第第6章章 塑料压缩模具塑料压缩模具6.1 概述概述6.2 压缩模与压机的关系压缩模与压机的关系6.3 压缩模的设计压缩模的设计1章节课堂6.1.1压缩模具的类型压缩模具的类型 压制模具压制模具(简称压缩模简称压缩模)的分类方法很多，可按模具在压机上的固定的分类方法很多，可按模具在压机上的固定方式分类，也可按压缩模的上、下模配合结构特征分类，还可按型腔数方式分类，也可按压缩模的上、下模配合结构特征分类，还可按型腔数量的多少、按分型面特征、按塑料制品的推出方式分类，等等。量的多少、按分型面特征、按塑料制品的推出方式分类，等等。 1.按模具在压机上的固定方式分类按模具在压机上的固定方式分类 (1)移动式压缩模。移动式压缩模如移动式压缩模。移动式压缩模如图图6-1所示。这种压缩模的特所示。这种压缩模的特点是点是:模具不固定在压机上，成型后移出压机，用卸模工具模具不固定在压机上，成型后移出压机，用卸模工具(如卸模架、如卸模架、撞击架等撞击架等)开模取出塑料制品。故模具结构简单、制造周期短。但由于开模取出塑料制品。故模具结构简单、制造周期短。但由于加料、开模、取出塑料制品等工序均为手工操作，容易造成模具磨损、加料、开模、取出塑料制品等工序均为手工操作，容易造成模具磨损、6.1 概述概述下一页2章节课堂工人劳动强度大，所以模具的质量不宜太大，以不超过工人劳动强度大，所以模具的质量不宜太大，以不超过20kg为宜。为宜。该类压缩模适用于压制成型批量不大的中小型塑料制品以及形状复杂、该类压缩模适用于压制成型批量不大的中小型塑料制品以及形状复杂、嵌件较多、加料困难、带螺纹的塑料制品。嵌件较多、加料困难、带螺纹的塑料制品。 (2)半固定式压缩模。半固定式压缩模如半固定式压缩模。半固定式压缩模如图图6-2所示。其特点是所示。其特点是:开合模在压机内进行，一般将上模固定在压机上，下模可沿导轨移动。开合模在压机内进行，一般将上模固定在压机上，下模可沿导轨移动。成型后移出下模或上模，用手工或卸模架取出塑料制品。该类压缩模成型后移出下模或上模，用手工或卸模架取出塑料制品。该类压缩模的结构便于安放嵌件或加料，可降低劳动强度，当移动式模具过重或的结构便于安放嵌件或加料，可降低劳动强度，当移动式模具过重或嵌件较多定位块定位。也可按需要采用下模固时，为便于操作，可采嵌件较多定位块定位。也可按需要采用下模固时，为便于操作，可采用此类模具。用此类模具。 (3)固定式压缩模。如固定式压缩模。如图图6- 3所示，固定式压缩模上、下模都固定所示，固定式压缩模上、下模都固定6.1 概述概述下一页上一页3章节课堂6.1 概述概述在压机上，开模、合模、脱模等工序均在压机内进行，而且脱模是由压在压机上，开模、合模、脱模等工序均在压机内进行，而且脱模是由压机的下推杆通过推出机构把塑料制品推出。生产率较高，操作简便，劳机的下推杆通过推出机构把塑料制品推出。生产率较高，操作简便，劳动强度小，模具的使用寿命长，但结构复杂，成本高，安放嵌件时不方动强度小，模具的使用寿命长，但结构复杂，成本高，安放嵌件时不方便。适用于成型批量较大或尺寸较大的塑料制品的生产。便。适用于成型批量较大或尺寸较大的塑料制品的生产。 2.按上、下模配合特征分类按上、下模配合特征分类 (1)溢式压缩模。溢式压缩模如溢式压缩模。溢式压缩模如图图6-4所示。这种压缩模无加料腔，所示。这种压缩模无加料腔，型腔总高度型腔总高度h基本上就是塑料制品的高度。由于凸模与凹模无配合部分，基本上就是塑料制品的高度。由于凸模与凹模无配合部分，完全靠导柱定位，故压缩成型时，塑料制品的径向壁厚尺寸精度不高，完全靠导柱定位，故压缩成型时，塑料制品的径向壁厚尺寸精度不高，但高度尺寸较好。压制时过剩的塑料从分型面处溢出。宽度为但高度尺寸较好。压制时过剩的塑料从分型面处溢出。宽度为h的环形的环形面积是挤压面，因其宽度较窄，可减薄塑料制品的飞边。面积是挤压面，因其宽度较窄，可减薄塑料制品的飞边。下一页上一页4章节课堂6.1 概述概述合模时塑料受压缩，而挤压面在合模终点才完全闭合，因此挤压面在压合模时塑料受压缩，而挤压面在合模终点才完全闭合，因此挤压面在压缩阶段仅能产生有限的阻力，使塑料制品的密度不高、强度差。如果模缩阶段仅能产生有限的阻力，使塑料制品的密度不高、强度差。如果模具闭合太快，会造成溢料量增加，既浪费原料，又降低塑料制品的密度。具闭合太快，会造成溢料量增加，既浪费原料，又降低塑料制品的密度。相反，如果模具闭合太慢，由于塑料在挤压面迅速固化，又会造成飞边相反，如果模具闭合太慢，由于塑料在挤压面迅速固化，又会造成飞边增厚。增厚。 由于该模具成型的塑料制品的飞边总是水平的，因此去除比较困难，由于该模具成型的塑料制品的飞边总是水平的，因此去除比较困难，同时还容易损害塑料制品的外观。溢式压缩模具不适用于压缩率高的塑同时还容易损害塑料制品的外观。溢式压缩模具不适用于压缩率高的塑料，如带状、片状或纤维填料的塑料。最好采用颗粒料或预压锭料来进料，如带状、片状或纤维填料的塑料。最好采用颗粒料或预压锭料来进行压制成型。行压制成型。 溢式压缩模的凸模和凹模的配合完全依靠导柱定位，没有其他的溢式压缩模的凸模和凹模的配合完全依靠导柱定位，没有其他的下一页上一页5章节课堂配合面，因此，不宜成型薄壁或壁厚要求高的塑料制品，且用这种模配合面，因此，不宜成型薄壁或壁厚要求高的塑料制品，且用这种模具成批生产的塑料制品的外形尺寸和强度很难一致。此外溢式压缩模具成批生产的塑料制品的外形尺寸和强度很难一致。此外溢式压缩模要求加料量大于塑料制品的质量要求加料量大于塑料制品的质量(尽量控制在尽量控制在5%以内以内)，故原料会有，故原料会有一定的浪费。一定的浪费。 溢式压缩模的优点是溢式压缩模的优点是:结构简单，造价低廉、耐用结构简单，造价低廉、耐用;塑料制品易取出，塑料制品易取出，特别是扁平制品可以不设推出机构。由于无加料腔，操作者容易接近特别是扁平制品可以不设推出机构。由于无加料腔，操作者容易接近型腔底部，所以，安放嵌件方便。该类压缩模适于压制扁平的塑料制型腔底部，所以，安放嵌件方便。该类压缩模适于压制扁平的塑料制品，特别是强度和尺寸都无严格要求的塑料制品，如纽扣、装饰品等。品，特别是强度和尺寸都无严格要求的塑料制品，如纽扣、装饰品等。 (2)半溢式压缩模。半溢式压缩模如半溢式压缩模。半溢式压缩模如图图6-5所示。该模具的特点所示。该模具的特点下一页上一页6.1 概述概述6章节课堂是在型腔上方设一截面尺寸大于塑料制品的加料腔，凸模与加料腔成是在型腔上方设一截面尺寸大于塑料制品的加料腔，凸模与加料腔成间隙配合。加料腔与型腔分界处有一环形挤压面，其宽度为间隙配合。加料腔与型腔分界处有一环形挤压面，其宽度为45 mm，凸模下压到与挤压面接触为止。在每一个压制循环中，加料量，凸模下压到与挤压面接触为止。在每一个压制循环中，加料量稍有过量，过剩的原料通过配合间隙或在凸模上开设专门的溢料槽排稍有过量，过剩的原料通过配合间隙或在凸模上开设专门的溢料槽排出。溢料速度可通过间隙大小和溢料槽多少来进行调节，其塑料制品出。溢料速度可通过间隙大小和溢料槽多少来进行调节，其塑料制品的致密度比溢式压缩模的要大。半溢式压缩模操作方便，加料时只需的致密度比溢式压缩模的要大。半溢式压缩模操作方便，加料时只需按体积计算即可，而塑料制品的高度尺寸由型腔高度按体积计算即可，而塑料制品的高度尺寸由型腔高度h决定，可得到决定，可得到高度基本一致的塑料制品。高度基本一致的塑料制品。 此外，由于加料腔的截面尺寸比塑料制品的大，凸模不沿着模具型此外，由于加料腔的截面尺寸比塑料制品的大，凸模不沿着模具型腔壁摩擦，不会划伤型腔壁表面，推出时也不会损伤塑料制品的腔壁摩擦，不会划伤型腔壁表面，推出时也不会损伤塑料制品的下一页上一页6.1 概述概述7章节课堂外表面。当塑料制品的外轮廓形状复杂时，可将凸模与加料腔周边配外表面。当塑料制品的外轮廓形状复杂时，可将凸模与加料腔周边配合面形状简化，以简化加工工艺。合面形状简化，以简化加工工艺。 由于这种压缩模具有以上优点，因而使用较广泛。适用于成型流动由于这种压缩模具有以上优点，因而使用较广泛。适用于成型流动性较好的塑料及形状较复杂的、带有小型嵌件的塑料制品。但半溢式性较好的塑料及形状较复杂的、带有小型嵌件的塑料制品。但半溢式压缩模由于有挤压边缘，不适于压制以布片或长纤维做填料的塑料。压缩模由于有挤压边缘，不适于压制以布片或长纤维做填料的塑料。 (3)不溢式压缩模。不溢式压缩模如不溢式压缩模。不溢式压缩模如图图6-6所示。该模具的加料腔所示。该模具的加料腔是型腔上部截面的延续，凸模与加料腔有较高精度的间隙配合，故塑是型腔上部截面的延续，凸模与加料腔有较高精度的间隙配合，故塑料制品的径向壁厚尺寸的精度较高。理论上讲压机所施加的压力将全料制品的径向壁厚尺寸的精度较高。理论上讲压机所施加的压力将全部作用在制品上，塑料的溢出量很少，制品在垂直方向上可能形成很部作用在制品上，塑料的溢出量很少，制品在垂直方向上可能形成很薄的飞边。薄的飞边。下一页上一页6.1 概述概述8章节课堂下一页上一页6.1 概述概述凸模与凹模的配合高度不宜过大，不配合部分可以如凸模与凹模的配合高度不宜过大，不配合部分可以如图图6-6中所示将凸中所示将凸模上部截面尺寸减小，也可将凹模对应部分尺寸逐渐增大形成锥面模上部截面尺寸减小，也可将凹模对应部分尺寸逐渐增大形成锥面(1520)。 不溢式压缩模的最大特点是塑料制品承受的压力大，故致密性好、不溢式压缩模的最大特点是塑料制品承受的压力大，故致密性好、强度高，因此，适用于压制形状复杂、薄壁、深孔形的塑料制品以及流强度高，因此，适用于压制形状复杂、薄壁、深孔形的塑料制品以及流动性特别小、单位压力高、表观密度小的塑料。用该类压缩模压制由棉动性特别小、单位压力高、表观密度小的塑料。用该类压缩模压制由棉布、玻璃布或长纤维填料的塑料是可行的。这不仅因为这些塑料的流动布、玻璃布或长纤维填料的塑料是可行的。这不仅因为这些塑料的流动性差、要求的单位压力高，而且在采用带挤压面的模具如半溢式压缩模性差、要求的单位压力高，而且在采用带挤压面的模具如半溢式压缩模时，进入模具挤压面上的布片或纤维填料会妨碍模具闭合，造成飞边增时，进入模具挤压面上的布片或纤维填料会妨碍模具闭合，造成飞边增厚和塑料制品高度尺寸的不准确，后加工时，这种夹有厚和塑料制品高度尺寸的不准确，后加工时，这种夹有9章节课堂纤维或布片的飞边很难去除。而不溢式压缩模没有挤压面，故所制得纤维或布片的飞边很难去除。而不溢式压缩模没有挤压面，故所制得的塑料制品不但飞边极薄，而且飞边在塑料制品上呈垂直分布，可采的塑料制品不但飞边极薄，而且飞边在塑料制品上呈垂直分布，可采用平磨等方法去除。用平磨等方法去除。 不溢式压缩模的缺点是不溢式压缩模的缺点是:由于塑料的溢出量极少，加料量的多少直由于塑料的溢出量极少，加料量的多少直接影响塑料制品的高度尺寸，每次加料都必须准确称量。因此，这种接影响塑料制品的高度尺寸，每次加料都必须准确称量。因此，这种模具的凸模与加料腔内壁存在的摩擦，不可避免地擦伤加料腔内壁。模具的凸模与加料腔内壁存在的摩擦，不可避免地擦伤加料腔内壁。由于加料腔截面尺寸与型腔截面尺寸相同，在推出时，带有划伤痕迹由于加料腔截面尺寸与型腔截面尺寸相同，在推出时，带有划伤痕迹的加料腔会损伤塑料制品的外表面。不溢式压缩模必须设置推出装置，的加料腔会损伤塑料制品的外表面。不溢式压缩模必须设置推出装置，否则塑料制品难以取出。这种压缩模一般为单型腔，因为多型腔的加否则塑料制品难以取出。这种压缩模一般为单型腔，因为多型腔的加料不均衡，会造成各型腔压力不等，引起一些塑料制品的欠压。料不均衡，会造成各型腔压力不等，引起一些塑料制品的欠压。6.1 概述概述下一页上一页10章节课堂6.1.2压缩模具的基本结构压缩模具的基本结构 典型压缩模的结构如图典型压缩模的结构如图6-7所示，可分为分别固定于压机上工作台所示，可分为分别固定于压机上工作台的上模和下工作台的下模两大部分，两大部分靠导柱导向开合。开模时，的上模和下工作台的下模两大部分，两大部分靠导柱导向开合。开模时，上工作台带动上模上移，上凹模上工作台带动上模上移，上凹模3脱离下模一段距离，侧型芯脱离下模一段距离，侧型芯20用手用手工将其抽出，推板工将其抽出，推板17推动推杆推动推杆11将塑料制品推出模外。加料前，先将将塑料制品推出模外。加料前，先将侧型芯复位，加料合模后，热固性塑料在加料腔和型腔中受热受压，成侧型芯复位，加料合模后，热固性塑料在加料腔和型腔中受热受压，成为熔融状态而充满型腔，固化成型后开模，取出塑料制品，开始下一个为熔融状态而充满型腔，固化成型后开模，取出塑料制品，开始下一个压缩成型循环。压缩成型循环。 压缩模按结构零件的作用不同，一般分为以下几个部分。压缩模按结构零件的作用不同，一般分为以下几个部分。 1.成型零件成型零件6.1 概述概述下一页上一页11章节课堂 成型零件是直接成型塑料制品的零件，加料时与加料腔一道起装料成型零件是直接成型塑料制品的零件，加料时与加料腔一道起装料的作用，模具闭合时形成所需型腔。的作用，模具闭合时形成所需型腔。图图6-7中的模具型腔由上凹模中的模具型腔由上凹模3、型芯型芯7、凸模、凸模8,凹模镶件凹模镶件4和侧型芯和侧型芯20等构成。等构成。 2.加料腔加料腔 由于塑料原料与塑件相比具有较大的比容，塑件成型前单靠型腔由于塑料原料与塑件相比具有较大的比容，塑件成型前单靠型腔往往无法容纳全部原料，因此在型腔之上设有一段加料腔。在图往往无法容纳全部原料，因此在型腔之上设有一段加料腔。在图6-7中加料腔为凹模镶件中加料腔为凹模镶件4的上半部，为凹模断面尺寸扩大的部分。的上半部，为凹模断面尺寸扩大的部分。 3.导向机构导向机构图图6-7中由布置在模具上周边的导柱中由布置在模具上周边的导柱6和导套和导套9组成。导向机构用来组成。导向机构用来保证上、下模合模的对中性。保证上、下模合模的对中性。下一页上一页6.1 概述概述12章节课堂为了保证推出机构上下运动平稳，该模具在下模座板为了保证推出机构上下运动平稳，该模具在下模座板16上设有两根上设有两根推板导柱推板导柱14，在推板，在推板17和推杆固定板和推杆固定板19上还设有推板导套上还设有推板导套15 4.侧向分型抽芯机构侧向分型抽芯机构 在成型带有侧向凹凸或侧孔的塑件时，模具必须设有各种侧向分在成型带有侧向凹凸或侧孔的塑件时，模具必须设有各种侧向分型抽芯机构，塑料制品才能脱出。型抽芯机构，塑料制品才能脱出。图图6-7中的塑料制品带有一侧孔，中的塑料制品带有一侧孔，在该模具结构中使用手动丝杆带动侧型芯在该模具结构中使用手动丝杆带动侧型芯20来完成侧向抽芯和复位。来完成侧向抽芯和复位。 5.脱模机构脱模机构 固定式压缩模在模具上必须有脱模机构固定式压缩模在模具上必须有脱模机构(推出机构推出机构)。图。图6-7中的中的脱模机构由推杆脱模机构由推杆11、推板、推板17、推杆固定板、推杆固定板19、压机顶杆、压机顶杆18等零件等零件组成。组成。下一页上一页6.1 概述概述13章节课堂 6.加热系统加热系统 热固性塑料压缩成型需在较高的温度下进行，因此模具必须加热，热固性塑料压缩成型需在较高的温度下进行，因此模具必须加热，常见的加热方式有电加热、蒸汽加热、煤气或天然气加热等，但电常见的加热方式有电加热、蒸汽加热、煤气或天然气加热等，但电加热较为普遍。加热较为普遍。图图6-7中加热板中加热板5, 10分别对凸模和凹模进行加热，分别对凸模和凹模进行加热，加热板圆孔中插人电加热棒。在压缩热塑性塑料时，在型腔周围开加热板圆孔中插人电加热棒。在压缩热塑性塑料时，在型腔周围开设温度控制通道，在塑化和定型阶段，分别通人蒸汽进行加热或通设温度控制通道，在塑化和定型阶段，分别通人蒸汽进行加热或通人冷水进行冷却。人冷水进行冷却。返 回上一页6.1 概述概述14章节课堂6.2.1压机种类与技术规范压机种类与技术规范 压机是压制成型的主要设备，按其传动方式分为机械式压机和液压机是压制成型的主要设备，按其传动方式分为机械式压机和液压机。机械式压机常见的是螺旋压力机，通过一根垂直安装的可升降压机。机械式压机常见的是螺旋压力机，通过一根垂直安装的可升降的旋转丝杠来推动上压板做往复运动，为了增大压机的压力，丝杠头的旋转丝杠来推动上压板做往复运动，为了增大压机的压力，丝杠头上带有一转盘上带有一转盘(惯性轮惯性轮)，而转盘的旋转运动系通过带轮、摩擦轮或人，而转盘的旋转运动系通过带轮、摩擦轮或人力来拖动的。此外还有双曲柄杠杆式压机等，机械式压机的压力不准力来拖动的。此外还有双曲柄杠杆式压机等，机械式压机的压力不准确，运动噪声大，容易磨损，特别是用人力驱动的手扳压机，劳动强确，运动噪声大，容易磨损，特别是用人力驱动的手扳压机，劳动强度很大，现在在工厂中已极少采用。度很大，现在在工厂中已极少采用。 液压机是热固性塑料压缩成型的主要设备，按其结构可分为上压液压机是热固性塑料压缩成型的主要设备，按其结构可分为上压式液压机和下压式液压机。式液压机和下压式液压机。 6.2 压缩模与压机的关系压缩模与压机的关系下一页15章节课堂用于生产塑料制品的多为下工作台固定不动的上压式液压机，因为这种用于生产塑料制品的多为下工作台固定不动的上压式液压机，因为这种设备使用起来比下压式方便。设备使用起来比下压式方便。 液压机的动力来源是由中央蓄力站供给压力液的液压机，由于其工液压机的动力来源是由中央蓄力站供给压力液的液压机，由于其工作液多为油水混合的乳化油或水，因此又称为水压机。水压机本身不带作液多为油水混合的乳化油或水，因此又称为水压机。水压机本身不带动力系统，因此结构简单，价格便宜，但水压机必须配备中央蓄力系统，动力系统，因此结构简单，价格便宜，但水压机必须配备中央蓄力系统，该系统供应压机两种压力水，高压水用于压制、分模和顶出，低压水用该系统供应压机两种压力水，高压水用于压制、分模和顶出，低压水用于快速合模，国内除一些老厂在继续使用各种型号的水压机外，新建厂于快速合模，国内除一些老厂在继续使用各种型号的水压机外，新建厂或新购置的设备已很少采用这种水压机了。目前大量使用的是带有单独或新购置的设备已很少采用这种水压机了。目前大量使用的是带有单独油泵的液压机，其工作液多为液压油，故称油压机。此种压机的油压可油泵的液压机，其工作液多为液压油，故称油压机。此种压机的油压可以进行调节，其最高工作油压多采用以进行调节，其最高工作油压多采用30MPa，此外，此外下一页上一页 6.2 压缩模与压机的关系压缩模与压机的关系16章节课堂还有还有16MPa, 32MPa, SOMPa数种。油压机多数具有半自动或全数种。油压机多数具有半自动或全自动操作系统，对压缩成型时间等可进行自动控制。自动操作系统，对压缩成型时间等可进行自动控制。6.2.2国产塑料压缩模塑用液压机的技术参数国产塑料压缩模塑用液压机的技术参数为保证压缩模塑工艺的正常进行，在模具设计时应考虑选用适当的压为保证压缩模塑工艺的正常进行，在模具设计时应考虑选用适当的压机。压制塑件时常用的压机是机。压制塑件时常用的压机是Y71系列塑料制品液压机和系列塑料制品液压机和Y32系列四系列四柱万能液压机。如柱万能液压机。如图图6-8和和图图6-9所示为所示为Y71-100型塑料制品液压型塑料制品液压机及机及YB32-200型四柱万能液压机。常用压机的主要技术参数见型四柱万能液压机。常用压机的主要技术参数见表表6-1。6.2.3压机有关工艺参数的校核压机有关工艺参数的校核下一页上一页 6.2 压缩模与压机的关系压缩模与压机的关系17章节课堂 压机是压缩成型的主要设备，压缩模设计者必须熟悉压机的主要技术规压机是压缩成型的主要设备，压缩模设计者必须熟悉压机的主要技术规范，特别是压机的总压力、开模力、推出力和装模部分有关尺寸等。例如范，特别是压机的总压力、开模力、推出力和装模部分有关尺寸等。例如压机的成型总压力如果不足，则生产不出性能与外观合格的塑件，反之又压机的成型总压力如果不足，则生产不出性能与外观合格的塑件，反之又会造成设备生产能力的浪费。在设计压缩模时应首先对压机作下述几个方会造成设备生产能力的浪费。在设计压缩模时应首先对压机作下述几个方面的校核。面的校核。 1.成型总压力的校核成型总压力的校核 成型总压力是指塑料压缩成型时所需的压力。它与塑件几何形状、水成型总压力是指塑料压缩成型时所需的压力。它与塑件几何形状、水平投影面积、成型工艺等因素有关，成型总压力必须满足下式平投影面积、成型工艺等因素有关，成型总压力必须满足下式: (6.1)式中式中k压机的修正系数，一般取压机的修正系数，一般取0.750.9，根据压机的新旧程度而定，根据压机的新旧程度而定; 6.2 压缩模与压机的关系压缩模与压机的关系下一页上一页18章节课堂 F机机压机的额定压力压机的额定压力(N); F模模成型时所需的总压力成型时所需的总压力(N)，可按下式计算，可按下式计算: (6.2)式中式中A塑料在水平方向上的总的投影面积塑料在水平方向上的总的投影面积:对于溢式和不溢式压缩模，对于溢式和不溢式压缩模，A等于塑料制品最大轮廓的水平投影面积等于塑料制品最大轮廓的水平投影面积;对于半溢式压缩模，对于半溢式压缩模，A等于等于加料腔的水平投影面积加料腔的水平投影面积(mm2); P成型单位面积塑料所需压力，参照成型单位面积塑料所需压力，参照表表6-2选用选用(MPa)。 n压缩模内加料腔数目，单型腔压缩模和共用加料腔的多型腔压缩模内加料腔数目，单型腔压缩模和共用加料腔的多型腔压缩模，压缩模， n=1，但，但A均为加料腔的水平投影面积。均为加料腔的水平投影面积。 6.2 压缩模与压机的关系压缩模与压机的关系下一页上一页19章节课堂 当选定压机即确定压机的压缩成型能力后，可确定型腔的数目，从当选定压机即确定压机的压缩成型能力后，可确定型腔的数目，从式式(6-1)和式和式(6-2)中可得中可得: (6.3) 2.开模力的校核开模力的校核 开模力的大小与成型压力成正比，其值的大小关系到压缩模连接开模力的大小与成型压力成正比，其值的大小关系到压缩模连接螺钉的数量及大小。因此，对大型模具在布置螺钉前需计算开模力。螺钉的数量及大小。因此，对大型模具在布置螺钉前需计算开模力。 (1)开模力的计算开模力的计算 开模力可按下式计算开模力可按下式计算: (6.4)式中式中F开开开模力开模力(N);下一页上一页 6.2 压缩模与压机的关系压缩模与压机的关系20章节课堂 6.2 压缩模与压机的关系压缩模与压机的关系 K1压力系数，塑件形状简单、配合环压力系数，塑件形状简单、配合环(凸模与凹模相配合部分凸模与凹模相配合部分)不高时为不高时为0.1;配合环较高时为配合环较高时为0.15;形状复杂、配合环较高时为形状复杂、配合环较高时为0.2 (2)螺钉数量的确定螺钉数量的确定 螺钉数量的确定可按下式计算螺钉数量的确定可按下式计算: (6.5)式中式中n螺螺螺钉数量螺钉数量; f 每个螺钉所承受的负载，查每个螺钉所承受的负载，查表表6-3。3.脱模力计算脱模力计算脱模力是将塑件从模具中顶出的力，必须满足脱模力是将塑件从模具中顶出的力，必须满足 (6.6)上一页下一页21章节课堂 6.2 压缩模与压机的关系压缩模与压机的关系 式中式中F顶顶压机的顶出力压机的顶出力(N); F脱脱塑件从模具内脱出所需的力塑件从模具内脱出所需的力(N) 脱模力计算公式如下脱模力计算公式如下: (6.7)式中式中A1塑料制品的侧面积之和塑料制品的侧面积之和(mm2); P1塑料制品与金属的结合力塑料制品与金属的结合力(MPa)，见，见表表6-4。 4.压缩模合模高度和开模行程的校核压缩模合模高度和开模行程的校核 为使模具正常工作，就必须使模具的闭合高度和开模行程与压机为使模具正常工作，就必须使模具的闭合高度和开模行程与压机上下工作台面之间的最大和最小开距以及活动压板的工作行程相适应，上下工作台面之间的最大和最小开距以及活动压板的工作行程相适应，即即:下一页上一页22章节课堂 6.2 压缩模与压机的关系压缩模与压机的关系 (6.8) (6.9)式中式中Hmin压机上下模板之间的最小距离压机上下模板之间的最小距离; Hmax压机上下模板之间的最大距离压机上下模板之间的最大距离; h合模高度合模高度; h1凹模高度凹模高度; h2凸模台肩高度凸模台肩高度(图图6-10)。 如果如果h从从Hmin，上下模不能闭合，压机无法工作，这时在上下，上下模不能闭合，压机无法工作，这时在上下压板间必须加垫板，以保证压板间必须加垫板，以保证Hmin+(510)mmh+垫板厚度。垫板厚度。 除满足除满足hHmaxh30mm时，时，l2一般为一般为810mm。 型腔下面的推杆或活动下凸模与对应孔之间的配合也可以取与上述型腔下面的推杆或活动下凸模与对应孔之间的配合也可以取与上述性质类似的配合，配合长度不宜太长，否则活动不灵活卡死，一般取性质类似的配合，配合长度不宜太长，否则活动不灵活卡死，一般取配合长度为配合长度为510mm左右。孔下段不配合的部分可以加大孔径，或左右。孔下段不配合的部分可以加大孔径，或将该段做成将该段做成45的斜孔。的斜孔。 3)挤压环挤压环(l3) 挤压环的作用是限制凸模下行位置，并保证最薄的水平飞边。挤压环的作用是限制凸模下行位置，并保证最薄的水平飞边。下一页上一页34章节课堂 6.3 压缩模的设计压缩模的设计挤压环主要用于半溢式和溢式压缩模，不溢式压缩模没有挤压环。挤挤压环主要用于半溢式和溢式压缩模，不溢式压缩模没有挤压环。挤压环的形式如压环的形式如图图6-18所示，挤压环的宽度所示，挤压环的宽度23值按塑件大小及模具用值按塑件大小及模具用钢而定。一般中小型模具，钢材较好时钢而定。一般中小型模具，钢材较好时L3为为24mm，而大型模具，而大型模具l3为为35mm。 4)储料槽储料槽(Z) 储料槽的作用是储存排出的余料，因此凸、凹模配合后应留有小空储料槽的作用是储存排出的余料，因此凸、凹模配合后应留有小空间作储料槽。半溢式压缩模的储料槽形式如间作储料槽。半溢式压缩模的储料槽形式如图图6-15所示的小空间，不所示的小空间，不溢式压缩模的储料槽设计在凸模上，如溢式压缩模的储料槽设计在凸模上，如图图6-17所示，这种储料槽不能所示，这种储料槽不能设计成连续的环形槽，否则余料会牢固地包在凸模上难以清理。设计成连续的环形槽，否则余料会牢固地包在凸模上难以清理。 5)排气溢料槽排气溢料槽下一页上一页35章节课堂 6.3 压缩模的设计压缩模的设计 为了减少飞边，保证塑件精度及质量，成型时必须将产生的气体及余为了减少飞边，保证塑件精度及质量，成型时必须将产生的气体及余料排出模外。一般可通过压缩过程中的料排出模外。一般可通过压缩过程中的“排气排气”操作或利用凸凹模配操作或利用凸凹模配合间隙来实现排气。但当成型形状复杂的塑件及流动性较差的纤维填合间隙来实现排气。但当成型形状复杂的塑件及流动性较差的纤维填料的塑料时，或在压缩时不能排出气体时，则应在凸模上选择适当位料的塑料时，或在压缩时不能排出气体时，则应在凸模上选择适当位置开设排气溢料槽。置开设排气溢料槽。 如如图图6-19所示为半溢式压缩模排气溢料槽的形式。图所示为半溢式压缩模排气溢料槽的形式。图(a)为圆形凸为圆形凸模上开设出四条模上开设出四条0.20.3mm的凹槽，凹槽与凹模内圆面间形成溢料的凹槽，凹槽与凹模内圆面间形成溢料槽槽;图图(b)为在圆形凸模上磨出深为在圆形凸模上磨出深0.20. 3mm的平面进行排气溢料的平面进行排气溢料;图图(c)和图和图(d)是矩是矩形截面凸模上开设排气溢料槽的形式。形截面凸模上开设排气溢料槽的形式。下一页上一页36章节课堂排气溢料槽应开到凸模的上端，使合模后高出加料腔上平面，以便使排气溢料槽应开到凸模的上端，使合模后高出加料腔上平面，以便使余料排出模外。余料排出模外。 6)承压面承压面 承压面的作用是减轻挤压环的载荷，延长模具的使用寿命。承压承压面的作用是减轻挤压环的载荷，延长模具的使用寿命。承压面的结构形式如面的结构形式如图图6-20所示，图所示，图(a)的结构形式是以挤压环作为承的结构形式是以挤压环作为承压面，模具容易变形或压坏，但飞边较薄压面，模具容易变形或压坏，但飞边较薄;图图(b)的形式凸、凹模之间的形式凸、凹模之间留有留有0.030.05mm的间隙，由凸模固定板与凹模上端面作承压面，的间隙，由凸模固定板与凹模上端面作承压面，可防止挤压边变形损坏，延长模具的使用寿命，但产生的飞边较厚，可防止挤压边变形损坏，延长模具的使用寿命，但产生的飞边较厚，主要用于移动式压缩模。对于固定式压缩模，最好采用如图主要用于移动式压缩模。对于固定式压缩模，最好采用如图(c)所示所示的承压块形式，通过调节承压块的厚度来控制凸模进入凹模的深的承压块形式，通过调节承压块的厚度来控制凸模进入凹模的深 6.3 压缩模的设计压缩模的设计下一页上一页37章节课堂度或控制凸模与挤压边缘之间的间隙，减少飞边厚度，承受压机余压，度或控制凸模与挤压边缘之间的间隙，减少飞边厚度，承受压机余压，有时还可调节塑件高度。有时还可调节塑件高度。 承压块的形式如承压块的形式如图图6-21所示，矩形模具用矩形承压块，如图所示，矩形模具用矩形承压块，如图(a)所示所示;圆形模具用弯月形承压块，如图圆形模具用弯月形承压块，如图(b)所示所示;小型模具可用如图小型模具可用如图(c)所示的所示的圆形或如图圆形或如图(d)所示的圆柱形承压块。承压块的厚度一般为所示的圆柱形承压块。承压块的厚度一般为810mm。安装形式有单面安装和双面安装，如安装形式有单面安装和双面安装，如图图6-21所示。承压块材料可用所示。承压块材料可用T7,T8或或45钢，硬度为钢，硬度为3540HRC。7)加料腔加料腔 加料腔是供容纳塑料粉用的空间，其结构形式及有关计算将在后面讨加料腔是供容纳塑料粉用的空间，其结构形式及有关计算将在后面讨论。论。 6.3 压缩模的设计压缩模的设计下一页上一页38章节课堂 6.3 压缩模的设计压缩模的设计 2.凸凹模配合的结构形式凸凹模配合的结构形式 压缩模凸模与凹模配合的结构形式及该处的尺寸是模具设计的关键压缩模凸模与凹模配合的结构形式及该处的尺寸是模具设计的关键所在，其结构形式如果设计恰当，能使压缩工作顺利进行，生产的塑所在，其结构形式如果设计恰当，能使压缩工作顺利进行，生产的塑件精度高，质量好。其形式和尺寸依压缩模类型的不同而不同，现分件精度高，质量好。其形式和尺寸依压缩模类型的不同而不同，现分述如下。述如下。 1)溢式压缩模的配合形式溢式压缩模的配合形式 溢式压缩模没有加料腔，仅利用凹模型腔装料，凸模与凹模没有引溢式压缩模没有加料腔，仅利用凹模型腔装料，凸模与凹模没有引导环和配合环，只是在分型面水平接触。为了减少溢料量，接触面要导环和配合环，只是在分型面水平接触。为了减少溢料量，接触面要光滑平整，为了使毛边变薄，接触面积不宜太大，一般设计成宽度为光滑平整，为了使毛边变薄，接触面积不宜太大，一般设计成宽度为35mm的环形面，因此该接触面称溢料面或挤压面，如的环形面，因此该接触面称溢料面或挤压面，如图图6-22下一页上一页39章节课堂(a)所示。由于溢料面积小，为防止此面受压力机余压作用而导致压所示。由于溢料面积小，为防止此面受压力机余压作用而导致压塌、变形或磨损，使取件困难，为此可在溢料面处另外再增加承压面，塌、变形或磨损，使取件困难，为此可在溢料面处另外再增加承压面，或在型腔周围距边缘或在型腔周围距边缘35mm处开设溢料槽，如图处开设溢料槽，如图(b)所示。所示。2)不溢式压缩模的配合形式不溢式压缩模的配合形式不溢式压缩模的加料腔是型腔的延续部分，两者截面形状相同，基本不溢式压缩模的加料腔是型腔的延续部分，两者截面形状相同，基本上没有挤压边，但有引导环、配合环和排溢槽，配合环的配合精度为上没有挤压边，但有引导环、配合环和排溢槽，配合环的配合精度为H8/f7或单边间隙为或单边间隙为0.0250.075mm。 如如图图6-23所示为不溢式压缩模常用的配合形式，适于成型粉状和所示为不溢式压缩模常用的配合形式，适于成型粉状和纤维状塑料。因其流动性较差，应在凸模表面开设排气槽。上述配合纤维状塑料。因其流动性较差，应在凸模表面开设排气槽。上述配合形式的最大缺点是凸模与加料腔侧壁的摩擦，使加料腔逐渐损伤，形式的最大缺点是凸模与加料腔侧壁的摩擦，使加料腔逐渐损伤， 6.3 压缩模的设计压缩模的设计下一页上一页40章节课堂 6.3 压缩模的设计压缩模的设计造成塑件脱模困难，而且塑件的外表面很易擦伤，为此可采用如造成塑件脱模困难，而且塑件的外表面很易擦伤，为此可采用如图图6-24所示的改进形式。图所示的改进形式。图(a)是将凹模型腔延长是将凹模型腔延长0.8mm后，每边向外后，每边向外扩大扩大0.30.5mm，减少塑料制品顶出时的摩擦，同时凸模与凹模，减少塑料制品顶出时的摩擦，同时凸模与凹模间形成空间，供排除余料用间形成空间，供排除余料用;图图(b)是将加料腔扩大，然后再倾斜是将加料腔扩大，然后再倾斜45的形式的形式;图图(c)适于带斜边的塑件，当成型流动性差的塑料时，在凸模适于带斜边的塑件，当成型流动性差的塑料时，在凸模上仍需开设溢料槽。上仍需开设溢料槽。 3)半溢式压缩模的配合形式半溢式压缩模的配合形式 半溢式压缩模的配合形式如半溢式压缩模的配合形式如图图6-25所示，这种形式的最大特点是所示，这种形式的最大特点是带有水平的挤压环，同时凸模与加料腔间的配合间隙或溢料槽可以排带有水平的挤压环，同时凸模与加料腔间的配合间隙或溢料槽可以排气溢料。凸模的前端制成半径为气溢料。凸模的前端制成半径为0.50.8mm的圆角或的圆角或45的倒角。的倒角。下一页上一页41章节课堂 6.3 压缩模的设计压缩模的设计加料腔的圆角半径为加料腔的圆角半径为0.30.5mm，这样既可增加模具强度，又便于，这样既可增加模具强度，又便于清理废料。对于加料腔深的凹模，也需设置引导环，加料腔深度小于清理废料。对于加料腔深的凹模，也需设置引导环，加料腔深度小于10mm的凹模可直接制出配合环，引导环与配合环的结构与不溢式压的凹模可直接制出配合环，引导环与配合环的结构与不溢式压缩模类似。半溢式压缩模凸模与加料腔的配合为缩模类似。半溢式压缩模凸模与加料腔的配合为H8/f7或单边间隙或单边间隙0.0250.075mm。3.加料腔尺寸的计算加料腔尺寸的计算设计压缩模加料腔时，必须进行高度尺寸计算，以单型腔模具为例，其设计压缩模加料腔时，必须进行高度尺寸计算，以单型腔模具为例，其计算步骤如下。计算步骤如下。 1)计算塑件的体积计算塑件的体积 简单几何形状的塑件，可以用一般几何算法计算简单几何形状的塑件，可以用一般几何算法计算;复杂的几何形状，复杂的几何形状，下一页上一页42章节课堂 6.3 压缩模的设计压缩模的设计可分成若干个规则的几何形状分别计算，然后求其总和。可分成若干个规则的几何形状分别计算，然后求其总和。 2)计算塑件所需原料的体积计算塑件所需原料的体积 (6.13)式中式中Vd塑件所需原料的体积塑件所需原料的体积; K飞边溢料的质量系数，根据塑件分型面大小选取，通常取塑件飞边溢料的质量系数，根据塑件分型面大小选取，通常取塑件净重的净重的5%10%; k塑料的压缩比塑料的压缩比(表表6-6) ; Vs塑件的体积。塑件的体积。 还可以根据塑件的质量求得其塑料原料的体积还可以根据塑件的质量求得其塑料原料的体积(塑件的质量可直接用塑件的质量可直接用天平称量出天平称量出):下一页上一页43章节课堂 6.3 压缩模的设计压缩模的设计 (6.14)式中式中 m塑件的质量塑件的质量; v塑料的比容塑料的比容(表表6-5); 3)计算加料腔的高度计算加料腔的高度 加料腔断面尺寸可根据模具类型确定，不溢式压缩模的加料腔截面加料腔断面尺寸可根据模具类型确定，不溢式压缩模的加料腔截面尺寸与型腔截面尺寸相等尺寸与型腔截面尺寸相等;半溢式压缩模的加料腔由于有挤压面，所以半溢式压缩模的加料腔由于有挤压面，所以加料腔截面尺寸应等于型腔截面尺寸加上挤压面的尺寸，挤压面单边加料腔截面尺寸应等于型腔截面尺寸加上挤压面的尺寸，挤压面单边的宽度为的宽度为35mm;溢式压缩模凹模型腔即为加料腔，故无需计算。溢式压缩模凹模型腔即为加料腔，故无需计算。 当算出加料腔截面面积后，就可以根据不同的情况对加料腔高度进当算出加料腔截面面积后，就可以根据不同的情况对加料腔高度进行计算，其高度为行计算，其高度为下一页上一页44章节课堂下一页上一页 6.3 压缩模的设计压缩模的设计 (6.15)式中式中 H加料室高度加料室高度(mm); Vj挤压边以下型腔体积挤压边以下型腔体积(mm3); 下凸模下凸模(下型芯下型芯)成型部分的体积之和成型部分的体积之和(mm3)，当下凸模，当下凸模(下型芯下型芯)的高度高出挤压边时，即它占用了加料室的体积，这时取正值的高度高出挤压边时，即它占用了加料室的体积，这时取正值;反之取负值反之取负值;当其高度较小时，可忽略不计当其高度较小时，可忽略不计; A加料室截面积加料室截面积(mm3)。 例有一塑件如例有一塑件如图图6-26所示，物料密度为所示，物料密度为1.4g/cm3，压缩比为，压缩比为3，飞边质量按塑件净重的飞边质量按塑件净重的10%计算，求半溢式压缩模加料室的高度。计算，求半溢式压缩模加料室的高度。解解:(1)计算塑件的体积计算塑件的体积Vs45章节课堂下一页上一页 6.3 压缩模的设计压缩模的设计(2)塑件所需原料的体积塑件所需原料的体积Vsl(3)加料室截面积加料室截面积A46章节课堂 6.3 压缩模的设计压缩模的设计(4)挤压边下面型腔体积挤压边下面型腔体积Vj(5)凸模及型芯占用的体积凸模及型芯占用的体积下一页上一页47章节课堂 6.3 压缩模的设计压缩模的设计此处此处 在加料室下方应取负值。在加料室下方应取负值。 (6)加料室高度加料室高度H下一页上一页48章节课堂 6.3 压缩模的设计压缩模的设计加料室高度取加料室高度取H=80mm。6.3.3导向机构导向机构 与注射模具相同，压缩模最常用的导向零件是在上模设置导柱，在下与注射模具相同，压缩模最常用的导向零件是在上模设置导柱，在下模设置导向孔。导向机构又可分为带导套的和不带导套的两类，其结构模设置导向孔。导向机构又可分为带导套的和不带导套的两类，其结构和固定方式可参考注射模一章，与注射模具相比，压缩模的导向装置还和固定方式可参考注射模一章，与注射模具相比，压缩模的导向装置还具有下述特点。具有下述特点。 (1)除溢式压缩模的导向单靠导柱完成外，半溢式和不溢式压缩模的除溢式压缩模的导向单靠导柱完成外，半溢式和不溢式压缩模的凸模和加料腔的配合段还能起导向和定位的作用，一般加料腔上段设有凸模和加料腔的配合段还能起导向和定位的作用，一般加料腔上段设有10mm的锥形部分导向环，因此后者比溢式压缩模有更好的对中性。的锥形部分导向环，因此后者比溢式压缩模有更好的对中性。下一页上一页49章节课堂 6.3 压缩模的设计压缩模的设计 (2)压制中央带有大通孔的壳体塑件时，为提高压缩成型质量，可在孔压制中央带有大通孔的壳体塑件时，为提高压缩成型质量，可在孔中设置导柱，导柱四周留出挤压边的宽度中设置导柱，导柱四周留出挤压边的宽度(25mm)，由于导柱部分不，由于导柱部分不需施加成型压力，故所需要的成型总压力比不设中心导柱时可降低一些，需施加成型压力，故所需要的成型总压力比不设中心导柱时可降低一些，孔四周的毛边也薄了。中央导柱装在下模，其头部应高于加料腔孔四周的毛边也薄了。中央导柱装在下模，其头部应高于加料腔58mm，中央导柱主要是为了提高塑件成型质量，上模四周还应设，中央导柱主要是为了提高塑件成型质量，上模四周还应设24根导向柱，中央导柱的形状一般比较复杂，操作过程中要与塑料接根导向柱，中央导柱的形状一般比较复杂，操作过程中要与塑料接触，故导柱本身除要求淬火镀铬外，亦需较高的配合精度，否则塑料挤触，故导柱本身除要求淬火镀铬外，亦需较高的配合精度，否则塑料挤人配合间隙会出现咬死拉毛的现象。中心导柱截面可以与塑件孔的形状人配合间隙会出现咬死拉毛的现象。中心导柱截面可以与塑件孔的形状相似，但为制造方便，提高配合精度，对于带矩形孔或其他异形孔的壳相似，但为制造方便，提高配合精度，对于带矩形孔或其他异形孔的壳件仍然可以采用中心圆导柱，塑件的矩形孔内可设计两根圆形导柱。件仍然可以采用中心圆导柱，塑件的矩形孔内可设计两根圆形导柱。下一页上一页50章节课堂 6.3 压缩模的设计压缩模的设计 (3)由于压缩模在高温下工作，因此一般不采用带加油槽的加油导柱。由于压缩模在高温下工作，因此一般不采用带加油槽的加油导柱。6.3.4压缩模脱模机构的设计压缩模脱模机构的设计 压缩模的脱模机构按动力来源可分为机动式、气动式、手动式三种。压缩模的脱模机构按动力来源可分为机动式、气动式、手动式三种。气动式如气动式如图图6-27所示，即利用压缩空气直接将塑料制件吹出模具。当所示，即利用压缩空气直接将塑料制件吹出模具。当采用溢式压缩模和少数半溢式压缩模时，如果塑料制件对型腔的附力不采用溢式压缩模和少数半溢式压缩模时，如果塑料制件对型腔的附力不大，则可采用气吹脱模。气吹脱模适用于薄壳形塑料制件。当薄壳形塑大，则可采用气吹脱模。气吹脱模适用于薄壳形塑料制件。当薄壳形塑料制件对凸模包紧力很小或凸模斜度较大时，开模后塑件会留在凹模中，料制件对凸模包紧力很小或凸模斜度较大时，开模后塑件会留在凹模中，这时压缩空气吹人塑件与模壁之间因收缩而产生的间隙里，将使塑件升这时压缩空气吹人塑件与模壁之间因收缩而产生的间隙里，将使塑件升起，如起，如图图6-27(a)所示。所示。(b)所示为一矩形塑件，其中心有一孔，成型所示为一矩形塑件，其中心有一孔，成型后压缩空气吹破孔内的溢边，进入塑件与模壁之间，使塑件脱模。后压缩空气吹破孔内的溢边，进入塑件与模壁之间，使塑件脱模。下一页上一页51章节课堂 6.3 压缩模的设计压缩模的设计 手动式可利用人工通过手柄，用齿轮齿条传动机构或卸模架等将塑手动式可利用人工通过手柄，用齿轮齿条传动机构或卸模架等将塑件推卸取出。如件推卸取出。如图图6-28所示即为摇动压机下方带有齿轮的手柄，齿轮所示即为摇动压机下方带有齿轮的手柄，齿轮带动齿条上升进行脱模的形式。带动齿条上升进行脱模的形式。 机动脱模是利用压力机下工作台的顶出装置推出脱模，如机动脱模是利用压力机下工作台的顶出装置推出脱模，如图图6-29所所示，是利用压机下工作台下方的出装置推出脱模。示，是利用压机下工作台下方的出装置推出脱模。 压缩模的机动脱模机构与注射模具的机动脱模机构相似，常见的有推压缩模的机动脱模机构与注射模具的机动脱模机构相似，常见的有推杆脱模机构，推管脱模机构、推件板脱模机构等，此外还有二级脱模机杆脱模机构，推管脱模机构、推件板脱模机构等，此外还有二级脱模机构和上下模均带有脱模装置的双脱模机构。构和上下模均带有脱模装置的双脱模机构。 1.脱模机构与压机的连接方式脱模机构与压机的连接方式 为了设计固定式压缩模的脱模机构，必须先了解压机顶出系统与为了设计固定式压缩模的脱模机构，必须先了解压机顶出系统与下一页上一页52章节课堂压缩模脱模机构压缩模脱模机构(推出机构推出机构)的连接方式。不带任何脱模装置的压机适用的连接方式。不带任何脱模装置的压机适用于移动式压缩模，当必须采用固定式压缩模和机械顶出时，可利用开模于移动式压缩模，当必须采用固定式压缩模和机械顶出时，可利用开模动作在模具上另加推出机构动作在模具上另加推出机构(卸模装置卸模装置)。 多数压机都带有顶出装置，压机的最大顶出行程都是有限的，当压机多数压机都带有顶出装置，压机的最大顶出行程都是有限的，当压机带有液压顶出装置时，液压缸的活塞杆即是压机的顶出杆，顶杆上升的带有液压顶出装置时，液压缸的活塞杆即是压机的顶出杆，顶杆上升的极限位置是其头部与工作台表面相平齐。压缩模的脱模机构和压机的顶极限位置是其头部与工作台表面相平齐。压缩模的脱模机构和压机的顶杆杆(活塞杆活塞杆)有下述两种连接方式有下述两种连接方式: 1)间接连接间接连接 如果压机顶杆能伸出工作台面且有足够的高度时，将模具装好后直接如果压机顶杆能伸出工作台面且有足够的高度时，将模具装好后直接调节顶杆顶出距离就可以进行操作。调节顶杆顶出距离就可以进行操作。 6.3 压缩模的设计压缩模的设计下一页上一页53章节课堂 6.3 压缩模的设计压缩模的设计当压机顶杆端部上升的极限位置与工作台面相平齐时当压机顶杆端部上升的极限位置与工作台面相平齐时(一般压机均如此一般压机均如此)，必须在顶杆端部旋入一适当长度的尾轴。如，必须在顶杆端部旋入一适当长度的尾轴。如图图6-30(a)所示，尾所示，尾轴的长度等于塑件的推出高度加下模底板厚度和挡销高度。尾轴也可轴的长度等于塑件的推出高度加下模底板厚度和挡销高度。尾轴也可反过来用螺纹直接与压缩模推板相连，如反过来用螺纹直接与压缩模推板相连，如图图6-30 (b)所示。以上两种所示。以上两种结构复位都需要用复位杆。结构复位都需要用复位杆。 2)直接连接直接连接 这种结构如这种结构如图图6-31所示。压机的顶杆不仅在推出塑料制品时起作所示。压机的顶杆不仅在推出塑料制品时起作用顶出塑件，而且在回程时也能将压缩模的推板和推杆拉回，使模具用顶出塑件，而且在回程时也能将压缩模的推板和推杆拉回，使模具推出机构复位，这样模具就不再需要复位机构。这种压机具有差动活推出机构复位，这样模具就不再需要复位机构。这种压机具有差动活塞的液压顶出缸。塞的液压顶出缸。下一页上一页54章节课堂 2.固定式压缩模脱模机构固定式压缩模脱模机构 固定式压缩模的脱模可分为气吹脱模和机动脱模，而通常采用的是机固定式压缩模的脱模可分为气吹脱模和机动脱模，而通常采用的是机动脱模。当采用溢式压缩模或少数半溢式压缩模时，如对型腔的附力不动脱模。当采用溢式压缩模或少数半溢式压缩模时，如对型腔的附力不大，可采用气吹脱模，如大，可采用气吹脱模，如图图6-25所示。所示。 机动脱模一般应尽量让塑件在分型后留在压机上有顶出装置的模具一机动脱模一般应尽量让塑件在分型后留在压机上有顶出装置的模具一侧，然后采用与注射模相似的推出机构将塑件从模具内推出。有时当塑侧，然后采用与注射模相似的推出机构将塑件从模具内推出。有时当塑件在上下模内脱模阻力相差不多且不能准确地判断塑件是否会留在压机件在上下模内脱模阻力相差不多且不能准确地判断塑件是否会留在压机带有顶出装置一侧的模具内时，可采用双脱模机构，但双脱模机构增加带有顶出装置一侧的模具内时，可采用双脱模机构，但双脱模机构增加了模具结构的复杂性，因此，让塑件准确地留在下模或上模上了模具结构的复杂性，因此，让塑件准确地留在下模或上模上(凹模内凹模内或凸模上或凸模上)是比较合理的，这时只需在模具的某一侧设计脱模机构，是比较合理的，这时只需在模具的某一侧设计脱模机构， 6.3 压缩模的设计压缩模的设计下一页上一页55章节课堂 6.3 压缩模的设计压缩模的设计这就简化了模具的结构。为此，在满足使用要求的前提下可适当地改这就简化了模具的结构。为此，在满足使用要求的前提下可适当地改变塑件的结构特征。例如为使塑件留在凹模内，薄壁压缩塑件可增加变塑件的结构特征。例如为使塑件留在凹模内，薄壁压缩塑件可增加凸模的脱模斜度，减少凹模的脱模斜度，有时甚至将凹模制成轻微的凸模的脱模斜度，减少凹模的脱模斜度，有时甚至将凹模制成轻微的反斜度反斜度(35);或在凹模型腔内开设或在凹模型腔内开设0.10.2mm的侧凹模，使塑的侧凹模，使塑件留于凹模，开模后塑件由凹模内被强制推出。件留于凹模，开模后塑件由凹模内被强制推出。 3.半固定式压缩模脱模机构半固定式压缩模脱模机构 半固定式压缩模分型后，上模或下模可以从压机上移出，则塑件随半固定式压缩模分型后，上模或下模可以从压机上移出，则塑件随可动部分可动部分(上模或下模上模或下模)移出模外，然后用手工或简单工具脱模。移出模外，然后用手工或简单工具脱模。 4.移动式压缩模脱模机构移动式压缩模脱模机构 移动式压缩模脱模分为撞击架脱模和卸模架脱模两种形式。移动式压缩模脱模分为撞击架脱模和卸模架脱模两种形式。下一页上一页56章节课堂 6.3 压缩模的设计压缩模的设计 1)撞击架脱模撞击架脱模 撞击架脱模如撞击架脱模如图图6-32所示。压缩成型后，将模具移至压机外，在别所示。压缩成型后，将模具移至压机外，在别的支架上撞击，使上下模分开，然后用手工或简易工具取出塑件，在这的支架上撞击，使上下模分开，然后用手工或简易工具取出塑件，在这种脱模方法中，模具结构简单，成本低，有时用几副模具轮流操作，可种脱模方法中，模具结构简单，成本低，有时用几副模具轮流操作，可提高压缩成型速度。但劳动强度大，振动大，而且由于不断撞击，易使提高压缩成型速度。但劳动强度大，振动大，而且由于不断撞击，易使模具过早地变形磨损。这种脱腊形式适用于成型小型塑件。模具过早地变形磨损。这种脱腊形式适用于成型小型塑件。 供撞击的支架有两种形式供撞击的支架有两种形式:一种是固定式支架一种是固定式支架;另一种是尺寸可以调节另一种是尺寸可以调节的支架，如的支架，如图图6-33所示，以适应不同尺寸的模具。所示，以适应不同尺寸的模具。 2)卸模架卸模卸模架卸模 移动式压缩模可用特制的卸模架上，利用压机压力开模并脱出塑件。移动式压缩模可用特制的卸模架上，利用压机压力开模并脱出塑件。下一页上一页57章节课堂 6.3 压缩模的设计压缩模的设计其载模动作平衡，模具的使用寿命长，并可减轻劳动强度，但其缺点是其载模动作平衡，模具的使用寿命长，并可减轻劳动强度，但其缺点是生产效率较低。卸模架的结构形式主要有以下几种生产效率较低。卸模架的结构形式主要有以下几种: (1)单分型面卸模架卸模。单分型面卸模架卸模如单分型面卸模架卸模。单分型面卸模架卸模如图图6-34所示。卸所示。卸模时，先将上、下卸模架分别插人模具相应孔内。在压机内，当压机的模时，先将上、下卸模架分别插人模具相应孔内。在压机内，当压机的活动横梁压到上卸模架或下卸模架时，压机的压力通过上、下卸模架传活动横梁压到上卸模架或下卸模架时，压机的压力通过上、下卸模架传递给模具，使凸、凹模分开，同时，下卸模架推动推杆，由推杆推出塑递给模具，使凸、凹模分开，同时，下卸模架推动推杆，由推杆推出塑件。件。下卸模架推出塑料制品的推杆长度下卸模架推出塑料制品的推杆长度: (6.16)式中式中h1下模垫板厚度下模垫板厚度(mm);下一页上一页58章节课堂 6.3 压缩模的设计压缩模的设计 h3塑件的高度塑件的高度(mm); 下卸模架分模推杆长度下卸模架分模推杆长度: (6.17)式中式中 h2凹模高度凹模高度(mm; h4上凸模高度上凸模高度(mm); 上卸模架分模推杆长度上卸模架分模推杆长度: (6.18)式中式中h5上凸模固定板厚度上凸模固定板厚度(mm) (2)双分型面卸模架卸模。双分型面移动式压缩模采用上、下卸模架双分型面卸模架卸模。双分型面移动式压缩模采用上、下卸模架进行脱模，应将上凸模、下凸模、凹模三者分开，然后从凹模中取出进行脱模，应将上凸模、下凸模、凹模三者分开，然后从凹模中取出下一页上一页59章节课堂 6.3 压缩模的设计压缩模的设计塑料制品。其结构如塑料制品。其结构如图图6-35所示。所示。图图6-35(a)表示上、下开模的推杆表示上、下开模的推杆和顶杆均作成台阶形，上凸模被顶起，下凸模压下，凹模被卡在上、下和顶杆均作成台阶形，上凸模被顶起，下凸模压下，凹模被卡在上、下顶杆的台阶加粗部分之间。而顶杆的台阶加粗部分之间。而图图6-35(b)则在上的、下卸模架上用长短则在上的、下卸模架上用长短不等的两类顶杆替代台阶型的推杆和顶杆，短顶杆作用与图不等的两类顶杆替代台阶型的推杆和顶杆，短顶杆作用与图(a)中台阶中台阶的作用相同，在开模后凹模留在上、下卸模架的短顶杆之间，上、下凸的作用相同，在开模后凹模留在上、下卸模架的短顶杆之间，上、下凸模分别被长顶杆顶开。模分别被长顶杆顶开。 图图6-35(a)中下卸模架顶杆加粗部分长度或中下卸模架顶杆加粗部分长度或图图6-35(b)短顶杆长度短顶杆长度为为: (6.19)式中式中h下凸模固定板厚度下凸模固定板厚度(mm)。下一页上一页60章节课堂 6.3 压缩模的设计压缩模的设计 h1下凸模高度下凸模高度(mm)图图6-35(a)中下卸模架顶杆全长或图中下卸模架顶杆全长或图6-35(b)长顶杆长度为长顶杆长度为: (6.20)式中式中h2模高度模高度(mm); H3上凸模高度上凸模高度(mm) 图图6-35(a)中上卸模架顶杆加粗部分长度或图中上卸模架顶杆加粗部分长度或图6-35(b)短顶杆长度短顶杆长度为为: (6.21) 式中式中ha上凸模固定板厚度上凸模固定板厚度(mm) 图图6- 35(a)上卸模架顶杆全长或图上卸模架顶杆全长或图6-35(b)长顶杆长度为长顶杆长度为:下一页上一页61章节课堂 6.3 压缩模的设计压缩模的设计 (6.22) 垂直分型卸模架卸模。垂直分型面的压缩模采用上、下卸模架时，垂直分型卸模架卸模。垂直分型面的压缩模采用上、下卸模架时，如图如图6-36所示，开模时应将上凸模、下凸模、模套、凹模四者分开，所示，开模时应将上凸模、下凸模、模套、凹模四者分开，塑件留在组合凹模内，再将其分开取出塑件。塑件留在组合凹模内，再将其分开取出塑件。 下卸模架短顶杆长度为下卸模架短顶杆长度为: (6.23)式中式中h1下凸模高度下凸模高度(mm); h3下固定板厚度下固定板厚度(mm)下卸模架长顶杆长度为下卸模架长顶杆长度为: (6.24)下一页上一页62章节课堂 6.3 压缩模的设计压缩模的设计式中式中h2组合凹模高度组合凹模高度(mm); H4上凸模高度上凸模高度(mm); H6模套高度模套高度(mm)。 上卸模架短推杆长度为上卸模架短推杆长度为 (6.25)式中式中h5上固定板厚度上固定板厚度(mm) 同一分型面上所使用的推杆同一分型面上所使用的推杆(或顶杆或顶杆)高度必须一致，以免推出时产高度必须一致，以免推出时产生偏斜而损坏模具和塑件。生偏斜而损坏模具和塑件。 5.压缩模的手柄压缩模的手柄 为了使移动式或半固定式压缩模搬运方便，可在模具的两侧装上为了使移动式或半固定式压缩模搬运方便，可在模具的两侧装上下一页上一页63章节课堂返 回上一页 6.3 压缩模的设计压缩模的设计手柄，手柄的形式可根据压缩模的重量进行选择，如手柄，手柄的形式可根据压缩模的重量进行选择，如图图6-37所示是用薄所示是用薄钢板弯制而成的平板式手柄，用于小型模具。如钢板弯制而成的平板式手柄，用于小型模具。如图图6-38所示是棒状手柄，所示是棒状手柄，同样适用于小型模具。较重的压缩模使用圆形棒材弯制而成的环形手柄。同样适用于小型模具。较重的压缩模使用圆形棒材弯制而成的环形手柄。中中图图6-39所示是环形手柄，其中图所示是环形手柄，其中图(a)适用于较重的大中型矩形模具适用于较重的大中型矩形模具;图图(b)适用于较重的大中型圆形模具。如果手柄在下模，高度较低，可适用于较重的大中型圆形模具。如果手柄在下模，高度较低，可将手柄上翘将手柄上翘20左右。左右。64章节课堂表表6-1 液压机技术参数液压机技术参数下一页65章节课堂表表6-1 液压机技术参数液压机技术参数下一页上一页66章节课堂表表6-1 液压机技术参数液压机技术参数返 回上一页67章节课堂表表6-2 压缩成型时的单位压力压缩成型时的单位压力返 回68章节课堂表表6-3 螺钉负载表螺钉负载表f返 回69章节课堂表表6-4 塑件与金属的结合力塑件与金属的结合力返 回70章节课堂表表6-5 常用热固性塑料的比容常用热固性塑料的比容返 回71章节课堂表表6-6 常用热固性塑料的密度和压缩比常用热固性塑料的密度和压缩比返 回72章节课堂图图6-1 移动式压缩模移动式压缩模返 回1-上卸模架上卸模架;2-凸模凸模;3-推杆推杆;4-凹模凹模;5-下卸模架下卸模架73章节课堂图图6-2 半固定式压缩模半固定式压缩模返 回1-凹模凹模(加料腔加料腔);2-导住导住;3-凸模凸模;4-型芯型芯;5-手柄手柄;6-压板压板;7-导轨导轨74章节课堂图图6-3 固定式压缩模固定式压缩模返 回1-上加热板上加热板;2-上模板上模板;3-承压垫承压垫;4-下加热下加热板板;5-导住导住;6-导套导套;7-下模板下模板;8-尾轴尾轴;9-调调整钉整钉;10-推板推板;11-推推杆固定板杆固定板;12-垫块垫块;13-推杆推杆;14-凹模凹模;15-导套导套;16-凸模凸模;17-导往导往75章节课堂图图6-4 溢式压缩模溢式压缩模返 回76章节课堂图图6-5 半溢式压缩模半溢式压缩模返 回77章节课堂图图6-6 不溢式压缩模不溢式压缩模返 回78章节课堂图图6-7 典型压缩模结构典型压缩模结构返 回1-上模座板上模座板;2-螺钉螺钉;3-上凸模上凸模;4-凹模镶件凹模镶件;5-加热板加热板;6-导住导住;7-型芯型芯;8-凸模凸模;9-导套导套;10-加加热板热板;11-推杆推杆;12-支承支承钉钉;13 -垫块垫块;14-推板导推板导住住;15-推板导套推板导套;16-下下模座板模座板;17-推板推板;18-压压机顶杆机顶杆;19-推杆固定板推杆固定板;20-侧型芯侧型芯;21-凹模固凹模固定板定板;22-承压块承压块79章节课堂图图6-8 Y71-100型塑料制品液压机型塑料制品液压机返 回80章节课堂图图6-9 YB32-200型四往万能液压机型四往万能液压机返 回81章节课堂图图6-10 模具高度和开模行程模具高度和开模行程返 回1-凸模凸模;2-塑件塑件;3-凹模凹模82章节课堂图图6-11 压力机推顶装置压力机推顶装置返 回83章节课堂图图6-12 便于加料的加压方向便于加料的加压方向返 回84章节课堂图图6-13 有利于压力传递的加压方向有利于压力传递的加压方向返 回85章节课堂图图6-14 便于安放嵌件的加压方向便于安放嵌件的加压方向返 回86章节课堂图图6-15 便于塑料流动的加压方向便于塑料流动的加压方向返 回87章节课堂图图6-16 不溢式压缩模常用的组合形式不溢式压缩模常用的组合形式返 回88章节课堂图图6-17 半溢式压缩模常用组合形式半溢式压缩模常用组合形式返 回89章节课堂图图6-18 挤压环的形式挤压环的形式返 回1-凸模凸模;2-凹模凹模90章节课堂图图6-19 半溢式固定式压缩模的溢料槽半溢式固定式压缩模的溢料槽下一页91章节课堂图图6-19 半溢式固定式压缩模的溢料槽半溢式固定式压缩模的溢料槽返 回上一页92章节课堂图图6-20 压缩模承压面的结构形式压缩模承压面的结构形式返 回1-凸模凸模;2-承压面承压面;3-凹模凹模;4-承压块承压块93章节课堂图图6-21 承压块的形式承压块的形式返 回94章节课堂图图6-22 溢式压缩模的配合形式溢式压缩模的配合形式返 回95章节课堂图图6-23 不溢式压缩模常用的配合形式不溢式压缩模常用的配合形式返 回96章节课堂图图6-24 不溢式压缩模的改进形式不溢式压缩模的改进形式返 回1-凸模凸模;2-凹模凹模97章节课堂图图6-25 半溢式压缩模型腔配合形式半溢式压缩模型腔配合形式返 回1-凸模凸模;2-凹模凹模98章节课堂图图6-26 加料室高度计算加料室高度计算返 回99章节课堂图图6-27 气动吹模气动吹模返 回100章节课堂图图6-28 压力机手动推顶装置压力机手动推顶装置返 回1-推杆推杆;2-压力机下工作台压力机下工作台;3-手柄手柄;4-齿轮齿轮;5-齿条齿条101章节课堂图图6-29 压力机推顶装置压力机推顶装置返 回1-压力机工作台压力机工作台;2-活塞杆活塞杆;3-液压缸液压缸102章节课堂图图6-30 与尾轴间接连接的推出机构与尾轴间接连接的推出机构返 回103章节课堂图图6-31 与尾轴直接连接的推出机构与尾轴直接连接的推出机构返 回104章节课堂图图6-32 撞击架脱模撞击架脱模返 回1-模具模具;2-支架支架105章节课堂图图6-33 支架形式支架形式返 回106章节课堂图图6-34 单分型面卸模架卸模单分型面卸模架卸模返 回107章节课堂图图6-35 双分型面卸模架卸模双分型面卸模架卸模返 回108章节课堂图图6-36 垂直分型卸模架卸模垂直分型卸模架卸模返 回109章节课堂图图6-37 平板式手柄平板式手柄返 回110章节课堂图图6-38 棒状手柄棒状手柄返 回111章节课堂图图6-39 环形手柄环形手柄返 回112章节课堂