模具设计第11章__热固性塑料注塑模设计

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1、第十一章热固性塑料注塑模设计内容简介：本章主要讲述热固性塑料的成型方法和特点；热固性塑料注塑模具的设计要点，包括型腔数目的确定、分型面的设计、成型零件的设计、嵌件的安装要求、排气系统的设计等内容；浇注系统设计，包括主流道、分流道、型腔位置、浇口位置形状尺寸的设计等。学习目的和要求：1、了解热固性塑料的成型方法特点。2、掌握热固性塑料注塑模具的设计要点和其浇注系统设计的有关知识。重点：1、热固性塑料注塑模具的设计要点。2、热固性塑料注塑模具浇注系统设计。难点：热固性塑料注塑模具浇注系统设计。11.1概述加

2、工对象：酚醛塑料、氨基塑料、环氧树脂等热固性塑料特点：优良的耐热和阻燃性、耐化学性、抗蠕变等，且价格低廉。成型方法：压制成型和压铸成型手工操作繁重、复杂，成型周期又长，模具易损坏，成型质量不稳定11.1.1成型方法特点1．生产效率高2．塑件固化均匀性改善3．劳动条件明显改善4．注塑件质量稳定11.1.2注塑工艺特点（一）工艺特点(2)塑化温度范围宽一般要求物料在70～90℃能够塑化，具有一定流动性。如果物料允许的塑化温度范围比较大就可以将实际应用的塑化温度提高，以便于下一阶段注射。如果允许的塑化温度范围

3、比较窄，一定要严格控制实际塑化温度，避免温度升高而出现早期硬化现象。并要求在注塑机的料筒中存留15～30min，具有热稳定性。1．热固性注塑料(1)合适的流动性热固性注塑料的拉西哥流动性—般大于200mm。相对分子质量在1000以内的线型分子或具有少量支链型的分子，其流动性最好。木粉作填料的注塑塑料流动性最好，无机填料的流动性较差。玻璃纤维和纺织填料的塑料流动性最差。添加润滑剂可提高流动性，过多固化剂会降低流动性。(3)高温下能快速固化固化速度快能缩短成型周期，提高生产效率。但过快固化，会造成局部型腔特

4、别是细小部位充填不满。(4)收缩率要小比起热固性塑料的压制和压铸成型，注塑料的收缩率最大。因为成型中受到压力最小；且模具温度高，脱模后冷却至室温又再次收缩。另外热固性注塑料的收缩率与填料的种类和含量有关。木粉等有机填料会使收缩率大增。矿物填料，特别是玻璃纤维充填的注塑料收缩率较小。过大的收缩率使制品尺寸变化大，又易产生变形翘曲。模具设计收缩率仍以模具和制品在室温条件下的尺寸计算。由于该收缩率与注塑料品种和配方关系很大，通常又含有40％以上填料，收缩率应由生产厂的注塑料说明书或试验确定。2．热固性塑料注塑

5、机热固性塑料注塑应该用专门的注塑机。这种注塑机与常用的热塑性塑料注塑机主要有两个方面的区别：(1)料筒加热方式热固性塑料的塑化热量主要来源是螺杆旋转的剪切热。料筒的外加热主要起预热作用，并起对料筒温度的调节作用。单一的电热方式易使物料过热固化。因此，常用水或油加热料筒。也有电加热水结构的料筒。另一种是油电加热料筒，电热仅用于预热，塑化时调节油温来控制料筒温度，所以料筒温度控制精度较高。(2)塑化螺杆的压缩比由对热塑性注塑料的2～3.5：1改小至1：1。长径比由15～20减小为12～15，以减少对物料的剪

6、切和摩擦作用。3．注塑工艺(1)工艺要点热固性塑料注射中有熔体温升的要求，所以一般取较大的注射压力，相应采用较高注塑速度，以获得较高的摩擦热，有利于缩短充模和硬化定型时间，同时还能避免熔体在流道中出现早期硬化，并减少制品表面的熔接痕和流动纹。热固性塑料在模具中进行固化反应，会产生缩合水和低分子挥发物，模具型腔必须设有畅通的排气系统。否则会在塑件表面留下气泡和残缺。固化成型时间按最大壁厚计算，一般为8～12s／mm，快速固化的注塑料5～7s／mm。(2)存在的问题热固性塑料中的填料，如玻璃纤维在螺杆剪切作

7、用中会受损；而布屑、纸片等大颗粒填料难于进料，不但物料的流动性差，而且对螺杆和模具等磨损作用大，又使注塑件取向较严重，产品易翘曲变形。塑件中的嵌件的安放受成型速度等限制，不能过多和安放过慢。浇注系统凝料只能作废料处理。热固性注塑的设备和模具成本高，而且耗能也大。2模内流动和固化热塑性塑料熔体充模，流速沿断面呈抛物线分布，如图11-2(a)所示。热固性塑料熔体充模时，流速沿断面呈“活塞流”分布，如图11—2(b)所示。热固性塑料熔体温度均匀一致，没有明显的内外层。因此注塑充模塑件在整个断面上有较均匀一致力

8、学和电绝缘性能。但是这种充模流动，在模具高温模壁处的流速很高，对模壁产生很大摩擦磨损。热固性塑料充模后固化交链成三维网状结构，不会出现大分子链的取向，也很少产生熔体破裂现象。热固性塑料熔体在充模过程中，模内熔体受热时，一方面由于分子链活动性增大使粘度降低；但另一方面因固化反应而使粘度大增。如图11-3所示，是两个相反的综合影响结果。综上所述，热固性塑料注塑模具的总体结构设计时必须考虑如下特点。1制品尚未固化前树脂粘度比热塑性塑料低，对于0．