塑料模具成型第十章 压模

第十章

塑料压塑成型模具第一节

概述第二节压模成型零件设计原则

一、压制成型及压制模结构特点

压制成型是高分子材料成型加工技术中历史最悠久，也是最为重要的一种工艺。

几乎所有的高分子材料都可用此方法来成型制品。

考虑到生产效率、制品尺寸、产品使用的特点，目前主要用于：

热固性塑料、橡胶制品、复合材料的成型。

热固性塑料的模压成型

将压塑料置于金属模具中的型腔内，然后闭模在加热加压的情况下，使塑料熔融、流动，充满型腔，经适当的放气、保压后，塑料就充分交联固化为制品。因为热固性塑料经交联固化后，其分子结果变形三维交联的体型结构，所以制品可以趁热脱模。

工艺特点：

成型工艺及设备成熟，是较老的成型工艺，设备和模具比注射简单。

间歇，生产周期长，生产效率低，劳动强度大，难自动化。

制品质量好，不会产生内应力或分子取向。

能压制较大面积制品，但不能压制形状复杂及厚度较大的制品。

制品成型后，可趁热脱模。

热塑性塑料：受热后软化，冷却后变硬，这种软化和变硬可以重复循环，所以可以反复成型。７０％ＰＶＣ、ＰＥ、ＰＰ

热固性塑料：由单体直接形成网状聚合物或通

过交联线型预聚体而形成，一旦形成交联聚合物，受热后不能再回到可塑状态。所以热固性

塑料来说，聚合过程和成型过程是同时进行

的，所得制品是不溶不熔的。

压制成型：又叫压塑成型，成型方法是将粉状或纤维状等塑料放入成型温度下的模具型腔

中，后闭模加压而使其成型并固化的作业。

压模可以兼用于热固性塑料和热塑性塑料。模压热固性塑料时，塑料一直处于高温，置于型腔中的热固性塑料在压力的作用下，先由固体变为半液体，并在这种状态下流满型腔而取得型腔所赋予的形状；随交联反应的深化，半液体的粘度逐渐增加以至变为固体，最后脱模成为制品。热塑性塑料的模压，在前一阶段的情况与热固性塑料相同，但是由于没有交联反应，所以在流满型腔后，将模具冷却使其固化才能脱模成为制品。由于热塑性塑料模压时，模具需要交替的加热和冷却，生产周期长，所以热塑性塑料制品的成型用注射成型等方法更为经济，只有在模压较大平面的塑料制品时，才采用模压成型，如透明板材等。本章主要介绍热固性塑料的压制成型。与注射成型比较，压模有其特殊的地方：（一）优缺点P316（二）压模结构分为装于压机上压板得上模和装于下压板得下模两个部分。上下两模闭合使装于加料室和型腔中的塑料受热受压，成为熔融态充满整个型腔，当制件固化成型后，上下模打开利用顶出装置顶出制件，压模可以分为以下几个部分：1、型腔

直接成型制品的部位，加料时与加料室一起装料作用，由上凸模、下凸模、凹模构成，对制件成型有很大的影响。

2、加料室凹模的上半部分，为凹模断面尺寸的扩大部分。由于塑料与制品相比有较大的比容，成型前单靠型腔往往无法容纳全部原料，所以在型腔上设有一段加料室。

3、导向机构

布置在模具上模周边的四根导柱和装有导向套的导柱孔组成。导向机构用来保证上下模合模的对中性。为保证顶出机构水平运动，该模具在底板上还设有二根导柱，在顶出板上有带导向套的导向孔。4、侧向分型抽芯机构

与注射模具一样，模制带有侧孔和侧凹的制件，模具必须设有各种侧向分型抽芯机构，制件方能脱出。5、脱模机构压制件脱模机构与注射模具相似，脱模机构具有顶出版、顶出杆等零件。6、加热系统热固性塑料压制成型需要在较高的温度下进行，所以模具必须加热。常见的加热方法有：电加热、蒸汽加热、煤气加热、天然气加热等。压制热塑性塑料时，在型腔周围开设温度控制通道，在塑化和定型阶段，分别通入蒸汽进行加热或者通入冷水进行冷却。

二、压模分类分类方法很多，可以按模具在压机上的固定方式分类、上下模闭合形式分、分型面特征分、型腔数目分、制品的顶出方式分等。一般按压制模具的上下模配合结构特征进行分类。（一）溢式模具（敞开式压模）6-2-1

1、无加料室；

2、模腔总高A ；基本就是制件高度，凸模和凹模无配合部分，故压制时过剩的物料极易溢出。

3、环形面积B 是挤压面较窄，以降低制件的毛边；

优点：结构简单，造价低廉，耐用。（二）不溢式模具（密闭式模具、正压模、全压式模具）1、加料室：型腔上部断面延续，无挤压面，压力全在制件上，塑料溢出量少。2、0.025-0.75mm

的间隙（压模与型腔），配合高度不宜过大（凸模降低，凹模声高）。3、必须设置顶出装置，否则制品难以取出。4、不应该设计多型腔。因为加料稍有不均衡，各压力不等。5、优点：承受力大（密实性好），机械强度高，形状复杂，薄、长流程、深形制品。6、缺点：溢出量少，加料量多少直接影响制件的高度尺寸，每模必须准确称量，凸模与加料室的摩擦会损伤之间的表面。（三）半溢式模具（半密闭式压模）1、特点：在型腔上方设有一断面尺寸大于制件尺寸的加料室，凸模与加料室为动配合接触，并且在分界处有一环形挤压面，其宽度约为4-5mm ，压到挤压面为止。2、物料料稍有过量，通过配合间隙或在凸模上开设专门的溢料槽排出，其速度可以由溢料数目和间隙大小调节。制品紧密程度比溢式模具好。3、操作方便，加料时，按体积计量。制品的高度由型腔高度A 决定。可达到每模基本一致，应用广泛。

4、优点：不划伤型腔壁，而不损伤制件的表面。

5、易于成型制件外缘形状复杂的制品。

第二节压模成型零件设计原则成型零件包括凹模、凸模、型芯、成型杆等。还有加料室的结构尺寸。

一、型腔总体尺寸设计模具内加压方向的选择，凸模和凹模的配合

结构选择，分型面的位置选择。（一）塑件在模具内施压方向的选择施压方向：是凸模施压作用力的方向一般都是其轴线方向。

1、有利于压力的传递避免压力传递距离太长（压力损失太大），压力不易均匀作用在全长范围内。

2、便于加料便于加料，加料室直径大，深度浅；

不易加料，加料室直径小，深度大；3、便于安装和固定嵌件考虑将嵌件安装在下模。如果装在上模时不慎落下，会压坏模具。4、保证凸模的强度上凸模越简单越好。

5、长型芯位于施压方向对于侧型芯来说，把抽拔距长的放在施压方向（开模方向），而把抽拔距短的放在侧面，作为侧向分型抽芯。

6、保证重要的尺寸精度精度要求高的尺寸不宜设计在施压方向上，受溢边厚度和加料量不同而变化。（二）分型面位置和形状的选择与注射模具分型面的选择相似。

1、轮廓最大的地方；

2、避免侧型芯；

3、溢料痕迹应该在制件易修易隐蔽的地方；

4、要求同心的尺寸同设计在压模的同一侧；

5、顶出机构在下模。

6、压模的挤压边缘和分型面多为水平面。