课题九压注成型模具零件公差配合的选用,主编,9-1压注成型模具的结构与分类,一、压注成型原理及其优缺点 由于压注成型工艺能成型比较精密的、带细薄嵌件的塑料制件，对设备要求不高，既可在专用压注机，也可在普通液压机上进行，对原料无特殊要求，因此得到了广泛应用。 压注成型工艺吸收了注射和压缩成型工艺的特点，因此压注模兼有压缩模和注射模的结构特点。例如，压注模有单独的外加料室，物料塑化是在加料室内进行的，模具需设置加热装置。与注射模一样，压注模具有浇注系统，物料在加料室内预热熔融，在压柱的作用下经过浇注系统，以高速挤入型腔，在型腔内既受热又受压，最后交联固化成型。,1.压注成型原理,图9-1压注成型过程a)原料被装入加料室b)塑模闭合c)塑模脱开1压柱2加料室3、7上、下模板4凹模5凸模6凸模固定板8浇注系统凝料9制件,1.压注成型原理 压注成型又称传递成型，是热固性塑料重要的成型方法之一。其成型原理及成型过程如图9-1所示，将热固性塑料(最好经预压或预热)加入已经闭合模具的加料室2内加热,2.压注成型工艺的优点,压注成型是在克服压缩成型的缺点，吸收注射成型优点的基础上发展起来的一种塑料制件成型加工方法。压注成型的主要优点有：1)压注模具在开始之前便已完全闭合，塑料的加热和熔融在加料室内进行，液压机通过压柱对加料室内的塑料熔体加压时，熔体可以像注射成型一样得到压力作用并快速充满型腔。当熔体充满型腔后，型腔与加料室中的压力趋于平衡，可以得到经过压实之后具有较高密度并且密度比较均匀的塑料制件，塑件的强度等力学性能和电性能，也相应得到提高。2)由于压注成型是在较高压力下进行的，可以生产深度较大的薄壁或壁厚变化很大的制件以及带有深孔的制件，也可以生产形状比较复杂及带有精细或易碎嵌件的制件，而压缩成型就难于加工这样的制件。,2.压注成型工艺的优点,3)由于压注成型前模具已经完全闭合，压注成型时的溢料较压制成型时少，并且飞边很薄，比较容易去除，所成型的塑件不仅表面光洁，也比较容易达到较高的尺寸精度。另外，由于压注成型是在熔融状态下对塑料进行加压，塑件性能比较均匀，质量也比较高，模具所受的磨损也比压缩模小，模具使用寿命较长。4)压注成型时，成型物料在加料室内已经得到加热熔融，然后以高速通过浇注系统挤入型腔，塑件内、外层塑料都有机会与高温的流道壁相接触，产生摩擦并发热，使塑料升温快而均匀，需用的交联固化时间较短。当塑件各处的壁厚相同时，其固化时间只相当于压缩成型固化时间的1/51/3，成型周期较短。,3.压注成型工艺的缺点,图9-2收缩率与充模方向的关系,压注成型虽然具有上述诸多优点，但与压缩成型相比较，也存在以下缺点。,1)模具结构复杂。压注成型模具必须设置浇注系统等结构，比压缩模要复杂些，并且技术要求比压缩模要高。2)物料消耗多。由于存在分流道及浇口结构，会产生不能回收的浇注系统凝料，塑料浪费较大，对于小型零件就更为突出，这时建议采用与注射模类似的多腔模，以降低单件物料消耗比。3)物料取向，塑件各向异性。与注射成型相似，压注成型制件充模流动距离比压缩成,3.压注成型工艺的缺点,图9-3移动式压注模1塑件2浇注系统3压柱4加料室5浇口板6凹模7上导柱8凸模9凸模固定板10下模板11下导柱,二、压注模具的结构与分类1.压注模的结构组成,(1)成型零部件成型零部件指直接成型塑件的部位，由凸模、凹模、型芯和侧向型芯等组成。如图9-3所示型腔由浇口板5、凹模6和凸模8等组成。分型面配合形式与敞开式压缩模相仿，此模为多型腔压注模。 (2)加料室如图9-3所示加料室由压柱3和加料室4构成。移动式压注模的加料室和模具本身是可分离的，开模前先敲下加料室，然后开模取出制件,(3)浇注系统多型腔压注模的浇注系统与注射模相似，同样可分为主流道、分流道和浇口。如图9-3所示压注模的浇注系统由浇口板5和凹模6等组成。单型腔压注模一般只有主流道。与注射模不同的是，加料室底部可开设几个流道同时进入型腔。(4)导向机构导向机构一般由导柱和导套组成，有时也可省去导套，直接由导柱和模板上的导向孔导向。在压柱和加料室之间，在型腔和各部分型面之间及推出机构中，均应设导向机构。如图9-3所示导向机构由上导柱7和下导柱11等组成。(5)加热系统在固定式压注模中，对压柱、加料室和上下模部分应分别加热，加热方式通常有电加热和蒸汽加热等。,2.压注模的分类与典型结构 按固定方式，压注模可分为移动式压注模和固定式压注模，目前国内移动式压注模占绝大多数；按型腔数目，压注模可分为单腔模和多腔模；按分型面特征，压注模可分为一个或两个水平分型面压注模和带垂直分型面的压注模，后者用于生产线轴型制件或其他带有侧孔或侧凹的制件。(1)按压注成型用的设备种类进行分类压注成型对设备要求不高，既可使用普通液压机，也可使用专用液压机，根据使用的液压机类型和操作方法不同，压注模可以分为以下两大类。 (2)按加料室结构特征进行分类压注模不同于其他模具的地方是它具有外加料室，按加料室结构特征分类可分为以下几种：,2.压注模的分类与典型结构,图9-4固定式压注模的结构1下模板2复位杆3拉杆4支承板5拉钩6下部凹模固定板7上部凹模型板8定距拉杆9加热器安装孔10上模板11压柱12加料室13浇注系统14型芯15下部凹模16推杆17垫板18推板19尾轴,图9-4所示为固定式压注模的结构。由于上、下模分别与液压机滑块和工作台面固定连,2.压注模的分类与典型结构,图9-5上加料室固定式压注模1加料室2、8上、下模板3上凹模板4型腔5推杆6支承板7垫板9推板10型腔固定板11导柱,图9-5所示为上加料室固定式压注模，压柱和加料室在模具上部，辅助缸应安装在液压机的上方，自上而下进行压注。主缸位于液压机下方，自下而上进行闭模动作。它的工作过程是先闭模，再加料，最后压注推出塑件。,2.压注模的分类与典型结构,图9-6下压式罐式压注模1压柱2加料室3浮动板4限制块5型腔6顶出板,图9-7所示为下加料室固定式压注模，将推杆柱塞设计在模具的下方，因此辅助缸应安装在液压机下方，主缸则设置在液压机上方，自上而下完成闭模动作。它的工作过程是先加料，后闭模，最后压注推出塑件。,2.压注模的分类与典型结构,图9-7所示为下加料室固定式压注模，将推杆柱塞设计在模具的下方，因此辅助缸应安装在液压机下方，主缸则设置在液压机上方，自上而下完成闭模动作。它的工作过程是先加料，后闭模，最后压注推出塑件。,图9-7下加料室固定式压注模1分流锥2、7上、下模板3、4上、下凹模5加料室6推杆8加热板9垫块,2.压注模的分类与典型结构,移动式罐式压注模的加料室与模具本体是可以分离的，开模时先从模具上取下加料室，再分别进行清理和脱出制件。如图9-8所示，其总体结构与注射模相似，在脱模架上卸模，通过脱模板脱出制件。如果制件留在凹模内，可用专门的工具将其取出。,图9-8移动式罐式压注模1压柱2加料室3浇口套4凹模5型芯,2.压注模的分类与典型结构,图9-9活板式压注模1压柱2活板3凹模4推杆,流道浇口开设在活板的边缘，如图9-9所示。这种模具结构简单，通常适用于手工操作(移动式)，在普通液压机上进行压注，多用于生产中、小型制件，特别适用于嵌件两端部都伸出制件表面的制件，这时嵌件的一端固定在凹模底部的孔中，另一端固定于活板上。,2.压注模的分类与典型结构,图9-10单型腔压柱式压注模1加料室2手柄3塑件4凹模5推杆,图9-10所示为压注齿轮的模具，它能像压缩模一样得到完全无流道的制件，与压缩模。为提高生产率，每副模具可制作两块活板轮流使用。3)压柱式压注模。一般说来，压柱式压注模没有主流道，主流道已扩大成为圆柱即加料室，这时压注力不再起夹紧模具的作用，因此压柱式压注模应安装在特殊的专用液压机上,2.压注模的分类与典型结构,图9-11下压式固定式压注模1螺钉2压柱3加料室4型腔5镶件6导柱7、15上、下模板8、20上、下加热板9导套10、16、17垫板11垫圈12、21上、下推管固定板13型芯固定板14顶杆18垫板19型芯,图9-11所示为下压式固定式压注模，其结构特点是在机内装卸，模具固装在液压机上，整个生产过程即模具的闭合、分模、装料、成型及推出塑件等均在液压机上进行，故又称机内装卸压注模。,2.压注模的分类与典型结构,图9-12水平分型面移动式压注模1手柄2、9上、下模板3、12上、下型腔4定位钉5浇口套固定板6浇口套7键8螺钉10导柱11型腔固定板,图9-12所示为水平分型面移动式压注模，该模具结构较典型，熔体在加料室中熔化后，在压柱的作用下，通过浇注系统进入型腔；模具中的嵌件由定位钉4固定在下型腔12上；制件的推出和嵌件的安置都比较方便；开模和合模都是通过手动人工来操作。,2.压注模的分类与典型结构,图9-13所示为垂直分型面移动式压注模。它采用两个浇注系统，这是因为嵌件6套在型芯7的外面，而型芯7又较长，所以采用上下两端固定。由于型芯细长，为了防止型芯在压注单面进料时，将型芯移位变形，所以采用两边对称进料，平衡压力，防止型芯变形。,图9-13垂直分型面移动式压注模1螺钉2导柱3导柱固定板4浇口套5、10上、下模板6嵌件7型芯8固定板9手柄11圆柱销12锥模套13锥模,2.压注模的分类与典型结构,图9-14所示为主缸和辅助缸呈直角布置，且采用两个水平缸的特殊专用压注机，其特点是一次成型两个制件，提高了生产率。但这类液压机的模具都必须专门设计，缺乏通用性，没有广泛应用。,图9-14两个水平压料缸压注模(主、辅缸垂直布置)1、3上下凹模2、7上、下压柱4、9下、上型芯5、10下、上底板6、8下、上模板,2.压注模的分类与典型结构,图9-15所示为带补充加热器的压注模，在压柱正对面装有一个补充加热器，加热器靠空气间隙与模具其余部分绝热。加热器上有一锥形头，与加入的塑料相接触，压柱的端面与锥形头对应有一锥形凹坑，两者互相吻合以便压尽塑料到锥形凹坑，还可减少压料时塑料,图9-15带补充加热器的压注模1加料室2、8上、下模板3、4上、下模5塑件6型芯7补充加热器,9-2压注模零件公差配合的选用,压注模的成型零部件、浇注系统零部件、合模导向机构零部件、推出机构零部件的公差配合的选用，与注射成型模具相同，这里只介绍加料室、压柱等压注模零件及公差配合的选用。一、加料室的结构形式、定位结构及公差配合的选用 从压注工艺上考虑，加料室一般为圆形。根据加料室的固定性质和定位结构的特点，其结构的加料室形式可分为以下6种。,1.无需定位结构的加料室 图9-16所示即为无需定位结构的加料室，其特点是无定位结构，只适用于上模板上表面设有孔穴时，宜作为通用外加料室。,图9-16无需定位结构的加料室,图9-17用导钉定位的加料室,2.用导钉定位的加料室 图9-17所示即为用导钉定位的加料室，其特点是采用导钉位结构，可防止压注时塑料流入上模板表面的孔穴中，为移动式压注模的常用结构，应用广泛。,3.外定位的加料室,图9-18外定位的加料室a)三销定位b)内孔定位,3.外定位的加料室 图9-18所示即为外定位的加料室，图9-18a所示的结构形式为按照加料室外形用三个定位销定位的结构，这种加料室的加工方便，强度高；图9-18b所示结构形式因制造及清理废料不便，应用较少。,4.内定位的加料室,图9-19内定位的加料室,4.内定位的加料室 图9-19所示即为内定位的加料室，其特点是该结构具有定位及在加压时可以防止加料室升起的作用，为室常用结构。,5.用圆锥、圆柱定位的加料室,图9-20圆锥或圆柱定位的加料室a)圆锥定位、单型腔b)圆柱定位、单型腔c)圆柱定位、双型腔,5.用圆锥、圆柱定位的加料室 图9-20所示为圆锥或圆柱定位的加料室结构形式，适用于固定式压注模，其加料室与上模连成一体，在加料腔底部开设流道通向型腔。当加料室和上模分别加工在两块板上时，应加设浇口套。,6.专用液压机的加料室,图9-21专用液压机的加料室a)螺母固定b)轴肩板固定c)对剖半环固定,