塑料压缩与传递成型模具设计PPT课件( 51页)

1、压机最大总压力校核
1、压机最大总压力校核
以织物、纤维作填 料比无机物粉料、木 粉作填料成型时需要 更大压力。 薄壁深腔件成型压 力要较大。 正装式（型腔在下） 比倒装式压模成型压 力要小。 垂直壁塑件较倾斜 壁塑件所需压力大。
1、压机最大总压力校核
已知压模结构和塑件成型压力，选择压机时
为防变形和 飞边，尽量 不用此结构
2、型芯设计
型芯强度：图a)不溢式结构易磨损，图b)半溢式结构有利 于增强型芯强度。
小型芯：压塑时受力不均匀，极易弯曲变形，其长度不宜 太长；单端固定成型压制方向小孔的型芯长度不宜超过2.5~3 倍孔径；垂直压制方向小型芯长度不宜超过孔径。
2、型芯设计
大型芯：为获得较薄飞边，型芯成型端应加工出挤压边缘 （宽1.5~2mm，与相对面间隙0.05~0.1mm），其余部分掏空 至0.5~1.5mm。
二、压缩模型腔配合结构和尺寸
1、溢式压缩模配合形式 型芯和型腔无直接配合，它依靠模具的导向机构定位。
溢式压缩模为减薄飞边的厚度，密合面不宜过大，通常设 计成围绕型腔周边的环形区，宽度3~5mm；
二、压缩模型腔配合结构和尺寸
2、不溢式压缩模配合形式及其改进
加料室断面尺寸与型腔断面尺寸相同，不存在挤压面；
1、溢式压缩模
特点： • 无加料室；凸、凹模无直接 配合，余料极易溢出； • 制品密度低，力学性能差； • 不适用于高压缩率的原料， 最好用粒料或预压锭料成型； • 用于钮扣、装饰品等扁平小 型薄壁制品成型。
2、不溢式压缩模
不溢式压缩模特点： • 加料室为型腔上部断面的延伸，无挤压面，溢料量很少； • 型芯与型腔配合间隙单边约0.025~0.075mm，或将型腔侧壁 制成带15′~20′的斜度，方便开模。
模具安装方式：螺钉直接固定或用压板固定。
3、压缩模高度和开模行程的校核
h Hmin
式中 h——压模闭合高度，mm； Hmin——压机上下模板之间的最小开距，mm。
对于固定式压模
HmaxhL
式中 L——压模所要求的最小开模距离，mm； Hmax——压机上下模板之间的最大开距，mm。
3、压缩模高度和开模行程的校核
一、压缩成型及压缩模结构特点
压缩成型工艺过程： • 嵌件安放—加料—合模—排气—开模—顶出制品—清模
一、压缩成型及压缩模结构特点
工艺用途：热固性塑件、流动性差的热塑性制品（PTFE、 高透明PS、PMMA、UHMW-PE等）和橡胶制品的成型。
压缩成型特点：模具加热、效率低。 •原料：热固性料除树脂外，含大量填料、固化剂、固化促进 剂、润滑剂、着色剂等，塑化前流动性差、填充难； •原料形状：粉状、粒状、片状、团状、碎屑状、纤维状等； •成型：模具敞开状态加料，边加热加压边合模，最终完全闭 合，加压直接、填充密实。
• 成型压力大、密度高，性能好； • 用于形状复杂、壁薄、流程较长 或深形制品成型，或流动性差、比 压高、比容大的塑料；
• 特别适合压制有棉布、玻璃布、 长纤维填充的制品；
• 飞边与分型面垂直，便于去除。
3、半溢式压缩模
半溢式压模特点：
•设有断面尺寸较大的加料室，加料 室底部有环形挤压面，型芯与加料 室间隙配合；
1、塑件在模具内加压方向的选择
（6）机动侧抽芯以短为好原则 利用开模动作抽芯时，宜把长型芯放在开模方向；模外手 动抽芯则关系不大。
（6）保证重要尺寸精度原则 施压方向制品尺寸精度更低，重要尺寸不宜放在此方向。
2、分型面位置和形状的选择
当施压方向确定后，分型面位置也就可方便确定； 分型面位置确定原则与注射模相类似。 • 分型面位于塑件最大轮廓处； • 尽可能避免侧向分型抽芯； • 分型面的溢料边位置应便于修整，最好在隐蔽处； • 应保证重要尺寸的精度（如同轴度）等； • 开模时，塑件最好留于下模，以便顶出。 为便于制造，分型面和挤压面多为平面，较少采用曲面或 弯折面。
型芯与型腔配合间隙要适当，过小不易排气、易擦伤；过 大溢料严重，影响塑件质量；一般按H8/f8配合或取单边间 隙0.025~0.075mm。
配合段长度：不宜太长，深腔时 入口段应加20′~1°斜度，口部加 圆角过渡。
移动式压缩模配合段3~5mm，固 定式压模4~6mm，加料腔高于30mm 的配合段长度可取8~10mm。
第5章 塑料压缩与传递成型模具设计
第 21 讲 5.1 概述 5.2 压缩模与压机的关系 5.3 压缩模成型零件设计 一、型腔总体设计 二、压缩模型腔配合结构和尺寸 三、成型零件设计 四、加料室的设计及其计算
5.1 概述
一、压缩成型及压缩模结构特点 成型原理：将粉料、粒料、预压锭料或浸渍料直接放入模 腔进行加热、加压成型的方法。
一、压缩成型及压缩模结构特点
压缩成型优点： • 使用的设备和模具比注射简单、价廉； • 压力直接作用于原料，适于成型流动性差填料多的塑料； • 成型热固性制品收缩率较小、变形小、各向性能较均匀。 压缩成型缺点： • 生产周期长、效率低； • 生产自动化程度低、多尘、环境差，劳动强度大； • 制品飞边多、去除难，影响高度方向尺寸精度； • 深孔和形状复杂制品难以成型； • 模具磨损快、寿命低；成型零件需淬硬。
式中 k——安全系数，取0.75~0.90,视压机新旧程度而定；
F机——压机最大总压力，kN； F模——压模所需成型压力，kN。
F模

p0 An 10
式中 p0——单位成型压力，其值可查表，MPa（0.1kN/cm2）； A——每个型腔水平投影面积，半溢式为加料室投影面积，cm2；
n——压模加料室个数。
固定式压模：设置专门的承压块 或承压板，调整承压板的厚度可以 调节挤压面间隙，控制飞边厚度。
4、承压面和承压板
承压板厚度一般为8~10mm，可单面安装，也可双面安装。
5、排气溢料槽
溢料槽开设：移动式半溢式压模可在型芯侧面磨出深 0.3~0.5 mm的小沟槽，其上开设较大的储料槽；溢料槽不宜 连通，否则固化后的飞边难以去除。
半溢式加料室单边尺寸应比塑件大5~8mm，视塑件尺寸大 小而定。为获得更薄的飞边，挤压面不宜大，中小模具有 2~4mm、大型模具3~5mm即可，太窄模具挤压强度会不够。
4、承压面和承压板 理想状态是挤压面与承压面同时接触，为安全起见当承压 面接触时，挤压面尚有0.3~0. 5mm的间隙，故其飞边较厚。
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3、半溢式压缩模配合形式
半溢式压缩模：带有水平挤压面，并方便开设溢料和排气 槽，型芯与加料室配合取单边间隙0.025~0.075mm，口部同 样设20′~1°锥形引导部分，引导长度约10mm。
半溢式倒装压缩模：也带有水平挤压面（宽2~3mm），外 周倒一斜面形成溢料槽。
3、半溢式压缩模配合形式
5.2 压缩模与压机的关系
一、常用压机及其技术参数 压机类型：分框架式和柱式结构；以油压机为主，还有少 量的水压机、螺旋压力机等。
上下工作 台面加装 电加热板
一、常用压机及其技术参数
塑料制品液压机：规格从350~1000kN，最常用的是450kN和 1000kN两种。
一、常用压机及其技术参数
4、压机推出机构的校核
压机推出机构：有手动推出机构、推出托架和液压推出三 种形式。
压模的推出机构应与压机相适应，应能与压机顶出杆相连 接；
压模所需的推出行程和推出力也要与压机相适应。
5.3 压缩模设计
一、型腔总体设计 包括塑件在模内加压方向选择、型芯型腔配合结构选择和 分型面位置选择等
1、塑件在模具内加压方向的选择 加压方向即型芯对塑料原料施加压力的方向，选择时应考 虑以下因素：
思考题：压缩模为何一定要开设排气槽和溢料槽？压缩成 型工艺的发展受限制的主要原因为何？如何改进？
三、成型零件设计
1、型腔设计 型腔结构：分整体式和组合式 • 整体式：结构紧凑，用于外形简单、容易制造的型腔； • 组合式：有整体嵌入式、局部镶嵌式等
水平飞边阻碍脱模
三、成型零件设计
线圈骨架类制品：型腔结构制成哈呋块结构，外形用楔形 模套紧固。
常用压机台板结构尺寸
顶出杆端部 为T形槽结构
顶出杆端部 为螺纹结构
一、常用压机及其技术参数
常用压机台板结构尺寸
顶出杆端部 为螺纹结构
二、压缩模与压机相关技术参数的校核
1、压机最大总压力校核
它与材料种类、塑件尺寸、型腔数等有关。
F 模 kF 机 (0 .7~ 5 0 .9)F 0 机
大端向上便于 顶出哈呋块， 模外分型，固 定式压模常用
移动式压模常 将大端向下， 便于脱模架撞
击脱模
三、成型零件设计
一模多腔垂直分型压模：型腔哈呋结构做成矩形。
模套刚度差, 只能成型合模 力小的制品
2、型芯设计
型芯结构：不溢式和半溢式型芯与加料室有一段配合关系， 单边间隙约0.05mm，配合段形状力求简单、方便制造。
•余料可通过配合间隙和溢料槽溢出， 制品密度较溢式压模的好；
•操作方便，原料计量简单； •制品脱模容易，不易与侧壁刮擦；
•不宜成型以布片或长纤维作填料的 塑料；
•每次成型应清理挤压面。
4、多型腔压缩模
多型腔压模可为溢式或半溢式结构。
多腔共用加料室有利于缩小模具尺寸，方便加料，但边角 的型腔易缺料。
（3）便于安装和固定嵌件原则 图a）嵌件安于上模，不方便； 图b）嵌件在下模，操作方便，还可利用其顶出塑件。
1、塑件在模具内加压方向的选择
（4）保证型芯强度原则 图a）施压时上模型芯受力大，越简单越好； 图b）对上模型芯受力不利。
（5）应便于塑料流动 图a）塑料逆向流动，需要更大的成型压力。
（1）便于加料原则 图a）加料室直径大而浅，可 方便加料； 图b）相反，不便加料。
一、型腔总体设计