第九章 其他塑料成型模具設計

1、9.1 壓縮成型模具概述第九章其他塑料成型模具設計第九章其他塑料成型模具設計壓縮模具主要用于熱固性塑料的成型。壓縮模具主要用于熱固性塑料的成型。優(yōu)點：優(yōu)點：工藝可靠、適宜成型大工藝可靠、適宜成型大型塑件、收縮率小、變形小、各向型塑件、收縮率小、變形小、各向性能較均勻。性能較均勻。壓縮模結(jié)構(gòu)及分類壓縮模結(jié)構(gòu)及分類（包括裝于壓力機動模板上的上模（包括裝于壓力機動模板上的上模和裝于壓力機工作臺上的下模兩部分）和裝于壓力機工作臺上的下模兩部分）1）成型零件；）成型零件；2）加料腔；）加料腔；3）導向零件；）導向零件；4）側(cè)向分型抽芯機構(gòu)；）側(cè)向分型抽芯機構(gòu)；5）推出機構(gòu)；）推出機構(gòu)； 6）加熱系統(tǒng)；）

2、加熱系統(tǒng)；壓縮模結(jié)構(gòu)：壓縮模結(jié)構(gòu)：典型壓縮模結(jié)構(gòu)典型壓縮模結(jié)構(gòu)型腔型腔加料腔加料腔導向機構(gòu)導向機構(gòu)（側(cè)向分型抽芯機構(gòu)）（側(cè)向分型抽芯機構(gòu)）推出機構(gòu)推出機構(gòu)加熱系統(tǒng)加熱系統(tǒng)凸模凸模上模座上模座壓縮模分類：壓縮模分類：q按模具在壓力機上的固定方式分類，可分為移動式壓縮模、半固定式壓按模具在壓力機上的固定方式分類，可分為移動式壓縮模、半固定式壓縮模、固定式壓縮模；縮模、固定式壓縮模；q按上下模結(jié)構(gòu)特征，可分為溢式壓縮模（敞開式）、半溢式（半封閉式）按上下模結(jié)構(gòu)特征，可分為溢式壓縮模（敞開式）、半溢式（半封閉式）壓縮模、不溢式（封閉式）壓縮模；壓縮模、不溢式（封閉式）壓縮模；q按分型面特征，可分為水平

3、分型面壓縮模和垂直分型面壓縮模；按分型面特征，可分為水平分型面壓縮模和垂直分型面壓縮模；溢式壓縮模溢式壓縮模不溢式壓縮模不溢式壓縮模半溢式壓縮模半溢式壓縮模水平分型面壓縮模水平分型面壓縮模垂直分型面壓縮模垂直分型面壓縮模壓縮機有關(guān)參數(shù)的校核及壓縮模與壓力機的關(guān)系壓縮機有關(guān)參數(shù)的校核及壓縮模與壓力機的關(guān)系1）壓力機最大壓力的校核：）壓力機最大壓力的校核：（是為了在已知壓力機標稱壓力和塑件尺寸的情況下，計算模具內(nèi)開設型腔（是為了在已知壓力機標稱壓力和塑件尺寸的情況下，計算模具內(nèi)開設型腔的合適數(shù)目）的合適數(shù)目）jmKFF )90. 075. 0(KPAnFm2）壓力機最大壓力的校核：）壓力機最大壓力

4、的校核：KPAnFjPAKFnjjjAPF1（開模力的大小與成型壓力成正比，其值還關(guān)系到壓縮模連接螺釘?shù)臄?shù)量及大（開模力的大小與成型壓力成正比，其值還關(guān)系到壓縮模連接螺釘?shù)臄?shù)量及大?。┬。﹎kFKF13）脫模力的校核：）脫模力的校核：11PAFt4）壓縮模閉合高度與開模行程的校核：）壓縮模閉合高度與開模行程的校核：minHhmmmhhhHxjs)2010(min5）壓力機的臺面結(jié)構(gòu)及尺寸與壓縮模關(guān)系）壓力機的臺面結(jié)構(gòu)及尺寸與壓縮模關(guān)系（壓縮模寬度應小于壓力機立柱或框架間的距離，壓縮模的最大外形尺寸不宜超（壓縮模寬度應小于壓力機立柱或框架間的距離，壓縮模的最大外形尺寸不宜超出壓縮橫上、下壓板尺寸

5、，以便固定安裝）出壓縮橫上、下壓板尺寸，以便固定安裝）6）壓力機的頂出機構(gòu)與壓縮模推出裝置關(guān)系）壓力機的頂出機構(gòu)與壓縮模推出裝置關(guān)系（固定式壓縮模塑件推出一般由壓力機頂出機構(gòu)驅(qū)動模具推出裝置來完成，壓力（固定式壓縮模塑件推出一般由壓力機頂出機構(gòu)驅(qū)動模具推出裝置來完成，壓力機頂出機構(gòu)通過尾軸或中間接頭或拉桿等零件與模具推出機構(gòu)相連）機頂出機構(gòu)通過尾軸或中間接頭或拉桿等零件與模具推出機構(gòu)相連）壓力機壓板行程與模具閉合高度壓力機壓板行程與模具閉合高度壓縮模的設計壓縮模的設計1）塑件在模具內(nèi)加壓方向的確定：）塑件在模具內(nèi)加壓方向的確定：v有利于壓力的傳遞；有利于壓力的傳遞；v便于加料；便于加料；v便于

6、安裝和固定嵌件；便于安裝和固定嵌件；v保證凸模的強度；保證凸模的強度；v長型芯位于加壓方向；長型芯位于加壓方向；v保證重要尺寸的精度；保證重要尺寸的精度；v便于塑料的流動；便于塑料的流動；便于加料的加壓方向便于加料的加壓方向有利于傳遞壓有利于傳遞壓力的加壓方向力的加壓方向便于安放嵌件的加壓方向便于安放嵌件的加壓方向有利于加強凸模強度的加壓方向有利于加強凸模強度的加壓方向2）凸、凹模的配合形式：）凸、凹模的配合形式：引導環(huán)長度引導環(huán)長度 l2 ，一般取，一般取510mm左右，左右，當加料腔高度當加料腔高度Hj 30mm時，取時，取1020mm；引導環(huán)引導環(huán) a 斜度，移動式取斜度，移動式取201

7、301，壓縮式壓縮模取壓縮式壓縮模取201；引導環(huán)圓角引導環(huán)圓角R，一般取，一般取1.53mm；配合環(huán)長度配合環(huán)長度 l1 ，移動式模具取，移動式模具取46mm , 固定式模具，當加料腔高度固定式模具，當加料腔高度Hj 30mm時，可取時，可取 810mm；擠壓環(huán)擠壓環(huán) l3 ，對于中小型塑件，模具，對于中小型塑件，模具用鋼較好時可取用鋼較好時可取2 4mm；大型模具，；大型模具，可取可取35mm；儲料槽儲料槽Z，一般情況下取，一般情況下取0.51.5mm；12半溢式壓縮模常用配合形式半溢式壓縮模常用配合形式的加料腔是型腔的延續(xù)部分，兩的加料腔是型腔的延續(xù)部分，兩者截面形狀相同，基本上沒有擠壓

8、邊，者截面形狀相同，基本上沒有擠壓邊，但有引導環(huán)、配合環(huán)和排氣溢料槽及承但有引導環(huán)、配合環(huán)和排氣溢料槽及承壓面，且它們的作用、設計原則、尺寸壓面，且它們的作用、設計原則、尺寸選取和配合精度等與半溢式壓縮模基本選取和配合精度等與半溢式壓縮?；疽恢?。一致。是常采用的一種結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)無是常采用的一種結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)無加料腔，更無引導環(huán)和配合環(huán)，凸模與加料腔，更無引導環(huán)和配合環(huán)，凸模與凹模在分型面水平接觸。該面通常設計凹模在分型面水平接觸。該面通常設計成成35mm的環(huán)形面，為了防止此面受的環(huán)形面，為了防止此面受壓力機余壓作用而磨損，可在擠壓面之壓力機余壓作用而磨損，可在擠壓面之處再增加承壓面，或在型腔周

9、圍距離邊處再增加承壓面，或在型腔周圍距離邊緣緣35mm處開溢料槽，槽以外作承壓處開溢料槽，槽以外作承壓面。面。2134不溢式壓縮模常用配合形式不溢式壓縮模常用配合形式溢式壓縮模常用配合形式溢式壓縮模常用配合形式3）凹模加料腔尺寸的計算：）凹模加料腔尺寸的計算：vVmvVS1VKVS1（詳見（詳見P227表表92）4）壓縮模脫機構(gòu)設計：）壓縮模脫機構(gòu)設計： （手動、機動、氣動脫模）（手動、機動、氣動脫模）v固定式壓縮模脫模機構(gòu)（推桿推出、推管推出、推件板推出機構(gòu)）固定式壓縮模脫模機構(gòu)（推桿推出、推管推出、推件板推出機構(gòu)）v移動式壓縮模脫模機構(gòu)（用撞擊的方法脫模）移動式壓縮模脫模機構(gòu)（用撞擊的方法

10、脫模）5）壓縮模的側(cè)向分型抽芯機構(gòu)：）壓縮模的側(cè)向分型抽芯機構(gòu)：v機動側(cè)向分型抽芯機構(gòu)（斜滑塊分型抽芯、斜導柱、彎銷抽芯）機動側(cè)向分型抽芯機構(gòu)（斜滑塊分型抽芯、斜導柱、彎銷抽芯）v手動模外分型抽芯機構(gòu)手動模外分型抽芯機構(gòu)（壓縮模側(cè)向分型抽芯機構(gòu)與注射模相似，但不完全相同。注射模是先合模（壓縮模側(cè)向分型抽芯機構(gòu)與注射模相似，但不完全相同。注射模是先合模再注入塑料，而壓縮模是先加料后合模。）再注入塑料，而壓縮模是先加料后合模。）9.2 壓注模設計將熱固性塑料加入到加料腔使之受熱熔融將熱固性塑料加入到加料腔使之受熱熔融,在柱塞壓力作用下通過澆注系統(tǒng)在柱塞壓力作用下通過澆注系統(tǒng)進入閉合的型腔，并在型腔

11、內(nèi)繼續(xù)受熱受壓固化成型進入閉合的型腔，并在型腔內(nèi)繼續(xù)受熱受壓固化成型,從而得到所要制品的從而得到所要制品的過程。過程。 壓鑄成型壓鑄成型, 傳遞成型傳遞成型廣泛應用：廣泛應用：電機、電器、燈具等行業(yè)電機、電器、燈具等行業(yè).q具有獨立于型腔之外的加料室，并經(jīng)由澆注系統(tǒng)與型腔相連；具有獨立于型腔之外的加料室，并經(jīng)由澆注系統(tǒng)與型腔相連；q成型周期短，生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，有利于成型厚度變化較成型周期短，生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，有利于成型厚度變化較大和形狀復雜的塑件；大和形狀復雜的塑件；q有利于成型帶有細小嵌件、多嵌件或含有細長小孔的塑件成型；有利于成型帶有細小嵌件、多嵌件或含有細長小孔的塑件成型；

12、q適用于粉狀、粒狀、碎屑狀、纖維狀、團塊狀，但不宜于片狀塑適用于粉狀、粒狀、碎屑狀、纖維狀、團塊狀，但不宜于片狀塑料的成型；料的成型；q塑料的流動性要好，所需成型壓力較高，塑料的消耗量比壓縮成塑料的流動性要好，所需成型壓力較高，塑料的消耗量比壓縮成型大；型大；1.壓注模類型壓注模類型1）普通液壓機用壓注模（料槽式壓注模）；）普通液壓機用壓注模（料槽式壓注模）；2）專用液壓機用壓注模；）專用液壓機用壓注模；3）往復螺桿式擠出機用壓注模；）往復螺桿式擠出機用壓注模；2.壓注模結(jié)構(gòu)（壓注模結(jié)構(gòu)（料槽式壓注模、柱塞式壓注模、螺桿預塑式壓注模料槽式壓注模、柱塞式壓注模、螺桿預塑式壓注模）料槽式壓注模料槽

13、式壓注模移動式壓注模移動式壓注模楔形料槽壓注模楔形料槽壓注模上柱塞式壓注模上柱塞式壓注模活板式料槽壓活板式料槽壓注模注模柱塞式壓注模柱塞式壓注模特點：特點：加料室不再位于模具主體部分之上，而改設在模體之中；加料室不再位于模具主體部分之上，而改設在模體之中；主澆道消失，塑料耗量減少，同時節(jié)省了清除加料室底部時間；主澆道消失，塑料耗量減少，同時節(jié)省了清除加料室底部時間；加料室水平投影面積無嚴格要求，只要求其容積滿足成型條件即可；加料室水平投影面積無嚴格要求，只要求其容積滿足成型條件即可；上柱塞式壓注模上柱塞式壓注模螺桿預塑式壓注模螺桿預塑式壓注模與下柱與下柱塞式壓注模類塞式壓注模類似，加料室位似，

14、加料室位于模具主體的于模具主體的下模部分，但下模部分，但與下柱塞壓注與下柱塞壓注模的區(qū)別是加模的區(qū)別是加料室側(cè)壁帶有料室側(cè)壁帶有與螺桿預塑擠與螺桿預塑擠出機料筒相連出機料筒相連的孔。的孔。螺桿預塑式壓注模螺桿預塑式壓注模1.加料室設計（加料室設計（詳見詳見P232表表 9-3 ）2.壓料柱塞設計壓料柱塞設計作用：作用：將壓力機的壓力傳遞給加料室內(nèi)的塑料。將壓力機的壓力傳遞給加料室內(nèi)的塑料。形狀和安裝方式：形狀和安裝方式：柱塞橫截面形狀隨加料室橫截面形狀而定柱塞橫截面形狀隨加料室橫截面形狀而定3.澆注系統(tǒng)設計澆注系統(tǒng)設計主流道設計主流道設計與注射模設計方法基本相同，其形式與注射模設計方法基本相同

15、，其形式有正錐形和倒錐形兩種，正錐形主流道有正錐形和倒錐形兩種，正錐形主流道可以帶有分流錐。其橫截面尺寸隨塑料可以帶有分流錐。其橫截面尺寸隨塑料流動性及型腔大小不同有所差別，其小流動性及型腔大小不同有所差別，其小端直徑通常在端直徑通常在3.56.0mm之間，大于一之間，大于一般熱塑性塑料注射模主流道徑向尺寸。般熱塑性塑料注射模主流道徑向尺寸。分流道設計分流道設計常采用的是梯形，寬度為常采用的是梯形，寬度為6.59.5mm間，深度為間，深度為3.26.5mm之間。梯形之間。梯形兩腰的斜角不小于兩腰的斜角不小于5。澆口設計澆口設計常采用的直接澆口和側(cè)澆口，此外也采用扇形、環(huán)形和盤形澆口常采用的直接

16、澆口和側(cè)澆口，此外也采用扇形、環(huán)形和盤形澆口。排氣槽設計排氣槽設計（排氣槽深（排氣槽深0.050.13mm之間，寬度在之間，寬度在3.26.5mm之間）之間）（排氣槽位置選取詳見（排氣槽位置選取詳見P234）9.3 擠塑模設計擠塑模是擠出成型用模具的統(tǒng)稱，也叫擠出成型機頭或模頭。擠塑模是擠出成型用模具的統(tǒng)稱，也叫擠出成型機頭或模頭。機頭作用：機頭作用：v使塑料熔體由螺旋運使塑料熔體由螺旋運動變?yōu)橹本€運動；動變?yōu)橹本€運動；v產(chǎn)生必要的成型壓力，產(chǎn)生必要的成型壓力，保證塑件密實；保證塑件密實；v當塑料熔體通過機頭時因剪切流動，使其得到進一步塑化；當塑料熔體通過機頭時因剪切流動，使其得到進一步塑化；

17、v通過機頭成型所需斷面形狀的連續(xù)塑件；通過機頭成型所需斷面形狀的連續(xù)塑件；主要結(jié)構(gòu)：主要結(jié)構(gòu)：1）口模和芯棒；）口模和芯棒；2）過濾網(wǎng)和過濾板；）過濾網(wǎng)和過濾板；3）分流器和分流器支架；（分流棱或魚雷頭緒）分流器和分流器支架；（分流棱或魚雷頭緒q按制件類型分類：可分為擠管機頭、擠板機頭、吹膜機頭、電線電纜按制件類型分類：可分為擠管機頭、擠板機頭、吹膜機頭、電線電纜機頭、異形材機頭等；機頭、異形材機頭等；q按制件出口方向分類：直通機頭和角式機頭；按制件出口方向分類：直通機頭和角式機頭；q按塑料在機頭內(nèi)所受壓力分類：低壓機頭、中壓機頭、高壓機頭。按塑料在機頭內(nèi)所受壓力分類：低壓機頭、中壓機頭、高壓

18、機頭。內(nèi)腔呈光滑流線型；（內(nèi)腔呈光滑流線型；（Ra應小于應小于1.63.2umm；不能有尺寸突變和死角）；不能有尺寸突變和死角）機頭內(nèi)應有分流裝置和適當?shù)膲嚎s區(qū)；機頭內(nèi)應有分流裝置和適當?shù)膲嚎s區(qū)；機頭成型區(qū)應有正確的斷面形狀；機頭成型區(qū)應有正確的斷面形狀；機頭內(nèi)最好設置適當?shù)恼{(diào)節(jié)裝置；機頭內(nèi)最好設置適當?shù)恼{(diào)節(jié)裝置；結(jié)構(gòu)緊湊；結(jié)構(gòu)緊湊；合理選取材料。合理選取材料。1.擠出成型機頭結(jié)構(gòu)擠出成型機頭結(jié)構(gòu)直通式擠管機頭直通式擠管機頭直角式擠管機頭直角式擠管機頭旁側(cè)式機頭旁側(cè)式機頭2.工藝參數(shù)的確定工藝參數(shù)的確定（1）口模）口模口模內(nèi)徑：口模內(nèi)徑：skdD 定徑段長度：定徑段長度：按管材外徑計算：按管材

19、外徑計算：按管材壁厚計算：按管材壁厚計算：sdL)35 . 0(1tL)158(1（2）芯棒）芯棒芯棒外徑：芯棒外徑：2 Dd壓縮段長度：壓縮段長度：02)5 . 25 . 1 (DL 壓縮角壓縮角（一般在（一般在3050范圍內(nèi)選取，粘度較高時取較大值，反之取小值。）范圍內(nèi)選取，粘度較高時取較大值，反之取小值。）（3）分流器與分流器支架）分流器與分流器支架右圖為結(jié)構(gòu)，其中右圖為結(jié)構(gòu)，其中a為擴張角，其取為擴張角，其取值與塑料粘度有關(guān)，通常為值與塑料粘度有關(guān)，通常為3090；a過小，不利于機頭對塑料的加熱，應小過小，不利于機頭對塑料的加熱，應小芯棒壓縮段的壓縮角芯棒壓縮段的壓縮角；分流器頭部圓角

20、；分流器頭部圓角R不宜過大，一般取不宜過大，一般取0.52mm，Ra應小應小0.40.2um。分流器上分流錐面長度。分流器上分流錐面長度L3 取值為取值為:03)5 . 11 (DL .管材的定徑管材的定徑（管材的定徑通常有外徑定徑和內(nèi)徑定徑兩種方法）（管材的定徑通常有外徑定徑和內(nèi)徑定徑兩種方法）內(nèi)壓法定徑內(nèi)壓法定徑真空法定徑真空法定徑內(nèi)徑定徑法內(nèi)徑定徑法板式機頭板式機頭流線型機頭（詳見流線型機頭（詳見P239）9.6 氣體輔助注射成型與模具是一種新技術(shù)，它是利用高壓惰性氣體（氮氣），通過輔助的供氣裝置是一種新技術(shù)，它是利用高壓惰性氣體（氮氣），通過輔助的供氣裝置注入塑料熔體特定區(qū)域，以形成整

21、個或局部空心塑件的成型技術(shù)。注入塑料熔體特定區(qū)域，以形成整個或局部空心塑件的成型技術(shù)。1.氣輔成型原理氣輔成型原理2.氣輔成型工藝過程氣輔成型工藝過程熔體注射熔體注射氣體注入氣體注入保壓冷卻保壓冷卻脫模頂出脫模頂出3.氣輔成型設備氣輔成型設備（1）注射機）注射機（2）氣體制備及回收裝置）氣體制備及回收裝置（3）氣體控制單元）氣體控制單元4.氣輔注射模設計與制造要點氣輔注射模設計與制造要點對氣道的處理要求較高，要求塑件平均壁厚應較相應普通壁厚薄，且氣道的對氣道的處理要求較高，要求塑件平均壁厚應較相應普通壁厚薄，且氣道的截面應與平均壁厚保持一定比例；截面應與平均壁厚保持一定比例；在設置進氣位置，確

22、定氣道結(jié)構(gòu)、尺寸、位置和連接形式，設計氣體引導槽，在設置進氣位置，確定氣道結(jié)構(gòu)、尺寸、位置和連接形式，設計氣體引導槽，設計澆系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)等模具結(jié)構(gòu)時，都需要考慮氣體對塑料流動和冷卻特點的設計澆系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)等模具結(jié)構(gòu)時，都需要考慮氣體對塑料流動和冷卻特點的影響；影響；若氣道必須穿透，則可在氣道尾部加溢料井；若氣道必須穿透，則可在氣道尾部加溢料井；模具加工時必須保證塑件和氣道的壁厚；模具加工時必須保證塑件和氣道的壁厚；9.7 中空吹塑成型與模具中空吹塑成型是將處于高彈態(tài)的塑料形坯置于模具型腔之中，通過壓縮中空吹塑成型是將處于高彈態(tài)的塑料形坯置于模具型腔之中，通過壓縮空氣注入型坯之中使其吹脹并緊