模压成型模具与液压机
模压模具与液压机
有生命就会有希望，有信心就会有 成功，有思索就会有思路，有努力
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第五章 模压模具与液压机
水平分型面： 分型面平行于压机的工作面
课件
5.2.2 压 模 分 类
一个水平分型 面敞开式压模 两个水平分型 面闭合式压模
有生命就会有希望，有信心就会有 成功，有思索就会有思路，有努力 10
第五章 模压模具与液压机
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第五章 模压模具与液压机
课件
5.1.2 制品结构与模具的关系 制品的内外表面沿脱模 （1）出模斜度 方向与模具之间的夹角
为了脱模方便，需要一定的出模斜度，一般为1～1.5°. α
5.1 概 述
α α
脱模斜度
有生命就会有希望，有信心就会有 成功，有思索就会有思路，有努力
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第五章 模压模具与液压机
第五章 模压模具与液压机
设计模具时应考虑因素： （1）制品的物理机械性能; （2）模压料的成型工艺性能; （3）制品成型后的收缩率; （4）制品及模具形状应有利于物料流动和排气； （5）有利于稳定快速加热; （6）结构尽量简单，降低成本。
课件
5.1 概 述
有生命就会有希望，有信心就会有 成功，有思索就会有思路，有努力
（2）壁厚与加强筋
课件
模压制品的壁厚不宜设计太大，否则不易传热， 导致内部固化不完全，冷却慢，并造成材料浪费。
概 述
壁厚过小，成型时流动阻力大，大型复杂制品 物料难以充满模腔。 在不增加整个制品厚度的条件下， 热固性模压制品控制在 1～6mm 增强制品的强度和刚度，并可避免由于 热塑性模压制品控制在 2～4mm 模压料固化收缩产生的变形翘曲。
用以保证上、下 模合模的对中性。
有生命就会有希望，有信心就会有 成功，有思索就会有思路，有努力
模压成型工艺的优缺点是什么呢
模压成型工艺的优缺点是什么呢模压成型是一种常见的制造工艺，在许多工业领域中得到广泛应用。
模压成型工艺通过将加热后的原料放入模具中，然后对其进行压缩成型，最终得到所需的产品。
这种工艺可以用于生产各种形状和尺寸的产品，具有一定的优点和缺点。
优点：1.生产效率高：模压成型工艺生产效率高，可以快速大批量生产产品，适用于工业化生产需求。
2.良好的产品一致性：由于模具的设计精确，模压成型工艺可以确保产品的尺寸精准一致，产品质量稳定可靠。
3.节省原材料：模压成型工艺可以最大限度地减少原材料的浪费，提高资源利用率。
4.适用范围广：模压成型工艺可用于生产各种材料的产品，包括塑料、橡胶、金属等，适用性广泛。
5.表面光洁度高：模压成型工艺可以制作产品表面光滑平整，外观美观。
缺点：1.初投资高：模具制造成本高昂，需要大量资金进行初期的投资，不适用于个体或小规模生产。
2.改变产品尺寸困难：一旦制作好的模具无法满足需求，需要重新设计和制作新的模具，改变产品尺寸较为困难。
3.生产周期较长：模压成型工艺的生产周期较长，从设计、制模、调试到大批量生产需要较长时间。
4.能耗较高：模压成型工艺需要加热原料、压缩成型等过程，能耗较高，对能源的消耗较大。
5.工艺复杂：模压成型工艺的操作较为复杂，需要经验丰富的操作人员进行操作，技术要求较高。
综上所述，模压成型工艺具有生产效率高、产品一致性好、节省原材料、适用范围广、表面光洁度高等优点，但也存在初投资高、改变产品尺寸困难、生产周期长、能耗较高、工艺复杂等缺点。
在选择生产工艺时，需要根据实际情况综合考虑其各方面特点，选择适合自身生产需求的工艺方式。
第6章热固性塑料的主要成型加工技术
半溢式：有支承面与溢式相似，有装料室，用于小嵌件制品
无支承面与不溢式模具很相似，阴模向外倾斜3°, 阴模阳间有溢料槽
溢式模具
不溢式模具
图6-5 半溢式模具示意图 （a）有支承面 （b）无支承面
6.1.3 模压成型过程及操作
6.1.3.1 模压成型过程
成型物料的准备、成型和制品后处理三个阶段
模压成型原理
(2) 热固性与热塑性塑料注射成型不同点
热固性塑料在料筒内的塑化（料筒温度）
热固性塑料熔体在充模过程的流动（剪切
应力和充模速度）
热固性塑料在模腔内的固化（模具温度）
6.4.2 热固性塑料注射成型机
(1)注射装置
作用：将塑料均匀地塑化成熔融状态，将熔料注射到模腔内
基本形式：螺杆式和柱塞式，主要采用往复式单螺杆注射
机
螺杆——与热塑性塑料注射机区别大 (2) 螺杆驱动装置(低转速大扭矩油马达驱动螺杆旋转)
(3) 合模装置(由模板,拉杆,合模油缸等组成,合模力大)
(4) 控制系统
(5) 特殊注射机
双柱塞式注射机
图6-22 柱塞式聚酯料团注塑机 图6-21 多工位注塑机
6.4.3 热固性塑料注射成型工艺
图6-23 热固性塑料注塑成型工艺过程
C→E,交联,放Q→T物>T模, V↓
E点卸压， P↓常压
F点脱模
模压成型压力-温度-体积关系 ——:无支承面 ------:有支承面
6.1.4 模压成型工艺控制
6.1.4.1 模压压力Pm
指成型时压机对塑 料所施加的压力
pm
D2
4 Am
pg
Pm与塑料种类、模温、 制品形状有关
模压P对流动固化曲线的影响 a－50MPa b－20MPa c－10MPa
模具研配液压机
模具研配液压机模具研配液压机是对冲压模具、冲裁模具、腔形模具、锻造模具、塑料成型模具及橡胶成型模具等进行精加工、调整和修复的精密设备。
根据结构和所具备的功能又可分为模具研配液压机和研配试冲液压机。
模具研配液压机主要适用于制造大、中型汽车覆盖件的冲压模和冲裁模的精加工和装配。
这种模具平面尺寸很大，价格十分昂贵，他们一般是先在仿形铣床上粗加工，然后将粗加工后的模具坯料在研配液压机上进行研配。
研配的过程是把标准凸模安装在研配液压机活动横梁的下平面上，粗加工后的凹模坯料装在下横梁上的活动工作台上，将红丹粉涂在标准凸模的型面上，活动横梁慢慢平行下降，将标准凸模的型面与粗加工后的凹模面轻轻接触，使凹模的粗加工面着上红色，用以检查凸、凹模型腔面贴合是否均匀。
活动横梁回升到上极限位置，根据凹模粗加工面上着色红点的分布，将着红色处打磨或研刮掉。
活动横梁再次下落，轻轻接触着色，再次回程打磨，如此反复，直至标准凸模型面与凹模型面贴合率达到要求时为止。
这种类型的研配液压机，具有工作台面大、最大封闭高度大、作业空间大、公称工作压力小、回程力大等特点。
动梁在动态和静态有较高的平行度，活动横梁的停止位置精度要高，一般可达0.02mm，并能在操作台屏幕上显示。
活动横梁应有可靠的自动锁紧装置，以防动梁的突然下落。
序号项目单位THP98—50YT98—100THP98—100THP98—100ATHP98—160THP98—200THP98—200A1公称力kN500100010001000160020002000 2回程力kN200~3005007005007001000720 3液体最大工作压力MPa16172121252025 4滑块行程mm1000150015002700130023001300 5最大开口mm1300230021002800150025001300 6翻转机构翻转能力kN152******** 7翻转机构翻转角度°1801801801801808滑块速度快速下行mm/s60606060605554微速下行mm/s0.5~210103~103~8104~8微动mm/s0.5~2工作mm/s10~3慢速上行mm/s1022回程mm/s606060606040509工作台有效尺寸左右mm1000320040004600140022001600前后mm70024002200250012002000120010移动工作台承重kg30003000040000500008000200008000 11移动工作台行程mm1650260024005700260022002600 12电动机总功率kW2147475722202213机器占地尺寸左右mm3472704172757124395049004150前后mm33457375737510675629563706295地面以上mm4400667067108470521564005015地面以下mm020001600260080072080014机架形式整体框架组合框架组合框架组合框架组合框架四柱组合框架序号项目单位THP98—200BTHP98—200CTHP98—200DTHP98—200ETHP98C—200THP98C—300THP98C—1001公称力kN20002000200020002000300010000 2回程力kN70045560084070010001200 3液体最大工作压力MPa20202525212525 4滑块行程mm250023002700160220018001800 5最大开口mm2500230028002200260024002480 6翻转机构翻转能力kN1501501507翻转机构翻转角度°1801801808滑块速度快速下行mm/s10030085706060400微速下行mm/s3~58~253~15103~12微动mm/s0.5~2 1.5~40.5~20.5~2工作mm/s4~3015~35慢速上行mm/s1010182~10回程mm/s100100857560603009工作台有效尺寸左右mm4000350046004500460046004500前后mm200022002500220025002500250010移动工作台承重kg30000200004000030000500004000060000 11移动工作台行程mm4200590052003000280027003000 12电动机总功率kW60609060513825013机器占地尺寸左右mm7200670076507600750071007100前后mm8760106001028580001120080858610地面以上mm7720795091857240840071008800地面以下mm260026002600270030002700329014机架形式组合框架组合框架组合框架组合框架组合框架组合框架组合框架。
第四章 模压成型
低，适合压制扁平盘状或碟状制品。此类模具适应性较好，一般可用于压制各种形状简
单，厚度不大，对尺寸及强度方面要求不高的普通制品。对于薄壁或壁厚的均匀性有严 格要求的、带片状或纤维填料的塑料制品不适合采用这类模具。因阴模较浅，也不宜压 制收缩率很大的塑料。
第11页
第四章
1－上模板； 2－组合式阳模； 3－导合钉； 4－阴模； 5－气口；
管路构成的一个密闭系统。小柱塞油泵给油施力F1，油液产生压力P，根据帕斯卡定律， P将等值地传递到活塞上，由于活塞面积比小柱塞面积大得多，故所产生的力F2很大， 利用F2给加热模具加压而成型制品。
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第四章
图1 液压机的工作原理 1.小柱塞 2.活塞 3.上压板 4.模具 5.工作台 典型的液压机主要由机身（包括上、下横梁 及立柱）、活动横梁、顶出机构、工作油缸、 液压传动及电气控制系统等组成。 液压机的结构形式也很多，主要可分为上压 式液压机和下压式液压机。
腔表面光滑且设计合理，则流动性好。另外，在模压前对模塑料进行预热，升高模压温
度皆能提高流动性。 不同的产品对模塑料的流动性有不同的要求，形状复杂和薄壁制品要求模塑料有较 大的流动性。如果流动性太小，模塑料难以充满模腔，造成某些位置缺料，不能成型大 型、复杂的制品。但流动性也不能太大，否则会使较多模塑料熔融后溢出模具型腔，而 造成制品不密实，或树脂与填料分头聚集，产品质量下降。
第3页
第四章
模压成型设备
01
压机
上压式液压机 下压式液压机 溢式压缩模 不溢式压缩模 半溢式压缩模
02 模具
第4页
第四章
模压成型的主要设备是压机，压机是通过模具对塑料施加压力，在某些场合下压机 还可开启模具或顶出制品。压机有机械式和液压式，目前常用的是液压机。
什么是SMC模压成型模具
SMC是什么模具
模压成型模具通常使用液压机，模具上下两部分固定在压机上。
模具包括型腔型芯，这点和注塑模具相同。
试模材料放在打开的模具上，然后关闭压机。
设定好的温度和压机产生的压力使原材料融化到模具的型腔。
这类模具的试模材料通常为SMC,BMC,GMT.因此我们也常常称此类模具为SMC模具，BMC模具，GMT模具。
SMC为片状增强型热塑性材料，通常用于大的制品，而此类制品需要较大的强度。
BMC材料为团状，富含短纤维，有着优越的机械性能，低收缩，并
且颜色稳定。
GMT材料为玻璃纤维增强型热塑性塑料，可广泛应用于汽车车身各部位，可替代传统的金属部件，减轻重量，降低成本，与注塑模具不同的是，SMC模具需要加热而不是冷却。
通常的加热方法有蒸汽，油, 电力，和高压水。
SMC模具的温度通常在140到160之间。
设计模具的温度系统时候要特别注意使模具的整个表面的温度保持一致。
温度的统一能减少变形，提高尺寸的稳定性，和产品表面的统一性。
高分子材料加工技术--压制成型
厚而定
高分子材料成型加工
四、模压成型工艺和条件限制
高分子材料成型加工
模压压力的作用
促进物料流动，充满型腔提高成型效率。 增大制品密度，提高制品的内在质量。 克服放出的低分子物及塑料中的挥发物所 产生的压力，从而避免制品出现气泡、肿胀 或脱层。 闭合模具，赋予制品形状尺寸。
高分子材料成型加工
计量
重量法：按质量加料。准确但麻烦； 容量法：按体积加料。方便但不及重量法
准确。 记数法：按预压坯料计数。操作最快，
但预先有个预压计量操作。
高分子材料成型加工
预压
在室温下，把定量的料预先用冷压法压成一 定形状规则的型坯
特点
加料快，准确，简单，便于运转。 降低压缩率，可减小模具的装料量和模具高
高分子材料成型加工
嵌件安放
加料前放入模具 平稳，位置准确
加料
准确均匀 合理堆放
闭模
应先快后慢——阳模未接触物料之前，应尽可能使 闭 模速度快，而当阳模快要接触到物料时，闭模速度要 放慢。
有利于缩短非生产时间 防止模具损伤和嵌件移位； 有利于充分排除模内空气
高分子材料成型加工
排气
赶走气泡、水份、挥发物，缩短固化时间 过早，不能完全排气 过迟，制品表面已经固化，气体不能顺利排出
高分子材料成型加工
2.模压压力的确定
取决于塑料种类、模温、制品形状和尺寸以及 其它工艺条件。
塑料的流动性越小，硬化速率与快，压缩率越 大，需施加的压力越大；
制品形状越复杂，深度越大，面积越大时，需 施加的压力越大；
预热的塑料比未经预热的需施加的压力小在一 定范围内，提高模具温度可有利于模压压力的 降低，但模温过高，靠近模壁的塑料会过早固 化而使它对降低模压压力没有作用。
模压成型工艺的特点及适用范围
模压成型工艺的特点及适用范围模压成型是一种常见的加工工艺，广泛应用于各种制造行业中。
其特点在于通过在一定温度和压力条件下，将原料塑料等材料加工成所需形状的成品。
模压成型工艺具有以下特点和适用范围：特点1.高精度：模压成型工艺可以制造出高精度、精细结构的制品，适用于对产品尺寸、形状有精确要求的场合，如电子产品外壳、工程模型等。
2.生产效率高：模压成型可以实现批量生产，能够在较短的时间内大量生产一致质量的制品，适用于需要大量生产的行业，如汽车零部件、家电产品等。
3.成本低：相比其他制造工艺，模压成型工艺的成本相对较低，具有较高的成本效益，适用于追求成本效益的生产场合。
4.制品表面光滑：模压成型工艺制造的制品表面平整光滑，不需要额外的表面处理，适用于对表面质量要求较高的产品，如化妆品包装、塑料盒等。
5.设计自由度高：模压成型工艺适用于各种形状、大小、复杂度的产品设计，有利于实现产品的个性化和定制化，适用于设计多样化的产品，如玩具、日用品等。
适用范围1.塑料制品行业：模压成型工艺在塑料制品行业应用广泛，如塑料包装、塑料零件、塑料玩具等。
2.电子产品制造：电子产品外壳、配件等往往采用模压成型工艺，以实现高精度和外观要求。
3.汽车零部件：汽车行业中许多塑料零部件通过模压成型工艺制造，满足汽车制造对质量和成本的要求。
4.医疗器械：一些医疗器械的外壳和配件采用模压成型工艺，确保产品的表面光滑和卫生要求。
5.家具生产：家具中的一些塑料配件和外壳也可以通过模压成型工艺制造，提高生产效率和产品质量。
总的来说，模压成型工艺具有高精度、生产效率高、成本低、表面光滑、设计自由度高等特点，适用于塑料制品、电子产品、汽车零部件、医疗器械、家具等多个行业，是一种常用的制造工艺之一。
无机非金属基复合材料成型工艺及设备
• 1 绪论 • 2 手糊成型工艺及设备 • 3 夹层结构成型工艺及设备 •4 •5 模压成型工艺 模压成型模具与液压机
• 6 层压工艺及设备
目 录
• 7 缠绕成型工艺 • 8 缠绕设备 • 9 无机非金属基成型工艺及 设备
• 9.1 概述 • 9.2 水泥基复合材料 • 9.3 陶瓷基复合材料
无机非金属材料复合材料 特性：
1、能承受高温，强度高 2、具有电学特性 3、具有光学特性 4、具有生物功能
F-117是一种单座战斗轰炸机。设计目的是凭隐身性能，突破敌火力网， 压制敌方防空系统，摧毁严密防守的指挥所、战略要地、重要工业目标， 还可执行侦察任务，具有一定空战能力。
1 陶瓷基复合材料（Ceramic Matrix Composite）发展概况 陶瓷具有高硬度、高强度、耐高温和 耐腐蚀等十分突出的优秀性能，但它 又有脆性的缺点，这限制了它的更广 泛应用。工艺上采取陶瓷纤维加入陶 瓷基质的办法，来增大它的韧性，取 得有效的结果，既达到增韧又不降低 强 度 。 现 在 已 经 可 以 满 足 1200 ～ 1900℃高温范围内使用的要求。
9.3 陶瓷基复合材料
• • • • 陶瓷基复合材料发展现状 陶瓷基复合材料所用原材料 陶瓷基复合材料成型工艺及设备 连续纤维增强陶瓷基复合材料生产工 艺
重点： 陶瓷基复合材料纤维（晶须）与基体 间的相容性；低温制备技术；陶瓷纤 维与陶瓷基体复合过程中的匹配原则； 陶瓷基复合材料成型方法及烧结原理。
成型工艺方法：喷射法、预拌法、 注射法、铺网法、缠绕法、离心法、 抄取法和流浆法。
二、陶瓷基和水泥基复合材料性能及其应用
1.陶瓷基复合材料性能及应用
稀土离子掺杂YAG透明
陶瓷的显微结构
模压成型基本概念
模压成型基本概念
模压成型是一种成型过程，其中将预热的聚合物放入开放的加热模具腔中。
然后封闭模具并施加压力，以使材料接触模具的所有区域。
模压成型模具通常使用液压机，模具上下两部分固定在压机上。
成型材料放在打开的模具上，然后关闭压机。
在设定好的温度和压机产生的压力下使原材料融化，并填充满模具的型腔。
目前，模压成型已经成为一种流行的技术。
模压成型的优点：
1、它使用了先进的复合材料，与金属零件相比，这些材料往往更坚固、更轻并且更耐腐蚀，从而产生出机械性能更好的物体。
2、模压成型的另一个优点是它能够制造非常复杂的零件。
尽管该技术不能完全达到塑料注射成型的生产速度，但与典型的层压复合材料相比，它确实提供了更多的几何形状。
3、与塑料注塑相比，它还允许更长的纤维，从而使材料更坚固。
因此，模压成型可以看作是塑料注射成型和层压复合材料制造之间的中间地带。
4、模压成型具有在多种应用中制造复杂零件的能力，同时又将零件成本和生产周期放在首位，因此对于许多行业的制造商而言，模压是一种有利的工艺。
模压成型设备有哪些类型的
模压成型设备有哪些类型的在现代制造业中，模压成型设备被广泛应用于各种工业生产领域，可以高效地生产大量相同或相似的产品。
根据不同的工艺需求和产品特性，模压成型设备可以分为多种类型，每种类型具有各自的特点和适用范围。
压力机压力机是一种常见的模压成型设备，其工作原理是通过机械驱动系统提供的力来对原材料进行成型。
压力机可以分为机械压力机、液压压力机和气动压力机等不同类型，适用于金属、塑料等材料的成型加工，具有成型力度大、稳定性好等特点。
注塑机注塑机是一种专门用于塑料制品生产的模压成型设备，其工作原理是将加热后的塑料原料注入模具中，经过压力和冷却后形成所需的产品。
注塑机可以根据产品尺寸和产量要求选择不同规格的机型，广泛应用于塑料制品、橡胶制品等行业。
吹塑机吹塑机是专门用于生产塑料空心制品的模压成型设备，可以生产各种瓶、筒、桶等中空塑料制品。
吹塑机根据成型方式的不同又分为挤出吹塑机和注塑吹塑机两种类型，适用于食品包装、化妆品包装等领域。
橡胶压延机橡胶压延机是专门用于橡胶加工的模压成型设备，主要用于橡胶制品的生产加工，如胶囊、密封圈等产品。
橡胶压延机具有成型速度快、成型精度高等优点，广泛应用于汽车制造、机械制造等领域。
粉末冶金压力机粉末冶金压力机是一种专门用于粉末冶金制品生产的模压成型设备，其工作原理是将金属粉末或陶瓷粉末通过冷压成型和烧结等工艺生产出具有特定形状和性能的制品。
粉末冶金压力机具有成型精度高、材料利用率高等优点，广泛应用于粉末冶金制品的生产制造。
结语模压成型设备作为现代工业生产中不可或缺的设备之一，不仅提高了生产效率，降低了生产成本，还能保证产品质量和稳定性。
不同类型的模压成型设备有着各自独特的特点和适用范围，企业在选择设备时需根据产品特性和需要仔细选择合适的设备类型，以实现生产目标和效益最大化。
压制成型工艺与模具设计
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§15-3 压制模成型零部件设计
一、型腔总体设计 二、成型零件设计 三、凸模与凹模配合形式及尺寸
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4. 模压时间——塑料从充模加压到完全固化 为止。
主要与塑料固化速度有关。
固化速度→塑料种类。
此外，与制品形状、厚度、模压温度和压力以 及是否预热、预压等有关
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§15-2 压制模设计基础
一、压制模的结构组成 二、压制模的类型
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9．脱模冷却
脱模——通常靠顶出杆来完成。
对形状较复杂的或薄壁件应放在与模型相仿 的型面上的加压冷却，以防翘曲。
10．制品后处理
提高制品的外观及内在质量→修整，热处理 修整——去掉溢料产生的毛边 热处理——固化更趋完全，减少、消除内应力， 减少水分及挥发物等
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压力↑→成形及制品性能有利，但压力过大 →模具寿命↓，制品内应力↑
（见下左图）
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预热可提高流动性，降低压力；但预热温度过高或时
间过长→部分固化→更高压力充型（下右图）
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3. 模压温度——成形时所规定的模具温度
对塑料熔融、流动和树脂的交联反应速度→决 定性影响
二、模压成形的工艺特性和影响因素
从模具外部加热和加压的结果→ 模具内则同时进行复杂的物理、化 学变化，模具内物料的压力、温度 和体积也随之变化。
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（下图）为无支承面（无凸肩）和有支承面（有凸肩） 模具中压力——体积——温度的相互关系。 实线——无支承面 虚线——有支承面（与实线稍有不同）
压塑模和压机
（3）半固定式压塑模 适于成型带螺纹或嵌件多、有侧孔的
制品。
塑料螺丝
而按压塑模上凹模的配合结构特征， 压塑膜又分为溢式压塑模、不溢式压塑模 和半溢式压塑模。 （1）溢式压塑模 典型结构如图5.1：
图5.1 溢压塑膜的典型结构
（2）不溢式压塑模 其典型结构如图5.2所示：
图5.2 不溢式压塑模典型结构
（2）压机的选择与校核 选择压机时，首先要保证：
F模≤KF机 F模 — 压塑成型所需的总成型压力； F机 — 压机的额定压力； K — 修正系数；
压塑成型所需的总成型压力可以下面公式计 算：
F模=nAp n — 加料腔数量； A — 单个型腔的水平投影面积； p — 单位成型压力，可查有关表确定；
塑料成型工艺与模具设计
塑料成型工艺与模具设计
压塑模和压机
1. 压塑模的分类和特点 按是否固定在压机上，压塑模可分为
固定式压塑模、移动式压塑模和半固定式 压塑模。
（1）固定式压塑模 适于生产产量高、尺寸大的塑件。
（2）移动式压塑模 适于成型内部具有很多嵌件、螺纹孔
及有侧孔的制品、新产品试制及使用固定 式模具加料不方便的的制品。
（3）半溢式压塑模 典型结构如图5.3：
图5.3 半溢式压塑模
2. 压塑模与压机的关系 （1）常用压机
压机是压塑成型的主要设备。常用压 机如图5.4所示：
图5.4 压塑成型常用液压机
根据传动方式的不同，压机可分为机械 式和液压式两种。
根据机身结构不同，又分为框架式和立 柱式。
立柱式液压机常用于大、中型压机； 而框架式液压机一般用于中、小型压机；
模压成型方法及设备之模压成型设备
模压生产的主要设备是液压机，液压机在压制过程中的作用是通过模具对塑料施加压力、开启模具和顶出制品。
模压成型主要用于热固性塑料的成型。
对于热塑性塑料，由于需要预先制取坯料，需要交替地加热再冷却，故生产周期长，生产效率低，能耗大，而且不能压制形状复杂和尺寸较为精确的制品，因此一般趋向于采用更经济的注射成型。
模压用的压制成塑机（简称压机），为液压式压机，其压制能力以公称吨数表示，一般有40t﹑63t﹑ 1OO t﹑ 160t﹑ 200t﹑ 250t﹑ 400t﹑500t等系列规格压机。
多层压机有千吨以上。
压机规格的主要内容包括操作吨位、顶出吨位、固定压模用的模板尺寸和操作活塞、顶出活塞的行程等。
一般压机的上下模板装有加热和冷却装置。
小型制件可以用冷压机（不加热，只通冷却水）专作定型冷却用，用加热压机专作热塑化用，这样可以节能。
压机按自动化程度可分为手板压机、半自动压机、全自动压机；按平板的层数可分为双层和多层压机。
(1)液压机工作原理液压机如图3-69所示是以液压传递为动力的压力机械。
压制时，首先把塑料加入敞开的模具内，随后向工作油缸通入压力油，活塞连同活动横梁以立柱为导向，向下（或向上）运动，进行闭模，最终把液压机产生的力传递给模具并作用在塑料上。
模具内的塑料，在热的作用下熔融和软化，借助液压机所施压力充满模具并进行化学反应。
为了排出塑料在缩合反应时所产生的水分及其他挥发物，保证制品的质量，需要进行卸压排气。
随即升压并加以保持，此时塑料中的树脂继续进行化学反应，经一定时间后，便形成了不溶不熔的坚硬固体状态，完成固化成型，随即开模，从模具中取出制品。
清理模具后，即可进行下一轮生产。
从上述过程可知，温度、压力、时间是压制成型的重要条件。
为了提高机器的生产率和运行的安全可靠，机器的运转速度也是一个不可忽视的重要因素。
因此，作压制用的塑料液压机应能满足下列基本要求。
①压制压力应该足够并能调整，还要求在一定的时间内达到和保持预定压力。
模压成型工艺的特点是什么
模压成型工艺的特点是什么
模压成型工艺是一种常见的制造工艺，广泛应用于各种行业，包括汽车制造、家电制造、建筑材料等领域。
这种工艺的特点主要体现在以下几个方面：
1. 高精度：模压成型工艺具有高精度的特点，能够生产出形状规整、尺寸精准的制品。
通过模具的设计和制造，可以确保产品的几何形状符合设计要求，保证产品的质量稳定性。
2. 高效率：模压成型工艺具有高效率的优势，能够实现批量生产，提高生产效率，降低生产成本。
一次性制造多个产品，节省了人力和时间，适用于大规模生产的需求。
3. 复杂形状：模压成型工艺适用于制造复杂形状的产品，通过设计精密的模具，可以实现产品的复杂结构和造型，满足客户对产品外形的多样化需求。
4. 材料多样性：模压成型工艺可以使用不同类型的材料，如塑料、金属、橡胶等，根据产品的具体要求选择合适的材料进行成型，满足产品对材料性能的需求。
5. 自动化生产：模压成型工艺可以实现自动化生产，通过自动模具更换、自动送料等设备，实现生产过程的自动化控制，提高生产效率，减少人为操作对产品质量的影响。
总的来说，模压成型工艺具有高精度、高效率、适用于复杂形状、材料多样性和自动化生产等特点，是一种重要的制造工艺，广泛应用于各种领域，为产品的设计和生产提供了便利和保障。
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3.0
R
2.5
T
2.0
1.5
1.0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4
R/T 应力集中系数与圆角半径关系
从图可以看出，当内圆角半径小于厚度的1/4时应力集 中表现很明显，而当采用大于厚度的3/4半径时对进一 步减小应力集中效果并不明显。因此，理想的内圆角 半径应大于四分之一壁厚。
5.1.1 模具的作用
1. 模压成型模具（简称压模）：
纤维增强热固性或热塑性模压 料装于加热的模具型腔或加料 室内，模具在液压机上闭合并 加压。型腔内模压料在温度和 压力作用下熔融并充满模具型 腔，进而发生聚合反应使之固 化成型，变成所需的模压制品。 这类模具称为压模。
热塑性材料模压成型动画演示
(2) 模具
模具型腔的形状、尺寸、表面光洁度、分型面及脱 模方式等对制品尺寸与形状精度、理化及机械性能、 表观质量等有重要的影响； 模具结构对操作难易程度、生产率影响很大； 模具对制品成本有相当的影响。
4. 模压成型模具设计应考虑因素和注意的问题
(1)复合材料的物理机械性能； (2)模压料的成型工艺性； (3)制品在成型后的收缩率及各向收缩率差异； (4)制品及模具形状应有利于物料充分流动、排气； (5)模具的结构及加热装置有利于对模压料进行快速、 高效、均匀、稳定的加热； (6)在满足使用要求前提下应尽量简化模具结构及制 造工艺。
目录
• 5.1 概述 • 5.2 压模结构与分类 • 5.3 压模结构设计 • 5.4 压模的强度计算 • 5.5 电加热装置及其功率计算 • 5.6 液压机
5.1 概述
• 模具作用 • 模压料工艺性与模具设计的关系 • 制品结构与模具设计的关系
现代模塑产品的举例： 汽车用品系列
家用产品系列
军工用品系列
容器边缘的增强
4. 圆角和边缘修饰
模压件除了使用上要求采用尖角或者由于不能成型 出圆角之处外，应尽可能采用圆角。
原因：
模压件的边缘和边角带有圆角，可以增加模压件某 部位或整个模压件的机械强度；使模压料在模具中 易流动；有利于模压件的顶出；使模具成型零 件加强并可排除模具成型零件热处理或使用时可能 产生的应力集中。
(b)正确的
孔与边缘最小距离
模压件孔的成型，即模具（型芯）的设计如下： （1）通孔或不通孔(盲孔)成型时可直接完成。通孔成 型型芯也可以在中间对接。如图所示。
对接型芯成型孔
（2）太深的孔采用先成型一部分，另一部分由机械加 工完成。
（3）直径小(如d＜1.5mm)而深的孔，且中心距离要 求精度高的，应以钻孔为宜。
5.1.2 模压料工艺性与模具设计的关系
影响制品收缩的因素有模压料性质、制品结构、模 具结构、模压工艺等方面。
模具结构对收缩量的影响： （1）截面的均匀性； （2）嵌件； （3）形状复杂性； （4）制件方向性
5.1.3 制品结构与模具设计的关系
1. 出模斜度（draft angle） 制品的内外表面沿脱模方向的倾斜角度。 作用：一定的拔模斜度既能保证制品顺利出模,又能起
加强筋以设计得短一些多一些为好。加强筋之间 中心距离不应小于2b。加强筋的端面不应与支承 面相平，至少应低于支承面0.5mm，如图所示。
除了采用加强筋外，薄壳伏的模压件可作成球面或拱 曲面，这样可以有效地增加刚性和减少变形，如图所 示。
容器底和盖的增强
对于薄壁容器的边缘，可按如图所示设计来增加刚性 和减小变形。
在保证成型和使用条件下，要求有均匀的截面和 最小的壁厚，以得到快速、完全的固化。
在可能的条件下，常将厚的部分挖空，使壁厚尽 量均匀一致；若结构要求有不同壁厚时，其比例 不超过1：4。
热固性模压料制品的厚度一般控制在1～6mm， 最大不得超过13mm。热塑性模压料应尽可能控 制在2～4mm之间。
3. 加强筋
在两部位交接处的外角上采用圆弧过渡能进一步减 少应力的集中，如图所示。
圆弧过渡
5. 孔
常见的孔有通孔、盲孔、形状复杂的孔、螺纹孔等。 对于模压件上的各种孔，尽可能设置在最不易削弱模 压件强度的地方。在孔之间以及孔与边壁之间均应留 有足够距离，孔与边缘最小距离不应小于该孔的直径。 如图所示。
(a)错误的
脱模斜度
脱模斜度添加
总之，选取出模斜度既要考虑脱模方便，又要考 虑塑件尺寸的公差要求，在满足塑件尺寸公差要 求的前提下、出模斜度可以取得大些，这样有利 于脱模。
2. 壁厚(wall thickness)
模压件壁厚对其质量影响很大。模压件壁厚的最小尺 寸应满足如下要求：具有足够的使用刚度和强度；能 承受脱模机构的冲击和震动；装配时能承受紧固力。
作用：在不增加整个制品厚度的条件下，增强制 品的刚度和强度，并可避免由于模压料固化收缩 产生的变形翘曲。
注：筋的每侧都应有1°斜度和3mm以上的过渡半径。
设计加强筋时，必须考虑加强筋的布置以减小因壁 厚不均而产生的内应力，或由于模压料局部集中而 产生缩孔、气泡。而且，加强筋底部的宽度应当比 它所附着的壁厚小。
到侧向加压的作用。
出模斜度所取数值必须在制造公差范围内，而所取 斜度的方向，对轴来讲应保证大端斜度向小的方向 取， 对孔来讲应保证小端斜度向大的方向取。如 图所示。
脱模斜度
制件上所取斜度的大小与制品性质、收缩率大小、 制件的壁厚和几何形状有关，亦随制件的深度不同 而改变。型芯长度及型腔深度越大，斜度应适当缩 小，反之则大。一般最小斜度为15′ ，通常取1～ 1.5° 。
（4）对于斜孔或形状复杂的孔可采用拼合的型芯 来成型，避免抽侧型芯。
6. 金属嵌件
模塑在模压件里的金属件称为金属嵌件。
作用：提高制品的强度、硬度、耐磨性、导电性等， 以满足使用要求；弥补因模压件结构、工艺性的不足 而带来的缺陷；提高制品尺寸的稳定性和制造精度、 降低材料消耗。
2. 模具的主要要求
模具是模压成型的主要工艺装备，对模具的主要要求 是：
（1）能承受20—80MPa的高压； （2）能制造出形状、尺寸精度、表观物理与机械 性能等均能满足使用要求的模压制品；
（3）要求模具结构合理、制造容易，操作方便， 造价低廉。
3. 影响模压制品质量的两个重要因素
(1) 模压工艺制度