第6章 塑料压缩模具
塑料压缩与传递成型模具设计
塑料压缩与传递成型模具设计
塑料压缩和传递成型模具设计是塑料成型工艺中重要的一环，它需要经过多个步骤才能完成，下面将对其进行介绍。
第一步，分析塑料合金成型件的性能要求，分析成型工艺条件，以及物料的性能和性质，及其与模具结构之间的关系，确定成型设计的特征参数。
第二步，确定模具结构形状、尺寸等技术参数，将成型件的轮廓线确定出来，并结合塑料材料的特点，确定模具分型的设计方案。
第三步，针对模具结构的设计，可采用塑料冲压成形技术，以及塑料压缩传递成型技术，并计算模具内部几何结构，确定成型装置结构的特性和尺寸，设计出模具的结构图，并将其零件进行分厂加工。
第四步，在设计模具结构时，应根据物料性能选择合适的模具材料，并结合模具冲击、热膨胀、模具收缩等因素，确定模具的结构类型，以及水平或竖直结构的排列方式。
最后，将模具设计完成后，进行制作安装和试验，确定成型机的性能及模具的可靠性。
总之，塑料压缩和传递成型模具设计是一个复杂的过程，需要理解塑料物性、熟悉模具结构及其分析，以及确保模具的制作工艺正确。
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
塑料成型工艺与模具设计第6章压缩和压注模具6.2
图6-35是下挤固定式压注模。推料柱塞设计在模具的下方， 因此辅助油缸安装在压机下方，自下而上完成挤压和推出塑 料制品。主缸必须设置在压机上方，自上而下完成闭模动作。
图6-35 下挤固定式压注模 1-型芯2-上凹模3-上模4-型芯5-下凹模 6-下模7-垫板8-推杆9-加料腔镶套10-柱塞
6.2.3 压注模的设计
4.液压机的选择 液压机的选择
（1）普通液压机的选择 选择普通液压机时，一般先根据塑料品种及加料腔的横截面 积求出压注成型所需的总压力，再根据所需总压力选定液压 机的吨位。 压注成型时所需总压力按下式计算 P总=pA加 (6-25) 式中 P总——压注成型时所需的总压力，N； p——压注成型时所需的单位成型压力，MPa，可按表 6-5查取； A加——加料腔的横截面积(计算方法见式6-20、6-21)， mm2 。
图6-40 垂直分型面的压注模
②专用液压机用压注模加料腔的横截面积可 按下式计算 A=P辅公／P (6-22) 式中 A加——加料腔的横截面积，mm2； P辅公——液压机辅助缸的公称压力,N； P——压注成型所需的单位成型压力，MPa， 查表6-5。
③加料腔的高度可按下式计算 H=V料／A加+(8～15)(mm) (6-23) 而 V料=K压V (6-24) 式中 H——加料腔高度，mm； V料——所需塑料的体积，mm3； K压——塑料的压缩率； V——塑料制品及浇注系统体积之和，mm3。
根据所需总压力P总即可求得液压机的公称压 力P公，从而确定液压机所需吨位数 P公≥KP总 (6-26) 式中 P公——液压机的公称压力，N； K——安全系数，一般取K=1.3～1.6。
（2）专用液压机的选择
在专用液压机上进行压注成型时，模具所需的压注成型压力 和锁模力分别由液压机的辅助缸和主缸提供，应根据所需压 注成型压力和锁模力的大小分别确定辅助缸和主缸的公称压 力。 辅助缸的公称压力可按下式确定 P辅公≥KpA加 (6-27) 式中 P辅公——液压机辅助缸的公称压力，N。 主缸的公称压力可按下式确定 P主公=Kp′A (6-28) 式中 P主公——液压机主缸的公称压力，N； p′——压注成型时型腔内塑料熔体的实际最大压强， MPa，p′=P辅公/A加。
塑料成型工艺与模具设计概述
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
第6章 塑料压缩模具
人力来拖动的。此外还有双曲柄杠杆式压机等，机械式压机的压力不
准确，运动噪声大，容易磨损，特别是用人力驱动的手扳压机，劳动
强度很大，现在在工厂中已极少采用。
液压机是热固性塑料压缩成型的主要设备，按其结构可分为上压
式液压机和下压式液压机。
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15
§ 6.2 压缩模与压机的关系
用于生产塑料制品的多为下工作台固定不动的上压式液压机，因为这 种设备使用起来比下压式方便。
§6.1 概述
为了保证推出机构上下运动平稳，该模具在下模座板16上设有两根 推板导柱14，在推板17和推杆固定板19上还设有推板导套15
4.侧向分型抽芯机构 在成型带有侧向凹凸或侧孔的塑件时，模具必须设有各种侧向分 型抽芯机构，塑料制品才能脱出。图6-7中的塑料制品带有一侧孔， 在该模具结构中使用手动丝杆带动侧型芯20来完成侧向抽芯和复位。 5.脱模机构 固定式压缩模在模具上必须有脱模机构(推出机构)。图6-7中的 脱模机构由推杆11、推板17、推杆固定板19、压机顶杆18等零件 组成。
(3)不溢式压缩模。不溢式压缩模如图6-6所示。该模具的加料腔 是型腔上部截面的延续，凸模与加料腔有较高精度的间隙配合，故塑 料制品的径向壁厚尺寸的精度较高。理论上讲压机所施加的压力将全 部作用在制品上，塑料的溢出量很少，制品在垂直方向上可能形成很 薄的飞边。
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8
§6.1 概述
凸模与凹模的配合高度不宜过大，不配合部分可以如图6-6中所示将 凸模上部截面尺寸减小，也可将凹模对应部分尺寸逐渐增大形成锥面 (15‘~20’)。
工人劳动强度大，所以模具的质量不宜太大，以不超过20kg为宜。 该类压缩模适用于压制成型批量不大的中小型塑料制品以及形状复杂、 嵌件较多、加料困难、带螺纹的塑料制品。
第六章压制成型
流动性要适中： 流动性要适中：
太大：溢出模外，塑料在型腔内填塞不紧， 太大：溢出模外，塑料在型腔内填塞不紧，或树脂 与填料分头聚集。 与填料分头聚集。 太小：难于在压力下充满型腔，造成缺料， 太小：难于在压力下充满型腔，造成缺料，不能模 压大型、 复杂及厚制品。 压大型、 复杂及厚制品。
高分子材料成型加工
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。 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。 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、 产生的压力，从而避免制品出现气泡、肿胀 或脱层。 或脱层。 闭合模具，赋予制品形状尺寸。 闭合模具，赋予制品形状尺寸。
高分子材料成型加工
4.压缩率 4.压缩率 定义： 定义：粉状或粒状的热固性塑料的表观比重与制 品比重之比。即压塑料在压制前后的体积变化。 品比重之比。即压塑料在压制前后的体积变化。 Rp = d2 / d1 Rp值总是＞ 1 Rp值总是 值总是＞ Rp 越大，所需的模具装料室越大消耗模具钢材， 越大，所需的模具装料室越大消耗模具钢材， 不利于传热，生产效率低，易混入空气。 不利于传热，生产效率低，易混入空气。 解决方法： 解决方法： 预压。 预压。
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 赶走气泡、水份、挥发物， 过早， 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 过迟，制品表面已经固化，
保压固化
经过固化后， 经过固化后，原来可溶可熔的线型树脂变成了 不溶不熔的体型结构的材料。 不溶不熔的体型结构的材料。 固化速率不高的塑料也可在制品能够完整地脱 模时固化就暂告结束， 模时固化就暂告结束，然后再用后处理来完成 全部固化过程，以提高设备利用率。 全部固化过程，以提高设备利用率。
塑料模具复习
塑料模具复习第⼆章填空题：1.P7塑料是⼀种混合物，主要由合成树脂和添加剂组成。
2.p8聚合物的分⼦结构有三种形式：线型、带⽀链型及体型。
3.p12塑料按照合成树脂的分⼦结构和受热使得⾏为分类为：热塑性塑料和热固性塑料。
4.p19线性⽆定形聚合物常存在的三种物理状态是：玻璃态、⾼弹态、粘流态。
单项选择题：1.p18⼀般结构零件精密、综合性能要求好的塑件中使⽤最普遍的热塑性塑料是（）。
A.PEB.PVCC.ABSD.PA2.对于注射模塑成型时充模速度以（）为宜。
A. 慢速充模B. ⾼速充模C. 中速充模多项选择题1. p12按塑料的应⽤范围分类（）A.通⽤塑料B.⼯程塑料C.热固性塑料D.热塑性塑料E.特种塑料2. p22影响热塑性塑料流动性的主要因素（）A.温度B.相容性C.弹性恢复性能D.压⼒E.模具结构3.p34聚合物成型过程中的物理变化有（），化学变化（）A.聚合物的结晶B.聚合物的取向C.聚合物的降解D.热固性聚合物的交联作⽤硬化速度p27：指热固性塑料在压制标准试样时，于模内变成为坚硬⽽不溶状态的速度。
简答题P12什么是热塑性塑料和热固性塑料？简述热固性塑料与热塑性塑料的区别？第三章填空题：5.p44注射过程⼀般包括：加料、塑化、注射、冷却和脱模⼏个步骤。
6.p47注射成型的⼯艺参数：温度、压⼒、时间。
7.注射成型和挤压成型主要⽤于⽣产热塑性塑料制件，⽽压缩成型和传递成型主要⽤于⽣产热固性塑料制件。
8.P67压缩成型与传递成型⼯艺过程的主要区别是，压缩成型过程是先加料后合模，⽽传递成型是先合模后加料。
9.p70热塑性塑料挤出成型⼯艺过程可分为三个阶段：第⼀阶段塑化、第⼆阶段成型、第三阶段定型。
10.p87塑料制品除了在使⽤上要求采⽤尖⾓之外，其余所有转⾓处均应尽可能采⽤圆⾓过渡。
单项选择题：1. p46为了改善塑件的性能和提⾼尺⼨稳定性，塑件后处理的主要⽅法是调湿处理和（）处理。
A.正⽕B.回⽕C.退⽕D.脆⽕2. P47注射机料筒温度的分布原则是什么？（）A.前⾼后低B.前后均匀C.后端应为常温D.前端应为常温3.压缩模主要⽤于加⼯（）的模具。
高分子材料成型加工基础 第六章注塑成型
第六章注塑成型一、简答题1.简单描述一个完整的注塑过程。
塑化物料，注塑，保压冷却，开模，脱模，合模2.注塑制品有何特点。
壁厚均匀；制品上有凸起时，要对称，这样容易加工；为加强凸台的强度．要设筋，并在拐角处加工出圆角；倾斜的凸台或外形会使模具复杂化，而且体积变大，应该设计为和分型面垂直的形状；深的凹进部分．尽可能的集中在制品的同一侧；对于较薄的壁．为避免出现侧凹，可将制品上的凹孔设计成v形槽；所有的拐角处都应有较大的圆角。
3.注塑机有几种类型，包括哪些组成部分。
按传动方式：机械式注塑机，液压式注塑机，机械液压式注塑机按操纵方式：手动注塑机、半自动注塑机、全自动注塑机按塑化方式：柱塞式注塑机、预塑式注塑机、橡胶注塑机包括以下：注射装置、合模装置、液压电气控制系统4.柱塞在柱塞式注塑机中的作用。
柱塞将注塑力传递至聚合物，并将一定的熔料快速注射入模腔。
5.挤出机和注塑机的螺杆有何异同。
注塑机的螺杆存在前进、后退运动，多为尖头，压缩比较小6.为了防止“流涎”现象，喷嘴可采用哪几种形式，描述每种形式的工作原理。
小孔型：孔径小而射程长。
料压闭锁型：利用预塑时熔料的压力，推动喷嘴芯达到防止“流涎”弹簧锁闭式：用弹簧侧向压合顶针。
可控锁闭式：用液（或电、气）动控制顶针开闭7.锁模系统有哪几种型式，描述每种型式的工作原理。
液压式，轴杆式8.注塑机料筒清洗要注意哪些问题。
1.首先使用上要注意操作的问题。
2.如果加工的物料有腐蚀性，且停机后需要一定时间才开机，则要及时对料筒进行清洗。
清洗工作应在料筒加热情况下进行，一般用聚苯乙烯作为清洗料。
在清洗结束后，立即关闭加热开关，并做结束工作。
3.如果是一般物料，清洗时一定要升温到上次实验物料的熔点之上进行清洗，否则螺杆会扭断。
后在降温到所需温度进行实验。
4.清洗时可采用高低不同转速进行清洗，容易洗净。
最后在所需转速清洗，后进行实验。
9.嵌件预热有何意义。
为了装配和使用强度的要求，理解塑件内常常嵌入金属嵌件。
压缩模具设计
第六章压缩模具设计第一节压缩模的结构组成及类型一、压塑模具的基本结构典型的压缩模具结构如图6－1所示，它可分为固定于压力机上工作台的上模和下工作台的下模两大部分，两大部分靠导柱导向开合。
其工作原理为加料前先将侧型芯复位，加料合模后，热固性塑料在加料腔和型腔中受热受压，成为熔融状态而充满型腔，固化成型后开模。
开模时，上工作台上移，上凸模3脱离下模一段距离，侧型芯18用手工将其抽出，下液压缸工作，推板15推动推杆11将塑件1推出模外。
侧型芯复位后加料，接着又开始下一个压缩成型循环。
一般根据模具中各零件所起的作用，可将压缩模具细分为以下几个基本组成部分。
1.型腔型腔是直接成型制品的部位，加料时与加料腔一同起装料作用。
图6－1中的模具型腔由上凸模3、下凸模8、型芯7和凹模4等组成。
2.加料腔图6—1中指凹模4的上半部，图中为凹模断面尺寸扩大的部分，由于塑料与塑件相比具有较大的比容，塑件成型前单靠型腔往往无法容纳全部原料，因此在型腔之上设有一段加料腔。
3.导向机构图6—1中由布置在模具上周边的四根导柱6和导套9组成。
导向机构用来保证上下模合模的对中性。
为了保证推出机构上下运动平稳，该模具在下模座板14上设有两根推板导柱，在推板上还设有推板导套。
4.侧向分型抽芯机构在成型带有侧向凹凸或侧孔的塑件时，模具必须设有各种侧向分型抽芯机构，塑件方能脱出，图6—1中的塑件有一侧孔，在推出之前用手动丝杠抽出侧型芯18。
5.脱模机构固定式压缩模在模具上必须有脱模机构，图6—1中的脱模机构由推板15、推杆固定板17、推杆11等零件组成。
6.加热系统热固性塑料压塑成型需在较高的温度下进行，因此模具必须加热。
图6－1中加热板5、10的圆孔中插入电加热棒分别对上凸模、下凸模和凹模加热。
在压缩成型热塑性塑料时，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通入冷水进行冷却。
图6—1 压缩模结构1—上模座板;2—螺钉;3—上凸模;4—加料腔（凹模）;5、10—加热板;6—导柱;7—型芯;8—下凸模;9—导套;11—推杆;12—支承钉;13—垫块;14—下模座板;15—推板;16—拉杆;17—推杆固定板;18—侧型芯;19—型腔固定板;20—承压板二、压缩模具类型压缩模的分类方法很多，可按分型面特征分类，可按模具在液压机上的固定方式分类，也可按模具加料室的形式进行分类。
塑料模塑工艺与塑料模设计第六章--第十章
第一节 概 述
图6-7 多型腔模及其加料腔
第一节 概 述
3.导向机构 在图6⁃6中，导向机构由布置在模具上模周边的导柱6和下模的导 套9组成。导向机构用来保证上、下模合模的对中性。为了保证推 出机构顺利地上、下滑动，该模具还在下模座板16上设有两根推 板导柱14，在推板17和推杆固定板19上装有推板导套15。 4.侧向分型抽芯机构 当压制带有侧孔和侧凹的制品时，模具必须设有侧向分型抽芯机 构，制品才能脱出。图6⁃6所示制品带有侧孔，在顶出前用手转动 丝杠抽出侧型芯20。
图6-9 YB32-200型四柱万能液压压力机
第二节 压缩模与压力机的关系
表6-1 压制时单位成型压力p(单位：MPa)
2.开模力的校核 开模力的大小与成型压力成正比，其值大小关系到压缩模连接螺 钉的数量及大小。因此，对大型模具在布置螺钉前需计算开模力。 3.脱模力的校核 脱模力可按式(6⁃7)计算。选用压力机时其顶出力应大于脱模力。
第一节 概 述
2.加料腔 加料腔指凹模镶件4的上半部。由于塑料原料与制品相比密度较小， 成型前单靠型腔往往无法容纳全部原料，因此需在型腔之上设一 段加料腔。对于多型腔压缩模，其加料腔有两种结构形式，如图6 ⁃7所示，一种是每个型腔都有自己的加料腔，而且彼此分开(图6⁃7 a和图6⁃7b)。其优点是凸模对凹模的定位较方便，如果个别型腔损 坏，可以修理、更换或停止对其型腔的加料，因而不影响压缩模 的继续使用。但这种模具要求每个加料腔加料准确，因而费时。 另外，模具外形尺寸较大，装配要求较高。另一种结构形式是多 个型腔共用一个加料腔(图6⁃7c)。其优点是加料方便迅速，飞边把 各个制品连成一体，可以一次推出，模具轮廓尺寸较小，但个别 型腔损坏时，会影响整副模具的使用。当统一加料时，边角上的 制品往往缺料。
《塑料成型工艺与模具设计》(上册)电子教案完全版
《塑料成型工艺与模具设计》(上册)电子教案完全版第一章：塑料成型工艺概述1.1 塑料成型的基本概念塑料的定义与特性塑料成型的定义与分类1.2 塑料成型工艺流程塑料原料的准备塑料的加热与塑化塑料的冷却与固化塑料的脱模与后处理1.3 塑料成型工艺参数温度压力速度时间第二章：塑料模具概述2.1 模具的分类与结构模具的分类模具的基本结构2.2 模具的设计原则模具设计的要求与步骤模具设计中的关键参数2.3 模具的材料与制造模具材料的选用原则模具的制造工艺第三章：塑料注射成型工艺与模具设计3.1 注射成型工艺概述注射成型原理与特点注射成型工艺参数3.2 注射模具的结构设计模具的型腔与型芯设计模具的冷却系统设计模具的加热系统设计3.3 注射模具的导向与定位模具的导向设计模具的定位设计第四章：塑料挤出成型工艺与模具设计4.1 挤出成型工艺概述挤出成型的原理与特点挤出成型工艺参数4.2 挤出模具的结构设计模具的口模设计模具的定径套设计模具的切割装置设计模具的导向设计模具的调整方法第五章：塑料吹塑成型工艺与模具设计5.1 吹塑成型工艺概述吹塑成型的原理与特点吹塑成型工艺参数5.2 吹塑模具的结构设计模具的型腔设计模具的吹气系统设计模具的后处理设计5.3 吹塑模具的导向与定位模具的导向设计模具的定位设计第六章：塑料压缩成型工艺与模具设计6.1 压缩成型工艺概述压缩成型的原理与特点压缩成型工艺参数6.2 压缩模具的结构设计模具的型腔设计模具的压柱设计模具的冷却系统设计模具的导向设计模具的定位设计第七章：塑料压注成型工艺与模具设计7.1 压注成型工艺概述压注成型的原理与特点压注成型工艺参数7.2 压注模具的结构设计模具的型腔设计模具的压注系统设计模具的冷却系统设计7.3 压注模具的导向与定位模具的导向设计模具的定位设计第八章：塑料传递成型工艺与模具设计8.1 传递成型工艺概述传递成型的原理与特点传递成型工艺参数8.2 传递模具的结构设计模具的型腔设计模具的传递系统设计模具的冷却系统设计模具的导向设计模具的定位设计第九章：塑料成型工艺与模具设计的计算与模拟9.1 模具设计计算塑料收缩率的计算模具尺寸的计算模具强度的计算9.2 模具设计模拟模具流动分析模具冷却分析模具翘曲分析9.3 模具设计软件介绍模具设计软件的功能与特点模具设计软件的应用实例第十章：塑料成型工艺与模具设计的实践与应用10.1 塑料成型工艺实践成型工艺的操作步骤与注意事项成型过程中的常见问题与解决方法10.2 模具设计应用实例典型模具设计案例分析模具设计在实际生产中的应用10.3 塑料成型工艺与模具设计的未来发展塑料成型技术的发展趋势模具设计技术的创新与突破重点和难点解析重点环节1：塑料成型的基本概念与特性补充和说明：塑料成型的基本概念和特性是理解后续成型工艺与模具设计的基础。
《塑料成型工艺及模具设计》习题与答案
《塑料成型工艺及模具设计》习题第一章绪论1、塑料制品常用的成型方法有哪些？2、塑料模具的设计与制造对塑料工业的发展有何重要意义？3、塑料模具设计及加工技术的发展方向是什么？4、塑料制品的生产工序是？5、举例说明哪些日用品的加工要用到塑料模具？第二章注塑成型基础一、填空题1、受温度的影响，低分子化合物存在三种物理状态：、、。
2、塑料在变化的过程中出现三种但却不同的物理状态：、、。
3、用于区分塑料物理力学状态转化的临界温度称为。
4、随受力方式不同，应力有三种类型：、和。
5、牛顿型流体包括、和。
6、从成型工艺出发，欲获得理想的粘度，主要取决于对、、这三个条件的合理选择和控制。
7、料流方向取决于料流进入型腔的位置，故在型腔一定时影响分子定向方向的因素是。
8、注射模塑工艺包括、、等工作。
9、注塑机在注射成型前，当注塑机料筒中残存塑料与将要使用的塑料不同或颜色不同时，要进行清洗料筒。
清洗的方法有、。
10、注射模塑成型完整的注射过程括、、、和、。
11、注射成型是熔体充型与冷却过程可为、、和四个阶段。
12、注射模塑工艺的条件是、和。
13、在注射成型中应控制合理的温度，即控制、和温度。
14、注射模塑过程需要需要控制的压力有压力和压力。
15、注射时，模具型腔充满之后，需要一定的时间。
16、内应力易导致制品和、、等变形，使不能获得合格制品。
17、产生内应力的一个重要因素是注射及补料时的。
18、制品脱模后在推杆顶出位置和制品的相应外表面上辉出现，此称为。
19、根据塑料的特性和使用要求，塑件需进行后处理，常进行和处理。
20、塑料在与下充满型腔的能力称为流动性。
二、判断题1、剪切应力对塑料的成型最为重要。
（）2、粘性流动只具有弹性效应。
（）3、绝大多数塑料熔体素属于假塑性流体。
（）4、塑料所受剪切应力作用随着注射压力下降而增强。
（）5、分子定向程度与塑料制品的厚度大小无关。
（）6、塑料的粘度低则流动性强，制品容易成型。
（）7、结晶型塑料比无定型塑料的收缩率小，增加塑料比未增加塑料的收缩大。
塑料成型工艺及模具设计.
第一章 绪论
成型塑料制品的模具叫做塑料模具。
第一章 绪论
对塑料模具的全面要求是:
①尺寸精度、外观、物理性能等各方面均能满足使用要求 的优质制品。 ②高效率、自动化、操作简便。 ③结构合理、制造容易、成本低廉。 ④尽量减少开模、合模和取制件过程中的手工劳动。为此 常采用自动开合模及自动顶出机构。 ⑤合理的加工工艺、高效的设备、先进的模具。
3. 注重培养一定的思维能力，采用理论与实践相结合，理论讲述 与典型塑料件及注射模具结构设计相结合的方法进行教学，培养 和提高分析问题和解决问题的能力，使完成本门课程的学习任务 之后，能够自觉地对实践中存在的问题进行反思并提出解决办法。
塑料概论
一、塑料的定义
塑料—— 以树脂（或在加工过程中用单体直接聚合）为主要成 分，以增塑剂、填充剂、润滑剂、着色剂、稳定剂等添加剂为 辅助成分，在加工过程中一定温度和压力的作用下能流动成型 的高分子有机材料。 树脂——指受热时通常有转化或熔融范围，转化时受外力作用 具有流动性，常温下呈固态或半固态或液态的有机聚合物，它 是塑料最基本的，也是最重要的成分。
塑料——树脂+添加剂
塑料概论
二、塑料的分类
1．按塑料的物理化学性能分：
热塑性塑料 —— 指在特定温度范围内能反复加热软 化和冷却硬化的塑料，其分子结构是线型或支链型结 构。(变化过程可逆) 热固性塑料 —— 在受热或其它条件下能固化成不熔 不溶性物质的塑料 ，其分子结构最终为体型结构。 （变化过程不可逆）
教材：《塑料成型模具》 目录：
第一章：绪论 第二章：塑料制件的设计 第三章：塑料注射成型模具 第四章：塑料压制成型模具 第五章：热固性塑料压铸及注射成型模具 第六章：塑料中空成型、真空成型、压缩空气成型模具 第七章：热塑性塑料挤出成型机头 第八章：模具型腔加工新工艺、试模及维修
塑料压缩与传递成型模具设计
塑料压缩与传递成型模具设计塑料压缩成型是一种常见的塑料加工方法，通过将热软化的塑料放入模具中，然后通过压力和冷却使其固化，从而得到所需的形状和尺寸。
在塑料压缩成型中，模具的设计起到至关重要的作用。
本文将重点讨论塑料压缩与传递成型模具设计的关键要点。
一、材料选择在塑料压缩成型中，模具材料的选择对成型件的质量和寿命有着直接的影响。
常见的模具材料有钢、铝等。
钢材料具有优异的强度和硬度，适合于生产大批量和复杂的塑料制品。
而铝材料则适合于小批量和简单的制品生产。
在选择模具材料时，还需要考虑到材料的导热性、磨损性以及成本等因素。
二、模具结构设计1.成型件的形状和尺寸：模具的设计首先需要根据成型件的形状和尺寸确定模具的结构。
成型件的形状决定了模具腔的形状，而尺寸则决定了模具的大小。
在设计模具结构时，需要确保成型件能够顺利地从模具中脱模，同时保证成型件的表面质量。
2.模具腔和芯的设计：模具腔和芯是模具中的核心部分，直接影响成型件的形状和尺寸。
在设计模具腔和芯时，需要考虑到塑料的流动性和热胀冷缩等因素。
同时，还需要确保模具腔和芯的表面光洁度，以防止成型件表面出现瑕疵。
3.冷却系统设计：塑料压缩成型时，需要通过冷却使热软化的塑料迅速固化。
因此，冷却系统的设计对成型周期和成型件质量有着重要的影响。
冷却系统应尽可能覆盖整个模具，以确保塑料能够均匀地冷却。
同时，采用优化的冷却通道设计可以提高冷却效率，缩短成型周期。
4.排气系统设计：在塑料压缩成型过程中，塑料会释放出大量的气体。
如果这些气体不能顺利地排出模具，则会造成成型件的气泡和孔洞等缺陷。
因此，设计合理的排气系统是提高成型件质量的关键。
排气系统应根据成型件的形状和材料特性进行设计，以保证气体能够顺利地从模具中排出。
三、模具制造和调试在设计完成后，还需要进行模具的制造和调试。
模具的制造需要严格按照设计图纸进行，确保模具的尺寸和结构的精度。
在模具制造完成后，需要进行模具的调试和试模。
第六章压缩模与传递模设计
不适合：成型薄壁和对壁厚均匀性要求
较高的塑件。
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第六章 压缩模与传递模设计
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（二）压缩模的分类
2、不溢式压缩模
特点：加料室为型腔上部截面的延续，无挤
压面，塑料的溢出量很少。单边间隙为 0.075mm左右
优点：成型塑件组织致密，压缩比大、流动
性差的塑料 ，成型形状复杂、薄壁、长 流程和深腔塑件 。
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（三）压力机与模具结构关系
1、成型压力的计算
成型压力是指压缩塑件所需的压力。选定压力机时必须保证压力机额定压力
大于理论成型压力。其计算公式为：
式中：
F成
AnKp 1000
F压F成 /K
F成是压缩时所需的理论成型压力(N)； F压是选定压力机的额定压力(N)； p是根据塑件形状、型腔结构、压缩工艺以及使用的塑料选定的单位压力(MPa)；
第六章 压缩模与传递模设计
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（一）加热方式
3、煤气或天然气加热
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第六章 压缩模与传递模设计
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（二）电加热计算
1.压缩模加热所需总功率
P总=0.24G(T2-T1)=Gη
2.选定电热棒
(1)选定标准电热棒
(2)自制加热元件
P分=P总/n
通过每根加热棒的电阻为: R=V²/P分
件留在下模。
（2）保证塑件的尺寸精度
当塑件高度方向精度要求高时，宜采用半溢式。 当塑件径向尺寸精度要求高时，应考率飞边厚度对
塑件精度影响。
2、塑件在模内的加压方向确定
（1）有利于压力传递 （2）便于加料
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第六章 压缩模与传递模设计
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塑料成型工艺第六章-挤出成型
适用的树脂材料： 绝大部分热塑性塑料及部分热固性塑料，如
PVC、PS、ABS、PC、PE、PP、PA、丙烯酸 树脂、环氧树脂、酚醛树脂及密胺树脂等 应用：
塑料薄膜、网材、带包覆层的产品、截面一定、 长度连续的管材、板材、片材、棒材、打包带、 单丝和异型材等等，还可用于粉末造粒、染色、 树脂掺和等。
面灰暗无光泽等。
努力方向是尽可能减少或消除这种波动和温差。
产生这种波动和温差的原因：
如加热冷却系统不稳定，螺杆转数的变化等, 但 以螺杆设计的好坏影响最大。
普通三段螺杆存在的问题
1.熔融效率低 熔融段熔体与固体床共同存在于一个螺槽中，减
小了料筒壁与固体床的接触面积；固体床随着熔融 解体，部分碎片进入熔体中，很难从剪切获得热量， 这样，固体床不能彻底熔融；另外，已熔物料与料 筒壁接触，从料筒壁和熔膜处获取热量，温度继续 升高过热。 2.压力、温度和产量波动大
的物料量或塑件长度。它表示挤出能力的高低。 4.牵引速度
牵引速度与挤出速度相当，可略大于挤出速度。 牵引— 比— 牵引速度与挤出速度的比值，其值 等于或大于1。
§6.3 挤出管材成型工艺
一、挤出管材工艺控制要点
1.温度的控制
挤出成型温度是促使成型物料塑化和塑料熔体流动的 必要条件。对物料的塑化及制品的质量和产量有着十分 重要的影响。
分离型（屏障型）螺杆
原理：在螺杆熔融段再附加一条螺纹，将原来一 个螺纹所形成的螺槽分为两个，将已熔物料和未 熔物料尽早分离，促进未熔料尽快熔融。
销钉型螺杆 物料流经过销钉时，销钉将固体料或未彻底熔 融的料分成许多细小料流，这些料流在两排销钉 间较宽位置又汇合，经过多次汇合分离，物料塑 化质量得以提高。
料筒外部加热器提供的热量。
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§6.1 概述
是在型腔上方设一截面尺寸大于塑料制品的加料腔，凸模与加料腔成 间隙配合。加料腔与型腔分界处有一环形挤压面，其宽度为4~5 mm，凸模下压到与挤压面接触为止。在每一个压制循环中，加料量 稍有过量，过剩的原料通过配合间隙或在凸模上开设专门的溢料槽排 出。溢料速度可通过间隙大小和溢料槽多少来进行调节，其塑料制品 的致密度比溢式压缩模的要大。半溢式压缩模操作方便，加料时只需 按体积计算即可，而塑料制品的高度尺寸由型腔高度h决定，可得到 高度基本一致的塑料制品。
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§6.1 概述
纤维或布片的飞边很难去除。而不溢式压缩模没有挤压面，故所制得 的塑料制品不但飞边极薄，而且飞边在塑料制品上呈垂直分布，可采 用平磨等方法去除。
不溢式压缩模的缺点是:由于塑料的溢出量极少，加料量的多少直 接影响塑料制品的高度尺寸，每次加料都必须准确称量。因此，这种 模具的凸模与加料腔内壁存在的摩擦，不可避免地擦伤加料腔内壁。 由于加料腔截面尺寸与型腔截面尺寸相同，在推出时，带有划伤痕迹 的加料腔会损伤塑料制品的外表面。不溢式压缩模必须设置推出装置， 否则塑料制品难以取出。这种压缩模一般为单型腔，因为多型腔的加 料不均衡，会造成各型腔压力不等，引起一些塑料制品的欠压。
不溢式压缩模的最大特点是塑料制品承受的压力大，故致密性好、 强度高，因此，适用于压制形状复杂、薄壁、深孔形的塑料制品以及 流动性特别小、单位压力高、表观密度小的塑料。用该类压缩模压制 由棉布、玻璃布或长纤维填料的塑料是可行的。这不仅因为这些塑料 的流动性差、要求的单位压力高，而且在采用带挤压面的模具如半溢 式压缩模时，进入模具挤压面上的布片或纤维填料会妨碍模具闭合， 造成飞边增厚和塑料制品高度尺寸的不准确，后加工时，这种夹有
1.按模具在压机上的固定方式分类 (1)移动式压缩模。移动式压缩模如图6-1所示。这种压缩模的特 点是:模具不固定在压机上，成型后移出压机，用卸模工具(如卸模架、 撞击架等)开模取出塑料制品。故模具结构简单、制造周期短。但由于 加料、开模、取出塑料制品等工序均为手工操作，容易造成模具磨损、
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ห้องสมุดไป่ตู้ §6.1 概述
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§6.1 概述
合模时塑料受压缩，而挤压面在合模终点才完全闭合，因此挤压面在 压缩阶段仅能产生有限的阻力，使塑料制品的密度不高、强度差。如 果模具闭合太快，会造成溢料量增加，既浪费原料，又降低塑料制品 的密度。相反，如果模具闭合太慢，由于塑料在挤压面迅速固化，又 会造成飞边增厚。
由于该模具成型的塑料制品的飞边总是水平的，因此去除比较困难， 同时还容易损害塑料制品的外观。溢式压缩模具不适用于压缩率高的 塑料，如带状、片状或纤维填料的塑料。最好采用颗粒料或预压锭料 来进行压制成型。
第6章 塑料压缩模具
§6.1 概述 §6.2 压缩模与压机的关系 §6.3 压缩模的设计
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§6.1 概述
6.1.1压缩模具的类型
压制模具(简称压缩模)的分类方法很多，可按模具在压机上的固定 方式分类，也可按压缩模的上、下模配合结构特征分类，还可按型腔 数量的多少、按分型面特征、按塑料制品的推出方式分类，等等。
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§6.1 概述
在压机上，开模、合模、脱模等工序均在压机内进行，而且脱模是由压 机的下推杆通过推出机构把塑料制品推出。生产率较高，操作简便，劳 动强度小，模具的使用寿命长，但结构复杂，成本高，安放嵌件时不方 便。适用于成型批量较大或尺寸较大的塑料制品的生产。
2.按上、下模配合特征分类 (1)溢式压缩模。溢式压缩模如图6-4所示。这种压缩模无加料腔， 型腔总高度h基本上就是塑料制品的高度。由于凸模与凹模无配合部分， 完全靠导柱定位，故压缩成型时，塑料制品的径向壁厚尺寸精度不高， 但高度尺寸较好。压制时过剩的塑料从分型面处溢出。宽度为h的环形 面积是挤压面，因其宽度较窄，可减薄塑料制品的飞边。
此外，由于加料腔的截面尺寸比塑料制品的大，凸模不沿着模具 型腔壁摩擦，不会划伤型腔壁表面，推出时也不会损伤塑料制品的
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§6.1 概述
外表面。当塑料制品的外轮廓形状复杂时，可将凸模与加料腔周边配 合面形状简化，以简化加工工艺。
由于这种压缩模具有以上优点，因而使用较广泛。适用于成型流动 性较好的塑料及形状较复杂的、带有小型嵌件的塑料制品。但半溢式 压缩模由于有挤压边缘，不适于压制以布片或长纤维做填料的塑料。
溢式压缩模的凸模和凹模的配合完全依靠导柱定位，没有其他的
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§6.1 概述
配合面，因此，不宜成型薄壁或壁厚要求高的塑料制品，且用这种模 具成批生产的塑料制品的外形尺寸和强度很难一致。此外溢式压缩模 要求加料量大于塑料制品的质量(尽量控制在5%以内)，故原料会有 一定的浪费。
溢式压缩模的优点是:结构简单，造价低廉、耐用;塑料制品易取出， 特别是扁平制品可以不设推出机构。由于无加料腔，操作者容易接近 型腔底部，所以，安放嵌件方便。该类压缩模适于压制扁平的塑料制 品，特别是强度和尺寸都无严格要求的塑料制品，如纽扣、装饰品等。
工人劳动强度大，所以模具的质量不宜太大，以不超过20kg为宜。 该类压缩模适用于压制成型批量不大的中小型塑料制品以及形状复杂、 嵌件较多、加料困难、带螺纹的塑料制品。
(2)半固定式压缩模。半固定式压缩模如图6-2所示。其特点是: 开合模在压机内进行，一般将上模固定在压机上，下模可沿导轨移动。 成型后移出下模或上模，用手工或卸模架取出塑料制品。该类压缩模 的结构便于安放嵌件或加料，可降低劳动强度，当移动式模具过重或 嵌件较多定位块定位。也可按需要采用下模固时，为便于操作，可采 用此类模具。 (3)固定式压缩模。如图6- 3所示，固定式压缩模上、下模都固定
(3)不溢式压缩模。不溢式压缩模如图6-6所示。该模具的加料腔 是型腔上部截面的延续，凸模与加料腔有较高精度的间隙配合，故塑 料制品的径向壁厚尺寸的精度较高。理论上讲压机所施加的压力将全 部作用在制品上，塑料的溢出量很少，制品在垂直方向上可能形成很 薄的飞边。
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8
§6.1 概述
凸模与凹模的配合高度不宜过大，不配合部分可以如图6-6中所示将 凸模上部截面尺寸减小，也可将凹模对应部分尺寸逐渐增大形成锥面 (15‘~20’)。