第九章第九章 热固性塑料模设计热固性塑料模设计热固性塑料模具按成型方法来分：热固性塑料模具按成型方法来分：紧缩模紧缩模压铸模压铸模热固性塑料注射模热固性塑料注射模9-1 9-1 压塑或称压制、紧缩模具压塑或称压制、紧缩模具 教学目的 学习塑料压制模具的构造与设计原那么。 教学要求1掌握压制模具的构造组成；2掌握压制模具各部件的构造设计及相关要求。按需按需一一. .概述概述1.1.压塑成型方法工艺流程压塑成型方法工艺流程 将塑料原料粉末、片料、纤维状料将塑料原料粉末、片料、纤维状料直接参与具有规定温度普通为直接参与具有规定温度普通为130-180C)130-180C)的加料室，经过一定的速度合模、加热、加的加料室，经过一定的速度合模、加热、加压下塑料软化，很快充溢型腔，在物理和化压下塑料软化，很快充溢型腔，在物理和化学作用下固化成型，然后开模、脱模，顶出学作用下固化成型，然后开模、脱模，顶出制品。制品。原料原料模具模具合模合模放气放气固化固化开模开模脱模脱模清模清模塑件塑件嵌件嵌件加热加压加热加压加热除压加热除压加热加压加热加压减热除压减热除压加加料料压塑成型工艺流程压塑成型工艺流程 (a)加料加料 (b)压制成型压制成型 (c)顶出脱模顶出脱模1-自动加料安装自动加料安装 2-料斗料斗 3-上模板上模板 4-阳模阳模 5-紧缩空气上、下吹管紧缩空气上、下吹管 6-阴模阴模 7-下模板下模板 8-顶出杆顶出杆简化过程简化过程粉粒状、粉粒状、纤维状的料置状的料置于成型温度于成型温度的型腔中的型腔中合模合模加加压成型固化成型固化冷却脱模冷却脱模1-凸模固定板凸模固定板 2-凸模凸模 3-凹模凹模 4-凹模嵌块凹模嵌块 5-凹模固定板凹模固定板 6-底板底板塑塑压压力成型力成型压力力塑塑压温度成型温度温度成型温度塑塑压时间固化固化 要消费出高质量塑件，除了合理的模具构造，还要正确选择工艺条件学习模具设计时交叉讨论学习此方面知识。三三大大工工艺条条件件 指指紧缩塑件塑件时凸模凸模对塑料熔体和塑料熔体和 固化固化时在分型面在分型面单位投影面位投影面积上的上的 压力力单位位MPa。 成型成型压力力 施加成型施加成型压力的目的：力的目的：使模具闭合，防止飞边使模具闭合，防止飞边抑制塑料在成型过程中产生的各种顶模力抑制塑料在成型过程中产生的各种顶模力使粘流态物质在一定压力下固化使粘流态物质在一定压力下固化使塑料充溢型腔使塑料充溢型腔1).1).成型压力成型压力AA凸模与塑料接触部分在分型面上的凸模与塑料接触部分在分型面上的投影面投影面积mm2mm2计算公式：算公式：p =p =式中：式中： p p 成型成型压力力MPaMPapbpb压力机任力机任务液液压缸缸压力力MPaMPa DD压力机主缸活塞直径力机主缸活塞直径m m 成型成型成型成型压压力与塑料种力与塑料种力与塑料种力与塑料种类类、塑件构造、模具温度、塑件构造、模具温度、塑件构造、模具温度、塑件构造、模具温度等要素有关。等要素有关。等要素有关。等要素有关。或见书或见书P279P279式式9-19-1 指指紧缩时所需的模具温度，所需的模具温度，对塑塑 件件质量、模量、模压时间影响很大。影响很大。成型温度成型温度热固性塑料的模内温度高于模具温度固性塑料的模内温度高于模具温度硬化速度慢、周期硬化速度慢、周期长，硬化缺，硬化缺乏；塑件外表无光；物理、力乏；塑件外表无光；物理、力学性能差学性能差模具模具温度温度太高太高树脂、有机物分解；塑件外脂、有机物分解；塑件外层先硬化先硬化高高成型周期短，消成型周期短，消费率提高率提高过低低2).2).成型温度成型温度 指塑料在指塑料在闭合模具中固化合模具中固化变硬所需硬所需的的时间。与塑料种。与塑料种类、含水量、塑件外形尺寸、含水量、塑件外形尺寸、成型温度、成型温度、紧缩模具构造、模具构造、预压预热、成型、成型压力等要素有关。力等要素有关。模模压时间塑件性能反而下降塑件性能反而下降模模压时间短短硬化缺乏，外硬化缺乏，外观及力学性能差及力学性能差，易，易变形形过长 在保在保在保在保证证塑件塑件塑件塑件质质量的前提下，量的前提下，量的前提下，量的前提下，应应力求力求力求力求缩缩短模短模短模短模压时间压时间。3).3).模压时间模压时间上页说的是热固性塑料紧缩成型也可以用压塑模具成型热塑性塑料： 将热塑性塑料参与模具中，逐渐加热加压，使塑料转化成粘流态充溢型腔。然后降低温度，使塑料固化，顶出产品。2.2.紧缩模塑特点模塑特点 塑料直接参与型腔塑料直接参与型腔( (无无浇注系注系统, ,加料腔加料腔 是型腔的延伸；是型腔的延伸； 模具是在塑件最模具是在塑件最终成型成型时才完全才完全闭合；合； 压力力经过凸模直接凸模直接传给塑料。塑料。不易获得尺寸精度尤其是不易获得尺寸精度尤其是高精度的塑件。高精度的塑件。不能压制带有精细、易断嵌件及较多嵌件不能压制带有精细、易断嵌件及较多嵌件的塑件；的塑件；有利于成型流动性较差的以纤维为填料的有利于成型流动性较差的以纤维为填料的聚合物；聚合物；消消费周期周期长、效率低。、效率低。操作操作简单,模具构造模具构造简单。塑件收减少、变形小、各向性能均匀、强度高。塑件收减少、变形小、各向性能均匀、强度高。可压制较大平面塑件或一次压制多个塑件；可压制较大平面塑件或一次压制多个塑件；没有浇注系统没有浇注系统,料耗少；料耗少；一模多腔一模多腔因此：适用于成型光学性能要求高的有机玻璃因此：适用于成型光学性能要求高的有机玻璃镜片、不宜高温注射成型的硝酸纤维、流动性镜片、不宜高温注射成型的硝酸纤维、流动性差的热塑性塑料。差的热塑性塑料。 3. 3.塑压成型优点：塑压成型优点： 工艺成熟，无浇注系统，设备和模具较简单，工艺成熟，无浇注系统，设备和模具较简单，适宜流动性差的塑料成型；制品收缩率小，变形适宜流动性差的塑料成型；制品收缩率小，变形小，各向性能比较均匀。小，各向性能比较均匀。 4. 4.塑压成型缺陷：塑压成型缺陷： 消费周期长交替冷却加热，成新率低；消费周期长交替冷却加热，成新率低；自动化程度较低，劳动强度大；溢边较厚，难成自动化程度较低，劳动强度大；溢边较厚，难成型壁厚、带有深孔和外形复杂的制品；模具易于型壁厚、带有深孔和外形复杂的制品；模具易于变形、磨损、寿命低。变形、磨损、寿命低。 5.5.压制压塑模具典型构造、分类压制压塑模具典型构造、分类P283P283图图9-59-5上板上板1 1、底板、底板1414分别分别与压力机的上下板与压力机的上下板相连。凹模相连。凹模4 4的上板的上板部分为加料室，用部分为加料室，用来包容原料。热固来包容原料。热固性塑料压塑成型时性塑料压塑成型时需求较高温度，模需求较高温度，模具必需安装加热安具必需安装加热安装，加热板装，加热板5 5和和1010的的圆孔安装电热棒，圆孔安装电热棒，分别对凸凹模进展分别对凸凹模进展电加热。电加热。构造组成： 成型零件 加料室 导向机构 侧向分型机构 脱模机构 加热系统 六大系统部件。分类： 1按模具在压机上的固定方式： (1) 固定式 2非固定式挪动式 顾名思义 不讲 3半固定式2按模具加料室的方式： 分开放式 封锁式 半封锁式 演化式1开放式开放式 也称溢料式压塑模。也称溢料式压塑模。 见右图和见右图和P219图图9-3。 该模具无单独加料室，该模具无单独加料室，模具型腔起到加料室的模具型腔起到加料室的作用。型腔在凸模、凹作用。型腔在凸模、凹模完全闭合时构成。型模完全闭合时构成。型腔高度腔高度H约等于制品高度。约等于制品高度。 此类模具凸凹模不接触、无此类模具凸凹模不接触、无配合要求。配合要求。 压制时过剩的塑料容易溢出，经常是尚未压压制时过剩的塑料容易溢出，经常是尚未压实，就有余料从四边的挤压面实，就有余料从四边的挤压面B B 向外溢出。向外溢出。开放式压塑模优点：开放式压塑模优点： 构造简单，造价低廉，加料不需非常准确构造简单，造价低廉，加料不需非常准确要有要有5%5%的富余量。的富余量。 适宜扁平的盘形如纽扣、装饰品等中小零适宜扁平的盘形如纽扣、装饰品等中小零件。件。 原料多为粉状、粒状或预压锭料。原料多为粉状、粒状或预压锭料。开放式压塑模缺陷：开放式压塑模缺陷： 制品成型密度、强度不高；制品成型密度、强度不高； 对压制速度有要求，太快太慢都影响制质对压制速度有要求，太快太慢都影响制质量量 量；量； 经常要去除飞边，带来任务量添加和能够经常要去除飞边，带来任务量添加和能够损损 害制品外观。害制品外观。2封锁式封锁式 又称不溢式、闭合式、全压式压塑模。又称不溢式、闭合式、全压式压塑模。见见P219P219图图9-9-4.4.凹模型腔深，上部加料。凹模型腔深，上部加料。凸凹模之间有配合要求凸凹模之间有配合要求单边间隙单边间隙0.07-0.07-0.08MM )0.08MM )。成型时压力。成型时压力机的压力全部施加在制机的压力全部施加在制品坯形上。品坯形上。封锁式压塑模优点：封锁式压塑模优点： 溢边少，且易去除溢边呈垂直分布。对溢边少，且易去除溢边呈垂直分布。对精细小批量制品可以采用本类模具。精细小批量制品可以采用本类模具。封锁式压塑模缺陷：封锁式压塑模缺陷： 加料量准确否那么影响高度尺寸精度加料量准确否那么影响高度尺寸精度； 凸凹模配合精度高否那么模具易损坏、凸凹模配合精度高否那么模具易损坏、制品缺料；以及要较好的模具资料和较高的制品缺料；以及要较好的模具资料和较高的淬火硬度；另一方面是加料室与型腔断面尺淬火硬度；另一方面是加料室与型腔断面尺寸一样，顶出制品时会擦伤制品外外表而影寸一样，顶出制品时会擦伤制品外外表而影响外观质量；响外观质量； 普通不设计多腔模制品原资料流动性普通不设计多腔模制品原资料流动性不好易呵斥各腔压力不均匀而导致部分制品不好易呵斥各腔压力不均匀而导致部分制品欠压；欠压； 模具制造本钱较高。模具制造本钱较高。 3半封锁式半封锁式 也叫半溢式。也叫半溢式。左图中的左图中的h h 类似类似开放式构造；之开放式构造；之上类似封锁式构上类似封锁式构造，有加料室、造，有加料室、有挤压面，凸模有挤压面，凸模与加料室还有配与加料室还有配合间隙合间隙0.025-0.025-0.075MM 0.075MM ，并，并且加料室有一斜面，引导和避且加料室有一斜面，引导和避免损伤凹模型腔。每次加料允许略有过量并经免损伤凹模型腔。每次加料允许略有过量并经凸模与凹模型腔间隙处排出，挤压多产生程度凸模与凹模型腔间隙处排出，挤压多产生程度飞边而易于去除。飞边而易于去除。 台阶挤压面半闭式压塑模优点：半闭式压塑模优点： 制品高度易于保证；不用准确计算加料量；制品高度易于保证；不用准确计算加料量； 凸模不会损伤凹模内外表，顶出制品时也不凸模不会损伤凹模内外表，顶出制品时也不会损伤制品外外表；会损伤制品外外表； 凸模与加料室在制造上较闭合式压塑模简单。凸模与加料室在制造上较闭合式压塑模简单。适用：适用： 广泛运用于各种压塑场所。广泛运用于各种压塑场所。 单腔、多腔、大单腔、多腔、大而复杂制品。而复杂制品。半闭式压塑模缺陷：半闭式压塑模缺陷： 对于流动性小的片状或纤维状塑料成型会对于流动性小的片状或纤维状塑料成型会构成较厚的毛边。构成较厚的毛边。4演化式压塑模演化式压塑模 见见p286.以上三种根本压塑模构造组合演化而来。以上三种根本压塑模构造组合演化而来。如：半封锁与闭合式结合等，图如：半封锁与闭合式结合等，图9-9.它却可以在它却可以在压制薄厚不均或壁厚腔深制品的压塑时发扬作用。压制薄厚不均或壁厚腔深制品的压塑时发扬作用。 5多腔压塑模多腔压塑模 多项选择用敞开式或半闭合式构造。多项选择用敞开式或半闭合式构造。P287图图9-12. 共用一个加料室的模具适用流动性好的塑料制品共用一个加料室的模具适用流动性好的塑料制品压制和小批量消费，模具紧凑，加料容易。压制和小批量消费，模具紧凑，加料容易。 单加料室的模具可同时压制大小体积不同的制品，单加料室的模具可同时压制大小体积不同的制品，但要分别准确加料。维修方便，但模具横向尺寸但要分别准确加料。维修方便，但模具横向尺寸较大。较大。二二 . .压制紧缩模具与压力机的关系压制紧缩模具与压力机的关系1.1.压塑塑设备作用作用2.2.压塑塑设备的种的种类按按传动方式分方式分机械式机械式压机：螺旋式机：螺旋式压力机力机液液压机：水机：水压机和油机和油压机机提供所需的压力提供所需的压力开模顶件开模顶件合模合模某些情况下也传送紧缩过程中所需的热量某些情况下也传送紧缩过程中所需的热量液液压机按机机按机身构造分身构造分框架式框架式 用于中小型用于中小型压机机立柱式立柱式 用于大中型用于大中型压机机液液压机按加机按加压方式分方式分上上压式：任式：任务液缸位于上端，液缸位于上端，下部是固定任下部是固定任务台。台。下下压式：任式：任务液缸位于下端，液缸位于下端，操作不便，很少运用。操作不便，很少运用。 为了保证紧缩模塑的正常进展，应选用适当的压机，并校核模具与压机的关系。 3. 3.压机有关工艺参数的校核压机有关工艺参数的校核1 1成型总压力的校核成型总压力的校核式中：式中：Fm - Fm - 成型塑件所需的成型塑件所需的总压力力 Fp- Fp- 压机的机的额定定压力力 K - K - 修正系数，修正系数，K=0.75-0.90K=0.75-0.90而又其中：而又其中： 成型塑件的总压力成型塑件的总压力 ：n-n-型腔数目，型腔数目，M-M-单个型腔在任个型腔在任务台上的程度投影面台上的程度投影面积。 对开放式、封开放式、封锁式构造，投影面式构造，投影面积就是塑件的就是塑件的最大最大轮廓面廓面积。对半封半封锁式构造，投影面式构造，投影面积就是加料室的面就是加料室的面积。P- P- 成型塑件需求的单位压力，成型塑件需求的单位压力，MPaMPa。它和。它和塑料特性、塑料种类有关。见下页表格。塑料特性、塑料种类有关。见下页表格。 种类种类塑件特性塑件特性酚醛塑料粉酚醛塑料粉布层塑料布层塑料氨基塑料氨基塑料酚醛石酚醛石棉塑料棉塑料不预热不预热预热预热扁平厚壁塑件扁平厚壁塑件12.2517.159.814.729.439.212.2517.1544.10高高2040 壁厚壁厚4612.2517.159.814.734.344.112.2517.1544.10高高2040 壁厚壁厚2412.2517.159.814.739.249.012.2517.1544.10高高4060 壁厚壁厚4617.1522.0512.2515.3949.068.617.1522.0553.90高高4060 壁厚壁厚2424.529.4014.7019.658.578.4 24.529.4053.90高高60100 壁厚壁厚4624.529.4014.7019.6 -24.529.4053.90高高60100 壁厚壁厚2426.9534.3017.1522.05 -26.9534.9053.902 2 开模力与脱模力的校核开模力与脱模力的校核 开模力的校核开模力的校核其中其中k k是系数，是系数，k=0.1-0.2k=0.1-0.2 脱模力的校核脱模力的校核Mc:Mc:塑件的塑件的侧面面积之和，之和，f:f:塑件与金属外表的塑件与金属外表的单位摩擦力，木位摩擦力，木纤维和和矿物物质填料塑件取填料塑件取0.49MPa,0.49MPa,玻璃玻璃纤维填料塑件取填料塑件取1.47MPa1.47MPa。Ft = Mc f3 3最大模厚与开模行程最大模厚与开模行程 对于压塑模可以在压对于压塑模可以在压力机台面挪动力机台面挪动 的情况的情况:压塑模的闭合高度压塑模的闭合高度h是上下模套合一同是上下模套合一同h3 + h4 ,要小于压塑机要小于压塑机的闭合高度的闭合高度.h2h1h3h4对于固定于固定 在台面上的在台面上的压塑模，要塑模，要满足以下关系：足以下关系： Hmax h+Lmin+(10-20)其中：其中： Lmin是模具要求的最小开模间隔，它等于是模具要求的最小开模间隔，它等于 h1 + h2 4 4最大模具面积、顶出行程的校核最大模具面积、顶出行程的校核 压力机力机顶杆行程必需保杆行程必需保证制品能被制品能被顶出型腔并出型腔并应高出高出型腔面型腔面1010毫米以上，以便卸毫米以上，以便卸模。关系式如下：模。关系式如下： L= H+h+(10-20)Lmax L= H+h+(10-20)Lmax 顶出机构普通有：出机构普通有：手手动式、框架式和液式、框架式和液压式。式。LHh 最大模具面积要小于台最大模具面积要小于台面面T T型槽装夹紧固位置。型槽装夹紧固位置。假设是装于立柱式液压机那么模具宽长应位于四假设是装于立柱式液压机那么模具宽长应位于四个个立柱内有效面积。立柱内有效面积。三三 . .成型零部件设计成型零部件设计1.1.塑件加压方向的选择塑件加压方向的选择1)便于加料便于加料 2)有利于压力传送有利于压力传送 3) 便于安装和固定嵌件便于安装和固定嵌件 4) 便于塑料的流动便于塑料的流动5)保证凸模强度保证凸模强度6保证重要尺寸精度保证重要尺寸精度7便于侧向分型便于侧向分型 其它如型腔尺寸计算、型腔壁厚等等，可按其它如型腔尺寸计算、型腔壁厚等等，可按热塑性塑料成型模具计算原那么和公式。热塑性塑料成型模具计算原那么和公式。2.2.凸模与加料室的配合方式凸模与加料室的配合方式以半封以半封锁式构造式构造为例。例。1引引导环L1：设计参数：参数：4-5 4-5 ；R:1-2mmR:1-2mm；L1:5-10mmL1:5-10mm 当当H30mmH30mm， L1 L1：10-20mm10-20mm( 2) 配合环配合环L2： 配合精度：配合精度：H8/f7;H8/f7; 外形复外形复杂的取：的取：H8/f8H8/f8单边间隙：隙： 0.025-0.075 0.025-0.075 长度度L2 L2 ：4-64-6； 当当H30mmH30mm，L2L2：8-8-10mm10mm。3 3挤压环挤压环B B：主要用于开放式或半封锁式构造。主要用于开放式或半封锁式构造。对中小型模具：中小型模具：B = 24; 对大型模具：大型模具：B = 35.3 3挤压环挤压环B B续续4 4储料槽：储料槽：Z = 0.5 - 1.5mmZ = 0.5 - 1.5mmZ 用于余料的排出。当用于余料的排出。当Z过过大时，易发生制品缺料或压大时，易发生制品缺料或压制不密实；当制不密实；当Z过小。那么过小。那么影响制品精度及毛边增厚。影响制品精度及毛边增厚。应按试模情况返修故应留应按试模情况返修故应留有余量。有余量。4 4储料槽：续储料槽：续对封锁式构造：储料槽开设在凸模上。对封锁式构造：储料槽开设在凸模上。5 5排气溢料槽：排气溢料槽：6 6承压面：承压面：6 6承压面：续承压面：续承压块方式：承压块方式：6 6承压面续承压面续承压块的安装承压块的安装: : 承压块的厚度：承压块的厚度：H = 8 -10mm;H = 8 -10mm;资料：资料：T7T7、T8 T8 、45# ; HRC = 35 - 4045# ; HRC = 35 - 40。安装于凹模上安装于凹模上安装于凸模上安装于凸模上安装于凸凹模上安装于凸凹模上四、凸凹模的配合构造四、凸凹模的配合构造1.开放式构造：开放式构造：2. 封锁式构造：封锁式构造：封锁式构造的改良方式：封锁式构造的改良方式：半封锁式构造半封锁式构造五、加料室尺寸的计算五、加料室尺寸的计算封封锁式构造和半封式构造和半封锁式构造有加料室。式构造有加料室。1 1加料室的截面加料室的截面积：对封封锁式构造：加料室的截面式构造：加料室的截面积等于型腔的截面等于型腔的截面积。对半封半封锁式构造：加料室的截面式构造：加料室的截面积等于型腔的截面等于型腔的截面积加加挤压环的面的面积。2 2加料室高度计算：加料室高度计算：封封锁式构造：式构造： 加料室的高度以塑件的下底面加料室的高度以塑件的下底面计算。算。半封半封锁式构造：加料室的高度以式构造：加料室的高度以挤压面开面开场计算。算。2 2加料室高度计算续加料室高度计算续加料室的高度加料室的高度H:Vsl: Vsl: 塑料所需原料的体塑料所需原料的体积，mm3mm3；Vj: Vj: 加料室高度起点以下的型腔体加料室高度起点以下的型腔体积，mm3mm3；VxVx：型芯占有加料室的体：型芯占有加料室的体积，mm3mm3； A: A: 加料室的截面加料室的截面积，mm2mm2。3 3塑件所需原料体积的计算：塑件所需原料体积的计算：K: K: 飞边溢料的分量系数，通常占塑件溢料的分量系数，通常占塑件净重的重的 5%-10% 5%-10%；k k：塑料的：塑料的紧缩比；比；VsVs：塑件的体：塑件的体积。假假设知塑件的知塑件的质量量m那么：那么：slsl：塑料原料的松散密度。：塑料原料的松散密度。3 3塑件所需原料体积的计算续：塑件所需原料体积的计算续：塑料称号塑料称号密度密度(g/cm3)紧缩比紧缩比k酚醛塑料粉酚醛塑料粉状状1.351.951.52.7氨基塑料粉氨基塑料粉状状1.502.102.23.0碎布塑料片碎布塑料片状状1.362.005.010.0常用塑料的密度、紧缩比常用塑料的密度、紧缩比 k k六六 脱模机构的设计脱模机构的设计 压塑模分：固定式模具脱模机构、挪动式压塑模分：固定式模具脱模机构、挪动式模具脱模机构、半固定式模具脱模机构。模具脱模机构、半固定式模具脱模机构。1.1.固定式模具固定式模具 脱模机构脱模机构1 1气气动脱模脱模2) 2) 手动脱模手动脱模3 3机动脱模机动脱模4 4固定式模具脱模机构与压机的关系固定式模具脱模机构与压机的关系1直接衔接直接衔接2间接衔接间接衔接2.2.半固定式脱模机构半固定式脱模机构1 1带活动上模的脱模机构带活动上模的脱模机构2)2)带活动下模的脱模机构带活动下模的脱模机构见右图见右图3.3.挪动式脱模机构挪动式脱模机构1)1)撞击架脱模撞击架脱模2 2卸模架脱模卸模架脱模9-2 9-2 压铸压注或称传送成型模具压铸压注或称传送成型模具教学目的： 学习塑料压注模具的构造与设计原那么。教学要求： 1掌握压注模具的构造组成； 2掌握压注模具各部件的构造设计及相关要求。一一. .压铸模具概念压铸模具概念 塑料参与模具的塑料参与模具的加料室内加料室内, ,使其受热使其受热成熔融形状成熔融形状, ,在与加在与加料室配合的压料柱塞料室配合的压料柱塞的作用下的作用下, ,使熔料经使熔料经过设在加料室底部的过设在加料室底部的浇注系统高速注入型浇注系统高速注入型腔。塑料在型腔内继腔。塑料在型腔内继续受热受压续受热受压, ,并发生并发生交联反响而固化成型。交联反响而固化成型。压铸成型模具压铸成型模具压注模具与紧缩模具比较的特点压注模具与紧缩模具比较的特点 1效率高。效率高。 2质量好。塑件受热均匀，交联硬化充分。质量好。塑件受热均匀，交联硬化充分。 3适于成型带有细小嵌件、较深的孔及较适于成型带有细小嵌件、较深的孔及较复杂的塑件。复杂的塑件。 4尺寸精度高。尺寸精度高。 5较压塑成型温度低。较压塑成型温度低。 6运用原料多。运用原料多。 7制品收缩率大，且具有方向性。制品收缩率大，且具有方向性。 8成型需求的压力大。制造本钱高。成型需求的压力大。制造本钱高。 二. 压注模具的分类及构造组成 1.分类分类 1按模具与压机的固定方式：按模具与压机的固定方式： 固定式、挪动式。固定式、挪动式。 挪动式不固定在挪动式不固定在压机上压机上, ,固定式需固定式需固定在压机上。固定在压机上。启闭模动作前者启闭模动作前者用手工完成，后用手工完成，后者由压机的活动压板完成。者由压机的活动压板完成。 2 2按加料室的特征按加料室的特征: : 塑料压铸罐式、柱塞式模具。塑料压铸罐式、柱塞式模具。柱塞式构造没有主柱塞式构造没有主流道。流道。 罐式传送模塑又分为挪动式和固定式，前者不罐式传送模塑又分为挪动式和固定式，前者不固定在压机上，后者需固定在压机上。固定在压机上，后者需固定在压机上。 启闭模动作前者用手工完成，后者由压机的活启闭模动作前者用手工完成，后者由压机的活动压板完成。动压板完成。 挪动式罐式传送模塑所用模具的加料罐与模具挪动式罐式传送模塑所用模具的加料罐与模具本体可以分别，启模时要先从本体上取下加料罐，本体可以分别，启模时要先从本体上取下加料罐，再在脱模架上卸开模具，用脱料板或其它公用工再在脱模架上卸开模具，用脱料板或其它公用工具取出制品。具取出制品。 固定式罐式传送模塑用的是一种三板式模具，固定式罐式传送模塑用的是一种三板式模具，压柱压柱( (传送柱塞传送柱塞) )固定在上板上，加料室、浇道固定在上板上，加料室、浇道( (引料接头引料接头) )和构成型腔的阳模在中板上，构成型和构成型腔的阳模在中板上，构成型腔的阴模在下板内。腔的阴模在下板内。 模具的上板安装在上动式液压机的活动压板上，模具的上板安装在上动式液压机的活动压板上，模具的下板安装在压机的固定压板上。启模时模具的下板安装在压机的固定压板上。启模时上板先上升拉出主流道内的固化产物，随后中上板先上升拉出主流道内的固化产物，随后中板被上拉与下板分开，最后顶出杆将制品从下板被上拉与下板分开，最后顶出杆将制品从下板的阴模内顶出。板的阴模内顶出。 罐式传送模塑对模具的要求是：压柱的截面积罐式传送模塑对模具的要求是：压柱的截面积应比模具主体分型面上制品、分流道和主流道应比模具主体分型面上制品、分流道和主流道截面积总和大截面积总和大1010左右，以保证模具在成型过左右，以保证模具在成型过程中可靠的闭合。程中可靠的闭合。 罐式传送模塑可用多巢模和较大面积制品模加罐式传送模塑可用多巢模和较大面积制品模加工制品，并可实现半自动化的操作。工制品，并可实现半自动化的操作。 柱塞式传送模塑。柱塞式传送模塑加工制品的柱塞式传送模塑。柱塞式传送模塑加工制品的方式与柱塞式注塑机的任务方式很类似，只是所方式与柱塞式注塑机的任务方式很类似，只是所用模具构造不同，这种注压模需安装在公用的注用模具构造不同，这种注压模需安装在公用的注压机上。注压机的压机上。注压机的2 2个施力油缸，个施力油缸，1 1个用于合紧模个用于合紧模具、具、1 1个用于往模腔内注入熔料，为防止溢料，个用于往模腔内注入熔料，为防止溢料，前者的总力应比后者大。前者的总力应比后者大。 与罐式模具相比柱塞式模具无主流道，因此注与罐式模具相比柱塞式模具无主流道，因此注压充模时流动阻力小，所以注压压力可减小。固压充模时流动阻力小，所以注压压力可减小。固化后制品与分流道内的固化物及残留在加料室内化后制品与分流道内的固化物及残留在加料室内的固化物是作为一个整体从模内脱出，故成型效的固化物是作为一个整体从模内脱出，故成型效率高，由于没有主流道内的固化物，所以能耗和率高，由于没有主流道内的固化物，所以能耗和物料损耗都比较小。物料损耗都比较小。 假设采用单巢模由于熔料不用经过狭小流道，假设采用单巢模由于熔料不用经过狭小流道，故可用于成型流动性很差的模塑料。故可用于成型流动性很差的模塑料。 模塑粉和纤维模塑料都可用传送模塑成型，模塑粉和纤维模塑料都可用传送模塑成型，但是要求模塑料的熔融物料在低于固化温度时但是要求模塑料的熔融物料在低于固化温度时具有良好的流动性，而当高于固化温度后能快具有良好的流动性，而当高于固化温度后能快速固化。速固化。 2.模具构造模具构造 成型零件成型零件 加料安装：加料室和压柱。加料安装：加料室和压柱。 浇注系统浇注系统 导向机构导向机构 侧向分型机构侧向分型机构 脱模机构脱模机构 加热系统加热系统三三. . 压注模具零部件设计压注模具零部件设计1.加料室构造加料室构造要求：要求：1资料：资料： T10A/CrWMn/Cr12。 52-56HRC。2) Ra0.4或或0.4以下。以下。2.压柱构造压柱构造3.加料室与压柱的配合加料室与压柱的配合1加料室与压柱的配合加料室与压柱的配合 H8/f9、 H9/f9 ； 或单边或单边0.05-0.1。2) H=H1+0.5-13底部转角处留底部转角处留 0.3-0.5的储料间隙。的储料间隙。4 4加料室与定位凸台加料室与定位凸台 间隙隙0-0.10-0.1。4.加料室的尺寸加料室的尺寸 1加料室的截面积加料室的截面积1从传热方面思索从传热方面思索 加料腔的加热面积加料腔的加热面积 取决于加料量。取决于加料量。设加料腔的截面加料腔的截面积为A Acm2cm2 2 A = 1.4 m 2 A = 1.4 m 即：即：A = 0.7 m A = 0.7 m 其中其中 m: m:一次一次压注的加料量注的加料量g g(2) (2) 从锁模方面思索从锁模方面思索 加料腔截面积应大于型腔和浇注系统加料腔截面积应大于型腔和浇注系统在合模方向上投影面积之和。在合模方向上投影面积之和。A = (1.1-1.25) A1A = (1.1-1.25) A1 A1: A1:型腔和型腔和浇注系注系统在合模方向上投在合模方向上投影面影面积之和，之和，cm2cm2。对未未经预热的塑料，采用式的塑料，采用式计算。算。对预热过的塑料，采用式的塑料，采用式计算。算。加料室的高度加料室的高度 1 1加料室中塑料所占的体加料室中塑料所占的体积 Vsl = k Vs Vsl = k Vs 式中式中 Vsl: Vsl:粉状塑料的体粉状塑料的体积，cm3 cm3 ； k: k:紧缩比；比； Vs: Vs:塑件的体塑件的体积，cm3 cm3 。塑料称号塑料称号密度密度(g/cm3)紧缩比紧缩比k酚醛塑料酚醛塑料粉状粉状1.351.951.52.7氨基塑料氨基塑料粉状粉状1.502.102.23.0碎布塑料碎布塑料片状片状1.362.005.010.0加料室的高度加料室的高度 H = Vsl / A H = Vsl / A H: H:加料室的高度，加料室的高度，cmcm。四四. .浇注系统与排气槽设计浇注系统与排气槽设计1.浇注系统的设计浇注系统的设计 主流道主流道分流道分流道比注射模具的分流道浅而宽。比注射模具的分流道浅而宽。截面积为浇口截面积的截面积为浇口截面积的倍。倍。浇口浇口点浇口点浇口以碎布或长纤维为填料的塑件以碎布或长纤维为填料的塑件以木粉为填以木粉为填料的塑件料的塑件侧浇口侧浇口普通热固性塑料：浇口深普通热固性塑料：浇口深. .- -. .mm,mm,宽宽.6-3.2mm.6-3.2mm。纤维填充的抗冲击塑料：浇口深纤维填充的抗冲击塑料：浇口深1.6-6.4,1.6-6.4,宽宽3.2-12.73.2-12.7。4浇口位置的选择浇口位置的选择 有利于流动。有利于流动。 1浇口开设在塑件壁厚处；浇口开设在塑件壁厚处； 2浇口间的间隔不大于浇口间的间隔不大于120-140mm； 3分子定向的影响。分子定向的影响。2. 排气槽排气槽 排气槽深排气槽深0.04-0.13mm，宽，宽3.2-6.4mm。五五. . 压注模具与压机的关系压注模具与压机的关系 压机要满足压注和锁模的要求。压机要满足压注和锁模的要求。1.普通压机的选择普通压机的选择压注成型所需的注成型所需的总压力力F =F =p p：压注成型注成型时所需的所需的 成型成型压力，力，pa;pa;A:A:加料室的截面加料室的截面积,m2,m2； K: K: 液液压机的折旧系机的折旧系 数，数，0.6-0.80.6-0.8；FpFp：液：液压机的机的额定定压 力，力，N N。压注时所需的成型压力压注时所需的成型压力塑料塑料环氧双环氧双A A模塑料模塑料环氧酚醛模塑料环氧酚醛模塑料酚醛酚醛聚酰亚聚酰亚胺胺玻璃纤玻璃纤维维矿物填矿物填料料矿物和矿物和玻纤玻纤玻璃纤玻璃纤维维织物和织物和回收料回收料50%50%玻玻纤纤成型压成型压力力MPaMPa7340.721217.2173413.820.769成型温成型温度度1931211931901961431651491821992.公用压机的选择公用压机的选择 液液压机有两个液机有两个液压缸缸-锁模缸和成型缸。模缸和成型缸。 成型成型时： 锁模模时：其中其中A1:A1:型腔和型腔和浇注注系系统在合模方向上投在合模方向上投影面影面积之和，之和，m2m2。Fp:Fp:锁模模时液液压机机的的锁模油缸模油缸压力，力，N N。其中其中 Fp: Fp:成型油缸的成型油缸的额定定压力，力，N N。