第五章 塑料压缩模的设计

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。

（3）挤压环（ l 3 ）
它的作用是在半溢式 压缩模中用以限制凸模下 行的位置，并保证最薄的 飞边。挤压环l3值视塑件 大小及模具用钢而定。一 般中小型塑件，模具用钢 较好时l3可取2～4mm；大 型模具，l3可取3～5mm。 采用挤压环时，凸模端圆 角R取0.5～0.8mm，凹模 端圆角R取0.3～0.5mm。
（2）配合环（ l 1 ）
它是凸、凹模配合的部位， 保证凸、凹模正确定位，阻止 溢料，通畅地排气。凸、凹模 的配合间隙以不产生溢料和不 擦伤模壁为原则，单边间隙一 般取0.025～0.075mm,也可采用 Ｈ8/f7或H9/f9配合，移动式模 具间隙取小值，固定式模具间 取较大值。配合长度l1，移动 式模具取4～6mm，固定式模具， 当加料腔高度h1≥30mm时，可 取8～10mm。间隙小取小值，间 隙大取大值。
3. 按分型面特征分类
（1） 水平分型面压缩模 （2） 垂直分型面压缩模
5.2 压缩模与压机的关系 5.2.1 压机种类与技术规范 1. 压机种类 压机的型式种类很多，分类的方法也不 一致。按传动方式压机可分为机械式和液压 式两种。 液压机是热固性塑料模压成型所用的主 要成型设备。我国标准的液压机以立式为主, 机架结构可分为框架连接及立柱连接两类。
（2）半溢式压缩模（又称半封闭式压缩模） 半溢式压缩模如图5-4所示。
由于这种模具有以上 该模具的特点是在型腔上 优点，因而应用较广泛。 在每一循环压制中加料量 方设一断面尺寸大于塑件 适用于成型流动性较好 稍有过量，过剩的原料通 尺寸的加料腔，凸模与加 塑料及形状较复杂的、 过配合间隙或在凸模上开 料腔呈间隙配合。加料腔 带有小型嵌件的塑件。 设专门的溢料槽排出。溢 与型腔分界处有一环形挤 料速度可通过间隙大小和 但半溢式压缩模由 压面，对中小型模具其宽 溢料槽多少进行调节，其 于有挤压边，故不适于 度为 2~4mm，大型模具其 塑件的致密度比溢式压缩 压制以布片或长纤维作 宽度为 3~5mm，凸模下压 模好。 填料的塑料。 到与挤压面接触时为止

用于带精细 嵌件的制品
精品课件
6节
上篇 塑料成型工艺学
三、使用预压物的优缺点
第五章 压缩模塑
1、加料快，准确而简单，从而避免加料过多或 不足时造成的废次品；
2、降低塑料的压缩率，从而可以减小模具的装 料室，简化模具的结构；
3、避免压缩粉的飞扬，改善了劳动条件；
4、预压物中的空气含量少，使传热加快，缩短 了预热和固化的时间，避免制品出现较多的
第三节
第五章 压缩模塑
预热
一、预热与干燥
1、加热、预热与干燥
加热的目的只在去除水分和其它挥发物， 则这种加热应为干燥；加热的目的是在提供热 量以便于模压，则应称为预热；在很多情况 下，加热的目的常是两种兼有的。
2、预热的优点
(1)缩短闭模时间和加快固化速率，也就缩短了 模塑周期;
(2)增进制品固化的均匀性，从而提高制品的
第五章 压缩模塑
(1)机理
任何极性物质，在高频电场作用下，分 子的取向就会不断改变，因而使分子间发生 强烈的摩擦，以致生热而造成温度上升。
极性塑料可用高频电流预热，预热时塑 料各部分的温度是同时上升的。
(2)影响高频电热的因素
tc1.3(3t2fV t1)2b 12104kt1an
运转中磨损较少，模压装料容易，缺点 是难以规整排列，表观密度低，不宜用 较少采用 高频电流预热。
便于采用流动性较低的压塑粉，制品的 溢料痕迹不十分明显，模压时型腔受压 用于较大的 均匀。缺点制品表面易染上机械杂质， 制品 有时不符合高频电流预热的要求。
模压时可保证型腔受压均匀，不使嵌件 移位或歪曲，不易使嵌件周围的塑料出 现熔接不紧的痕迹，缺点同上。
110℃，时间可在l～3h或更长； (3)预热热固性塑料的温度一般为50～120℃，

加热所需电功率计算 P=qm 查表得，每1kg加热到成形温度时所需的电功率q为35W/kg磨具重量m为6kg，P=210W。 选择加热棒的数量。根据初步估计，本模具的外形尺寸，上下加热板各用三根加热棒对模具进行加
热 电加热棒的规格 P每=p/n=210/6=35W 查表，选用直径为φ10mm，长度L=50的电加热棒。模具的总装图如图所示。模具工作原理：模具
其模具工艺流程需经预热和预压两个过程， 一般不需要进行后处理。
1 模塑工艺参数的确定。 查相关设计资料可得如下塑模工艺参数。 预热温度：（140±10）℃； 预热时间：4~8min； 成型压力：30MP； 成形温度：（165±5）℃； 保持时间：0.8~1.0min/mm。 模塑设备型号与主要参数的确定。 该塑件所用压塑模拟采用单型腔半溢式结构。压制设备采
用液压机，现对液压机的有关参数选择如下：
2 压制设备型号与主要参数的确定。
由于该制件体积不太小采用一模一腔溢式
压缩模。压制设备采用液压力机，现对液压力
机的有关参数选择如下：
计算塑件水平投影面积经计算得塑件水平投影 面积A= （35－2×8） ×165+8×165=4455mm2
初步确定延伸加料腔水平投影面积。根据塑件 尺寸和加料腔的结构要求，初步选定加料腔的 水平投影面积为A=4500mm2= 45cm
=190 mm 凹模的深度尺寸。 Hm=(Hs+HsScp-2/3▲) =8+8×0.8%-1/3×0.22
=9 mm
③凹模加料腔尺寸计算
制品体积计算。根据制件零件图计算制品体积为π×［（35－
16）/2］、2×156＋8×156×35π/2=112785mm3即
127cm3
考虑压缩过程中会有少量溢料（约为5%）则制品体积为140cm3。