模塊六 壓縮模設(shè)計(jì)

本文格式為Word版，下載可任意編輯——模塊六壓縮模設(shè)計(jì)第六章壓縮模具設(shè)計(jì)

第一節(jié)壓縮模的結(jié)構(gòu)組成及類(lèi)型

一、壓塑模具的基本結(jié)構(gòu)

典型的壓縮模具結(jié)構(gòu)如圖6－1所示，它可分為固定于壓力機(jī)上工作臺(tái)的上模和下工作臺(tái)的下模兩大部分，兩大部分靠導(dǎo)柱導(dǎo)向開(kāi)合。其工作原理為加料前先將側(cè)型芯復(fù)位，加料合模后，熱固性塑料在加料腔和型腔中受熱受壓，成為熔融狀態(tài)而充滿(mǎn)型腔，固化成型后開(kāi)模。開(kāi)模時(shí)，上工作臺(tái)上移，上凸模3脫離下模一段距離，側(cè)型芯18用手工將其抽出，下液壓缸工作，推板15推動(dòng)推桿11將塑件1推出模外。側(cè)型芯復(fù)位后加料，接著又開(kāi)始下一個(gè)壓縮成型循環(huán)。一般根據(jù)模具中各零件所起的作用，可將壓縮模具細(xì)分為以下幾個(gè)基本組成部分。1.型腔

型腔是直接成型制品的部位，加料時(shí)與加料腔一同起裝料作用。圖6－1中的模具型腔由上凸模3、下凸模8、型芯7和凹模4等組成。2.加料腔

圖6—1中指凹模4的上半部，圖中為凹模斷面尺寸擴(kuò)大的部分，由于塑料與塑件相比具有較大的比容，塑件成型前單靠型腔往往無(wú)法容納全部原料，因此在型腔之上設(shè)有一段加料腔。3.導(dǎo)向機(jī)構(gòu)

圖6—1中由布置在模具上周邊的四根導(dǎo)柱6和導(dǎo)套9組成。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)用來(lái)保證上下模合模的對(duì)中性。為了保證推出機(jī)構(gòu)上下運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，該模具在下模座板14上設(shè)有兩根推板導(dǎo)柱，在推板上還設(shè)有推板導(dǎo)套。4.側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)

在成型帶有側(cè)向凹凸或側(cè)孔的塑件時(shí)，模具必需設(shè)有各種側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)，塑件方能脫出，圖6—1中的塑件有一側(cè)孔，在推出之前用手動(dòng)絲杠抽出側(cè)型芯18。5.脫模機(jī)構(gòu)

固定式壓縮模在模具上必需有脫模機(jī)構(gòu)，圖6—1中的脫模機(jī)構(gòu)由推板15、推桿固定板17、推桿11等零件組成。6.加熱系統(tǒng)

熱固性塑料壓塑成型需在較高的溫度下進(jìn)行，因此模具必需加熱。圖6－1中加熱板5、10的圓孔中插入電加熱棒分別對(duì)上凸模、下凸模和凹模加熱。在壓縮成型熱塑性塑料時(shí)，在型腔周邊開(kāi)設(shè)溫度控制通道，在塑化和定型階段，分別通入蒸汽進(jìn)行加熱或通入冷水進(jìn)行冷卻。

圖6—1壓縮模結(jié)構(gòu)

1—上模座板;2—螺釘;3—上凸模;4—加料腔（凹模）;5、10—加熱板;6—導(dǎo)柱;7—型芯;8—下凸模;9—導(dǎo)套;11—推桿;12—支承釘;13—墊塊;14—下模座板;15—推板;16—拉桿;

17—推桿固定板;18—側(cè)型芯;19—型腔固定板;20—承壓板

二、壓縮模具類(lèi)型

壓縮模的分類(lèi)方法好多，可按分型面特征分類(lèi)，可按模具在液壓機(jī)上的固定方式分類(lèi)，也可按模具加料室的形式進(jìn)行分類(lèi)。下面就其中的幾種形式進(jìn)行介紹。1.按分型面特征分類(lèi)（1）水平分型面壓縮模具

一個(gè)水平分型面的溢式壓縮模具如圖6－2（a）所示，兩個(gè)水平分型面的不溢式壓縮模具如下圖。

（2）垂直分型面的壓縮模具

垂直分型面的半溢式壓縮模具如圖6－26－2（b）所示。

（a）(b)(c)

圖6—2按分型面特征分類(lèi)

1—型芯2—凸模3—截錐形凹模（兩半）4—模套

2.按模具在液壓機(jī)上的固定方式分類(lèi)（1）移動(dòng)式壓縮模具

移動(dòng)式壓縮模具如圖6-3所示。模具的特點(diǎn)是：模具不固定在液壓機(jī)上，成型后將模具移出液壓機(jī)，用卸模專(zhuān)用工具（如卸模架）開(kāi)模，先抽出側(cè)型芯，再取出塑件。在清理加料室后，將模具重新組合好，然后放入液壓機(jī)內(nèi)再進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)的壓縮成型。其模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造周期短。但因加料、開(kāi)模、取件等工序均為手工操作，模具易磨損，勞動(dòng)強(qiáng)度大，模具重量一般不宜超過(guò)20kg。它適合于壓縮成型批量不大的中小型塑件，以及形狀較繁雜、嵌件較多、加料困難及帶有螺紋的塑件。

圖6－3移動(dòng)式壓縮模圖

1－凸模（上模）;2－導(dǎo)柱;3－凹模（加料室）;4—型芯;5—下凸模;6、7－側(cè)型芯;8－凹模拼塊

（2）半固定式壓縮模

模具的特點(diǎn)是：開(kāi)合模在機(jī)內(nèi)進(jìn)行，一般將上模固定在液壓機(jī)上，下模可沿導(dǎo)軌（下模增設(shè)一組導(dǎo)軌，將工作臺(tái)接長(zhǎng)。裝料時(shí)把下模沿導(dǎo)軌拉出，壓縮時(shí)推進(jìn)、定位）移動(dòng)，用定位塊定位。脫模時(shí)，可以在裝料位置上用卸模架或其他卸模工具脫出制品。該結(jié)構(gòu)便于安放嵌件和加料，可減小勞動(dòng)強(qiáng)度。當(dāng)移動(dòng)式模具過(guò)重或嵌件較多時(shí)，為便于操作，可采用此類(lèi)模具。

（3）固定式壓縮模具

固定式壓縮模具如圖6—1所示。模具的特點(diǎn)是：上模連同加熱器板固定在普通液壓機(jī)的動(dòng)梁上，下模固定在工作臺(tái)上。脫模時(shí)，由液壓機(jī)的下推桿通過(guò)推出機(jī)構(gòu)將制品推出。由于開(kāi)模、合模、脫模等工序均在液壓機(jī)內(nèi)進(jìn)行，故生產(chǎn)率高、操作簡(jiǎn)單、勞動(dòng)強(qiáng)度小、模具壽命長(zhǎng)，但結(jié)構(gòu)繁雜、成本高，且安放嵌件不便利。此類(lèi)模具適用于成型批量較大或尺寸較大的塑件。

3.按模具加料室的形式分類(lèi)（1）溢式壓縮模具

溢式壓縮模具如圖6-4所示。這種模具沒(méi)有單獨(dú)的加料腔，型腔就是加料腔，型腔的高度h約等于塑件的高度。模具工作時(shí)，由于凸凹模之間無(wú)協(xié)同部分，完全靠導(dǎo)柱定位，故加壓后多余的塑料會(huì)從分型面溢出成為飛邊。環(huán)行面是擠壓面，其寬度B比較窄，以減薄塑件的飛邊。合模時(shí)原料受壓縮，合模到終點(diǎn)時(shí)擠壓面才完全密合。因此塑件密度往往較低，強(qiáng)度等力學(xué)性能不高。特別是假使模具閉合太快，會(huì)造成溢料量增加，既浪費(fèi)原料，又降低了制品密度。

溢式壓縮模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉、耐用（凸凹模間無(wú)摩檫），塑件易取出，尋?？捎脡嚎s空氣吹出塑件。對(duì)加料量的精度要求不高，加料量一般稍大于塑件重量的5%~9%，常用預(yù)壓型坯進(jìn)行壓縮成型，適用于壓縮成型厚度不大、尺寸小和形狀簡(jiǎn)單的塑件。

圖6－4溢式壓縮模

（2）半溢式壓縮模具

半溢式壓縮模具如圖6—5所示。模具在型腔上方設(shè)一截面尺寸大于塑件尺寸的加料腔，凸模與加料腔呈間隙協(xié)同，加料腔與型腔分界處有一環(huán)行擠壓面，其寬度約4－5mm，凸模下壓到擠壓面接觸為止，在每個(gè)循環(huán)壓制中加料量稍有過(guò)量，過(guò)剩的原料可通過(guò)協(xié)同間隙或從凸模上專(zhuān)門(mén)開(kāi)出的溢料槽中排出。溢料速度可通過(guò)間隙大小和溢料槽數(shù)目進(jìn)行調(diào)理，其塑件的緊湊程度比溢式壓縮模具好。

半溢式壓縮模具操作便利，加料時(shí)只需簡(jiǎn)單的按體積計(jì)量，而制品的高度尺寸由型腔高度h決定，可達(dá)到每?；疽恢?，它主要用于粉狀塑料的壓縮成型。此外，由于加料腔尺寸較塑件截面大，凸模不沿著模具型腔側(cè)壁摩檫，不劃傷型腔側(cè)壁表面，因此塑件推出時(shí)不會(huì)損傷塑件外表面。用它成型帶有小嵌件的塑件比用溢式壓縮模具好，由于后者常需用預(yù)壓物壓縮成型，簡(jiǎn)單引起嵌件破碎。

圖6－5半溢式壓縮模圖6—6不溢式壓縮模

（3）不溢式壓縮模具

不溢式壓縮模具如圖6－6所示。這種模具型腔較深，加料腔為型腔上部截面的延續(xù)，無(wú)擠壓面。凸模與加料腔有較高精度的間隙協(xié)同，故塑件徑向壁厚尺寸精度較高。理論上液壓機(jī)所施的壓力將全部作用到塑件上，塑件的密度高；塑料的溢出量很少，使塑件在垂直方向上形成很薄的飛邊，這些飛邊簡(jiǎn)單被去除。協(xié)同高度不宜過(guò)大，不協(xié)同部分可以如圖6-6所示將凸模上部截面減小，也可將凹模對(duì)應(yīng)部分尺寸逐漸增大而形成15－20的錐面。

不溢式壓縮模具由于塑料的溢出量極少，因此加料量的多少直接影響著塑件的高度尺寸，每模加料都必需確鑿稱(chēng)量，所以塑件高度尺寸精度不宜保證，因此滾動(dòng)性好簡(jiǎn)單按體積計(jì)量的塑料一般不采用不溢式壓縮模具。另外，凸模與加料腔側(cè)壁摩檫，不可避免地會(huì)擦傷加料腔側(cè)壁，同時(shí)加料腔的尺寸與型腔截面一致，在頂出時(shí)帶有傷痕的加料腔會(huì)損傷塑件外表面。模具必需設(shè)置推出裝置，否則塑件很難取出。不溢式壓縮模具一般不設(shè)計(jì)成多型腔模具，由于加料不均衡就會(huì)造成各型腔壓力不等，而引起一些制件欠壓。

不溢式壓縮模具的最大特點(diǎn)是塑件承受壓力大，故密實(shí)性好，強(qiáng)度大，因此適用于成型形狀繁雜、壁薄和深形塑件，也適于成型滾動(dòng)性特別小、單位比壓高、比容大的塑料（如酚醛布基填料的塑料）。

其次節(jié)壓縮模具結(jié)構(gòu)形式的確定

一、塑料制品形狀與模具結(jié)構(gòu)形式的關(guān)系