壓縮模與壓注模

1、壓縮模與壓注模一、本章基本內容 本章內容包括了壓縮模、壓注模的分類、組成及工作原理；壓機有關工 藝參數的校核；壓縮模成型零部件的設計和脫模機構設計。壓注模澆注系統(tǒng) 與排溢系統(tǒng)的設計；壓注模成型零部件的計算。二、學習目的與要求通過本章的學習，應掌握壓縮模的總體結構和成型零部件和脫模機構的 設計方法。掌握壓注模的總體結構和設計方法。三、本章重點、難點：壓縮模、壓注?？傮w結構、成型零部件和脫模機構的設計方法及計算。1、壓縮模(1) 壓縮模工作原理 將配制好的塑料原料倒入凹模上端的加料室，上下模閉合使裝于加料室 和型腔中的塑料受熱受壓，成為熔融狀態(tài)充滿整個型腔，當塑件固化成形后， 上下模打開利用頂出裝

2、置頂出塑件。(2) 壓縮模的組成 壓縮模一般由型腔、加料室、導向機構、側向分型抽芯機構、脫模機構、 加熱系統(tǒng)等機構組成。 型腔 型腔是直接成型塑件的部位，型腔與加料室共同起裝料的作用。 加料室 由于塑料原料與塑件相比具有較大的比容，塑件成型前單靠型腔往往無 法容納全部原料，因此在型腔上方設有一段加料腔。 導向機構 導向機構用來保證上下模合模的對中性。保證推出機構上下運動平穩(wěn)。 側向分型抽芯機構在成型帶有側向凹凸或側孔的塑件時，模具必須設有各種側分型抽芯機 構，塑件才能抽出。 脫模機構固定式壓縮模在模具上必須有脫模機構(推出機構)。 加熱系統(tǒng)熱固性塑料壓縮成型需花較高的溫度下進行，因此模具必須加

3、熱，常見 的加熱方式有電加熱、蒸汽加熱、煤氣或天然氣加熱等，但以電加熱為普遍C 加熱板圓孔中插入電加熱棒。在壓縮熱塑性塑料時，在型腔周圍開設溫度控 制通道，在塑化和定型階段，分別通入蒸汽進行加熱或通入冷水進行冷卻。(3) 壓縮模典型結構分為固定于壓機上壓板的上模和下壓板的下模兩大部分。2、壓縮模分類(1) 按固定方式分類 移動式壓縮模圖7, 2 移動式壓縮模 凸模；2凸模園定fih3-M模$ 4U型支架該模具不固定在壓機上面，成型后將模具移出壓機，先抽出側型芯，再取出塑件，清理加料室后，將模具重新組合好放入壓機內進行下一個循環(huán)的壓縮成形。特點是模具結構簡單，制造周期短，但加料、開模、 取件等工

4、序手工操作，模具易磨損，勞動強度大，模具質量不能太大。半固定式壓縮模圖7.3半固定戎壓堀棋加斜室)：2-導柱；3凸模(上嘆4一型芯；5手柄半固定式壓縮模如上圖所示。開合模在機內進行，一般將上模固定在壓 機上。下?？裳貙к壱苿?用定位塊定位，合模時靠導向機構定位。也可按 需要采用下模固定的形式，工作時則移出上模用手工取件或卸模架取件。 該結構便于放嵌件和加料，用于小批量生產，減小勞動強度。固定式壓縮模固定式壓縮模上下模都固定在壓機上，開模、合模、脫模等工序均在壓 機內進行，生產效率高，操作簡單，勞動強度小，開模振動小，模具壽命長。 但其結構復雜，成本高，且安放嵌件不方便。適用于成形批量較大或形狀

5、較 大的塑件。(2) 按加料室形式分類 溢式壓縮模溢式壓縮模又稱敞開式壓縮模，如下圖所示。這種模具無加料室，型腔 即可加料，型腔的高度 h基本上就是塑件的高度。型腔閉合面形成水平方向 的環(huán)形擠壓邊B,以減薄塑件飛邊。壓塑時多余的塑料極易沿著擠壓邊溢出， 使塑料具有水平方向的毛邊。模具的凸模與凹幢無配合部分，完全靠導柱定word 文檔可編輯位，僅在最后閉合后凸模與凹模才完全密合7.4 逍式壓鴉橈圖丁顱不浚式厲簪樓壓縮時壓機的壓力不能全部傳給塑料。模具閉合較快，會造成溢料量的 增加，既造成原料的浪費，叉降低了塑件密度，強度不高。溢式模具結構簡單，造價低廉、耐用（凸凹模間無摩擦），塑件易取出，通?？?/p>

6、用壓縮空氣吹 出塑件。對加料量的精度要求不高， 加料量一般稍大于塑件質量的 5%9%, 常用預壓型坯進行壓縮戰(zhàn)形，適用于壓縮成形厚度不大、尺寸d、且形狀簡單的塑件。 不溢式壓縮模不溢式壓縮模又稱封閉式壓縮模，如上右圖所示。這種模具有加料室， 其斷面形狀與型腔完全相同，加料室是型腔上部的延續(xù)。沒有擠壓邊，但凸 模與凹模有高度不大的間隙配合，一般每邊間隙值約0.075 mm左右，壓制時多余的塑料沿著配合間隙溢出，使塑件形成垂直方向的毛邊。模具閉合后， 凸模與凹模即形成完全密閉的型腔，壓制時壓機的壓力幾乎能完全傳給塑料。不溢式壓縮模的特點：a）塑件承受壓力大，故密實性好，強度高。b）不溢式壓縮模由于

7、塑料的溢出量極少.因此加料量的多少直接影響著塑件的高度尺寸，每模加料都必須準確稱量， 所以塑件高度 尺寸不易保證，故流動性好、容易按體積計量的塑料一般不采用 不溢式壓縮模。c）凸模與加料室側壁摩擦，不可避免地會擦傷加料室側壁，同時，加料室的截面尺寸與型腔截面相同， 在頂出時帶有傷痕的加料室 會損傷塑件外表面。d）不溢式壓縮模必須設置推出裝置，否則塑件很難取出。e）不溢式壓縮模一般不應設計成多腔模，因為加料不均衡就會造成 各型腔壓力不等，而引起一些制件欠壓。不溢式壓縮模適用于成 形形狀復雜、壁薄和深形塑件，也適用于成形流動性特別小、單 位比壓高和比容大的塑料。例如用它成形棉布、玻璃布或長纖維 填

8、充的塑料制件效果好，這不單目為這些塑料流動性差，要求單 位壓力高，而且若采用溢式壓縮模成形，當布片或纖維填料進入 擠壓面時，不易被模具夾斷而妨礙模具閉合造成飛邊增厚和塑 件尺寸不準去除困難。而不溢式壓縮模沒有擠壓面，所得的飛 邊不但極薄，而且飛邊在塑件上呈垂直分布，去除比較容易，可以用平磨等方法去除。 半溢式壓縮模圖工& 半潘式用縮模又稱為半封閉式壓縮模，如圖7.6所示。這種模具具有加料室但其斷面尺寸大于型腔尺寸。凸模與加料室呈間隙配合加料室與型腔的分界處有一環(huán)形擠壓面其寬度約 45mm擠壓邊可限制凸模的下壓行程，井保證塑 件的水平方向毛邊很薄。半溢式壓縮模的特點：a) 模具使用壽命較長。 因

9、加料室的斷面尺寸比型腔大，故在頂出時 塑件表面不受損傷b) 塑料的加料量不必嚴格控制， 因為多余的塑料可通過配合間隙或 在凸模上開設的溢料槽排出。c) 塑件的密度和強度較高， 塑件徑向尺寸和高度尺寸的精度也容易 保證d) 簡化加工工藝。 當塑件外形復雜時，若用不溢式壓塑模必造成凸 模與加料室的制造困難 而采用半溢式壓塑模則可將凸模與加料 室周邊配合而簡化。e) 半溢式壓縮模由于有擠壓邊緣， 在操作時要隨時注意清除落在擠 壓邊緣上的廢料，以免此處過早地損壞和破裂。由于半溢式壓縮 模兼有溢式壓縮模和不溢式壓縮模的特點， 因而被廣泛用來成形 流動性較好的塑料及形狀比較復雜、 帶有小型嵌件的塑件， 且

10、各 種壓制場合均適用。3、壓注模(1) 壓注模工作原理壓注成型的一般過程是，先閉合模具，然后將塑料加入模具加料室內， 使其受熱成熔融狀態(tài)，在與加料室配合的壓料柱塞的作用下，使熔料通過設 在加料室底部的澆注系統(tǒng)高速擠入型腔。塑料在型腔內繼續(xù)受熱受壓而發(fā)生 交聯反應并固化成型。然后打開模具取出塑件，清理加料室和澆注系統(tǒng)后進 行下一次成型。壓注成型和壓縮成型都是熱固性塑料常用的成型方法。壓注 模與壓縮模的最大區(qū)別在于前者設有單獨的加料室。(2) 壓注模的組成壓注模由以下幾部分組成 : 型腔成型塑件的部分，由凸模、凹模、型芯等組成，分型面的形式及選擇與注射模、壓縮模相似 加料室由加料室和壓柱組成，移動

11、式壓注模的加料室和模具本體是可分離的， 開模前先取下加料室，然后開模取出塑件。固定式壓注模的加料室是在上模 部分，加料時可以與壓柱部分定距分型。 澆注系統(tǒng) 多型腔壓注模的澆注系統(tǒng)與注射模相似，同樣分為主流道、分流道和澆 口，單型腔壓注模一般只有主流道。與注射模不同的是加料室底部可開設幾 個流道同時進入型腔。 導向機構一般由導柱和導柱孔 (或導套 )組成。在柱塞和加料室之間，型腔分型面 之間，都應設導向機構。 側向分型抽芯機構 壓注模的側向分型抽芯機構與壓縮模和注射?；鞠嗤?。 脫模機構 由推桿、推板、復位桿等組成，由拉鉤、定距導柱、可調拉桿等組成的 兩次分型機構是為了加料室分型面和塑件分型面先

12、后打開而設計的，也包括 在脫模機構之內。 加熱系統(tǒng) 固定式壓注模由壓柱、上模、下模三部分組成，應分別對這三部分加熱， 在加料室和型腔周圍分別鉆有加熱孔，插入電加熱元件。移動式壓注模加熱是利用裝于壓機上的上、下加熱板，壓注前柱塞、加 料室和壓注模都應放在加熱板上進行加熱。(3) 壓注模典型結構壓注模由壓柱、 上模、 下模三部分組成，打開上分型面 A-A 取出主流 道凝料并清理加料室，打開下分型面 B-B 取出塑件和分流道凝料。3JLA16B146J?81110圖79壓注模的結恂1 丄炎匪板1 ?壓柱；*折】料室*丄適門套5 擢芯卡6攤桿* 7一墊玦；8推板. 9一下橫座板：10見位桿;，11拉桿

13、卡諄一支承板；13拉鉤；1斗一下模板； 汁一上模板彳】召一宦距導拄t 17加熱器妥復孔4、壓注模的分類(1) 按固定方式分類 移動式壓注模 固定式壓注模(2) 按加料室形式分類罐式壓注模移動式罐式W - io孩動式誦盍堆注樓-2凸橫闔室古+ 31!4; 4-抑輯宰；5 ttfti-Trt!移動式罐式壓注模的加料室與模具本體是可以分離的。模具閉合后放上 加料室，將定量的塑料加入加料室內，利用壓機的壓力，通過壓柱將塑化的 物料高速擠入型腔，硬化定型后，開模時先從模具上取下加料室，再分別進 行清理和脫出塑件，用手工或專用工具。固定式罐式 柱塞式壓注模 柱塞式壓注模沒有主流道主流道已擴大成為圓柱形的加

14、料室，這時柱 塞將物料壓入型腔的力已起不到鎖模的作用因此柱塞式壓注模應安裝在特 殊的專用壓機上使用，鎖模和成形需要兩個液壓缸來完成?？煞譃橄旅鎯煞N 形式的壓注模。上加料室柱塞式壓注模 上加料室柱塞式壓注模所用壓機其合模液壓缸（ 稱主液壓缸 ）在壓機的下方自下而上合模；戚形用液壓缸 （稱輔助液壓缸 ） 在壓機的上方，白上而下 將物料擠人模腔。合模加料后，當加入加料室內的塑料受熱成熔融狀時壓 機輔助液壓缸工作柱塞將熔融物料擠人型腔，固化成形后，輔助液壓缸帶 動柱塞上移，主液壓缸帶動工作臺將模具下模部分下移開模，塑件與澆注系 統(tǒng)留在下模。頂出機構工作時，推桿將塑件從型腔中推出。下加料室柱塞式壓注模這

15、種模具所用壓機合模液壓缸 （稱主液壓缸 ） 在壓機的上方，自上而下合 模；成形用液壓缸 （ 稱輔助液壓缸 ）在壓機的下方，自下而上將物料擠入模腔。 它與上加料室柱塞式壓注模的主要區(qū)別在于：它是先加料，后合模，最后壓 注；而上加料室柱塞式壓注模是先合模，后加料最后壓注。用Ml t-幀料宰甘電戌壓汁橄1 -加料第；芥-卜糧噸飯；* 卜模板4醤芯： J-P AHWJ & 也朮載| 7fffT, R垂肚I g-Hl板導杖； ll-ttfii I*卜矗墜板；12萍Flfi定槪：M 工位再| 口下廉直* “ 計知厲Hif血i0e令傘.令冷：慕 L I- 1 Lta (I- 4 I t-l A *1 !陽7

16、. 12 下加料荃牲塞JC壓注慣1上整喘曲；一上凸模：吉fMi J冷岸悝1 1捨杵 &一下嘆百：1一克*梅彳$ 堵沖；9-桿輩：10-井滾ff5、壓注模成形零件設計壓注模的結構包括型腔、加料室、澆注系統(tǒng)、導向機構、側抽芯機構、 推出機構、加熱系統(tǒng)等七部分，壓注模的結構設計原則與注射模、壓縮模基 本相似。壓注模零部件的設計也與注射模、壓縮?；鞠嗨?，本節(jié)只介紹壓 注模特有的結構零件的設計。(1) 加料室結構設計壓注模與注射模不同之處在于它有加料室。壓注成形之前塑料必須加入 到加料室內，進行預熱、加壓。才能壓柱成形。由于壓注模的結構不同，所 以加料室的形式也不相同。固定式壓注模和移動式壓注模的加料

17、室具有不同 的形式，罐式和柱塞式的加料室也具有不同的形式。加料室斷面形狀常見的有圓形和矩形，應由制品斷面形狀決定，例如圓 形塑件采用圓形斷面加料室。多腔模具的加料室斷面。一般應盡可能蓋住所 有模具的型腔，因而常采用矩形斷面。 固定式壓注模加料室固定式壓注模的加料室與上模連成一體，在加料室底部開設一個或數個 流道通向型腔。當加料室和上模分別加工在兩塊板上時可在通向型腔的流道 內加一主流道襯套。 移動式壓注模加料室移動式壓注模加料室可單獨取下并有一定的通用性，加料室底部為一 帶有4045度角的臺階，其作用在于當壓柱向加料室內的塑料加壓時，壓力 也作用在臺階上，從而將加料室緊緊地壓在模具的模板上，以

18、免塑料從加料 室的底部溢出。 柱塞式壓注模加料室柱塞式壓注模加料室截面均為圓形，由于采用專用液壓機，液壓機上有 鎖模液壓缸，所以加料室的截面尺寸與鎖模無關，尺寸較小，高度較大。(2) 加料室尺寸計算 罐式壓注模加料室截面積可從傳熱和鎖模兩個方面考慮。從傳熱方面考慮。加料室的加熱面積取決于加料量，根據經驗，未經預 熱的熱固性塑料每克約1.4 cnf的加熱面積，加料室總表面積為加料室內腔投 影面積的兩倍與加料室裝料部分側壁面積之和。為了簡便起見，可將側壁面 積略去不計，因此，加料室截面積為所需加熱面積的一半.從鎖模方面考慮。加料室截面積應大于型腔和澆注系統(tǒng)在合模方向投影 面積之和，否則型腔內塑料熔

19、體的壓力將頂開分型面而溢料。根據經驗，加 料室截面積必須比塑件型腔與澆注系統(tǒng)投影面積之和大10% -25 %. 柱塞式壓注模加料室截面積A 10 2 Fp p pA其中Fp壓機輔助缸的額定壓力；p不同塑料所需單位擠壓力；(3) 壓柱結構罐式壓注模的壓柱圖7.15所示為罐式壓注模幾種常見的壓柱結構(i*圖7. 16 柱塞式屋性橫壓柱.圖7.15a為簡單的圓柱形，加工簡便省料，常用于移動式壓注模；圖7.15b為帶凸緣的結構，承壓面積大，壓注平穩(wěn)，移動式和固定式罐式 壓注模都能應用；圖7.15e為組合式結構，用于固定式模具，以便固定在壓機上；圖7.15d在壓柱上開環(huán)形槽，在壓注時，環(huán)形槽被溢出的塑料

20、充滿并固化 在其中，繼續(xù)使用時起到了活塞環(huán)的作用，可以阻止塑料從間隙中溢出。柱塞式壓注模的壓柱圖7.16所示為柱塞式壓注模的壓柱結構。圖7.16a中，其一端帶有螺紋.直接擰在液壓缸的活塞桿上，圖7.16b中，在柱塞上加工出環(huán)形槽以便溢出的料固化其中，起活塞環(huán)的作用。6、澆注系統(tǒng)設計(1)主流道在壓注模葉J，常見的主流道有正圓錐形的、帶分流錐的、倒圓錐形的等，圖7.20a所示為正圓錐形主流道，其大端與分流道相連，常用于多型腔模具， 有時也設計成直接澆口的形式，用于流動性較差的塑料的單型腔模具。主流 道有610度的錐度，與分流道的連接處應有半徑為3mm以上的圓弧過渡。圖7.20b所示為帶分流錐的主

21、流道，它用于塑件較大或型腔距模具中心較遠 時以縮短澆注系統(tǒng)長度，減少流動阻力及節(jié)約原料的場合分流錐的形狀及尺寸按塑件尺寸及型腔分布而定。型腔沿圓周分布時，分流錐可采用圓錐形; 當型腔兩排并列時，分流錐可做成矩形截面的錐形。分流錐與流道間隙一般 取I1.5mm流道可以沿分流錐整個表面分布，也可在分流錐上開槽。(b)圖7. 20 壓注模主流道圖7.20c所示為倒錐形主流道。這種主流道大多用于固定式罐式壓注模, 與端面帶楔形槽的壓柱配合使用。開模時，主流道連同加料室中的殘余廢料 由壓柱帶出再予清理。這種流道可用于多型腔模具，又可使其直接與塑件相 連用于單型腔模具或同一塑件有幾個澆口的模具：這種主流道

22、尤其適用于以 碎布、長纖維等為填料時塑件的成形(2)分流道圖7.21梯形分流道的截面形式分流道為了達到較好的傳熱效果，分流道(分澆道)一股都比較淺而寬, 但若過淺，會使塑料受熱而早期硬化，降低其流動性。一般小型件分流道深 度取24 mm,大型件深度取46mm最淺應不小于2 mm最常采用梯形斷 面的分流道，其尺寸如圖 7.21所示，梯形每邊應有515度的斜角；也有半 圓形分流道的。其半徑可取 34mm以上兩種截面加工容易、受熱面積大， 但隅角部容易過早交聯固化。圓形截面的分流道為最合理的截面，流動阻力 小，但加工有些麻煩。(3) 澆口澆口是澆注系統(tǒng)中的重要組成部分，它與型腔直接相連，其位置形狀及

23、尺寸大小直接影響熔料的流速及流態(tài)，對塑件質量、外觀及澆注系統(tǒng)的去除 都有直接影響，因此，澆口設計應根據塑料特性、塑件形狀及要求和模具結 構等因素來考慮。壓注模的澆口與注射模基本相同，可以參照注射模的澆口進行設計。由 于熱固性塑料的流動性較差，所以設計壓注模澆口時，其澆口應取較大的截 面尺寸。常見的壓注模的澆口形式有圓形點澆口、側澆口、扇形澆口、環(huán)形 澆口以及輪輻式澆口等。如圖7.22所示，圖7.22a、b、c、d為側澆口，圖7.22e為扇形澆口，網7.22f、g為環(huán)形澆口。截面形狀有圓形、半圓形、梯 形三種形式。圖7.22a為外側進料的側澆口，是側澆口中最常用的形式；圖7.22b所示的塑件外表面不允許有澆口痕跡。所以用端面進料；圖 7.22c 所示的結構可保證澆口折斷后，斷痕不會伸出表面，不影響裝 配，可降