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1、第十章塑料压塑成型模具第十章塑料压塑成型模具第一节概述第二节压模成型零件设计原则第一节概述第二节压模成型零件设计原则第一节概述第一节概述一、压制成型及压制模结构特点一、压制成型及压制模结构特点压制成型是高分子材料成型加工技术中历史最悠久，也是最为重要的一种工艺。几乎所有的高分子材料都可用此方法来成型制品。考虑到生产效率、制品尺寸、产品使用的特点，目前主要用于：压制成型是高分子材料成型加工技术中历史最悠久，也是最为重要的一种工艺。几乎所有的高分子材料都可用此方法来成型制品。考虑到生产效率、制品尺寸、产品使用的特点，目前主要用于：热固性塑料、橡胶制品、复合材料的成型。热固性塑料、橡胶制品、复合材料
2、的成型。热固性塑料模压成型（压缩模塑）模压成型橡胶的模压成型（模型硫化）压制成型增强复合材料的模压成型层压成型复合材料的高压层压成型热固性塑料模压成型（压缩模塑）模压成型橡胶的模压成型（模型硫化）压制成型增强复合材料的模压成型层压成型复合材料的高压层压成型（不用模具）（不用模具）复合材料低压成型（复合材料低压成型（接触成型接触成型）热固性塑料的模压成型热固性塑料的模压成型将压塑料置于金属模具中的型腔内，然后闭模在加热加压的情况下，使塑料熔融、流动，充满型腔，经适当的放气、保压后，塑料就充分交联固化为制品。因为热固性塑料经交联固化后，其分子结果变形三维交联的体型结构，所以制品可以趁热将压塑料置于
3、金属模具中的型腔内，然后闭模在加热加压的情况下，使塑料熔融、流动，充满型腔，经适当的放气、保压后，塑料就充分交联固化为制品。因为热固性塑料经交联固化后，其分子结果变形三维交联的体型结构，所以制品可以趁热脱模。脱模。工艺 特点：工艺 特点：? 成型工艺及设备成熟，是较老的成型工艺，设备和模具比注射简单。? 间歇，生产周期长，生产效率低，劳动强度大，难自动化。? 制品质量好，不会产生内应力或分子取向。? 能压制较大面积制品，但不能压制形状复杂及厚度较大的制品。? 制品成型后，可趁热脱模。? 成型工艺及设备成熟，是较老的成型工艺，设备和模具比注射简单。? 间歇，生产周期长，生产效率低，劳动强度大，难
4、自动化。? 制品质量好，不会产生内应力或分子取向。? 能压制较大面积制品，但不能压制形状复杂及厚度较大的制品。? 制品成型后，可趁热脱模。热塑性塑料：热塑性塑料：受热后软化，冷却后变硬，这种 软化和变硬可以重复循环，所以可以反复成型。 、受热后软化，冷却后变硬，这种 软化和变硬可以重复循环，所以可以反复成型。 、热固性塑料：热固性塑料：由单体直接形成网状聚合物或通 过交联线型预聚体而形成，一旦形成交联聚合 物，受热后不能再回到可塑状态。所以热固性 塑料来说，聚合过程和成型过程是同时进行 的，所得制品是不溶不熔的。由单体直接形成网状聚合物或通 过交联线型预聚体而形成，一旦形成交联聚合 物，受热后
5、不能再回到可塑状态。所以热固性 塑料来说，聚合过程和成型过程是同时进行 的，所得制品是不溶不熔的。压制成型：压制成型：又叫压塑成型，成型方法是将粉状 或纤维状等塑料放入成型温度下的模具型腔 中，后闭模加压而使其成型并固化的作业。又叫压塑成型，成型方法是将粉状 或纤维状等塑料放入成型温度下的模具型腔 中，后闭模加压而使其成型并固化的作业。压模可以兼用于热固性塑料和热塑性塑料。 模压热固性塑料时，塑料一直处于高温，置于 型腔中的热固性塑料在压力的作用下，先由固 体变为半液体，并在这种状态下流满型腔而取 得型腔所赋予的形状；随交联反应的深化，半 液体的粘度逐渐增加以至变为固体，最后脱模 成为制品。热
6、塑性塑料的模压，在前一阶段的 情况与热固性塑料相同，但是由于没有交联反 应，所以在流满型腔后，将模具冷却使其固化 才能脱模成为制品。由于热塑性塑料模压时， 模具需要交替的加热和冷却，生产周期长，所 以热塑性塑料制品的成型用注射成型等方法更 为经济，只有在模压较大平面的塑料制品时， 才采用模压成型，如透明板材等。本章主要介 绍热固性塑料的压制成型。压模可以兼用于热固性塑料和热塑性塑料。 模压热固性塑料时，塑料一直处于高温，置于 型腔中的热固性塑料在压力的作用下，先由固 体变为半液体，并在这种状态下流满型腔而取 得型腔所赋予的形状；随交联反应的深化，半 液体的粘度逐渐增加以至变为固体，最后脱模 成
7、为制品。热塑性塑料的模压，在前一阶段的 情况与热固性塑料相同，但是由于没有交联反 应，所以在流满型腔后，将模具冷却使其固化 才能脱模成为制品。由于热塑性塑料模压时， 模具需要交替的加热和冷却，生产周期长，所 以热塑性塑料制品的成型用注射成型等方法更 为经济，只有在模压较大平面的塑料制品时， 才采用模压成型，如透明板材等。本章主要介 绍热固性塑料的压制成型。与注射成型比较，压模有其特殊的地方：（一）优缺点P316（二）压模结构与注射成型比较，压模有其特殊的地方：（一）优缺点P316（二）压模结构分为装于压机上压板得上模和装于下压板得 下模两个部分。上下两模闭合使装于加料室和 型腔中的塑料受热受压
8、，成为熔融态充满整个 型腔，当制件固化成型后，上下模打开利用顶 出装置顶出制件，压模可以分为以下几个部分：分为装于压机上压板得上模和装于下压板得 下模两个部分。上下两模闭合使装于加料室和 型腔中的塑料受热受压，成为熔融态充满整个 型腔，当制件固化成型后，上下模打开利用顶 出装置顶出制件，压模可以分为以下几个部分：1、型腔1、型腔直接成型制品的部位，加料时与加料室一 起装料作用，由上凸模、下凸模、凹模构成， 对制件成型有很大的影响。直接成型制品的部位，加料时与加料室一 起装料作用，由上凸模、下凸模、凹模构成， 对制件成型有很大的影响。2、加料室2、加料室凹模的上半部分，为凹模断面尺寸的扩大 部分
9、。由于塑料与制品相比有较大的比容，成 型前单靠型腔往往无法容纳全部原料，所以在 型腔上设有一段加料室。凹模的上半部分，为凹模断面尺寸的扩大 部分。由于塑料与制品相比有较大的比容，成 型前单靠型腔往往无法容纳全部原料，所以在 型腔上设有一段加料室。3、导向机构3、导向机构布置在模具上模周边的四根导柱和装有导 向套的导柱孔组成。导向机构用来保证上下模 合模的对中性。为保证顶出机构水平运动，该 模具在底板上还设有二根导柱，在顶出板上有 带导向套的导向孔。布置在模具上模周边的四根导柱和装有导 向套的导柱孔组成。导向机构用来保证上下模 合模的对中性。为保证顶出机构水平运动，该 模具在底板上还设有二根导柱
10、，在顶出板上有 带导向套的导向孔。4、侧向分型抽芯机构4、侧向分型抽芯机构与注射模具一样，模制带有侧孔和侧凹的制 件，模具必须设有各种侧向分型抽芯机构，制件 方能脱出。与注射模具一样，模制带有侧孔和侧凹的制 件，模具必须设有各种侧向分型抽芯机构，制件 方能脱出。5、脱模机构5、脱模机构压制件脱模机构与注射模具相似，脱模机构具 有顶出版、顶出杆等零件。压制件脱模机构与注射模具相似，脱模机构具 有顶出版、顶出杆等零件。6、加热系统6、加热系统热固性塑料压制成型需要在较高的温度下进行，所以 模具必须加热。常见的加热方法有：电加热、蒸汽加热、 煤气加热、天然气加热等。压制热塑性塑料时，在型腔周 围开设
11、温度控制通道，在塑化和定型阶段，分别通入蒸汽 进行加热或者通入冷水进行冷却。热固性塑料压制成型需要在较高的温度下进行，所以 模具必须加热。常见的加热方法有：电加热、蒸汽加热、 煤气加热、天然气加热等。压制热塑性塑料时，在型腔周 围开设温度控制通道，在塑化和定型阶段，分别通入蒸汽 进行加热或者通入冷水进行冷却。二、压模分类二、压模分类分类方法很多，可以按模具在压机上的固定方 式分类、上下模闭合形式分、分型面特征分、 型腔数目分、制品的顶出方式分等。一般按压 制模具的上下模配合结构特征进行分类。分类方法很多，可以按模具在压机上的固定方 式分类、上下模闭合形式分、分型面特征分、 型腔数目分、制品的顶
12、出方式分等。一般按压 制模具的上下模配合结构特征进行分类。（一）溢式模具（敞开式压模）6-2-1（一）溢式模具（敞开式压模）6-2-11、无加料室；2、模腔总高A；基本就是制件高度，凸模和凹 模无配合部分，故压制时过剩的物料极易溢出。3、环形面积B是挤压面较窄，以降低制件的毛 边；1、无加料室；2、模腔总高A；基本就是制件高度，凸模和凹 模无配合部分，故压制时过剩的物料极易溢出。3、环形面积B是挤压面较窄，以降低制件的毛 边；优点：结构简单，造价低廉，耐用。优点：结构简单，造价低廉，耐用。（二）不溢式模具（密闭式模具、正压模、全压 式模具）（二）不溢式模具（密闭式模具、正压模、全压 式模具）1
13、、加料室：型腔上部断面延续，无挤压面，压力全在制 件上，塑料溢出量少。2、0.025-0.75mm的间隙（压模与型腔），配合高度不宜 过大（凸模降低，凹模声高）。3、必须设置顶出装置，否则制品难以取出。4、不应该设计多型腔。因为加料稍有不均衡，各压力不 等。5、优点：承受力大（密实性好），机械强度高，形状复 杂，薄、长流程、深形制品。6、缺点：溢出量少，加料量多少直接影响制件的高度尺 寸，每模必须准确称量，凸模与加料室的摩擦会损伤之 间的表面1、加料室：型腔上部断面延续，无挤压面，压力全在制 件上，塑料溢出量少。2、0.025-0.75mm的间隙（压模与型腔），配合高度不宜 过大（凸模降低，凹
14、模声高）。3、必须设置顶出装置，否则制品难以取出。4、不应该设计多型腔。因为加料稍有不均衡，各压力不 等。5、优点：承受力大（密实性好），机械强度高，形状复 杂，薄、长流程、深形制品。6、缺点：溢出量少，加料量多少直接影响制件的高度尺 寸，每模必须准确称量，凸模与加料室的摩擦会损伤之 间的表面。（三）半溢式模具（半密闭式压模）（三）半溢式模具（半密闭式压模）1、特点：在型腔上方设有一断面尺寸大于制件尺 寸的加料室，凸模与加料室为动配合接触，并且 在分界处有一环形挤压面，其宽度约为4-5mm，压 到挤压面为止。2、物料料稍有过量，通过配合间隙或在凸模上开 设专门的溢料槽排出，其速度可以由溢料数目
15、和 间隙大小调节。制品紧密程度比溢式模具好。3、操作方便，加料时，按体积计量。制品的高度 由型腔高度A决定。可达到每模基本一致，应用广 泛。4、优点：不划伤型腔壁，而不损伤制件的表面。5、易于成型制件外缘形状复杂的制品。1、特点：在型腔上方设有一断面尺寸大于制件尺 寸的加料室，凸模与加料室为动配合接触，并且 在分界处有一环形挤压面，其宽度约为4-5mm，压 到挤压面为止。2、物料料稍有过量，通过配合间隙或在凸模上开 设专门的溢料槽排出，其速度可以由溢料数目和 间隙大小调节。制品紧密程度比溢式模具好。3、操作方便，加料时，按体积计量。制品的高度 由型腔高度A决定。可达到每模基本一致，应用广 泛。
16、4、优点：不划伤型腔壁，而不损伤制件的表面。5、易于成型制件外缘形状复杂的制品。第二节压模成型零件设计原则第二节压模成型零件设计原则成型零件包括凹模、凸模、型芯、成型杆等。 还有加料室的结构尺寸。成型零件包括凹模、凸模、型芯、成型杆等。 还有加料室的结构尺寸。一、型腔总体尺寸设计一、型腔总体尺寸设计模具内加压方向的选择，凸模和凹模的配合 结构选择，分型面的位置选择。模具内加压方向的选择，凸模和凹模的配合 结构选择，分型面的位置选择。（一）塑件在模具内施压方向的选择（一）塑件在模具内施压方向的选择施压方向：是凸模施压作用力的方向一般都是 其轴线方向。施压方向：是凸模施压作用力的方向一般都是 其轴线方向。1、有利于压力的传递1、有利于压力的传递避免压力传递距离太长（压力损失太大），压 力不易均匀作用在全长范围内。避免压力传递距离太长（压力损失太大），压 力不易均匀作用在全长范围内。2、便于加料2、便于加料便于加料，加料室直径大，深度浅；不易加料，加料室直径小，深度大；便于加料，加料室直径大，深度浅；不易加料，加料室直径小，深度大；3、便于安装
