第七章压注模与压缩模.ppt

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1、第七章压缩模和压注模塑料成型工艺及模具设计塑料成型工艺及模具设计一、压缩模的结构组成型腔、加料腔、导向机构、侧向分型抽芯机构、脱模机构、加热系统压缩模的类型与结构组成压缩模的类型与结构组成二、压缩模的类型 1.溢式压缩模又称敞开式压缩模优点：结构简单，成本低塑件易取出，易排气安放嵌件方便加料量无严格要求模具寿命长结构特点：无加料腔凸模与凹模无配合部分有环形挤压面b压缩模的类型与结构组成二、压缩模的类型（1）按模具加料室的形式 1.溢式压缩模适用范围：缺点：小批量或试制、低精度和强度无严格要求的的扁平塑件。合模太快时，塑料易溢出，浪费原料；合模太慢时，易造成飞边增厚；水平状的飞边难于去处，且影响

2、塑件外观；凸、凹模配合精度较低；不适用于压制带状、片状或纤维填料的塑料和薄壁或壁厚均匀性要求高的塑件。压缩模的类型与结构组成二、压缩模的类型 2.不溢式压缩模 又称封闭式压缩模结构特点：优点：加料腔是型腔向上的延续部分无挤压面凸模与加料腔有小间隙的配合塑件密度大、质量高对塑料要求不严（以棉布、玻璃布或长纤维填料的塑料均可）塑件飞边薄且呈垂直状易于去除压缩模的类型与结构组成二、压缩模的类型 2.不溢式压缩模 缺点：适用范围：模具必须设置推出机构；加料量必须精确，高度尺寸难于保证；凸模与加料腔内壁有摩擦，易划伤加料腔内部，进而影响塑件外观质量，必须设推出机构；一般为单型腔，生产效率低。压制形状复杂

3、，薄壁及深形塑件。压缩模的类型与结构组成二、压缩模的类型 3.半溢式压缩模 又称半封闭式压缩模优点：结构特点：不必严格控制加料量不会伤及凹模侧壁塑件外形复杂时，凸模和加料腔的形状可以简化；加料腔是型腔向上的扩大延续部分有挤压面压缩模的类型与结构组成二、压缩模的类型 3.半溢式压缩模 适用范围：缺点：不适用于压制布片或纤维填料的塑料。流动性较好的塑料和形状较复杂的带小嵌件的塑件。压缩模结构（2 2）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 1、移动式压缩模移动式压缩模 2 2、半固定式压缩模半固定式压缩模3 3、固定式压缩模固定式压缩模 1 1、移动式压缩模移动式压缩模 手柄

4、头部件压缩手柄头部件压缩模模 图图755755(2)(2)螺帽压缩螺帽压缩模模 图图756756(3)(3)骨架件压缩模骨架件压缩模 图图757757 成型酚醛线轮为半固定式压缩模成型酚醛线轮为半固定式压缩模。图图7587582 2、半固定式压缩模、半固定式压缩模3 3、固定式压缩、固定式压缩模模(1)(1)旋钮压缩模旋钮压缩模 图759(2)酚醛电流表盒压缩模酚醛电流表盒压缩模 图776060压缩模的类型与结构组成二、压缩模的类型 4.压缩模类型选用原则流动性差的塑料，塑件形状复杂水平分型面模具结构简单，操作方便，优先选用。塑件批量大 固定式模具批量中等 固定式或半固定式模具小批量或试生产

5、移动式模具不溢式模具塑件高度尺寸要求高，带有小型嵌件 半溢式模具形状简单，大而扁平的盘形塑件 溢式压缩模模具与压机关系一、最大压力的校核模压所需的成型总压力：F模kF机其中：k修正系数，一般取0.750.90；而：F模=pA型n其中：p单位成型压力（MPa），查表41 A型每一型腔的水平投影面积（m2）n压缩模内型腔的个数已知压机公称压力和塑件尺寸时确定型腔数目 n=（kF机）/（pA型）已知型腔数目和塑件尺寸时确定公称压力 F机=（pA型n）/k二、开模力的校核开模力计算 F开=k1F模其中：F开开模力NF模模压所需的成型总压力Nk1压力损耗系数0.10.2螺钉数量 n螺F开/F螺其中：n螺

6、螺钉数量 F螺每个螺钉所承受的负荷N，见表42 F螺每个螺钉所承受的符合N，见表42模具与压机关系三、脱模力的校核校核 F脱F顶F顶压力机顶出杆的最大顶出力N脱模力计算 F脱=A件p结其中：F脱脱模力N A件塑件侧面积之和m2 p结塑件与金属的结合力MPa模具与压机关系四、闭合高度的校核模具完全开模取件的高度压力机的最小开距min模具与压机关系五、装模尺寸的校核压缩模的宽度应小于压力机立柱或框架之间的距离压缩模用螺钉与压力机连接压缩模用压板螺钉与压力机压紧固定，则模具只需设有宽1530mm的凸缘台阶即可，如图48。模具与压机关系六、顶出机构的校核压力机最大顶出行程应大于模具所需的推出行程，且必

7、须保证塑件推出型腔后高于型腔表面10mm以上。l=h塑+h加+（1015）L其中：l塑件需推出的高度 h塑塑件最大高度 h加加料腔高度mm L压力机顶出杆最大顶出行程mm模具与压机关系图755 手柄头部件压缩模图756 螺帽压缩模 图757 骨架件压缩模 图758 酚醛线轮压缩模 图759 旋钮压缩模 图760 酚醛电流表压缩模 压柱模1 1 压注成型法压注成型法2 2 对压缩、压注注射成型三种效果对压缩、压注注射成型三种效果的比较的比较压注成型法 压注成型压注成型又称传递成型，它是又称传递成型，它是成型热固性塑料制品的常用方法之一。成型热固性塑料制品的常用方法之一。图图9-19-1所示用压注

8、成型法生产制品的工所示用压注成型法生产制品的工艺过程循环图。压注模（或传递模）艺过程循环图。压注模（或传递模）的成型原理如的成型原理如图图9-29-2所示。所示。对压缩、压注、注射成型三种效果的比较 热固性塑料的压缩、压注、注射成型各有其优缺点及其热固性塑料的压缩、压注、注射成型各有其优缺点及其适用范围，现比较如下：适用范围，现比较如下：（1 1）就成型效率来看，以注射成型为高，压注成型次之，压缩成）就成型效率来看，以注射成型为高，压注成型次之，压缩成型较低。型较低。（2 2）就塑件质量来看，由于注射和压注成型能使塑料受到均匀地）就塑件质量来看，由于注射和压注成型能使塑料受到均匀地加热，故而获

9、得的制品在其整个断面上固化程度比较均匀，有加热，故而获得的制品在其整个断面上固化程度比较均匀，有较良的电气性能和较高的机械强度。较良的电气性能和较高的机械强度。（3 3）注射和压注成型时，塑料注入闭合的型腔内，因此制品在分）注射和压注成型时，塑料注入闭合的型腔内，因此制品在分型面处产生的飞边很薄，容易修除，或无飞边，塑件高度能达型面处产生的飞边很薄，容易修除，或无飞边，塑件高度能达到较高的尺寸精度，而压缩成型则不能。到较高的尺寸精度，而压缩成型则不能。（4 4）注射和压注成型可用于成型带有精细孔、细小嵌件的塑件，）注射和压注成型可用于成型带有精细孔、细小嵌件的塑件，而压缩成型则不能。而压缩成型

10、则不能。（5 5）注射成型比压缩、压注成型都更容易实现机械化和自动化，）注射成型比压缩、压注成型都更容易实现机械化和自动化，工人劳动强度可得到大大地改善。工人劳动强度可得到大大地改善。压注模的类型（二）专用压机压注模（二）专用压机压注模（柱塞式）（柱塞式）专用压机上装有两个液压缸，一个缸专用压机上装有两个液压缸，一个缸个起锁模作用，称为主缸，另一个缸起将个起锁模作用，称为主缸，另一个缸起将物料挤入型腔的作用，称为辅缸。如物料挤入型腔的作用，称为辅缸。如图图9 97 7（一）普通压机用压注模（罐式）1.1.移动式压铸模移动式压铸模(见图见图9-49-4)2.2.固定式压铸模固定式压铸模(见图见图

11、9-59-5、9-69-6)加料腔一般为一个独立装置。每成加料腔一般为一个独立装置。每成型一模时，将加料腔放在模具上面并装型一模时，将加料腔放在模具上面并装入塑料，塑料挤入型腔后，又将其搬入塑料，塑料挤入型腔后，又将其搬走。见走。见图图9 94 4所示所示 压注模的类型1移动式压注模移动式压注模图图9-59-5所示为固定在下压式压机所示为固定在下压式压机（合模油缸在压机下方）上使用的（合模油缸在压机下方）上使用的压注模，模具启闭动作由压机下工压注模，模具启闭动作由压机下工作台移动来实现。作台移动来实现。图图9 96 6所示为固定在上压式压机所示为固定在上压式压机（合模油缸在压机上方）上使用的（

12、合模油缸在压机上方）上使用的压注模。压注模。压注模的类型2固定式压注模压注模专用零件结构设计（一）加料腔和柱塞的设计（一）加料腔和柱塞的设计 1.1.加料腔加料腔 2.2.柱塞柱塞（二）浇柱系统的设计（二）浇柱系统的设计（三）排气槽（三）排气槽 (一一)移动式压注模移动式压注模 1 1加料腔为独立装置的压注模加料腔为独立装置的压注模 加料腔为独立装置的移动式压注模。见加料腔为独立装置的移动式压注模。见图图9 92525 2 2加料腔与模具为整体的压注模加料腔与模具为整体的压注模 图图9 92626所示模具成型的塑件，壁厚很薄，又是流所示模具成型的塑件，壁厚很薄，又是流动性很差的玻璃纤维酚醛塑料

13、，其模具采用压缩动性很差的玻璃纤维酚醛塑料，其模具采用压缩和压注同时进行的结构，可以取得较好的成型效和压注同时进行的结构，可以取得较好的成型效果。果。图图9 92727所示为普通压机用固定式压注模。所示为普通压机用固定式压注模。（二）固定式压注模（二）固定式压注模 2 2专用压机用压注模专用压机用压注模 图图9 92828所示为专用压机用压注模所示为专用压机用压注模。压注模示例1.1.加料腔加料腔（1 1）加料腔的结构）加料腔的结构 普通压机用压注模的加料腔断面形状常为圆普通压机用压注模的加料腔断面形状常为圆形和矩形，如形和矩形，如图图9 98 8所示所示.移动式压注模的加料腔摆移动式压注模的

14、加料腔摆放在模具上面时，应当满足对中性的条件。具体采用放在模具上面时，应当满足对中性的条件。具体采用方法方法 1.1.目测法目测法。2.2.结构定位法，结构定位法，见见图图9 99 9所示所示 。图图9 91010所示为普通压机用固定式压注模的加料腔与上所示为普通压机用固定式压注模的加料腔与上模连接为一体的结构，加料腔采用镶拼结构，主流道做模连接为一体的结构，加料腔采用镶拼结构，主流道做在浇口套上，图中加料腔底部共有四个主流道。在浇口套上，图中加料腔底部共有四个主流道。图图9 91111所示为加料腔与模具的连接固定方式，有用螺所示为加料腔与模具的连接固定方式，有用螺母锁紧加固合仅用台肩固定两种

15、方式母锁紧加固合仅用台肩固定两种方式。压注模专用零件结构设计2.柱塞 普通压机用压注模柱塞的结构形式如普通压机用压注模柱塞的结构形式如图图9 91212所示，所示，图图c c的柱塞用于移动式模具，外形为头部倒角的简单圆的柱塞用于移动式模具，外形为头部倒角的简单圆柱形，图柱形，图a a、b b、d d的柱塞带有底板，以便固定在压机的柱塞带有底板，以便固定在压机上。柱塞与底板之间可做成组合式或整体式。图上。柱塞与底板之间可做成组合式或整体式。图d d的柱的柱塞上开设有环形槽，塑料溢入充满并固化在槽里，起塞上开设有环形槽，塑料溢入充满并固化在槽里，起到了活塞环的作用，它将阻止塑料从间隙中较多地溢到了

16、活塞环的作用，它将阻止塑料从间隙中较多地溢出。图出。图a a、d d柱塞端面开设有些楔形沟槽，柱塞端面开设有些楔形沟槽，图图9 91313清楚清楚地说明该处结构。地说明该处结构。图图9 91414所示专用压机用压注模的柱塞，其一端有所示专用压机用压注模的柱塞，其一端有螺纹，可直接拧在辅助油缸的活塞杆上，另一端为螺纹，可直接拧在辅助油缸的活塞杆上，另一端为挤压塑料的端面，可加工为球形凹坑（见图中虚线）挤压塑料的端面，可加工为球形凹坑（见图中虚线），它有集流和减少向侧面溢料的功效。，它有集流和减少向侧面溢料的功效。压注模专用零件结构设计 3.3.加料室与压柱的配合加料室与压柱的配合配合原则如下：配

17、合原则如下：加料室与压柱的配合为加料室与压柱的配合为H8/f9-H9/f9H8/f9-H9/f9或或采用采用0.050.1mm0.050.1mm的单边间隙（带环槽的的单边间隙（带环槽的压柱间隙更大一些）压柱间隙更大一些）压柱的高度压柱的高度H1H1小小0.5-1mm0.5-1mm，底部转角处，底部转角处应留有应留有0.3-0.50.3-0.5的储料间隙。的储料间隙。加料室与定位凸台的配合高度之差为加料室与定位凸台的配合高度之差为0-0.1mm0-0.1mm，加料室底部倾角为，加料室底部倾角为40-4540-45度。度。压注模专用零件结构设计压注模专用零件结构设计4.加料腔的尺寸计算加料腔的尺寸

18、计算 1)1)从传热方面考虑加料腔的断面积：从传热方面考虑加料腔的断面积：=1.4/2g=0.7=1.4/2g=0.7式中式中 AA加料腔断面积，加料腔断面积，cmcm3 3每次加料量，每次加料量，对于普通压机用压注模：对于普通压机用压注模：从锁模方面考虑从锁模方面考虑 =(1.10=(1.10 1.25)As1.25)As式中式中AA加料腔断面积，加料腔断面积，cmcm3 3As As 模内塑件及浇注系统在水平分型面上的投影面积之模内塑件及浇注系统在水平分型面上的投影面积之和和对于专用压机用压注模：对于专用压机用压注模：=T/100q=T/100q式中式中 AA加料腔断面积，加料腔断面积，c

19、mcm3 3 T T 专用压机辅助缸的额定压力，专用压机辅助缸的额定压力，N N；q q 成型塑料所需的挤压力成型塑料所需的挤压力,按表按表9-19-1选用。选用。压注模专用零件结构设计当压机确定后，还应计算校核加料当压机确定后，还应计算校核加料腔内产生的单位挤压力是否足够。腔内产生的单位挤压力是否足够。计算校核式为：计算校核式为：10001000/A=P/A=P式中压机额定压力，；式中压机额定压力，；PP实际单位挤压力，实际单位挤压力，cmcm3 3 不同塑料所需单位挤压不同塑料所需单位挤压力，参见表力，参见表9-19-1压注模专用零件结构设计2)2)加料腔的高度加料腔的高度H=V/A+(0

20、.8 H=V/A+(0.8 1.5cm)1.5cm)(9-5)(9-5)式中式中H H加料腔高度加料腔高度V V塑件及浇注系统，以及残余塑件及浇注系统，以及残余废料为松散原料时的总体积；废料为松散原料时的总体积；A A加料腔的端面积加料腔的端面积 （1）浇注系统总长加上型腔中最长流动距离不能超过热固性塑料的拉西格指数（60100mm）（2）主流道分布应保证模具内受力均匀单个主流道应位于模具的中心，多个主流道应对称设置。（3）分流道应取截面积相同时周长较长的形状（梯形）利于热传递，增大摩擦热，提高熔料温度。（4）浇口应便于去除且不损伤塑件外观 （5）主流道末端宜设反料槽，利于塑料集中流动 （6）

21、浇注系统的拼合面必须防止溢料，以免取出困难 压注模浇注系统的设计原则l浇注系统的设计浇注系统的设计压注模专用零件结构设计压注模专用零件结构设计.主流道主流道压注模常用的主流道有正圆锥形、带分压注模常用的主流道有正圆锥形、带分流锥形和倒圆锥形三种，如图流锥形和倒圆锥形三种，如图9-159-15所示。所示。当主流道穿越模板之间时，最好整体加当主流道穿越模板之间时，最好整体加工在浇口套上。如图工在浇口套上。如图9-169-16所示。所示。当主流道在垂直分型面上时，可取矩形当主流道在垂直分型面上时，可取矩形断面的形状，如图断面的形状，如图9-17a9-17a所示。所示。移动式单腔压注模常取几个流道进料

22、的移动式单腔压注模常取几个流道进料的方式，如图方式，如图9-17b9-17b所示。所示。2分流道 压注模最常用的分流道断面形状为梯压注模最常用的分流道断面形状为梯形，与热塑性塑料成型用的不同的是，形，与热塑性塑料成型用的不同的是，它呈较浅而宽的特征，如它呈较浅而宽的特征，如图图9 91818所示。所示。由于热固性塑料的流动性差，取分流由于热固性塑料的流动性差，取分流道的长度时应尽可能短一些，采取的措道的长度时应尽可能短一些，采取的措施施 图图9 91919所示，所示，a a为利用分流器缩短分为利用分流器缩短分流道；流道；b b为使每个型腔对应用一个主流道，为使每个型腔对应用一个主流道，干脆不用

23、分流道。干脆不用分流道。压注模专用零件结构设计3浇口 倒圆锥形主流道式浇口的断面形状倒圆锥形主流道式浇口的断面形状为圆形。其最小直径为为圆形。其最小直径为2 24 4，长度为，长度为2 23mm3mm。考虑到热固性塑料固化后脆硬性较。考虑到热固性塑料固化后脆硬性较大，为避免浇口拉断时损伤塑件，故将大，为避免浇口拉断时损伤塑件，故将拉断处外移到距离塑件表面还有一小截拉断处外移到距离塑件表面还有一小截的位置处，结构见的位置处，结构见图图9 92020所示。所示。图图9 92121所示采用侧浇口时，在塑件侧所示采用侧浇口时，在塑件侧壁附加凸块，以使浇口折断时不伤坏塑壁附加凸块，以使浇口折断时不伤坏塑

24、件，对用碎布或长纤维填充的塑料成型件，对用碎布或长纤维填充的塑料成型时更宜采用。时更宜采用。压注模专用零件结构设计（三）溢料槽和排气槽压注成型时，不但需排除型腔内存在的空气，而且需压注成型时，不但需排除型腔内存在的空气，而且需排除塑料在固化过程中产生的一部分气体，因此应开排除塑料在固化过程中产生的一部分气体，因此应开设排气槽。设排气槽。取排气槽深度和宽度时应视塑件的体积量而定。中小取排气槽深度和宽度时应视塑件的体积量而定。中小型塑件，分型面上的排气槽可取深型塑件，分型面上的排气槽可取深0.040.040.13mm0.13mm，宽，宽3.23.26.4mm6.4mm。若一个型腔需开几个排气槽，则

25、排气槽。若一个型腔需开几个排气槽，则排气槽总断面积可按下式计算：总断面积可按下式计算：式中式中 排气槽断面积，排气槽断面积，（可参考（可参考表表9 92 2）；）；V V塑件的体积，塑件的体积，；n n排气槽的数目；排气槽的数目；压注模专用零件结构设计图91 热固性塑料压注成型工艺过程 图92 压注成型原理1柱塞；2加料腔；3上模板；4凹模；5型芯；6型芯固定板；7下模座；8浇注系统；9塑件abc图93 热固性塑料注射模成型工艺过程图94 移动式压注模1柱塞；2加料腔；3浇口套；4凹模；5型芯图95 固定在下压式压机上的压注模1柱塞；2加料腔；3浮动板；4限制板；5凹模；6推板 图96 固定在

26、压式压机上的压注模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；17定距拉杆 图97 专用压机压注模类型 图98 普通压机用压注模 的断面形状图99 安装移动式加料腔时采取结构定位的方法图910 普通压机用压注模加料腔的结构1柱塞；2加料腔；3浇口套图911 专用压机压注模的加料腔表91 热固性塑料压注成型所需单位挤压力塑料名称 填料 所需单位挤压力q，酚醛塑料 木粉玻璃纤维布 屑 6007008001000700800 三聚氰胺 矿物石棉纤维 7008008001000 环

27、氧树脂 401000 硅酮树脂 401000 氨基塑料 700 MPa图912 普通压机用压注模柱塞图913 柱塞的拉料结构abc图914 专用压机用压注模的柱塞表92 排气槽断面积推荐尺寸断面积断面尺寸，槽宽（mm）槽深（mm）0.20.20.4 0.40.60.60.80.81.01.01.51.52.0 50.0450.0860.1080.10100.10100.15100.20 图95 固定在下压式压机上的压注模1柱塞；2加料腔；3浮动板；4限制板；5凹模；6推板图913 柱塞的拉料结构图914 专用压机用压注模的柱塞（2）加料腔尺寸计算1）加料腔的断面积 （91）式中A加料腔断面积，

28、；g每次加料量，g。对于普通压机用压注模；（92）式中A加料腔断面积；模内塑件及浇注系统在水平分型面上的投影面积之和。计算校核公式为：（93）式中N压机额定压力，T；实际单位挤压力，q不同塑料所需单位挤压力，（参见表91）对于专用压机用压注模，加料腔断面积应为：（94）式中A加料腔断面积，N专用压机辅助缸的额定压力，T；q成型塑料所需单位挤压力，按表91选用。2）加料腔的高度 加料腔的高度应按下式计算：（95）式中H加料腔高度；V塑件及浇注系统，以及残余废料为松散原料时的总体积；A加料腔断面积；表91 热固性塑料压注成型所需单位挤压力塑料名称 填料 所需单位挤压力q，酚醛塑料 木粉玻璃纤维布

29、屑 6007008001000700800 三聚氰胺 矿物石棉纤维 7008008001000 环氧树脂 401000 硅酮树脂 401000 氨基塑料 700 图912 普通压机用压注模柱塞表92 排气槽断面积推荐尺寸断面积断面尺寸，槽宽（mm）槽深（mm）0.20.20.4 0.40.60.60.80.81.01.01.51.52.0 50.0450.0860.1080.10100.10100.15100.20 图915 压注模主流道形式图916 倒锥形主流道ab 图917 压注模的矩形流道 ab图918 梯形断面分流道尺寸图919 减短流道长度的措施 图920 倒圆锥形主流道式浇口的形式

30、 图921 侧浇口设在凸块处图922 热固性塑料注射模典型结构1推杆；2浇口套；3凹模；4导柱；5型芯；6加热棒；7复位杆 图923 点浇口温流道模1凹模板；2型芯板；3加热棒安装孔；4、5、12隔热板；6温流道板；7主流道冷却水孔；8浇口套；9定模座板；10冷却水孔；11二级喷嘴图9-24 推件板和推块形式图925 加料腔为独立装置的压注模1模套；2双拼凹模；3柱塞；4、5型芯；6下模板；7下模座板；图926图927 普通式压机用固定式压注模1上模；2方键；3连接板；4推杆；5推板；6底板图928 专用压机压注模1上加热板；2型芯；3上凹模；4固定板；5导柱；6导套；7固定板；8下凹模；9下加热板；10浇口套；11推板；12推杆；13导柱；14拉套；15柱塞；16分流锥 图929 热固性塑料注射模