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1、6.2 压注模具,压注成型所使用的模具称压注模，又称传递模或挤塑模，是热固性塑料模塑成型的一种常用模具。,6.2.1 压注模的特点,压注模的结构具有以下特点： 1.压注模设有单独的加料腔来盛装和熔融塑料，塑料熔体是通过浇注系统充满型腔的。浇注系统对压注模非常重要。 2.塑料熔体进入型腔之前，模具已经闭合。由于压注成型时排气量较大，模具需设置专门的排气系统。 3.固定式压注模通常在加料腔和型腔周围安放加热元件，分别对加料腔、上模和下模三个部分加热。移动式压注模一般利用压机上的上、下加热板加热，压注成型前加料腔和模具本体都应放在加热板上进行预热。 4.压注模安放嵌件容易，且塑料进入型腔前已达到熔融
2、状态，故可成型径向尺寸较小，嵌件较多的塑料制品和形状复杂的薄壁塑料制品。 5.压注模的成型效率比压缩模高，但比注射模稍低。压注成型的塑料制品质量及尺寸精度也比压缩成型高，与注射成型的基本相同。 6.压注成型时会产生不能回收的浇注系统和加料腔残余的凝料，故塑料耗量较多。对于小型塑料制品宜采用多型腔压注模。 7.压注模塑料充模流动距离较压缩模长，会造成明显的填料定向，从而会引起塑料制品的各向异性和翘曲变形。塑料制品的收缩率也比压缩成型式时大，但比注射成型时小。 8.压注模结构比较复杂，要求较精密，且不易于实现机械化和自动化。,6.2.2 压注模的类型及其典型结构,1.普通液压机上用的压注模 （1）
3、移动式压注模，如图6-33所示。,图6-33 移动式压注模 1-柱塞 2-加料腔 3-上模座板 4-凹模 5-导柱 6-下模座板 7-型芯固定板 8-型芯,（2）固定式压注模 图6-34所示为安装在上压式液压机上的固定式压注模。,图6-34 固定式压注模 1-上模座板 2-柱塞 3-加料腔 4-浇口套 5-型芯 6-凹模 7-推杆 8-垫块 9-推板 10-复位杆 11-下模座板 12-拉杆 13-支承板 14-拉钩 15-凹模固定板 16-上凹模板17-定距拉杆,2.专用液压机上用的压注模,压注成型专用液压机都具有两个液压缸，一个起锁模作用，称为主缸；另一个的作用是通过柱塞升起将塑料注入型腔
4、，称为辅助缸。 图6-35为上挤固定式压注模的典型结构 。,图6-35 上挤固定式压注模 1-推板 2-推杆 3-下模板 4-上模板 5-加料腔 6-柱塞 7-型芯 8-垫块,图6-36是下挤固定式压注模。推料柱塞设计在模具的下方，因此辅助油缸安装在压机下方，自下而上完成挤压和推出塑料制品。主缸必须设置在压机上方，自上而下完成闭模动作。,图6-36 下挤固定式压注模 1-型芯2-上凹模3-上模4-型芯5-下凹模 6-下模7-垫板8-推杆9-加料腔镶套10-柱塞,6.2.3 压注模的设计,1.加料腔与柱塞的设计 （1）加料腔的结构形式 普通液压机用移动式压注模的加料腔是活动的，可从模具上单独取下
5、来。最常见的为底呈台阶形的圆截面加料腔，如图6-37(a)所示。,图6-37 移动式压注模的加料腔结构形式,加料腔的定位方式如图6-38所示。,图6-38 移动式压注模加料腔的定位方式,普通液压机用固定式压注模的加料腔与上模板连成一体，主流道常采用浇口套的结构形式。小型压注模的加料腔底部一般开设一个主流道通向型腔，如图6-39（a）所示。大型压注模的加料腔的底部则可开设多个主流道通向型腔，如图6-39(b)所示。,图6-39固定式压注模的加料腔 1-柱塞 2-加料腔 3-衬套,用液压机用压注模的加料腔横截面为圆形，因截面尺寸与锁模力无关，故其直径通常较小，高度较大。加料腔一般采用衬套形式按一定
6、方式固定在模板上，图6-40为两种常见的固定方式，其中图(a)是用螺母锁紧，图(b)是用台肩固定。,图6-40 专用液压机用压注模加料腔的结构形式,（2）加料腔的尺寸确定,普通液压机上用的压注模其压注成型压力和锁模力都是靠液压机同一油缸提供，故从锁模的角度考虑，要求加料腔的横截面积(A加)大于塑料制品和浇注系统在分型面上投影面积(A)之和，一般按如下经验公式计算 A加=(1.11.25)A (6-20) 压注模为垂直分型面时(如图6-41所示)，为了防止对拼凹模因内部压力而抬起，其加料腔的横截面积应按下式计算 A加=2A垂tg(-) (6-21) 式中 A垂塑料制品与浇注系统在垂直分型面上投影
7、面积之和，mm2； 对拼凹模与模套的拼合角度，一般取12； 摩擦角，一般取=8。,图6-41 垂直分型面的压注模,专用液压机用压注模加料腔的横截面积可按下式计算 A=P辅公P (6-22) 式中 A加加料腔的横截面积，mm2； P辅公液压机辅助缸的公称压力,N； P压注成型所需的单位成型压力，MPa，查表6-5。,加料腔的高度可按下式计算 H=V料A加+(815)(mm) (6-23) 而 V料=K压V (6-24) 式中 H加料腔高度，mm； V料所需塑料的体积，mm3； K压塑料的压缩率； V塑料制品及浇注系统体积之和，mm3。,（3）柱塞,柱塞的作用是将加料腔内的熔融塑料压入浇注系统并注
8、入型腔。 普通液压机用压注模柱塞的结构形式如图6-42所示。,图6-42 普通液压机用压注模柱塞的结构形式,专用液压机用压注模柱塞的结构形式如图6-43所示。,图6-43 专用液压机用压注模柱塞的结构形式,为了拉出主流道废料，可在柱塞的端面开设楔形槽，如图6-44所示。其中(a)用于直径不大的柱塞，图(b)用于直径较大的柱塞，图(c)用于有多个主流道的模具。,图6-44 柱塞的拉料结构,（4）加料腔与柱塞的配合 一般加料腔与柱塞按H9f9配合或采用O.05O.1mm的间隙配合。为了避免柱塞压到底时直接压在上模板上，柱塞的高度应比加料腔的小O.5lmm，同时在底部转角处二者配合后也应留有0.3O
9、.5mm的储料间隙。 2.浇注系统的设计,2.浇注系统的设计,浇注系统是将熔融塑料由加料腔引向型腔的通道。压注模浇注系统的作用和形状与注射模相类似，但两者的设计要求有所不同，压注模的浇注系统除了要求流动时压力损失小外，还要求塑料在高温的浇注系统中流动时进一步熔融和升温，使其以最理想的流动状态进入型腔。 压注模的浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和反料槽各部分组成，如图6-45所示。但在某些特殊情况下，上述组成部分不一定全部都有，有的可不设分流道和反料槽。,图6-45 压注模浇注系统 1-主流道 2-分流道 3-浇口 4-反料槽,（1）主流道的设计,在压注模中，主流道一般采用圆形截面，但当主流道
10、设置在垂直分型面上时，为了制造方便，也可用矩形截面。常见的主流道有正圆锥形、倒圆锥形和带分流锥的等三种主要形式，如图6-46所示。,图6-46 主流道形式,（2）分流道的设计,为了获得理想的传热效果，使塑料受热均匀，同时又考虑加工和脱模都较方便，压注模的分流道常采用比较浅而宽的梯形截面形状，并且最好开设在塑料制品留模那一边的模板上。分流道的截面尺寸应根据塑料性能、塑料制品体积、壁厚及形状复杂程度而定，一般截面积可为浇口截面积的1.5倍，梯形截面分流道的截面尺寸可参考图6-47确定。分流道也可采用半圆形截面形状，其半径一般取R=34mm。,图6-47 梯形截面分流道尺寸,（3）浇口的设计,压注模
11、常用的浇口形式与注射模基本相同，主要有直接浇口、侧浇口和环形浇口等。其中直接浇口多用于倒圆锥形主流道与塑料制品直接连接的情况，其截面一般为圆形，浇口直径24mm，长度为23mm，如图6-48所示。,图6-48 用于倒锥形主流道的直接浇口,在确定压注模浇口的位置时，一般应注意以下几点。,有利于塑料充满型腔 浇口一般应尽量开设在型腔内最畅通的地方，使塑料能很快地流到较远的地方。但应注意使塑料在型腔内顺序填充，避免产生涡流或紊流现象。 保证塑料制品的外观质量 浇口位置应避开塑料制品的重要表面，一般不宜从塑料制品的正面注入塑料。 减少塑料制品的变形 热固性塑料在流动时会产生填料的定向作用，造成塑料制品
12、变形、翘曲甚至开裂，特别是含长纤维填料的塑料定向更严重，因此应注意浇口的位置。例如对于长条形塑料制品，当浇口开设在长条中点时容易引起长条弯曲，而改在端部进料较好。同样，圆筒形塑料制品单边进料时易变形，改为环形浇口进料则较好。 避免熔体直接冲击型芯或嵌件。浇口位置应尽量避免熔体注入型腔时直接冲击型芯或嵌件，否则型芯或嵌件易发生变形，压力损失增大，还易产生熔接痕。 便于去除及修整浇口。,(4)反料槽,反料槽的作用是有利于熔体集中流动以增大流速，还有储存冷料的功能。反料槽一般位于正对着主流道大端的模板平面上，如图6-49所示。其尺寸大小按塑料制品大小而定。,图6-49 反料槽的结构,3.排气槽的设计
13、,压注模排气槽的位置应按以下原则确定： （1）排气槽应开设在熔体流动路线的末端，即气体的最终聚集处，以利于气体的排出。 （2）排气槽宜开设在靠近嵌件或壁厚最薄处，这样排气槽既可排气又可排出部分冷料，有助于提高塑料的熔接强度。 （3）排气槽应尽量开设在分型面上，这样排气槽溢边易随塑料制品脱出，便于清理溢边。 排气槽的尺寸视塑料制品大小及排气槽数量而定。对于中、小型塑料制品，分型面上排气槽的尺寸可取深0.040.13mm，宽3.26.4mm。,4.液压机的选择,（1）普通液压机的选择 选择普通液压机时，一般先根据塑料品种及加料腔的横截面积求出压注成型所需的总压力，再根据所需总压力选定液压机的吨位。
14、 压注成型时所需总压力按下式计算 P总=pA加 (6-25) 式中 P总压注成型时所需的总压力，N； p压注成型时所需的单位成型压力，MPa，可按表6-5查取； A加加料腔的横截面积(计算方法见式6-20、6-21)，mm2 。,根据所需总压力P总即可求得液压机的公称压力P公，从而确定液压机所需吨位数 P公KP总 (6-26) 式中 P公液压机的公称压力，N； K安全系数，一般取K=1.31.6。,（2）专用液压机的选择,在专用液压机上进行压注成型时，模具所需的压注成型压力和锁模力分别由液压机的辅助缸和主缸提供，应根据所需压注成型压力和锁模力的大小分别确定辅助缸和主缸的公称压力。 辅助缸的公称
15、压力可按下式确定 P辅公KpA加 (6-27) 式中 P辅公液压机辅助缸的公称压力，N。 主缸的公称压力可按下式确定 P主公=KpA (6-28) 式中 P主公液压机主缸的公称压力，N； p压注成型时型腔内塑料熔体的实际最大压强，MPa，p=P辅公/A加。,本章小结,本章介绍了用于热固性塑料成型的压缩和压注模具的分类、特点、组成和典型结构。对模具结构形式的选择、分型面的确定、成型零件的设计及工作尺寸计算、浇注系统的设计、合模导向机构的设计、侧向分型与抽芯机构的设计以及推出机构的设计等方面都做了一定程度的讲解和分析。,习 题,6-1 压缩与压注成型模具各有哪些类型？ 6-2 压缩模设计时，对压力机需进行哪些参数的计算校核? 6-3 如何选择制品在压缩模具中的加压方向? 6-4 移动式压缩模和固定式压缩模常用的脱模方式有哪些? 6-5 移动式压注模与固定式压注模在结构上的主要区别是什么? 6-6 普通液压机上用的压注模与专用液压机上用的压注模各有何特点?,6-7 已知图6-50所示制品，按大批量生产，技术要求为： 1.未注公差尺寸按8级精度设计。 2.材料为FUF-11。 3.制品底部不能有明显顶杆痕迹。试按下列程序设计压缩模： 选择压缩模的类型，确定制品在模具内的施压方向； 选用液压力机 设计凹模加料腔 设计加热系统 设计推出机构 画出模具结构草图。,图6-50 支架,
