制品留在凹模内，然后推出机构将凹模推起，制品随凹模脱离下凸模。,5.2.5 压塑模脱模机构设计（5）,二次推出机构。如图所示的制品用推杆一次推出较困难，故采用二次推出机构。,5.2.5 压塑模脱模机构设计（6）,（2）机动脱模机构与压机的连接。 间接连接。当压机顶杆能伸出工作台面而且有足够的高度时，模具安装好后直接调节顶杆
14、的顶出距离即可。,5.2.5 压塑模脱模机构设计（7）,直接连接。,5.2.5 压塑模脱模机构设计（8）,留模措施,5.2.5 压塑模脱模机构设计（9）,（1）上模移出的压塑模的脱模。这类模具的上模可沿导槽滑出，如图530所示，开模后制品留在活动上模2上面，拉动拉手1将活动上模2沿导轨3拉出模外脱出制品，再将活动上模送回压机内。,2半固定式压塑模的脱模机构,5.2.5 压塑模脱模机构设计（10）,（2）下模移动的压塑模的脱模。这类模具的下模可移出，图为一典型的模外脱模机构。,5.2.5 压塑模脱模机构设计（11）,（1）撞击支架。如图所示，压制成型后，将模具移至支架2上，利用撞击力使上、下模分
15、开，然后用手工或简易工具取出制品。,3移动式压塑模脱模机构,5.2.5 压塑模脱模机构设计（12）,（2）卸模架。 单分型面卸模架。,5.2.5 压塑模脱模机构设计（13）,双分型面卸模架。如图所示，其工作原理与单分型面卸模架相似，只是卸模架稍复杂一点。,5.2.5 压塑模脱模机构设计（14）,垂直分型卸模架。如图5所示，基本原理与前两者相同，不同之处是，瓣合凹模与制品一起从模具中脱出后需再用手工打开瓣合凹模，取 出制品。,5.2.6 压塑模的侧向分型抽芯机构（1）,（1）斜滑块分型抽芯机构。此类机构如图所示，动作原理与注射模的相同，但由于受闭模高度和开模距离限制，斜滑块之间的开距不能太大。,
16、1机动侧向分型抽芯机构,5.2.6 压塑模的侧向分型抽芯机构（2）,（2）斜导柱弯销抽芯机构。如图所示为弯销侧向抽芯机构（斜导柱的工作原理与之相同），机构的工作原理与注射模相同。,5.2.6 压塑模的侧向分型抽芯机构（3）,目前，压塑模还大量采用手动模外分型抽芯机构，其结构简单，但劳动强度大，效率低。 如图所示，制品上内、外均有螺纹，其内螺纹用螺纹型芯6、8成型，外螺纹由凹模5成型。,2手动模外侧向分型与抽芯机构,5.2.7 典型压塑模示例（1）,如图所示为移动式压塑模及卸模架。加料时先将凹模7套在凸模6上，加入塑料原料后盖上凸模3，加热、加压，压制完毕，将模具从压机内移出装入上、下卸模架，推入压机施压分模，取出制品。,1移动式压塑模,5.2.7 典型压塑模示例（2）,如图所示为固定式压塑模，该模具的上模座板和下模座板分别固定在压机的上、下压板上，加料完毕后，凸模7随压机上压板一起下压，同时加热、加压成型。,2固定式压塑模,5.
