模具设计与制造 杨占尧 第3章 其它塑料成型模具设计

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1、第3章其它塑料成型模具设计学习目的及要求掌握塑料压缩、压注、挤出成型的原理熟悉塑料压缩模、压注模的典型结构及组成了解塑料压缩模、压注模的分类与结构选用掌握塑料压缩模、压注模的设计要点掌握塑料挤出成型的模具结构了解塑料挤出机头与挤出机的连接形式3.1压缩模设计3.1.1压缩成型原理压缩成型又称为压制成型、压塑成型、模压成型等。它的基本原理是将粉状或松散状的固态成型物料直接加入到模具中，通过加热、加压方法使它们逐渐软化熔融，然后根据模腔形状进行流动成型，最终经过固化转变为塑料塑件，主要用于热固性塑料制件的生产。压缩成型原理如图3-1所示

2、。压缩成型时，将粉状、粒状、碎屑状或纤维状的热固性塑料原料直接加入敞开的模具加料室内，如图3-1(a)所示；然后合模加热，使塑料熔化，在合模压力的作用下，熔融塑料充满型腔各处，如图3-1(b)所示；这时，型腔中的塑料产生化学交联反应，使熔融塑料逐步转变为不熔的硬化定型的塑料制件，最后将塑件从模具中取出，如图3-1(c)所示。图3-1压缩成型原理示意图1-上模座（兼起固定板作用）2-上凸模3-凹模4-下凸模5-下模板6-下模座返回压缩成型的缺点是：成型周期长，劳动强度大，生产环境差，生产操作多用手工而不易实现自动化；塑件经常带有溢料飞

3、边，高度方向的尺寸精度不易控制；模具易磨损，因此使用寿命较短。但是，它也有一些注射成型所不及的优点：使用普通压力机就可以进行生产；没有浇注系统，结构比较简单；塑件内取向组织少，取向程度低，性能比较均匀；成型收缩率小等。利用压缩方法还可以生产一些带有碎屑状、片状或长纤维状填充剂、流动性很差且难于用注射方法成型的塑料制件和面积很大、厚度较小的大型扁平塑料制件。3.1.2压缩模的典型结构及组成压缩模的典型结构如图3-2所示。模具的上模和下模分别安装在压力机的上、下工作台上，上、下模通过导柱导套导向定位。上工作台下降，使上凸模12进入下模加

4、料室13与装入的塑料接触并对其加热。当塑料成为熔融状态后，上工作台继续下降，熔料在受热受压的作用下充满型腔并发生固化交联反应。塑件固化成型后，上工作台上升，模具分型，同时压机下面的辅助液压缸开始工作，脱模机构将塑件脱出。压缩模按各零部件的功能作用可分为以下几大部分。1-下模座板2-推板3-连接杆4-推杆固定板5、10-加热器安装孔6-侧型芯7-型腔固定板8-承压块9-上模座板11-螺钉12-上凸模13-加料室（凹模）14、19-加热板15-导柱16-型芯17-下凸模18-导套20-推杆21-支承钉22-垫块23-推板导柱24-推板导

5、套图3-2压缩模典型结构返回（1）成型零件成型零件是直接成型塑件的零件，加料时与加料室一道起装料的作用。图3-2中模具型腔由侧型芯5、上凸模12、凹模13、型芯16、下凸模17等构成。（2）加料室图3-2中凹模13的上半部，为凹模截面尺寸扩大的部分。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，因此一般需要在型腔之上设有一段加料腔室。（3）导向机构图3-2中，由布置在模具上周边的四根导柱15和导套18组成导向机构，它的作用是保证上模和下模两大部分或模具内部其他零部件之间准确对合。为保证推出机构上、下运动平

6、稳，该模具在下模座板1上设有二根推板导柱23，在推板上还设有推板导套24。（4）侧向分型与抽芯机构当压缩塑件带有侧孔或侧向凹凸时，模具必须设有各种侧向分型与抽芯机构，塑件方能脱出。图3-2中的塑件有一侧孔，在推出塑件前用手动丝杆（侧型芯6）抽出侧型芯。（5）脱模机构压缩模中一般都需要设置脱模机构（推出机构），其作用是把塑件脱出模腔。图3-2中的脱模机构由推板2、推杆固定板4、推杆20等零件组成。（6）加热系统在压缩热固性塑料时，模具温度必须高于塑料的交联温度，因此模具必须加热。常见的加热方式有：电加热、蒸汽加热、煤气或天然气加热等，

7、但以电加热最为普遍。图3-2中加热板14、19中设计有加热孔5、10，加热孔中插入加热元件（如电热棒）分别对上凸模、下凸模和凹模进行加热。(7)排气结构压缩成型过程中必须对模腔内的塑料进行排气。排气方法有两种，一种是用模内的排气结构自然排放，另一种则是通过压力机短暂卸压排放。图3-2中虽然未画出排气结构，但设计时一定要注意排气，设计方法可参考注射模排气结构。（8）支承零部件压缩模中的各种固定板　支承板（加热板等）以及上、下模座等均称为支承零部件，如图3-2中的零件1、7、8、9、14、19、22等。它们的作用是固定和支承模具中各种零

8、部件，并且将压力机的力能传递给成型零部件和成型物料。3.1.3压缩模的分类压缩模的分类方法很多，例如按照型腔数量的多少可以分为单腔压缩模和多腔压缩模等，按分型面的形式可分为水平分型面压缩模和垂直分型面压缩模等。下面介绍按照模具在压机上