模壓成型模具與液壓機(jī)

1、 5.1 概述 5.2 壓模結(jié)構(gòu)與分類(lèi) 5.3 壓模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 5.4 壓模的強(qiáng)度計(jì)算 5.5 電加熱裝置及其功率計(jì)算 5.6 液壓機(jī)目目 錄錄5.1 概述 模具作用 模壓料工藝性與模具設(shè)計(jì)的關(guān)系 制品結(jié)構(gòu)與模具設(shè)計(jì)的關(guān)系現(xiàn)代模塑產(chǎn)品的舉例：現(xiàn)代模塑產(chǎn)品的舉例： 汽車(chē)用品系列汽車(chē)用品系列 家用產(chǎn)品系列家用產(chǎn)品系列 軍工用品系列軍工用品系列 5.1.1 模具的作用模具的作用1. 模壓成型模具（簡(jiǎn)稱(chēng)壓模）：模壓成型模具（簡(jiǎn)稱(chēng)壓模）：纖維增強(qiáng)熱固性或熱塑性模壓纖維增強(qiáng)熱固性或熱塑性模壓料裝于加熱的模具型腔或加料料裝于加熱的模具型腔或加料室內(nèi)，模具在液壓機(jī)上閉合并室內(nèi)，模具在液壓機(jī)上閉合并加壓。型腔內(nèi)模

2、壓料在溫度和加壓。型腔內(nèi)模壓料在溫度和壓力作用下熔融并充滿(mǎn)模具型壓力作用下熔融并充滿(mǎn)模具型腔，進(jìn)而發(fā)生聚合反應(yīng)使之固腔，進(jìn)而發(fā)生聚合反應(yīng)使之固化成型，變成所需的模壓制品?；尚?，變成所需的模壓制品。這類(lèi)模具稱(chēng)為壓模。這類(lèi)模具稱(chēng)為壓模。熱塑性材料模壓成型動(dòng)畫(huà)演示熱塑性材料模壓成型動(dòng)畫(huà)演示模具是模壓成型的主要工藝裝備，對(duì)模具的主要要求模具是模壓成型的主要工藝裝備，對(duì)模具的主要要求是：是：（1）能承受）能承受2080MPa的高壓；的高壓；（2）能制造出形狀、尺寸精度、表觀物理與機(jī)械）能制造出形狀、尺寸精度、表觀物理與機(jī)械性能等均能滿(mǎn)足使用要求的模壓制品；性能等均能滿(mǎn)足使用要求的模壓制品；（3）要求模

3、具結(jié)構(gòu)合理、制造容易，操作方便，）要求模具結(jié)構(gòu)合理、制造容易，操作方便，造價(jià)低廉。造價(jià)低廉。2. 模具的主要要求模具的主要要求3. 影響模壓制品質(zhì)量的兩個(gè)重要因素影響模壓制品質(zhì)量的兩個(gè)重要因素(1) 模壓工藝制度模壓工藝制度(2) 模具模具4. 模壓成型模具設(shè)計(jì)應(yīng)考慮因素和注意的問(wèn)題模壓成型模具設(shè)計(jì)應(yīng)考慮因素和注意的問(wèn)題(1)復(fù)合材料的物理機(jī)械性能；復(fù)合材料的物理機(jī)械性能；(2)模壓料的成型工藝性；模壓料的成型工藝性；(3)制品在成型后的收縮率及各向收縮率差異；制品在成型后的收縮率及各向收縮率差異；(4)制品及模具形狀應(yīng)有利于物料充分流動(dòng)、排氣；制品及模具形狀應(yīng)有利于物料充分流動(dòng)、排氣；(5)

4、模具的結(jié)構(gòu)及加熱裝置有利于對(duì)模壓料進(jìn)行快速、模具的結(jié)構(gòu)及加熱裝置有利于對(duì)模壓料進(jìn)行快速、高效、均勻、穩(wěn)定的加熱；高效、均勻、穩(wěn)定的加熱；(6)在滿(mǎn)足使用要求前提下應(yīng)盡量簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)及制在滿(mǎn)足使用要求前提下應(yīng)盡量簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)及制造工藝。造工藝。5.1.2 5.1.2 模壓料工藝性與模具設(shè)計(jì)的關(guān)系模壓料工藝性與模具設(shè)計(jì)的關(guān)系影響制品收縮的因素有模壓料性質(zhì)、制品結(jié)構(gòu)、模影響制品收縮的因素有模壓料性質(zhì)、制品結(jié)構(gòu)、模具結(jié)構(gòu)、模壓工藝等方面。具結(jié)構(gòu)、模壓工藝等方面。模具結(jié)構(gòu)對(duì)收縮量的影響：模具結(jié)構(gòu)對(duì)收縮量的影響：（1）截面的均勻性；）截面的均勻性；（2）嵌件；）嵌件；（3）形狀復(fù)雜性；）形狀復(fù)雜性；（4）

5、制件方向性）制件方向性5.1.3 5.1.3 制品結(jié)構(gòu)與模具設(shè)計(jì)的關(guān)系制品結(jié)構(gòu)與模具設(shè)計(jì)的關(guān)系1. 出模斜度（出模斜度（draft angle）制品的內(nèi)外表面沿脫模方向的傾斜角度。制品的內(nèi)外表面沿脫模方向的傾斜角度。作用：一定的拔模斜度既能保證制品順利出模作用：一定的拔模斜度既能保證制品順利出模,又能起又能起到側(cè)向加壓的作用。到側(cè)向加壓的作用。出模斜度所取數(shù)值必須在制造公差范圍內(nèi)，而所取出模斜度所取數(shù)值必須在制造公差范圍內(nèi)，而所取斜度的方向，對(duì)軸來(lái)講應(yīng)保證大端斜度向小的方向斜度的方向，對(duì)軸來(lái)講應(yīng)保證大端斜度向小的方向取，取， 對(duì)孔來(lái)講應(yīng)保證小端斜度向大的方向取。如對(duì)孔來(lái)講應(yīng)保證小端斜度向大的方

6、向取。如圖所示。圖所示。脫模斜度脫模斜度制件上所取斜度的大小與制品性質(zhì)、收縮率大小、制件上所取斜度的大小與制品性質(zhì)、收縮率大小、制件的壁厚和幾何形狀有關(guān)，亦隨制件的深度不同制件的壁厚和幾何形狀有關(guān)，亦隨制件的深度不同而改變。型芯長(zhǎng)度及型腔深度越大，斜度應(yīng)適當(dāng)縮而改變。型芯長(zhǎng)度及型腔深度越大，斜度應(yīng)適當(dāng)縮小，反之則大。一般最小斜度為小，反之則大。一般最小斜度為15 ，通常取，通常取11.5 。脫模斜度脫模斜度脫模斜度添加脫模斜度添加總之，選取出模斜度既要考慮脫模方便，又要考總之，選取出模斜度既要考慮脫模方便，又要考慮塑件尺寸的公差要求，在滿(mǎn)足塑件尺寸公差要慮塑件尺寸的公差要求，在滿(mǎn)足塑件尺寸公差

7、要求的前提下、出模斜度可以取得大些，這樣有利求的前提下、出模斜度可以取得大些，這樣有利于脫模。于脫模。2. 壁厚壁厚(wall thickness)在保證成型和使用條件下，要求有均勻的截面和在保證成型和使用條件下，要求有均勻的截面和最小的壁厚，以得到快速、完全的固化。最小的壁厚，以得到快速、完全的固化。模壓件壁厚對(duì)其質(zhì)量影響很大。模壓件壁厚的最小尺模壓件壁厚對(duì)其質(zhì)量影響很大。模壓件壁厚的最小尺寸應(yīng)滿(mǎn)足如下要求：具有足夠的使用剛度和強(qiáng)度；能寸應(yīng)滿(mǎn)足如下要求：具有足夠的使用剛度和強(qiáng)度；能承受脫模機(jī)構(gòu)的沖擊和震動(dòng)；裝配時(shí)能承受緊固力。承受脫模機(jī)構(gòu)的沖擊和震動(dòng)；裝配時(shí)能承受緊固力。在可能的條件下，常將

8、厚的部分挖空，使壁厚盡在可能的條件下，常將厚的部分挖空，使壁厚盡量均勻一致；若結(jié)構(gòu)要求有不同壁厚時(shí)，其比例量均勻一致；若結(jié)構(gòu)要求有不同壁厚時(shí)，其比例不超過(guò)不超過(guò)1：4。熱固性模壓料制品的厚度一般控制在熱固性模壓料制品的厚度一般控制在16mm，最大不得超過(guò)最大不得超過(guò)13mm。熱塑性模壓料應(yīng)盡可能控。熱塑性模壓料應(yīng)盡可能控制在制在24mm之間。之間。3. 加強(qiáng)筋加強(qiáng)筋作用：在不增加整個(gè)制品厚度的條件下，增強(qiáng)制作用：在不增加整個(gè)制品厚度的條件下，增強(qiáng)制品的剛度和強(qiáng)度，并可避免由于模壓料固化收縮品的剛度和強(qiáng)度，并可避免由于模壓料固化收縮產(chǎn)生的變形翹曲。產(chǎn)生的變形翹曲。注：筋的每側(cè)都應(yīng)有注：筋的每側(cè)都

9、應(yīng)有1斜度和斜度和3mm以上的過(guò)渡半以上的過(guò)渡半徑。徑。設(shè)計(jì)加強(qiáng)筋時(shí)，必須考慮加強(qiáng)筋的布置以減小因壁設(shè)計(jì)加強(qiáng)筋時(shí)，必須考慮加強(qiáng)筋的布置以減小因壁厚不均而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，或由于模壓料局部集中而厚不均而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，或由于模壓料局部集中而產(chǎn)生縮孔、氣泡。而且，加強(qiáng)筋底部的寬度應(yīng)當(dāng)比產(chǎn)生縮孔、氣泡。而且，加強(qiáng)筋底部的寬度應(yīng)當(dāng)比它所附著的壁厚小。它所附著的壁厚小。加強(qiáng)筋以設(shè)計(jì)得短一些多一些為好。加強(qiáng)筋之間加強(qiáng)筋以設(shè)計(jì)得短一些多一些為好。加強(qiáng)筋之間中心距離不應(yīng)小于中心距離不應(yīng)小于2b。加強(qiáng)筋的端面不應(yīng)與支承。加強(qiáng)筋的端面不應(yīng)與支承面相平，至少應(yīng)低于支承面面相平，至少應(yīng)低于支承面0.5mm，如圖所示。，如圖

10、所示。除了采用加強(qiáng)筋外，薄殼伏的模壓件可作成球面或拱除了采用加強(qiáng)筋外，薄殼伏的模壓件可作成球面或拱曲面，這樣可以有效地增加剛性和減少變形，如圖所曲面，這樣可以有效地增加剛性和減少變形，如圖所示。示。容器底和蓋的增強(qiáng)容器底和蓋的增強(qiáng)對(duì)于薄壁容器的邊緣，可按如圖所示設(shè)計(jì)來(lái)增加剛性對(duì)于薄壁容器的邊緣，可按如圖所示設(shè)計(jì)來(lái)增加剛性和減小變形。和減小變形。容器邊緣的增強(qiáng)容器邊緣的增強(qiáng)4. 圓角和邊緣修飾圓角和邊緣修飾模壓件除了使用上要求采用尖角或者由于不能成型模壓件除了使用上要求采用尖角或者由于不能成型出圓角之處外，應(yīng)盡可能采用圓角。出圓角之處外，應(yīng)盡可能采用圓角。模壓件的邊緣和邊角帶有圓角，可以增加模壓

11、件模壓件的邊緣和邊角帶有圓角，可以增加模壓件某部位或整個(gè)模壓件的機(jī)械強(qiáng)度；使模壓料在模某部位或整個(gè)模壓件的機(jī)械強(qiáng)度；使模壓料在模具中易流動(dòng)；有利于模壓件的頂出；使模具成型具中易流動(dòng)；有利于模壓件的頂出；使模具成型零零件加強(qiáng)并可排除模具成型零件熱處理或使用時(shí)可件加強(qiáng)并可排除模具成型零件熱處理或使用時(shí)可能產(chǎn)生的應(yīng)力集中。能產(chǎn)生的應(yīng)力集中。原因：原因：應(yīng)力集中系數(shù)與圓角半徑關(guān)系應(yīng)力集中系數(shù)與圓角半徑關(guān)系從圖可以看出，當(dāng)內(nèi)圓角半徑小于厚度的從圖可以看出，當(dāng)內(nèi)圓角半徑小于厚度的1/4時(shí)應(yīng)力集時(shí)應(yīng)力集中表現(xiàn)很明顯，而當(dāng)采用大于厚度的中表現(xiàn)很明顯，而當(dāng)采用大于厚度的3/4半徑時(shí)對(duì)進(jìn)一半徑時(shí)對(duì)進(jìn)一步減小應(yīng)力集

12、中效果并不明顯。因此，理想的內(nèi)圓角步減小應(yīng)力集中效果并不明顯。因此，理想的內(nèi)圓角半徑應(yīng)大于四分之一壁厚。半徑應(yīng)大于四分之一壁厚。RTR/T00.2 0.40.60.81.0 1.21.41.01.52.02.53.0在兩部位交接處的外角上采用圓弧過(guò)渡能進(jìn)一步減在兩部位交接處的外角上采用圓弧過(guò)渡能進(jìn)一步減少應(yīng)力的集中，如圖所示。少應(yīng)力的集中，如圖所示。圓弧過(guò)渡圓弧過(guò)渡5. 孔孔常見(jiàn)的孔有通孔、盲孔、形狀復(fù)雜的孔、螺紋孔等。常見(jiàn)的孔有通孔、盲孔、形狀復(fù)雜的孔、螺紋孔等。對(duì)于模壓件上的各種孔，盡可能設(shè)置在最不易削弱模對(duì)于模壓件上的各種孔，盡可能設(shè)置在最不易削弱模壓件強(qiáng)度的地方。在孔之間以及孔與邊壁之

13、間均應(yīng)留壓件強(qiáng)度的地方。在孔之間以及孔與邊壁之間均應(yīng)留有足夠距離，孔與邊緣最小距離不應(yīng)小于該孔的直徑。有足夠距離，孔與邊緣最小距離不應(yīng)小于該孔的直徑。如圖所示。如圖所示。(a)錯(cuò)誤的錯(cuò)誤的(b)正確的正確的孔與邊緣最小距離孔與邊緣最小距離模壓件孔的成型，即模具（型芯）的設(shè)計(jì)如下：模壓件孔的成型，即模具（型芯）的設(shè)計(jì)如下：（1）通孔或不通孔）通孔或不通孔(盲孔盲孔)成型時(shí)可直接完成。通孔成成型時(shí)可直接完成。通孔成型型芯也可以在中間對(duì)接。如圖所示。型型芯也可以在中間對(duì)接。如圖所示。對(duì)接型芯成型孔對(duì)接型芯成型孔（2）太深的孔采用先成型一部分，另一部分由機(jī)械加）太深的孔采用先成型一部分，另一部分由機(jī)械

14、加工完成。工完成。（3）直徑?。┲睆叫?如如d1.5mm)而深的孔，且中心距離要而深的孔，且中心距離要求精度高的，應(yīng)以鉆孔為宜。求精度高的，應(yīng)以鉆孔為宜。（4）對(duì)于斜孔或形狀復(fù)雜的孔可采用拼合的型芯）對(duì)于斜孔或形狀復(fù)雜的孔可采用拼合的型芯來(lái)成型，避免抽側(cè)型芯。來(lái)成型，避免抽側(cè)型芯。6. 金屬嵌件金屬嵌件模塑在模壓件里的金屬件稱(chēng)為金屬嵌件。模塑在模壓件里的金屬件稱(chēng)為金屬嵌件。作用：提高制品的強(qiáng)度、硬度、耐磨性、導(dǎo)電性等，作用：提高制品的強(qiáng)度、硬度、耐磨性、導(dǎo)電性等，以滿(mǎn)足使用要求；彌補(bǔ)因模壓件結(jié)構(gòu)、工藝性的不足以滿(mǎn)足使用要求；彌補(bǔ)因模壓件結(jié)構(gòu)、工藝性的不足而帶來(lái)的缺陷；提高制品尺寸的穩(wěn)定性和制造

15、精度、而帶來(lái)的缺陷；提高制品尺寸的穩(wěn)定性和制造精度、降低材料消耗。降低材料消耗。為達(dá)到嵌件與塑件牢固地結(jié)合成一整體，可采用多為達(dá)到嵌件與塑件牢固地結(jié)合成一整體，可采用多種方法。主要有預(yù)埋嵌入法和成型后嵌入法。種方法。主要有預(yù)埋嵌入法和成型后嵌入法。5.2 壓模結(jié)構(gòu)與分類(lèi) 壓模結(jié)構(gòu) 壓模分類(lèi)壓模機(jī)壓模機(jī)一、一、壓模結(jié)構(gòu)1. 型腔型腔2. 加料室加料室3. 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)4. 側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)5. 脫模機(jī)構(gòu)脫模機(jī)構(gòu)6. 加熱系統(tǒng)加熱系統(tǒng)移動(dòng)壓縮模卸模架開(kāi)模移動(dòng)壓縮模卸模架開(kāi)模模具零部件及作用模具零部件及作用二、壓模分類(lèi)二、壓模分類(lèi)1. 按模具在壓機(jī)上固定方式分類(lèi)按模具在壓機(jī)上固定

16、方式分類(lèi)(1) 移動(dòng)式模具（機(jī)外裝卸模具）移動(dòng)式模具（機(jī)外裝卸模具）這種模具適用于成型內(nèi)部具有這種模具適用于成型內(nèi)部具有很多嵌件、螺紋孔及旁側(cè)孔的很多嵌件、螺紋孔及旁側(cè)孔的制品、新產(chǎn)品試制以及采用固制品、新產(chǎn)品試制以及采用固定式模具加料不方便等情況。定式模具加料不方便等情況。 這種模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造周期這種模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造周期短，造價(jià)低，但操作勞動(dòng)強(qiáng)度短，造價(jià)低，但操作勞動(dòng)強(qiáng)度大，且生產(chǎn)率低，模具尺寸及大，且生產(chǎn)率低，模具尺寸及質(zhì)量都不宜過(guò)大質(zhì)量都不宜過(guò)大 。(2) 固定式模具（固裝在壓機(jī)上）固定式模具（固裝在壓機(jī)上）本身帶有加熱裝置。優(yōu)點(diǎn)：使用方便，生產(chǎn)效率本身帶有加熱裝置。優(yōu)點(diǎn)：使用方便

17、，生產(chǎn)效率高，勞動(dòng)強(qiáng)度小，模具使用壽命長(zhǎng)，適用于批高，勞動(dòng)強(qiáng)度小，模具使用壽命長(zhǎng)，適用于批量、尺寸大的制品生產(chǎn)。量、尺寸大的制品生產(chǎn)。缺點(diǎn)：模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)高，且安裝嵌件不方缺點(diǎn)：模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)高，且安裝嵌件不方便。便。(3) 半固定式模具半固定式模具 動(dòng)畫(huà)演示動(dòng)畫(huà)演示陰模做成可移動(dòng)式，陽(yáng)模固定在壓機(jī)上。陰模做成可移動(dòng)式，陽(yáng)模固定在壓機(jī)上。二、按分型面特征分類(lèi)二、按分型面特征分類(lèi)主要分為水平分型面、垂直分型面、復(fù)合分型面。主要分為水平分型面、垂直分型面、復(fù)合分型面。分型面是為了將已成型好的塑件從模具型腔內(nèi)分型面是為了將已成型好的塑件從模具型腔內(nèi)取出或?yàn)闈M(mǎn)足安放嵌件及排氣等成型的需要，取出

18、或?yàn)闈M(mǎn)足安放嵌件及排氣等成型的需要，根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)，將直接成型塑件的那一部分根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)，將直接成型塑件的那一部分模具分成若干部分的接觸面。模具分成若干部分的接觸面。1. 水平分型面水平分型面即模具分型面平行于壓機(jī)工作臺(tái)面即模具分型面平行于壓機(jī)工作臺(tái)面(或垂直于機(jī)床的工或垂直于機(jī)床的工作壓力方向）。它又分為：作壓力方向）。它又分為：（1）一個(gè)水平分型面的壓模）一個(gè)水平分型面的壓模 分型面將壓模分成陽(yáng)模和陰模兩部分。如圖所示。分型面將壓模分成陽(yáng)模和陰模兩部分。如圖所示。（2）兩個(gè)水平分型面的壓模）兩個(gè)水平分型面的壓模 兩個(gè)分型面將壓模分成陽(yáng)模，陰模和模套三部分。如兩個(gè)分型面將壓模分成陽(yáng)模，陰模

19、和模套三部分。如圖所示。圖所示。這種結(jié)構(gòu)的特征是沒(méi)有頂出器，通常用于移動(dòng)式壓這種結(jié)構(gòu)的特征是沒(méi)有頂出器，通常用于移動(dòng)式壓模中。模中。（2）垂直分型面）垂直分型面模具的分型面垂直于壓機(jī)的工作臺(tái)面模具的分型面垂直于壓機(jī)的工作臺(tái)面(或平行于機(jī)或平行于機(jī)床的工作壓力方向床的工作壓力方向)。垂直分型面壓模用于成型線圈骨架類(lèi)型的塑件，垂直分型面壓模用于成型線圈骨架類(lèi)型的塑件，由兩半或數(shù)半組成的外形為楔形或截錐形陰模，由兩半或數(shù)半組成的外形為楔形或截錐形陰模，裝在模套裝在模套4中，如圖所示。中，如圖所示。垂直分型面半閉合式壓模垂直分型面半閉合式壓模1型芯；型芯；2陽(yáng)模；陽(yáng)模；3截錐形陰模截錐形陰模(兩半）兩

20、半）4模套模套1234（3）復(fù)合分型面）復(fù)合分型面另外，還有多層分型面壓模。這種模具有兩個(gè)另外，還有多層分型面壓模。這種模具有兩個(gè)以上的分型而，垂直以上的分型而，垂直(或平行或平行)于壓機(jī)的工作壓力于壓機(jī)的工作壓力方向，將模具分成數(shù)個(gè)部分。多層水平分型面方向，將模具分成數(shù)個(gè)部分。多層水平分型面壓模，每一層板都成型塑件的某一部分，壓模壓模，每一層板都成型塑件的某一部分，壓模板間的相互定位是由導(dǎo)柱來(lái)實(shí)現(xiàn)的。這種結(jié)構(gòu)板間的相互定位是由導(dǎo)柱來(lái)實(shí)現(xiàn)的。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是壓模易于制造的優(yōu)點(diǎn)是壓模易于制造(在淬火后各板可磨光在淬火后各板可磨光)，適于平的和薄的有嵌件塑件，且嵌件固定方便。適于平的和薄的有嵌件塑

21、件，且嵌件固定方便。移動(dòng)式和固定式的多層分模面的鑄壓模，工業(yè)移動(dòng)式和固定式的多層分模面的鑄壓模，工業(yè)上應(yīng)用極廣。上應(yīng)用極廣。三、按上、下模配合結(jié)構(gòu)特征分類(lèi)三、按上、下模配合結(jié)構(gòu)特征分類(lèi)1. 溢式壓模（敞開(kāi)式）溢式壓模（敞開(kāi)式）特點(diǎn)：特點(diǎn)：(1) 無(wú)加料室；無(wú)加料室；(2) 模腔總高度模腔總高度A約等于約等于制件高度。制件高度。(3) 環(huán)形面環(huán)形面B是擠壓面。是擠壓面。(4) 制品密度較低，力學(xué)制品密度較低，力學(xué)性能不高；性能不高；(5) 凸模與凹模無(wú)配合，凸模與凹模無(wú)配合，模壓料易溢出；模壓料易溢出；(6) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易脫模，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易脫模，安裝嵌件方便。安裝嵌件方便。注：不適合用高壓縮比的

22、模壓料；注：不適合用高壓縮比的模壓料；不適于成型薄壁和壁厚均勻性要不適于成型薄壁和壁厚均勻性要求很高的制品。求很高的制品。演示演示溢式模具適于壓制扁平的盤(pán)形制件，特別是對(duì)溢式模具適于壓制扁平的盤(pán)形制件，特別是對(duì)強(qiáng)度和尺寸無(wú)嚴(yán)格要求的制品。不適合于成型強(qiáng)度和尺寸無(wú)嚴(yán)格要求的制品。不適合于成型薄壁和壁厚均勻性要求很高的制品。薄壁和壁厚均勻性要求很高的制品。2. 不溢式壓模（密閉式）不溢式壓模（密閉式）特點(diǎn)特點(diǎn):(1) 無(wú)擠壓面，模壓料的溢出量少無(wú)擠壓面，模壓料的溢出量少(2) 制品受力大，密實(shí)性好，機(jī)械制品受力大，密實(shí)性好，機(jī)械強(qiáng)度高強(qiáng)度高(3) 加料量必須準(zhǔn)確稱(chēng)量；加料量必須準(zhǔn)確稱(chēng)量；(4) 凸

23、模與加料室邊壁摩擦，邊壁凸模與加料室邊壁摩擦，邊壁易損傷，在頂出時(shí)損傷制品外易損傷，在頂出時(shí)損傷制品外表面。表面。注：適于壓制形狀復(fù)雜、薄壁、長(zhǎng)流程和深形制品；也適于注：適于壓制形狀復(fù)雜、薄壁、長(zhǎng)流程和深形制品；也適于壓制流動(dòng)性小、單位比壓高、比容大的模壓料。壓制流動(dòng)性小、單位比壓高、比容大的模壓料。動(dòng)畫(huà)演示動(dòng)畫(huà)演示3. 半溢式壓模半溢式壓模特點(diǎn)：特點(diǎn)：(1) 在型腔上另有一斷面尺寸大于制在型腔上另有一斷面尺寸大于制件斷面尺寸的加料室；件斷面尺寸的加料室；(2) 有擠壓面；有擠壓面；(3) 制品密實(shí)性比溢式好；制品密實(shí)性比溢式好；(4) 操作方便；操作方便；(5) 頂出時(shí)不會(huì)損傷制品外表面。頂

24、出時(shí)不會(huì)損傷制品外表面。注：更適用于帶有小嵌件注：更適用于帶有小嵌件的制品。的制品。5.3 壓模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 型腔總體設(shè)計(jì) 壓模成型型腔配合形式 壓模設(shè)計(jì)一、一、型腔總體設(shè)計(jì)(1) 有利于壓力傳遞。有利于壓力傳遞。應(yīng)避免在加壓過(guò)程中壓力傳遞距離太長(zhǎng)，造成壓力損失太大。應(yīng)避免在加壓過(guò)程中壓力傳遞距離太長(zhǎng)，造成壓力損失太大。1. 模壓件在模具內(nèi)施壓方向的選定模壓件在模具內(nèi)施壓方向的選定有利于傳遞壓力的施壓方向有利于傳遞壓力的施壓方向壓縮模加壓方向壓縮模加壓方向1壓縮模加壓方向壓縮模加壓方向2壓縮模加壓方向壓縮模加壓方向3壓縮模加壓方向壓縮模加壓方向4(2) 便于加料。便于加料。(a)(b)如圖如圖(a

25、)加料室直徑大而淺，便于加料。圖加料室直徑大而淺，便于加料。圖(b)加料室直徑加料室直徑小，深度大，不便于加料。小，深度大，不便于加料。錯(cuò)誤的加料錯(cuò)誤的加料正確的設(shè)計(jì)正確的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤加料方法錯(cuò)誤加料方法2正確加料方法正確加料方法錯(cuò)誤的加料方法錯(cuò)誤的加料方法1(3) 便于安裝和固定嵌件。便于安裝和固定嵌件。當(dāng)制件上有嵌件時(shí)，應(yīng)當(dāng)制件上有嵌件時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮將其安裝在下優(yōu)先考慮將其安裝在下模上。模上。操作方便，可利用嵌操作方便，可利用嵌件頂出制品。件頂出制品。費(fèi)事且嵌件易落下。費(fèi)事且嵌件易落下。(4) 保證凸模強(qiáng)度。保證凸模強(qiáng)度。(5) 長(zhǎng)型芯位于施壓方向。長(zhǎng)型芯位于施壓方向。(6) 保證重要尺寸精度

26、。保證重要尺寸精度。2. 分型面位置和形狀的選定分型面位置和形狀的選定分型面位置確定原則：分型面位置確定原則：(1) 應(yīng)設(shè)在制件斷面輪廓最大的地方，盡量避免采應(yīng)設(shè)在制件斷面輪廓最大的地方，盡量避免采用瓣合模和側(cè)抽模。用瓣合模和側(cè)抽模。(2) 分型面的溢料痕跡應(yīng)設(shè)在制件較隱蔽和易于修分型面的溢料痕跡應(yīng)設(shè)在制件較隱蔽和易于修整的地方。整的地方。（3）為保證關(guān)鍵部位的同心度，應(yīng)將要求同）為保證關(guān)鍵部位的同心度，應(yīng)將要求同心的尺寸同設(shè)在壓模的上?；蛳履Ｒ粋?cè)，心的尺寸同設(shè)在壓模的上?；蛳履Ｒ粋?cè)，而不應(yīng)分置于上、下模兩邊。而不應(yīng)分置于上、下模兩邊。（4）分型面的選定應(yīng)以在開(kāi)模時(shí)使制品留在下）分型面的選定應(yīng)

27、以在開(kāi)模時(shí)使制品留在下模為宜。模為宜。（5）壓模的分型面和擠壓邊緣多為水平面，）壓模的分型面和擠壓邊緣多為水平面，較少采用曲面。較少采用曲面。3. 凸模和凹模配合結(jié)構(gòu)的選定凸模和凹模配合結(jié)構(gòu)的選定溢式、不溢式和半溢式壓模的凸模和凹模配合結(jié)構(gòu)各不溢式、不溢式和半溢式壓模的凸模和凹模配合結(jié)構(gòu)各不相同，歸納起來(lái)可從以下幾個(gè)方面選擇：相同，歸納起來(lái)可從以下幾個(gè)方面選擇：(1) 考慮模壓料的特點(diǎn)：流動(dòng)性好的模壓料宜用溢考慮模壓料的特點(diǎn)：流動(dòng)性好的模壓料宜用溢式壓模；流動(dòng)性差的模壓料宜用不溢式壓模。式壓模；流動(dòng)性差的模壓料宜用不溢式壓模。（2）考慮制品形狀：高度大、形狀復(fù)雜的制件宜）考慮制品形狀：高度大、

28、形狀復(fù)雜的制件宜用不溢式壓模；壁薄、尺寸小、形狀簡(jiǎn)單、高度用不溢式壓模；壁薄、尺寸小、形狀簡(jiǎn)單、高度小的制品可用溢式壓模；中等深度的制件多數(shù)宜小的制品可用溢式壓模；中等深度的制件多數(shù)宜用半溢式壓模；考慮制件密度，不溢式最好，溢用半溢式壓模；考慮制件密度，不溢式最好，溢式最差；考慮脫模難易，溢式和半溢式都易于脫式最差；考慮脫模難易，溢式和半溢式都易于脫模，脫出時(shí)不會(huì)擦傷制品表面；考慮模具結(jié)構(gòu)，模，脫出時(shí)不會(huì)擦傷制品表面；考慮模具結(jié)構(gòu)，若復(fù)雜則宜選用溢式或半溢式壓模結(jié)構(gòu)。若復(fù)雜則宜選用溢式或半溢式壓模結(jié)構(gòu)。二、壓模成型型腔配合形式二、壓模成型型腔配合形式1. 溢式壓模配合形式溢式壓模配合形式溢式壓

29、模設(shè)有配合段，凸模與凹模在分型面水平接溢式壓模設(shè)有配合段，凸模與凹模在分型面水平接觸。觸。注：注：密合面應(yīng)光滑平整，面積也不宜太大，常常設(shè)計(jì)密合面應(yīng)光滑平整，面積也不宜太大，常常設(shè)計(jì)成寬度為成寬度為35mm擠壓面（溢料面）。擠壓面（溢料面）。2. 不溢式壓模配合形式不溢式壓模配合形式典型的配合結(jié)構(gòu)如圖所示。典型的配合結(jié)構(gòu)如圖所示。在凹凸模之間設(shè)置一定的配合間隙，一般為在凹凸模之間設(shè)置一定的配合間隙，一般為0.0250.075mm。其作用是排出氣體，并給模具的熱脹冷縮。其作用是排出氣體，并給模具的熱脹冷縮現(xiàn)象留下活動(dòng)空間。一般情況下，模壓料的流動(dòng)性好現(xiàn)象留下活動(dòng)空間。一般情況下，模壓料的流動(dòng)性好

30、時(shí)配合間隙取低位值；制品尺寸大，模壓料的流動(dòng)性時(shí)配合間隙取低位值；制品尺寸大，模壓料的流動(dòng)性差時(shí)，取高位值。差時(shí)，取高位值。凸模合凹模配合高度不宜太大，以便開(kāi)模容易。凸模合凹模配合高度不宜太大，以便開(kāi)模容易。三、壓模設(shè)計(jì)三、壓模設(shè)計(jì)1. 凹模（陰模）設(shè)計(jì)凹模（陰模）設(shè)計(jì)溢式壓模的凹模深度等于制品的高度，而不溢式壓溢式壓模的凹模深度等于制品的高度，而不溢式壓模的凹模深度等于制品的高度與加料室高度之和。模的凹模深度等于制品的高度與加料室高度之和。凹?？砂凑罩破返慕Y(jié)構(gòu)形式而采用整體式和組合式。凹模可按照制品的結(jié)構(gòu)形式而采用整體式和組合式。整體式下模整體式下模整體式凹模特點(diǎn)：結(jié)整體式凹模特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)堅(jiān)固

31、；適用于外形構(gòu)堅(jiān)固；適用于外形簡(jiǎn)單、容易機(jī)械加工簡(jiǎn)單、容易機(jī)械加工的型腔。的型腔。組合式下模組合式下模當(dāng)壓模型腔的形狀較復(fù)雜時(shí)，當(dāng)壓模型腔的形狀較復(fù)雜時(shí)，為了便于加工，可將加料室為了便于加工，可將加料室和型腔體本身作成組合式凹模。和型腔體本身作成組合式凹模。如圖模壓料很難擠入型腔和加如圖模壓料很難擠入型腔和加料室之間的接縫。料室之間的接縫。壓模的組合式凹模有整體嵌入式、局部鑲嵌式、大面壓模的組合式凹模有整體嵌入式、局部鑲嵌式、大面積鑲嵌式、四壁拼合式等。積鑲嵌式、四壁拼合式等。注意：注意：鑲嵌結(jié)構(gòu)的緊固性；鑲嵌結(jié)構(gòu)的緊固性；大面積鑲嵌四壁的凹模，塊與塊間不宜用螺釘連大面積鑲嵌四壁的凹模，塊與塊

32、間不宜用螺釘連接，而應(yīng)壓入模套中固定，或用楔形塊楔緊。接，而應(yīng)壓入模套中固定，或用楔形塊楔緊。對(duì)垂直分型面的壓模，凹?？山M合后嵌入圓錐形對(duì)垂直分型面的壓模，凹?？山M合后嵌入圓錐形模套中，凹模的垂直分型既可采用手動(dòng)模外分型，模套中，凹模的垂直分型既可采用手動(dòng)模外分型，也可機(jī)動(dòng)分型。也可機(jī)動(dòng)分型。2. 凸模設(shè)計(jì)凸模設(shè)計(jì)凸模的主要作用是將模壓料從加料室推入型腔，并傳凸模的主要作用是將模壓料從加料室推入型腔，并傳遞成型壓力至制品上，壓制成型制品內(nèi)腔及端面。遞成型壓力至制品上，壓制成型制品內(nèi)腔及端面。凸模結(jié)構(gòu)分整體式和組合式兩種。一般整體式上模凸模結(jié)構(gòu)分整體式和組合式兩種。一般整體式上模由導(dǎo)向部分、成型

33、部分和模板部分組成。它堅(jiān)固耐由導(dǎo)向部分、成型部分和模板部分組成。它堅(jiān)固耐用，但壓模用的優(yōu)質(zhì)鋼材耗量大，它適用于尺寸小、用，但壓模用的優(yōu)質(zhì)鋼材耗量大，它適用于尺寸小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的模壓制品的壓制。組合式上模用于尺寸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的模壓制品的壓制。組合式上模用于尺寸較大、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜制品的壓制。較大、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜制品的壓制。注：不溢式和半溢式凸模與加料室有一配合段，其單邊空注：不溢式和半溢式凸模與加料室有一配合段，其單邊空隙應(yīng)為隙應(yīng)為0.05mm左右，應(yīng)力求該配合段外形輪廓簡(jiǎn)單以便左右，應(yīng)力求該配合段外形輪廓簡(jiǎn)單以便于加工。于加工。上模設(shè)計(jì)的基本要求是，力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，機(jī)上模設(shè)計(jì)的基本要求是，力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，機(jī)械加

34、工性好；減少上模結(jié)構(gòu)組合，如必須組械加工性好；減少上模結(jié)構(gòu)組合，如必須組合時(shí)，則要保證其牢固穩(wěn)定；不應(yīng)把上模設(shè)合時(shí)，則要保證其牢固穩(wěn)定；不應(yīng)把上模設(shè)計(jì)為在每個(gè)壓制周期都要進(jìn)行拆卸和安裝的計(jì)為在每個(gè)壓制周期都要進(jìn)行拆卸和安裝的可卸結(jié)構(gòu)，如確實(shí)需要可拆卸，則要求其結(jié)可卸結(jié)構(gòu)，如確實(shí)需要可拆卸，則要求其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，輕便和易于操作，安裝后不能松動(dòng)構(gòu)簡(jiǎn)單，輕便和易于操作，安裝后不能松動(dòng)脫落。脫落。3. 型芯設(shè)計(jì)型芯設(shè)計(jì)當(dāng)模壓制品中帶有孔洞時(shí)，應(yīng)在壓模中設(shè)置當(dāng)模壓制品中帶有孔洞時(shí)，應(yīng)在壓模中設(shè)置相應(yīng)尺寸的型芯。型芯在壓制過(guò)程中受力不相應(yīng)尺寸的型芯。型芯在壓制過(guò)程中受力不均，易產(chǎn)生彎曲變形，特別是型芯軸線與壓

35、均，易產(chǎn)生彎曲變形，特別是型芯軸線與壓制方向垂直時(shí)。所以當(dāng)型芯為單端支撐、型制方向垂直時(shí)。所以當(dāng)型芯為單端支撐、型芯與壓制方向重合時(shí)，其長(zhǎng)徑比不應(yīng)超過(guò)芯與壓制方向重合時(shí)，其長(zhǎng)徑比不應(yīng)超過(guò)2.53；而當(dāng)型芯軸線與壓制方向垂直時(shí)，；而當(dāng)型芯軸線與壓制方向垂直時(shí)，其長(zhǎng)徑比不應(yīng)超過(guò)其長(zhǎng)徑比不應(yīng)超過(guò)1.0。當(dāng)制品中的孔洞為穿孔，且型芯軸線與壓制方向當(dāng)制品中的孔洞為穿孔，且型芯軸線與壓制方向平行，應(yīng)將型芯的長(zhǎng)度縮短平行，應(yīng)將型芯的長(zhǎng)度縮短0.050.1mm，以避，以避免型芯與凸模發(fā)生接觸而變形免型芯與凸模發(fā)生接觸而變形,如圖如圖530所示。所示。直徑較大的型芯，必須在型芯上作出擠壓邊緣。直徑較大的型芯，必

36、須在型芯上作出擠壓邊緣。當(dāng)模壓件孔較深時(shí)（孔深當(dāng)模壓件孔較深時(shí)（孔深68d），采用型芯），采用型芯伸入凸?？變?nèi)支撐的辦法。伸入凸?？變?nèi)支撐的辦法。當(dāng)模壓件孔徑當(dāng)模壓件孔徑d15mm并在制件中心時(shí)，型芯并在制件中心時(shí)，型芯還可兼作導(dǎo)向柱，此時(shí)型芯必須高于加料室還可兼作導(dǎo)向柱，此時(shí)型芯必須高于加料室68mm。成型深孔（孔深成型深孔（孔深2.5d）時(shí)可用兩端對(duì)接的成）時(shí)可用兩端對(duì)接的成型桿。型桿。在壓制件上成型內(nèi)螺紋和外螺紋的螺紋型芯在壓制件上成型內(nèi)螺紋和外螺紋的螺紋型芯和螺紋型環(huán)，以及固定螺紋嵌件時(shí)應(yīng)盡量將和螺紋型環(huán)，以及固定螺紋嵌件時(shí)應(yīng)盡量將嵌件裝在凹模內(nèi)。嵌件裝在凹模內(nèi)。4. 加料室設(shè)計(jì)加料室

37、設(shè)計(jì)加料室是存放待壓模壓料并使之預(yù)熱塑化的一加料室是存放待壓模壓料并使之預(yù)熱塑化的一個(gè)腔體。對(duì)模壓工藝來(lái)講，加料室實(shí)際上是型個(gè)腔體。對(duì)模壓工藝來(lái)講，加料室實(shí)際上是型腔開(kāi)口端的延續(xù)部分，裝料室的尺寸對(duì)模壓工腔開(kāi)口端的延續(xù)部分，裝料室的尺寸對(duì)模壓工藝是很重要的。藝是很重要的。溢式壓模不設(shè)裝料室，待壓模壓料堆放在型溢式壓模不設(shè)裝料室，待壓模壓料堆放在型腔的中部。半溢式和不溢式壓模設(shè)有裝料室。腔的中部。半溢式和不溢式壓模設(shè)有裝料室。不溢式壓模的裝料室：不溢式壓模的裝料室：半溢式壓模的裝料室半溢式壓模的裝料室液壓機(jī) 液壓機(jī)的工作原理與分類(lèi) 液壓機(jī)的性能參數(shù) 液壓機(jī)選型一、液壓機(jī)的工作原理與分類(lèi)一、液壓機(jī)

38、的工作原理與分類(lèi)1. 液壓機(jī)的工作原理液壓機(jī)的工作原理液壓機(jī)主要用于復(fù)合材料壓制成型。液壓機(jī)主要用于復(fù)合材料壓制成型。壓機(jī)從傳動(dòng)方式上可分為液壓傳動(dòng)和機(jī)械傳壓機(jī)從傳動(dòng)方式上可分為液壓傳動(dòng)和機(jī)械傳動(dòng)兩種，應(yīng)用最廣泛的是液壓機(jī)，而液壓機(jī)動(dòng)兩種，應(yīng)用最廣泛的是液壓機(jī)，而液壓機(jī)又分為水壓和油壓兩種，目前多采用油壓機(jī)。又分為水壓和油壓兩種，目前多采用油壓機(jī)。壓機(jī)的作用在于模壓工藝成型時(shí)通過(guò)壓模對(duì)模壓料施壓機(jī)的作用在于模壓工藝成型時(shí)通過(guò)壓模對(duì)模壓料施加壓力、開(kāi)閉模具和頂出制品。壓機(jī)應(yīng)操作靈活、運(yùn)加壓力、開(kāi)閉模具和頂出制品。壓機(jī)應(yīng)操作靈活、運(yùn)行可靠、升壓快、調(diào)壓方便。行可靠、升壓快、調(diào)壓方便。液壓機(jī)的工作原

39、理是流體力學(xué)中靜壓力傳遞的帕斯卡液壓機(jī)的工作原理是流體力學(xué)中靜壓力傳遞的帕斯卡定律，即定律，即在充滿(mǎn)油液的密閉容器中，直徑為在充滿(mǎn)油液的密閉容器中，直徑為d1的小活塞上加力的小活塞上加力p1，則直徑為，則直徑為d2的大活塞上產(chǎn)生的力為：的大活塞上產(chǎn)生的力為：212212ddpp這就是液壓機(jī)產(chǎn)生高壓的原理。這就是液壓機(jī)產(chǎn)生高壓的原理。示意圖示意圖密閉容器中力的傳遞密閉容器中力的傳遞油壓干斤頂原理圖油壓干斤頂原理圖1活塞活塞 2小油缸小油缸 3單單向閥向閥 4單向閥單向閥 5油箱油箱6閥門(mén)閥門(mén) 7大油缸大油缸 8柱柱塞塞液壓機(jī)的液壓傳遞系統(tǒng)由動(dòng)力機(jī)構(gòu)、控制機(jī)構(gòu)液壓機(jī)的液壓傳遞系統(tǒng)由動(dòng)力機(jī)構(gòu)、控制機(jī)

40、構(gòu)及執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。及執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。(1) 動(dòng)力機(jī)構(gòu)動(dòng)力機(jī)構(gòu)主要是油泵，一般采用容積式油泵。常用的低壓主要是油泵，一般采用容積式油泵。常用的低壓泵是齒輪泵；中壓泵可采用葉片泵；高壓泵可用泵是齒輪泵；中壓泵可采用葉片泵；高壓泵可用軸向柱塞泵。軸向柱塞泵。(2)執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)即液壓缸（油缸），包括成型壓力的主油缸和即液壓缸（油缸），包括成型壓力的主油缸和頂出制品油缸及其他輔助油缸。油缸型式多采頂出制品油缸及其他輔助油缸。油缸型式多采用活塞式及柱塞式。用活塞式及柱塞式。(3) 控制機(jī)構(gòu)控制機(jī)構(gòu)其作用：控制和調(diào)節(jié)液體介質(zhì)的壓力、流量和流其作用：控制和調(diào)節(jié)液體介質(zhì)的壓力、流量和流動(dòng)方向，以滿(mǎn)足液壓系統(tǒng)的

41、動(dòng)作和性能要求。主動(dòng)方向，以滿(mǎn)足液壓系統(tǒng)的動(dòng)作和性能要求。主要是各種閥類(lèi)，如方向控制閥、壓強(qiáng)控制閥、流要是各種閥類(lèi)，如方向控制閥、壓強(qiáng)控制閥、流量控制閥等。量控制閥等。2. 液壓機(jī)的分類(lèi)液壓機(jī)的分類(lèi)（1）按液壓機(jī)機(jī)身結(jié)構(gòu)分）按液壓機(jī)機(jī)身結(jié)構(gòu)分框架式：有上橫梁、動(dòng)橫梁、下橫梁三個(gè)梁，不采框架式：有上橫梁、動(dòng)橫梁、下橫梁三個(gè)梁，不采用四根立柱而用槽鋼等焊接成一個(gè)框架，或者整體用四根立柱而用槽鋼等焊接成一個(gè)框架，或者整體鑄造。鑄造。三梁四柱式：有上橫梁、動(dòng)橫梁、下橫梁及四根三梁四柱式：有上橫梁、動(dòng)橫梁、下橫梁及四根立柱構(gòu)成一個(gè)封閉的機(jī)身。復(fù)合材料模壓工藝中立柱構(gòu)成一個(gè)封閉的機(jī)身。復(fù)合材料模壓工藝中多采用此式。多采用此式。100t四柱液壓機(jī)四柱液壓機(jī)160t四柱液壓機(jī)四柱液壓機(jī)(2)按油缸部位和壓力方向分按油缸部位和壓力方向分上壓式：油缸在液壓機(jī)上部，動(dòng)橫梁受油缸活上壓式：油缸在液壓機(jī)上部，動(dòng)橫梁受油缸活塞推動(dòng)從上往下加壓。下橫梁作為工作臺(tái)固定塞推動(dòng)從上往下加壓。下橫梁作為工作臺(tái)固定不動(dòng)。不動(dòng)。下壓式：油缸在液壓機(jī)下部。上橫梁固定不動(dòng)，下壓式：油缸在液壓機(jī)下部。上橫梁固定不動(dòng)，而下橫梁受油缸活塞推動(dòng)從下往上加壓。壓機(jī)而下橫梁受油缸活塞推動(dòng)從下往上加壓。壓機(jī)上、下兩根橫梁，整機(jī)重心低，穩(wěn)定性好。這上、下兩根橫梁，整機(jī)重心低，穩(wěn)定性好。這類(lèi)壓機(jī)往往