塑料成型工艺与模具结构(第二版)第四章 压缩成型工艺与模具结构PPT课件
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第四章 压缩成型
4.2 预压
4.作用：
a.加料快、准确简单； b.降低了塑料的压缩率，从而减少了模具的装料 室，简化了模具的结构。 c.避免粉尘飞扬； d.预压物中的空气含量少，使传热加快，缩短加 热和固化时间； e.便于运输； f .改善预热规程；
g.便于成型较大或带有精细嵌件的制品。
5.缺点： 需要相应的工艺和设备，在压制复杂或混 色斑纹的制品时还不如直接用粉状物料好。
4.6 模压成型的控制因素
要生产出高质量塑件，除了合理的模具结构， 还要正确选择工艺条件。
模压压力（成型压力）
模压温度（成型温度）
模压时间
4.6.1 模压压力
模压压力:指压缩塑件时凸模对塑料熔体和固化时在分 型面单位投影面积上的压力（单位MPa） 1.作用：
a.使塑料在塑模中加速流动；
b.增加塑料的密实度； c.克服树脂在交联反应之中放出的低分子物以及其 它挥发物所产生的压力，避免出现肿胀和脱层缺陷； d.紧密闭合模具，使制品具有固定的尺寸、形状和 最小毛边； e.防止制品在冷却时发生变形。
4.4 压缩模塑设备
4.4.1.压机 模压成型通常是在油压机上进 行的。 1.公称吨位：表示压机的总压力。 G=（πD2/4）×（ P/1000） P：油泵最大输出压力 D：主机柱塞直径 油压机的实际吨位一般是公称 吨位的80%至90%。原因是柱塞运动 要克服阻力，消耗能量，压机的密 封性差也消耗能量。 2. 压 板 尺 寸 ： 确 定 压 模 外 形 尺 寸 （长、宽）。 3.工作行程：柱塞上下运动距离， 决定压模的厚度（高）。 4.电热功率：确定成型加工最高温 度。
4.2 预压
一、压缩粉的性能对预压的影响
①水分：过低对预压不利，过大对模压不利，制品质量劣化,含量一般要
塑料成型工艺及模具设计PPT课件
1.目测法。 2.结构定位法，见图9－9所示 。 图9－10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 在浇口套上，图中加料腔底部共有四个主流道。 图9－11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方式。
9.2.2 压注模专用零件结构设计
式中 A—加料腔断面积，cm3 N —专用压机辅助缸的额定压力，Ｔ； q — 成型塑料所需的挤压力,按表9-1选用。
9.2.2 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 腔内产生的单位挤压力是否足够。 计算校核式为：
1000Ｎ/A=P′≥ｑ 式中 Ｎ－压机额定压力，Ｔ；
P′－实际单位挤压力，Ｋｇ／ cm3
ｑ—不同塑料所需单位挤压力， 参见表9-1
9.2.2 压注模专用零件结构设计
2)加料腔的高度 H=V/A+(0.8 ～ 1.5cm)
(9-5) 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－加料腔的端面积
9.2.2 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图9－12所示， 图c的柱塞用于移动式模具，外形为头部倒角的简单圆 柱形，图a、b、d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d的柱 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 出。图a、d柱塞端面开设有些楔形沟槽，图9－13清
9.2 压注模
9.2.1 压注模的类型 9.2.2 压注模专用零件结构设计
9.2.1 压注模的类型
（一）普通压机用压注模
1.移动式压铸模(见图9-4)
9.2.2 压注模专用零件结构设计
式中 A—加料腔断面积，cm3 N —专用压机辅助缸的额定压力，Ｔ； q — 成型塑料所需的挤压力,按表9-1选用。
9.2.2 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 腔内产生的单位挤压力是否足够。 计算校核式为：
1000Ｎ/A=P′≥ｑ 式中 Ｎ－压机额定压力，Ｔ；
P′－实际单位挤压力，Ｋｇ／ cm3
ｑ—不同塑料所需单位挤压力， 参见表9-1
9.2.2 压注模专用零件结构设计
2)加料腔的高度 H=V/A+(0.8 ～ 1.5cm)
(9-5) 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－加料腔的端面积
9.2.2 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图9－12所示， 图c的柱塞用于移动式模具，外形为头部倒角的简单圆 柱形，图a、b、d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d的柱 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 出。图a、d柱塞端面开设有些楔形沟槽，图9－13清
9.2 压注模
9.2.1 压注模的类型 9.2.2 压注模专用零件结构设计
9.2.1 压注模的类型
（一）普通压机用压注模
1.移动式压铸模(见图9-4)
注塑成型工艺知识培训教材(PPT78页)
注塑成型工艺知识培训教材(PPT78页)培训课件培训 讲义培 训ppt教程管 理课件 教程ppt
一个上壶盖由五根斜顶顶出。通常结构有 扣位的都会考虑到用斜顶出模。
顶出复位系统 注塑成型工艺知识培训教材(PPT78页)培训课件培训讲义培训ppt教程管理课件教程ppt
推板顶出
推板
推板是在型腔根部安装一块与之密切配合的顶板将产品顶出 型芯,主要用于薄壁容器及表面不允许带有顶出痕迹的制品. 特点:推出力均匀,力量大,运动平衡稳定.
模具及注塑工艺培训
撑砣 顶针压板
顶针板 回针柱
板 后模仁 前模仁
前模固定板 定位圈
后模固定板 两板模具的基本结构及名称
方铁
（12S03E下壶盖）
斜顶座 斜顶
导柱 产品 板
单分型面的注塑模具就叫两板模
优点：
1模具结构简单。 2适应大浇口的模具 3.维修率低 4应用的比较广泛的模具
缺点：
1.产品外观要求不是很高 2.产品需要加工水口
优点:在产品上几乎看不出浇口留下的痕迹
开模时水口与产品自动分离.
缺点:对注塑较难走胶的产品,水口易粘水口
板
浇注系统 潜伏式浇口(潜水口)
优点:
1.分型面处不会留下胶口痕迹 2.水口自动切断,不需要后加工 3.可以改善注塑时产生的喷纹和气纹. 4.如果产品没有合适的骨位,柱位,筋位设置胶 口,可以利用顶针,镶针设置胶口,简便有效.
注塑材料 注塑成型工艺知识培训教材(PPT78页)培训课件培训讲义培训ppt教程管理课件教程ppt
树脂 填充剂 增塑剂 稳定剂 润滑剂 着色剂
第三部分 设备的介绍
1、注塑机得简介 2、配套设备的简介
模具及注塑工艺培训
常见的模具结构及成型工艺介绍
3 注模塑具模的的工工作作原原理理
模具合模时，在导柱和导套的导向定位下，后模和前 模闭合。模腔由前模板上的型腔与固定在后模板上型芯 组成，并由注射机合模系统提供的锁模力锁紧。
注射机开始注射，塑料熔体经前模上的浇注系统进入 模腔，待熔体充满型腔并经过保压、补塑和冷却定型后 开模。
合模、注塑
3 注模塑具模的的工工作作原原理理
排气系统：在注射成型过程中，
为了将型腔内的气体排除模外而开设 的排气系统。一般由分型面间隙、型 芯、型腔间隙或排气槽排气
排气槽
说明:
排气槽
排气槽为方便将型腔内气体有效排出.排气槽 开设在水尾位.一般位置选择在型腔的分模面. 槽深0.025~0.1mm,宽1.5~6mm.小件制品模具 可通过分模面闭合时微小间隙及顶针等部分不 排气,不必专门开设排气槽.另外深骨位的排气 可通过作镶件方式来解决
按塑料材料类型
热塑性塑料模 热固性塑料模
按浇注系统类型
普通流道注射模 热流道浇注系统注射模
按注射机类型
卧式机用注射模 立式机用注射模 角式机用注射模
按模具结构类型
单分型面注射模 双分型面注射模 斜导柱侧向抽芯注射模 带活动镶件注射模 齿轮齿条侧向抽芯注射模
3 注模塑具模的的工工作作原原理理
模具的种类繁多,但原理基本相似,下面我们就以但分 型面注射模为例,介绍模具的基本工作原理.注塑整个 过程基本分为以下几步： 合模注塑(保压)开模成品顶出取出成品
1 注塑模具的外形及其特点 2 注塑模具的分类 3 注塑模具的工作原理 4 注塑模具的结构组成
1 模具的外形
后
前
模
模
单分型面注射模的特点
1）注射模结构简单，成型塑件的适应性强； 2）塑件连同凝料在一起，需手工切除； 3）单分型面注射模应用广泛，据统计，单
塑料成型工艺与模具设计
挤出成型工艺改进
采用新型螺杆设计、优化口模结构等 方法，提高制品尺寸精度和表面质量。
05
模具设计的创新与实践
智能化模具设计
1
智能化模具设计是指利用先进的信息技术、人工 智能和大数据分析，实现模具设计的自动化、智 能化和精细化。
2
通过智能化设计，可以大大提高模具设计的效率 和精度，减少人工干预和误差，降低生产成本， 提高产品质量。
案例概述
本案例介绍了智能化技术在塑料成型工 艺与模具设计中的应用，以提高模具设
计的效率和精度。
快速原型制造
采用3D打印技术制作模具原型，缩短 了模具制作周期，降低了试模成本。
智能化技术应用
采用计算机辅助设计（CAD）软件进 行模具设计，利用仿真技术预测制品 成型过程和优化模具结构。
数据分析与优化
通过收集生产数据，分析制品缺陷和 模具问题，进一步优化模具设计和工 艺参数。
工艺特性要求
塑料成型工艺的特性决定了模具 设计的结构和尺寸，例如模具的 型腔、浇注系统、冷却系统等。
材料选择
塑料成型工艺对材料的要求也影 响了模具设计的选择，例如模具 材料的耐热性、耐磨性、耐腐蚀 性等。
模具设计对塑料成型工艺的制约
模具容量
模具的容量决定了能够成型的塑料制 品的大小和复杂程度。
模具温度控制
新材料选择
选用聚碳酸酯（PC）作为替代传统 聚乙烯（PE）的材料，具有更好的 强度、耐热性和透明性。
模具设计调整
针对新材料的特点，优化了模具结构 设计，如增加热流道、改进冷却系统 等。
工艺参数优化
根据新材料的特性，调整了注射温度、 注射压力、模具温度等工艺参数，提 高了成型效率和制品性能。
智能化模具设计实践案例
采用新型螺杆设计、优化口模结构等 方法，提高制品尺寸精度和表面质量。
05
模具设计的创新与实践
智能化模具设计
1
智能化模具设计是指利用先进的信息技术、人工 智能和大数据分析，实现模具设计的自动化、智 能化和精细化。
2
通过智能化设计，可以大大提高模具设计的效率 和精度，减少人工干预和误差，降低生产成本， 提高产品质量。
案例概述
本案例介绍了智能化技术在塑料成型工 艺与模具设计中的应用，以提高模具设
计的效率和精度。
快速原型制造
采用3D打印技术制作模具原型，缩短 了模具制作周期，降低了试模成本。
智能化技术应用
采用计算机辅助设计（CAD）软件进 行模具设计，利用仿真技术预测制品 成型过程和优化模具结构。
数据分析与优化
通过收集生产数据，分析制品缺陷和 模具问题，进一步优化模具设计和工 艺参数。
工艺特性要求
塑料成型工艺的特性决定了模具 设计的结构和尺寸，例如模具的 型腔、浇注系统、冷却系统等。
材料选择
塑料成型工艺对材料的要求也影 响了模具设计的选择，例如模具 材料的耐热性、耐磨性、耐腐蚀 性等。
模具设计对塑料成型工艺的制约
模具容量
模具的容量决定了能够成型的塑料制 品的大小和复杂程度。
模具温度控制
新材料选择
选用聚碳酸酯（PC）作为替代传统 聚乙烯（PE）的材料，具有更好的 强度、耐热性和透明性。
模具设计调整
针对新材料的特点，优化了模具结构 设计，如增加热流道、改进冷却系统 等。
工艺参数优化
根据新材料的特性，调整了注射温度、 注射压力、模具温度等工艺参数，提 高了成型效率和制品性能。
智能化模具设计实践案例
塑料成型工艺与模具设计概述
流动性好：PA、PE、PP、PS、CA 流动性中等：改性PS、ABS、AS、PMMA、POM 流动性差：PC、硬PVC、PPO、PSU
2. 收缩性
塑料在成型及冷却过程中发生的体积收缩性 质称为收缩性，塑料在熔融状态下的体积总比 其固态下的体积大。
影响塑料收缩性的因素有：塑料的组成及结 构、成型工艺方法、工艺条件、塑件几何形状 及金属镶件的数量、模具结构及浇口形状与尺 寸等。
三、塑料特性与应用 （一）热塑性塑料
热塑性塑料
主要性能
酸性
主要应用
PE聚乙烯
耐化学腐蚀、电绝 缘、吸水性小
小载荷齿轮、容器、轴承、阀件、 涂层、化工管道
PP聚丙烯
密度最小、耐腐蚀、 吸水性小、耐热
PVC聚氯乙烯 PS聚苯乙烯
耐腐蚀、电绝缘、 耐燃
电绝缘、透光、吸 湿低、硬度高、易
燃
ABS丙烯腈-丁 二烯-苯乙烯
（1）热收缩 （2）结构变化引起的收缩 （3）弹性恢复 （4）塑性变形
影响热固性塑料收缩率的原因还有：原材料、 模具结构、成型方法及成型工艺条件等。
2．流动性
热固性塑料的流动 性通常以拉西格流动性 来表示。
影响热固性塑料流 动性的主要因素有： （1）塑料原料 （2）模具及工艺条件的 影响
3．水分及挥发物含量 一是来自生产、运输和储存，二是来自化
安全在于心细，事故出在麻痹。20.10.2020.10.2017: 02:0517:02:05October 20, 2020
踏实肯干，努力奋斗。2020年10月20 日下午5 时2分2 0.10.20 20.10.2 0
追求至善凭技术开拓市场，凭管理增 创效益 ，凭服 务树立 形象。2020年10月20日星期 二下午5时2分5秒17:02:0520.10.20
2. 收缩性
塑料在成型及冷却过程中发生的体积收缩性 质称为收缩性，塑料在熔融状态下的体积总比 其固态下的体积大。
影响塑料收缩性的因素有：塑料的组成及结 构、成型工艺方法、工艺条件、塑件几何形状 及金属镶件的数量、模具结构及浇口形状与尺 寸等。
三、塑料特性与应用 （一）热塑性塑料
热塑性塑料
主要性能
酸性
主要应用
PE聚乙烯
耐化学腐蚀、电绝 缘、吸水性小
小载荷齿轮、容器、轴承、阀件、 涂层、化工管道
PP聚丙烯
密度最小、耐腐蚀、 吸水性小、耐热
PVC聚氯乙烯 PS聚苯乙烯
耐腐蚀、电绝缘、 耐燃
电绝缘、透光、吸 湿低、硬度高、易
燃
ABS丙烯腈-丁 二烯-苯乙烯
（1）热收缩 （2）结构变化引起的收缩 （3）弹性恢复 （4）塑性变形
影响热固性塑料收缩率的原因还有：原材料、 模具结构、成型方法及成型工艺条件等。
2．流动性
热固性塑料的流动 性通常以拉西格流动性 来表示。
影响热固性塑料流 动性的主要因素有： （1）塑料原料 （2）模具及工艺条件的 影响
3．水分及挥发物含量 一是来自生产、运输和储存，二是来自化
安全在于心细，事故出在麻痹。20.10.2020.10.2017: 02:0517:02:05October 20, 2020
踏实肯干，努力奋斗。2020年10月20 日下午5 时2分2 0.10.20 20.10.2 0
追求至善凭技术开拓市场，凭管理增 创效益 ，凭服 务树立 形象。2020年10月20日星期 二下午5时2分5秒17:02:0520.10.20
《塑料成型工艺与模具设计》课程教学大纲
《塑料成型工艺与模具设计》课程教学大纲课程代号：ABJD0708课程中文名称：塑料成型工艺与模具设计课程英文名称：Thep1astictechno1ogyofmou1danddesignofmou1d课程类型：选修课程学分数：3学分课程学时数：48学时授课对象：材料成型与控制工程专业本课程的前导课程：画法几何及工程制图、材料力学、金属学及热处理、机械制造技术基础等课程。
一、课程简介《塑料成型工艺与模具设计》课程是材料成型与控制专业的一门专业必修课，是主干课之一。
主要研究塑料的成型工艺及其模具设计的一般理性知识，重点掌握注射成型的设计计算方法，达到能独立设计中等复杂程度塑料模具的能力，对气辅注射成型、精密注射模具设计、热流道模具设计等基本知识有所了解。
通过对本课程的学习，使学生掌握塑料的组成及特性，塑料成型工艺的特点，塑料制品结构设计，各种塑料模具的结构、设计原理和设计方法，了解模具制造技术的现状及发展趋势，为学生以后从事有关模具设计打下必要的基础。
二、教学基本内容和要求绪论课程教学内容：塑料及塑料工业的发展、塑料成型在在工业生产中的重要性、塑料模具的分类；塑料成型技术的现状与发展趋势；本课程的任务和学习方法。
课程的重点、难点：本章重点是塑料成型在在工业生产中的重要性、模具与塑料模具的概念；本章难点是模具CAD/CAE/CAM及塑料模标准化的理解。
课程教学要求：了解国内外塑料工业的发展概况；了解塑料成型在在工业生产中的重要性；理解本课程的性质和任务。
第1章高分子聚合物结构特点与性能课程教学内容：树脂与高聚物、聚合物的分子结构特点、高聚物的热力学性能及成型过程中的变化、塑料流变学、塑料粘度的调节、分子定向与定向作用。
课程的重点、难点：本章重点是高聚物的热力学性能及成型过程中的变化、高聚物的结晶、取向、降解的影响；本章难点是结晶、取向、降解的概念的理解。
课程教学要求：掌握树脂与塑料的概念；了解高分子与低分子的区别；掌握高聚物的分子结构与特性；理解结晶与非结晶的区别；掌握高聚物的热力学性能；了解高聚物的加工工艺性能；理解高聚物的结晶、取向、降解的概念。
塑料成型工艺及模具
彩印模
压注模
注射模
塑料成型方 法及其模具
搪塑模 热压印模
挤出模 吹塑模 发泡模
第1章 绪 论
1.3 塑料成型工艺方法与成型模具
2.按成型过程中物理状态不同分 :
课程简介
引言 学习目的要求
绪论 模具的发展
熔融成型—— 把塑料加热至熔点以上（使之处 于熔融态），对其进行成型加工的一种方法。
压缩成型 压注成型 注射成型 挤出成型
1. 模具(基本概念1)：——是指利用其本身特定
课程简介 形状去成型具有一定形状和尺寸的制品的工具。 引言
学习目的要求 绪论
特点：
模具的发展 1）模具----是一种工具；
塑料工业与塑料件 2）模具与塑件-----“一模一样” ；
成型方法与模具 3）订货合同-----单件生产
模具发展动向 4）模具生产制件所具备的高精度、高复杂程度、
成型方法与模具
模具发展动向 原 料
树 脂 的 制
树 脂
塑 料 的 制
造
造
成
塑
塑
型
料
料
加
制
工
品
树脂的生产
塑料的生产
塑件的生产
第1章 绪 论
1.3 塑料的成型工艺方法与成型模具
1.按塑件的结构不同分:
课程简介 引言
线状成型法 ——人造纤维
学习目的要求 绪论
模具的发展 塑料工业与塑料件
板状成型法 ——薄板材料或片状材料（胶 片薄板、塑料薄膜）
引言
这些产品是什么材料制做的？你是否拥有这 种材料的产品？举出2-3个例子。
课程简介 引言
学习目的要求 绪论
模具的发展 塑料工业与塑料件
注塑工艺与模具设计PPT课件
水冷装置；
模具设计
注塑模具设计思路 本钱设计：模具材料本钱，成型产品本钱，标准件使用本钱等。 模具维护设计：维修配件结构、备用配件、可拆装性配件、复原性能；
模具设计
30%加工
切割加工、热处理、 放电、慢走 丝、氧化性、 组装等
35%销售管 理试模杂费
20%设计费
15%材料费
模具制作费用
破损与修理费用
注塑工艺根底
流动性快
进料点
先冷却， 流动 性慢
模具冷料 井
注塑工艺根底
压力如何影响产品结构及外观 压力会使分子紧靠在一起，收缩性变小，密度变小； 压力缺乏会导致产品不饱模/缩水，会限制注射速度控制系统提供快速射
出的能力； 压力过大会导致产品毛边/批峰/冲胶。
注塑工艺根底
结晶结构 • 模具温度越高，结晶时间越长，结晶体越大，收缩越大，不均匀结晶
〔产品胶料用量〕压力过小，机器喷嘴与模具未对准。可根据实际情 况调试相关参数进行改善。
现场问题
毛边、批峰 • 塑胶熔体流入分模面或镶件合面将产生毛边批峰。 • 熔体的粘度、压力和间隙的宽度决定是否出现毛边。绝大多数胶料来
说，在的间隙一般都不会产生毛边。熔体尽量进入，但立刻凝固，堵 住流动。
现场问题
注塑马 达
注塑成型工艺根底—设备介绍
上段温 度
调整
中段温 度
度调整
下段温 度
度调整
工作台
冷却水循环 器
开模高度 设定钮
慢速关模 设定阀
高压关模 设定阀
射胶时 间
调整
松退时 间
调整
冷却时 间
调整
注塑成型工艺根底—设备介绍
射出速 度调整
背压调 整阀
模具设计
注塑模具设计思路 本钱设计：模具材料本钱，成型产品本钱，标准件使用本钱等。 模具维护设计：维修配件结构、备用配件、可拆装性配件、复原性能；
模具设计
30%加工
切割加工、热处理、 放电、慢走 丝、氧化性、 组装等
35%销售管 理试模杂费
20%设计费
15%材料费
模具制作费用
破损与修理费用
注塑工艺根底
流动性快
进料点
先冷却， 流动 性慢
模具冷料 井
注塑工艺根底
压力如何影响产品结构及外观 压力会使分子紧靠在一起，收缩性变小，密度变小； 压力缺乏会导致产品不饱模/缩水，会限制注射速度控制系统提供快速射
出的能力； 压力过大会导致产品毛边/批峰/冲胶。
注塑工艺根底
结晶结构 • 模具温度越高，结晶时间越长，结晶体越大，收缩越大，不均匀结晶
〔产品胶料用量〕压力过小，机器喷嘴与模具未对准。可根据实际情 况调试相关参数进行改善。
现场问题
毛边、批峰 • 塑胶熔体流入分模面或镶件合面将产生毛边批峰。 • 熔体的粘度、压力和间隙的宽度决定是否出现毛边。绝大多数胶料来
说，在的间隙一般都不会产生毛边。熔体尽量进入，但立刻凝固，堵 住流动。
现场问题
注塑马 达
注塑成型工艺根底—设备介绍
上段温 度
调整
中段温 度
度调整
下段温 度
度调整
工作台
冷却水循环 器
开模高度 设定钮
慢速关模 设定阀
高压关模 设定阀
射胶时 间
调整
松退时 间
调整
冷却时 间
调整
注塑成型工艺根底—设备介绍
射出速 度调整
背压调 整阀
塑件成形工艺分析、模具结构分析与设计
圆形塑件盖塑料模具设计目录第一部分前言（1）第二部分设计任务书（2）第三部分塑件成形工艺分析（4）第四部分分型面的选择（6）第五部分注射机的初选（8）第六部分模具的结构分析与设计（9）第七部分成型零件的设计(12)第八部分浇注系统的设计(23) 第九部分成型设备的选择及校核(30)第十部分成型工艺参数的确定(32)第十一部分模具特点和工作原理(34)第十二部分设计小结(37) 第十三部分参考资料（38）前言一个学期的课程即将结束，为检验这一个学期以来对于塑料模设计的学习效果，综合检测理论在实际应用中的能力，除了平时的考试、实验测试外，更重要的是理论联系实际，即我们将努力认真的完成此次课程设计，我们的课程设计题目为：手轮注塑模具设计。
本次课程设计课题来源于生产实际，应用广泛，但成型难度相对较难，模具结构相对复杂，对我们初学模具设计的学生是一个很好的考验。
它能加强对塑料模具成型原理的理解，同时锻炼对塑料成型模具的设计和制造能力。
本次设计以手轮注塑模具为主线，综合了成型工艺分析，模具结构分析，最后是模具的设计计算等一系列模具设计的所有过程。
能很好的达到学以致用的效果。
在设计该模具的同时总结了以往模具设计的一般方法、步骤，模具设计中常用的公式、数据、模具结构及零部件。
把以前学过的基础课程融汇到综合应用本次设计当中来，所谓学以致用。
在设计中除使用传统方法外，同时使用了AutoCAD、SolidWorks等软件。
本次课程设计得到了廖秋慧老师和张效迅老师的关心指导。
正因为老师的悉心指导和帮助，我们才得以解决一个又一个难题，最后完成课程设计，在此谨代表小组全体同学向老师表示感谢。
由于实际经验和理论技术有限，设计的错误和不足之处在所难免，希望各位老师和同学批评指正。
一、设计任务书1.1课程设计目的本课程设计的目的是使我们在学完《塑料模具设计》课程之后，巩固和加深对塑料模有关理论的认识，提高设计计算、制图和查阅参考资料的能力。
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2．压缩成型工艺过程
热固性塑料的压缩成型工艺过程可以分为六 个阶段。 （1）嵌件的安放 （2）加料 （3）合模 （4）排气 （5）固化 （6）脱模
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4.1.3 压缩成型工艺参数
1．压缩成型压力
压缩成型压力是指压缩时液压机通过凸模对塑 料熔体充满型腔和固化时在分型面单位投影面积 上施加的压力。压缩成型压力可以采用以下公式 计算：p＝ PbπD2 / 4A
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4.2.1 压缩成型模具的结构组成
1ห้องสมุดไป่ตู้成型零件
成型零件是直接成型塑件的零件。在图 5－2中成型零件有上凸模3、下凸模8、凹模 4、侧型芯20、型芯7组成。上凸模3、下凸 模8、凹模4构成模具型腔，是直接成型塑件 的部位。
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2．加料室
加料室是指凹模4的上半部，在图4－2 中为凹模截面尺寸的扩大部分。由于塑料 原料与塑件相比具有较小的密度，塑件成 型前单靠型腔无法容纳全部原料，因此， 在型腔之上设有一段加料室。
与注射成型模具一样，当压缩成型带 有侧孔和侧凹的塑件时，模具必须设有侧 向分型抽型芯机构，塑件才能脱出。图4－ 2所示的塑件带有侧孔，在顶出前先用手转 动丝杆抽出侧型芯20。
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5．脱模机构
压缩模中一般都要设置脱模机构（推出 机构），它的作用是将塑件脱出模腔。压缩 模的脱模机构与注射模具相似。在图4－2中， 脱模机构由推杆11、推杆固定板19、推板17、 压力机顶杆18等零件组成。
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3．导向机构
在图4－2中，导向机构由布置在模具 上模周边的四根导柱6和下模的导套9组成。 导向机构的作用是保证上、下合模的对中 性。为了保证推出机构上下运动平稳，该 模具在下模座板16上还设有两根推板导柱 14，在推板17、推杆固定板19上装有推板 导套15。
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4．侧向分抽型芯机构
压缩成型压力的大小与塑料种类、塑件形状、 塑件结构及模具温度有关。常见的热固性塑料的 压缩成型压力见表4－1。
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2．压缩成型温度
压缩成型温度是指压缩成型时所需要的模具 温度。它是使热固性塑料流动、充模并最后固化 成型的主要影响因素，决定了成型过程中聚合物 交联反应的速度，从而影响塑件的最终性能。
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4.1.1 压缩成型原理和特点
1．压缩成型原理
压缩成型原理如图4－1所示。将粉状、 粒状、片状、团状碎屑状、纤维状的热固性 塑料原料放入敞开的模具加料室中，然后合 模加热使塑料熔化，在合模压力作用下，熔 融塑料充满模腔，同时模腔中的塑料产生化 学交联反应，最终经过固化成为具有一定形 状的塑件。
压缩时间与塑件种类、塑件形状、压缩成型 压力和温度以及操作步骤等因素有关。塑料的流 动性差，固化速度慢，水分和挥发物含量多，塑 料未经预热或预压，则压缩时间要长一些。塑件 厚度大，压缩时间也要长一些，否则会造成塑件 内部固化不足。
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4.2 压缩成型模具概述
压缩成型模具简称为压缩膜，其典型结构如 图4－2所示。压缩模可以分为两大部分：固定在 压力机模板上的上模和固定在压力机工作台上的 下模，两大部分依靠导柱6导向开合。上下模闭 合使装于加料室和型腔中的塑料受热受压，成为 熔融状态并充满整个型腔。当塑件固化成型后开 模，上模部分上移，上凸模3脱离下模一段距离， 手工将侧型芯20抽出，推杆11将塑件推出模外。
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2．压缩成型的特点
（1）压缩模没有浇注系统，使用的设备和模具 比较简单低廉。 （2）适用于流动性差的塑料，比较容易成型大 型塑料制件。 （3）压缩成型的塑件收缩率小，变形小，各向 性能比较均匀。 （4）生产周期长，生产率低，劳动强度大，不 宜实现自动化。 （5）塑件经常带有溢料飞边，尺寸精度难以控 制。
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4.1.2 压缩成型工艺过程
1．压缩成型的准备工作
（1）预热 目的是除去其中的水份及其他挥发物，同时提高 料温，提高塑件内部固化的均匀性，便于缩短压 缩成型周期。 （2）预压 为了成型操作时的方便和提高塑件的质量，在室 温下将热固性塑料原料用预压模在预压机上压成 质量一定、形状相似的型坯。
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1.压缩模具成型的优点 （1）压缩成型所需的设备和模具简单，且工艺成熟可靠、积 累了丰富的经验； （2）适用于成型流动性差的塑料，比较容易成型大型制品； （3）制品的收缩率小、变形少、各向性能比较均匀。 2.压缩模具成型的缺点 （1）生产周期长、效率低，不易实现自动化，劳动强度较大； （2）制品的溢边不可避免，并且厚薄不均匀，影响了产品的 尺寸准确性； （3）一些具有复杂内部结构和带有细长嵌件的制品在压制时 易弯曲或变形，故此类塑件不宜采用压缩模具成型； （4）对模具材料的要求较高，模具工作条件差、磨损大、使 用寿命较短。
第4章 压缩成型工艺与模具结构
4.1 压缩成型原理和工艺过程
4.2
压缩成型模具概述
4.3 压缩模成型零部件的结构
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总体概述
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4.1 压缩成型原理和工艺过程
压缩成型也称为压塑成型，一般用于 生产热固性塑件，这些塑件用于机械零部 件、电器绝缘件和日常生活用品。对于热 塑性塑料，由于压缩成型的生产周期长， 效率低，同时模具易损坏，所以生产中很 少采用，仅在塑料制件较大时才采用。
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6．加热系统
热固性塑料压缩成型需要在较高温度 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，但电加热最为普遍。图4－2中， 在加热板5、10中设计有加热孔，加热孔中 插入电热棒，分别对上凸模、下凸模和凹 模进行加热。
在一定范围内提高模具温度，有利于降低成 型压力。因为模具温度越高，传热就越快，此时 塑料的流动性好，从而减小了成型压力。但是模 具温度过高，会加快固化速度，使塑料的流动性 降低，着色剂分解变质，从而造成充模不满以及 塑件表面颜色黯淡。
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3．压缩时间
压缩时间是指模具从闭合到模具开启的一段 时间，即塑料从充满型腔到固化成型为塑件，在 模腔内停留的时间。
2．压缩成型工艺过程
热固性塑料的压缩成型工艺过程可以分为六 个阶段。 （1）嵌件的安放 （2）加料 （3）合模 （4）排气 （5）固化 （6）脱模
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4.1.3 压缩成型工艺参数
1．压缩成型压力
压缩成型压力是指压缩时液压机通过凸模对塑 料熔体充满型腔和固化时在分型面单位投影面积 上施加的压力。压缩成型压力可以采用以下公式 计算：p＝ PbπD2 / 4A
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4.2.1 压缩成型模具的结构组成
1ห้องสมุดไป่ตู้成型零件
成型零件是直接成型塑件的零件。在图 5－2中成型零件有上凸模3、下凸模8、凹模 4、侧型芯20、型芯7组成。上凸模3、下凸 模8、凹模4构成模具型腔，是直接成型塑件 的部位。
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2．加料室
加料室是指凹模4的上半部，在图4－2 中为凹模截面尺寸的扩大部分。由于塑料 原料与塑件相比具有较小的密度，塑件成 型前单靠型腔无法容纳全部原料，因此， 在型腔之上设有一段加料室。
与注射成型模具一样，当压缩成型带 有侧孔和侧凹的塑件时，模具必须设有侧 向分型抽型芯机构，塑件才能脱出。图4－ 2所示的塑件带有侧孔，在顶出前先用手转 动丝杆抽出侧型芯20。
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5．脱模机构
压缩模中一般都要设置脱模机构（推出 机构），它的作用是将塑件脱出模腔。压缩 模的脱模机构与注射模具相似。在图4－2中， 脱模机构由推杆11、推杆固定板19、推板17、 压力机顶杆18等零件组成。
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3．导向机构
在图4－2中，导向机构由布置在模具 上模周边的四根导柱6和下模的导套9组成。 导向机构的作用是保证上、下合模的对中 性。为了保证推出机构上下运动平稳，该 模具在下模座板16上还设有两根推板导柱 14，在推板17、推杆固定板19上装有推板 导套15。
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4．侧向分抽型芯机构
压缩成型压力的大小与塑料种类、塑件形状、 塑件结构及模具温度有关。常见的热固性塑料的 压缩成型压力见表4－1。
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2．压缩成型温度
压缩成型温度是指压缩成型时所需要的模具 温度。它是使热固性塑料流动、充模并最后固化 成型的主要影响因素，决定了成型过程中聚合物 交联反应的速度，从而影响塑件的最终性能。
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4.1.1 压缩成型原理和特点
1．压缩成型原理
压缩成型原理如图4－1所示。将粉状、 粒状、片状、团状碎屑状、纤维状的热固性 塑料原料放入敞开的模具加料室中，然后合 模加热使塑料熔化，在合模压力作用下，熔 融塑料充满模腔，同时模腔中的塑料产生化 学交联反应，最终经过固化成为具有一定形 状的塑件。
压缩时间与塑件种类、塑件形状、压缩成型 压力和温度以及操作步骤等因素有关。塑料的流 动性差，固化速度慢，水分和挥发物含量多，塑 料未经预热或预压，则压缩时间要长一些。塑件 厚度大，压缩时间也要长一些，否则会造成塑件 内部固化不足。
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4.2 压缩成型模具概述
压缩成型模具简称为压缩膜，其典型结构如 图4－2所示。压缩模可以分为两大部分：固定在 压力机模板上的上模和固定在压力机工作台上的 下模，两大部分依靠导柱6导向开合。上下模闭 合使装于加料室和型腔中的塑料受热受压，成为 熔融状态并充满整个型腔。当塑件固化成型后开 模，上模部分上移，上凸模3脱离下模一段距离， 手工将侧型芯20抽出，推杆11将塑件推出模外。
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2．压缩成型的特点
（1）压缩模没有浇注系统，使用的设备和模具 比较简单低廉。 （2）适用于流动性差的塑料，比较容易成型大 型塑料制件。 （3）压缩成型的塑件收缩率小，变形小，各向 性能比较均匀。 （4）生产周期长，生产率低，劳动强度大，不 宜实现自动化。 （5）塑件经常带有溢料飞边，尺寸精度难以控 制。
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4.1.2 压缩成型工艺过程
1．压缩成型的准备工作
（1）预热 目的是除去其中的水份及其他挥发物，同时提高 料温，提高塑件内部固化的均匀性，便于缩短压 缩成型周期。 （2）预压 为了成型操作时的方便和提高塑件的质量，在室 温下将热固性塑料原料用预压模在预压机上压成 质量一定、形状相似的型坯。
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1.压缩模具成型的优点 （1）压缩成型所需的设备和模具简单，且工艺成熟可靠、积 累了丰富的经验； （2）适用于成型流动性差的塑料，比较容易成型大型制品； （3）制品的收缩率小、变形少、各向性能比较均匀。 2.压缩模具成型的缺点 （1）生产周期长、效率低，不易实现自动化，劳动强度较大； （2）制品的溢边不可避免，并且厚薄不均匀，影响了产品的 尺寸准确性； （3）一些具有复杂内部结构和带有细长嵌件的制品在压制时 易弯曲或变形，故此类塑件不宜采用压缩模具成型； （4）对模具材料的要求较高，模具工作条件差、磨损大、使 用寿命较短。
第4章 压缩成型工艺与模具结构
4.1 压缩成型原理和工艺过程
4.2
压缩成型模具概述
4.3 压缩模成型零部件的结构
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总体概述
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4.1 压缩成型原理和工艺过程
压缩成型也称为压塑成型，一般用于 生产热固性塑件，这些塑件用于机械零部 件、电器绝缘件和日常生活用品。对于热 塑性塑料，由于压缩成型的生产周期长， 效率低，同时模具易损坏，所以生产中很 少采用，仅在塑料制件较大时才采用。
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6．加热系统
热固性塑料压缩成型需要在较高温度 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，但电加热最为普遍。图4－2中， 在加热板5、10中设计有加热孔，加热孔中 插入电热棒，分别对上凸模、下凸模和凹 模进行加热。
在一定范围内提高模具温度，有利于降低成 型压力。因为模具温度越高，传热就越快，此时 塑料的流动性好，从而减小了成型压力。但是模 具温度过高，会加快固化速度，使塑料的流动性 降低，着色剂分解变质，从而造成充模不满以及 塑件表面颜色黯淡。
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3．压缩时间
压缩时间是指模具从闭合到模具开启的一段 时间，即塑料从充满型腔到固化成型为塑件，在 模腔内停留的时间。