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1、第 九 章 熱 固 性 塑 料 模 設(shè) 計熱 固 性 塑 料 模 具 按 成 型 方 法 來 分 ： 壓 縮 模 壓 鑄 模 熱 固 性 塑 料 注 射 模 9-1 壓 塑 （ 或 稱 壓 制 、 壓 縮 ） 模 具 教 學(xué) 目 的 學(xué) 習(xí) 塑 料 壓 制 模 具 的 結(jié) 構(gòu) 與 設(shè) 計 原 則 。 教 學(xué) 要 求（ 1） 掌 握 壓 制 模 具 的 結(jié) 構(gòu) 組 成 ；（ 2） 掌 握 壓 制 模 具 各 部 件 的 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計 及相 關(guān) 要 求 。 （ 按 需 ）一 .概 述1.壓 塑 成 型 方 法 工 藝 流 程 將 塑 料 原 料 （ 粉 末 、 片 料 、 纖 維 狀 料 ） 直

2、接 加 入 具 有 規(guī) 定 溫 度 （ 一 般 為 130-180C)的 加料 室 ， 經(jīng) 過 一 定 的 速 度 合 模 、 加 熱 、 加 壓 下塑 料 軟 化 ， 很 快 充 滿 型 腔 ， 在 物 理 和 化 學(xué) 作用 下 固 化 成 型 ， 然 后 開 模 、 脫 模 ， 頂 出 制 品 。原 料 模 具 合 模 放 氣 固 化 開 模脫 模清 模 塑 件嵌 件 加 熱 加 壓 加 熱 除 壓 加 熱 加 壓 減 熱 除 壓加料 壓 塑 成 型 工 藝 流 程 (a)加 料 (b)壓 制 成 型 (c)頂 出 脫 模1-自 動 加 料 裝 置 2-料 斗 3-上 模 板 4-陽 模

3、5-壓 縮 空 氣 上 、 下 吹 管 6-陰 模 7-下 模 板 8-頂 出 桿 簡 化 過 程粉 粒 狀 、 纖維 狀 的 料 置于 成 型 溫 度的 型 腔 中 合 模加 壓 成 型 固 化冷 卻 脫 模1-凸 模 固 定 板 2-凸 模 3-凹 模 4-凹 模 嵌 塊 5-凹 模 固 定 板 6-底 板 塑 壓 壓 力 （ 成 型 壓 力 ）塑 壓 溫 度 （ 成 型 溫 度 ）塑 壓 時 間 （ 固 化 ） 要 生 產(chǎn) 出 高 質(zhì) 量 塑 件 ， 除 了 合 理 的 模 具 結(jié) 構(gòu) ，還 要 正 確 選 擇 工 藝 條 件（ 學(xué) 習(xí) 模 具 設(shè) 計 時 穿 插 探 討 學(xué) 習(xí) 此 方

4、 面 知 識 ） 。三大工藝條件 指 壓 縮 塑 件 時 凸 模 對 塑 料 熔 體 和 固 化 時 在 分 型 面 單 位 投 影 面 積 上 的 壓 力 （ 單 位 MPa） 。 成 型 壓 力 施 加 成 型 壓 力 的 目 的 ：使 模 具 閉 合 ， 防 止 飛 邊克 服 塑 料 在 成 型 過 程 中 產(chǎn) 生 的 各 種 頂 模 力使 粘 流 態(tài) 物 質(zhì) 在 一 定 壓 力 下 固 化使 塑 料 充 滿 型 腔1).成 型 壓 力 A 凸 模 與 塑 料 接 觸 部 分 在 分 型 面 上 的投 影 面 積 （ mm2）計 算 公 式 ： p =式 中 ： p 成 型 壓 力 （

5、MPa）pb 壓 力 機(jī) 工 作 液 壓 缸 壓 力 （ MPa） D 壓 力 機(jī) 主 缸 活 塞 直 徑 （ m）塑 料 種 類 、 塑 件 結(jié) 構(gòu) 、 模 具 溫 度A4 Dp 2b或 見 書 P279式 （ 9-1） 指 壓 縮 時 所 需 的 模 具 溫 度 ， 對 塑 件 質(zhì) 量 、 模 壓 時 間 影 響 很 大 。成 型 溫 度熱 固 性 塑 料 的 模 內(nèi) 溫 度 高 于 模 具 溫 度硬 化 速 度 慢 、 周 期 長 ， 硬 化 不足 ； 塑 件 表 面 無 光 ； 物 理 、 力學(xué) 性 能 差模 具溫 度 太 高 樹 脂 、 有 機(jī) 物 分 解 ； 塑 件 外 層先 硬

6、化高 成 型 周 期 短 ， 生 產(chǎn) 率 提 高過 低2).成 型 溫 度 指 塑 料 在 閉 合 模 具 中 固 化 變 硬 所 需的 時 間 。 與 塑 料 品 種 、 含 水 量 、 塑 件 形 狀 尺 寸 、成 型 溫 度 、 壓 縮 模 具 結(jié) 構(gòu) 、 預(yù) 壓 預(yù) 熱 、 成 型 壓力 等 因 素 有 關(guān) 。模 壓 時 間 塑 件 性 能 反 而 下 降模 壓時 間 短 硬 化 不 足 ， 外 觀 及 力 學(xué) 性 能差 ， 易 變 形過 長3).模 壓 時 間 上 頁 說 的 是 熱 固 性 塑 料 壓 縮 成 型 也 可 以 用 壓 塑 模 具 成 型 熱 塑 性 塑 料 ： 將

7、熱 塑 性 塑 料 加 入 模 具 中 ， 逐 漸 加 熱 加 壓 ，使 塑 料 轉(zhuǎn) 化 成 粘 流 態(tài) 充 滿 型 腔 。 然 后 降 低 溫度 ， 使 塑 料 固 化 ， 頂 出 產(chǎn) 品 。 2.壓 縮 模 塑 特 點(diǎn) 塑 料 直 接 加 入 型 腔 (無 澆 注 系 統(tǒng) ） ,加 料 腔 是 型 腔 的 延 伸 ； 模 具 是 在 塑 件 最 終 成 型 時 才 完 全 閉 合 ； 壓 力 通 過 凸 模 直 接 傳 給 塑 料 。不 易 獲 得 尺 寸 精 度 尤 其 是高 精 度 的 塑 件 。不 能 壓 制 帶 有 精 細(xì) 、 易 斷 嵌 件 及 較 多 嵌 件的 塑 件 ；有 利

8、 于 成 型 流 動 性 較 差 的 以 纖 維 為 填 料 的聚 合 物 ； 生 產(chǎn) 周 期 長 、 效 率 低 。 操 作 簡 單 ,模 具 結(jié) 構(gòu) 簡 單 。塑 件 收 縮 小 、 變 形 小 、 各 向 性 能 均 勻 、 強(qiáng) 度高 ?？?壓 制 較 大 平 面 塑 件 或 一 次 壓 制 多 個 塑 件 ；沒 有 澆 注 系 統(tǒng) ,料 耗 少 ； 一 模 多 腔因 此 ： 適 用 于 成 型 光 學(xué) 性 能 要 求 高 的 有 機(jī) 玻 璃鏡 片 、 不 宜 高 溫 注 射 成 型 的 硝 酸 纖 維 、 流 動 性差 的 熱 塑 性 塑 料 。 3.塑 壓 成 型 優(yōu) 點(diǎn) ： 工 藝

9、 成 熟 ， 無 澆 注 系 統(tǒng) ， 設(shè) 備 和 模 具 較 簡 單 ，適 合 流 動 性 差 的 塑 料 成 型 ； 制 品 收 縮 率 小 ， 變形 小 ， 各 向 性 能 比 較 均 勻 。 4.塑 壓 成 型 缺 點(diǎn) ： 生 產(chǎn) 周 期 長 （ 交 替 冷 卻 加 熱 ） ， 成 新 率 低 ；自 動 化 程 度 較 低 ， 勞 動 強(qiáng) 度 大 ； 溢 邊 較 厚 ， 難成 型 壁 厚 、 帶 有 深 孔 和 形 狀 復(fù) 雜 的 制 品 ； 模 具易 于 變 形 、 磨 損 、 壽 命 低 。 5.壓 制 （ 壓 塑 ） 模 具 典 型 結(jié) 構(gòu) 、 分 類P283圖 9-5上 板 1、

10、 底 板 14分 別與 壓 力 機(jī) 的 上 下 板相 連 。 凹 模 4的 上 板部 分 為 加 料 室 ， 用來 容 納 原 料 。 熱 固性 塑 料 壓 塑 成 型 時需 要 較 高 溫 度 ， 模具 必 須 安 裝 加 熱 裝置 ， 加 熱 板 5和 10的圓 孔 安 裝 電 熱 棒 ，分 別 對 凸 凹 模 進(jìn) 行 電 加 熱 。 結(jié) 構(gòu) 組 成 ： 成 型 零 件 加 料 室 導(dǎo) 向 機(jī) 構(gòu) 側(cè) 向 分 型 機(jī) 構(gòu) 脫 模 機(jī) 構(gòu) 加 熱 系 統(tǒng) 六 大 系 統(tǒng) 部 件 。 分 類 ： 1） 按 模 具 在 壓 機(jī) 上 的 固 定 方 式 ： (1) 固 定 式 （ 2） 非 固 定

11、 式 （ 移 動 式 ） （ 顧 名 思 義 不 講 ） （ 3） 半 固 定 式2） 按 模 具 加 料 室 的 形 式 ： 分 開 放 式 封 閉 式 半 封 閉 式 演 變 式 （ 1） 開 放 式 也 稱 溢 料 式 壓 塑 模 。 見 右 圖 和 P219圖 9-3。 該 模 具 無 單 獨(dú) 加 料 室 ，模 具 型 腔 起 到 加 料 室 的作 用 。 型 腔 在 凸 模 、 凹模 完 全 閉 合 時 形 成 。 型腔 高 度 H約 等 于 制 品 高 度 。 此 類 模 具 凸 凹 模 不 接 觸 、 無配 合 要 求 。 壓 制 時 過 剩 的 塑 料 容 易 溢 出 ， 經(jīng)

12、常 是 尚 未 壓實(shí) ， 就 有 余 料 從 四 邊 的 擠 壓 面 B 向 外 溢 出 。 開 放 式 壓 塑 模 優(yōu) 點(diǎn) ： 結(jié) 構(gòu) 簡 單 ， 造 價 低 廉 ， 加 料 不 需 十 分 精 確（ 要 有 5%的 富 余 量 ） 。 適 合 扁 平 的 盤 形 如 紐 扣 、 裝 飾 品 等 中 小 零 件 。 原 料 多 為 粉 狀 、 粒 狀 或 預(yù) 壓 錠 料 。 開 放 式 壓 塑 模 缺 點(diǎn) ： 制 品 成 型 密 度 、 強(qiáng) 度 不 高 ； 對 壓 制 速 度 有 要 求 ， 太 快 太 慢 都 影 響 制 品 質(zhì) 量 ； 經(jīng) 常 要 去 除 飛 邊 ， 帶 來 工 作 量

13、增 加 和 可 能 損 害 制 品 外 觀 。 （ 2） 封 閉 式 又 稱 不 溢 式 、 閉 合 式 、 全 壓 式 壓 塑 模 。見 P219圖 9-4.凹 模 型 腔 深 ， 上 部 加料 。 凸 凹 模 之 間 有 配合 要 求 （ 單 邊 間 隙0.07-0.08MM )。 成 型時 壓 力 機(jī) 的 壓 力 全 部施 加 在 制 品 坯 形 上 。封 閉 式 壓 塑 模 優(yōu) 點(diǎn) ： 溢 邊 少 ， 且 易 去 除 （ 溢 邊 呈 垂 直 分 布 ） 。 對精 密 小 批 量 制 品 可 以 采 用 本 類 模 具 。 封 閉 式 壓 塑 模 缺 點(diǎn) ： 加 料 量 準(zhǔn) 確 （ 否

14、則 影 響 高 度 尺 寸 精 度 ） ； 凸 凹 模 配 合 精 度 高 （ 否 則 模 具 易 損 壞 、 制品 缺 料 ； 以 及 要 較 好 的 模 具 材 料 和 較 高 的 淬火 硬 度 ； 另 一 方 面 是 加 料 室 與 型 腔 斷 面 尺 寸相 同 ， 頂 出 制 品 時 會 擦 傷 制 品 外 表 面 而 影 響外 觀 質(zhì) 量 ） ； 一 般 不 設(shè) 計 多 腔 模 （ 制 品 原 材 料 流 動 性 不好 易 造 成 各 腔 壓 力 不 均 勻 而 導(dǎo) 致 部 分 制 品 欠壓 ） ； 模 具 制 作 成 本 較 高 。 （ 3） 半 封 閉 式 也 叫 半 溢 式 。

15、左 圖 中 的 h 類 似開 放 式 結(jié) 構(gòu) ； 之上 類 似 封 閉 式 結(jié)構(gòu) ， 有 加 料 室 、有 擠 壓 面 ， 凸 模與 加 料 室 還 有 配合 間 隙 （ 0.025-0.075MM ） ， 并 且 加 料 室 有 一 斜 面 ， 引 導(dǎo) 和 避免 損 傷 凹 模 型 腔 。 每 次 加 料 允 許 略 有 過 量 并 經(jīng)凸 模 與 凹 模 型 腔 間 隙 處 排 出 ， 擠 壓 多 產(chǎn) 生 水 平飛 邊 而 易 于 去 除 。 臺 階擠 壓 面 半 閉 式 壓 塑 模 優(yōu) 點(diǎn) ： 制 品 高 度 易 于 保 證 ； 不 必 精 確 計 算 加 料 量 ； 凸 模 不 會 損

16、傷 凹 模 內(nèi) 表 面 ， 頂 出 制 品 時 也 不會 損 傷 制 品 外 表 面 ； 凸 模 與 加 料 室 在 制 作 上 較 閉 合 式 壓 塑 模 簡 單 。 適 用 ： 廣 泛 使 用 于 各 種 壓 塑 場 合 。 單 腔 、 多 腔 、 大而 復(fù) 雜 制 品 。 半 閉 式 壓 塑 模 缺 點(diǎn) ： 對 于 流 動 性 小 的 片 狀 或 纖 維 狀 塑 料 成 型 會 形成 較 厚 的 毛 邊 。 （ 4） 演 變 式 壓 塑 模 見 p286.以 上 三 種 基 本 壓 塑 模 結(jié) 構(gòu) 組 合 演 變 而來 。 如 ： 半 封 閉 與 閉 合 式 結(jié) 合 等 ， 圖 9-9.

17、它 卻可 以 在 壓 制 薄 厚 不 均 或 壁 厚 腔 深 制 品 的 壓 塑 時發(fā) 揮 作 用 。 （ 5） 多 腔 壓 塑 模 多 選 用 敞 開 式 或 半 閉 合 式 結(jié) 構(gòu) 。 P287圖 9-12. 共 用 一 個 加 料 室 的 模 具 適 用 流 動 性 好 的 塑 料制 品 壓 制 和 小 批 量 生 產(chǎn) ， 模 具 緊 湊 ， 加 料 容 易 。 單 加 料 室 的 模 具 可 同 時 壓 制 大 小 體 積 不 同 的制 品 ， 但 要 分 別 精 確 加 料 。 維 修 方 便 ， 但 模 具橫 向 尺 寸 較 大 。 二 .壓 制 （ 壓 縮 ） 模 具 與 壓 力

18、 機(jī) 的 關(guān) 系1.壓 塑 設(shè) 備 作 用2.壓 塑 設(shè) 備 的 種 類按 傳 動方 式 分 機(jī) 械 式 壓 機(jī) ： 螺 旋 式 壓 力 機(jī)液 壓 機(jī) ： 水 壓 機(jī) 和 油 壓 機(jī)提 供 所 需 的 壓 力開 模 頂 件合 模某 些 情 況 下 也 傳 遞 壓 縮 過 程 中 所 需 的 熱 量 液 壓 機(jī) 按 機(jī)身 結(jié) 構(gòu) 分 框 架 式 用 于 中 小 型 壓 機(jī)立 柱 式 用 于 大 中 型 壓 機(jī) 液 壓 機(jī) 按 加壓 形 式 分 上 壓 式 ： 工 作 液 缸 位 于 上 端 ，下 部 是 固 定 工 作 臺 。下 壓 式 ： 工 作 液 缸 位 于 下 端 ，操 作 不 便 ，

19、很 少 使 用 。 為 了 保 證 壓 縮 模 塑 的 正 常 進(jìn) 行 ， 應(yīng) 選 用 適 當(dāng)?shù)?壓 機(jī) ， 并 校 核 模 具 與 壓 機(jī) 的 關(guān) 系 。 3.壓 機(jī) 有 關(guān) 工 藝 參 數(shù) 的 校 核 mF 1） 成 型 總 壓 力 的 校 核mF pFK式 中 ： Fm - 成 型 塑 件 所 需 的 總 壓 力 Fp- 壓 機(jī) 的 額 定 壓 力 K - 修 正 系 數(shù) ， K=0.75-0.90 而 又 其 中 ： 成 型 塑 件 的 總 壓 力 ： pMnF m n-型 腔 數(shù) 目 ，M-單 個 型 腔 在 工 作 臺 上 的 水 平 投 影 面 積 。 對 開 放 式 、 封 閉

20、 式 結(jié) 構(gòu) ， 投 影 面 積 就 是 塑 件 的最 大 輪 廓 面 積 。對 半 封 閉 式 結(jié) 構(gòu) ， 投 影 面 積 就 是 加 料 室 的 面 積 。 P- 成 型 塑 件 需 要 的 單 位 壓 力 ， MPa。 它 和塑 料 特 性 、 塑 料 品 種 有 關(guān) 。 見 下 頁 表 格 。 品 種塑 件 特 性 酚 醛 塑 料 粉 布 層 塑 料 氨 基 塑 料 酚 醛 石棉 塑 料不 預(yù) 熱 預(yù) 熱扁 平 厚 壁 塑 件 12.2517.15 9.814.7 29.439.2 12.2517.15 44.10高 2040 壁 厚 46 12.2517.15 9.814.7 34.

21、344.1 12.2517.15 44.10高 2040 壁 厚 24 12.2517.15 9.814.7 39.249.0 12.2517.15 44.10高 4060 壁 厚 46 17.1522.05 12.2515.39 49.068.6 17.1522.05 53.90高 4060 壁 厚 24 24.529.40 14.7019.6 58.578.4 24.529.40 53.90 高 60100 壁 厚 46 24.529.40 14.7019.6 - 24.529.40 53.90高 60100 壁 厚 24 26.9534.30 17.1522.05 - 26.9534.9

22、0 53.90 2 ） 開 模 力 與 脫 模 力 的 校 核 開 模 力 的 校 核mk kFF 其 中 k是 系 數(shù) ， k=0.1-0.2 脫 模 力 的 校 核Mc:塑 件 的 側(cè) 面 積 之 和 ，f:塑 件 與 金 屬 表 面 的 單 位 摩 擦 力 ， 木 纖 維 和 礦物 質(zhì) 填 料 塑 件 取 0.49MPa,玻 璃 纖 維 填 料 塑 件 取1.47MPa。Ft = Mc f 3） 最 大 模 厚 與 開 模 行 程 對 于 壓 塑 模 可 以 在 壓力 機(jī) 臺 面 移 動 的 情 況 :壓 塑 模 的 閉 合 高 度 （ h是 上 下 模 套 合 一 起 h3 + h4

23、） ,要 小 于 壓 塑 機(jī) 的閉 合 高 度 . h2h1h3h4對 于 固 定 在 臺 面 上 的 壓塑 模 ， 要 滿 足 以 下 關(guān) 系 ： H max h+Lmin+(10-20)其 中 ： Lmin是 模 具 要 求 的 最 小 開 模 距 離 ， 它 等 于 h1 + h2 4） 最 大 模 具 面 積 、 頂 出 行 程 的 校 核 壓 力 機(jī) 頂 桿 行 程 必 須 保 證制 品 能 被 頂 出 型 腔 并 應(yīng) 高出 型 腔 面 10毫 米 以 上 ， 以便 卸 模 。 關(guān) 系 式 如 下 ： L= H+h+(10-20) Lmax 頂 出 機(jī) 構(gòu) 一 般 有 ：手 動 式

24、、 框 架 式 和 液 壓 式 。 LH h 最 大 模 具 面 積 要 小 于 臺面 T型 槽 裝 夾 緊 固 位 置 。如 果 是 裝 于 立 柱 式 液 壓 機(jī) 則 模 具 寬 長 應(yīng) 位 于 四 個立 柱 內(nèi) 有 效 面 積 。 三 .成 型 零 部 件 設(shè) 計1.塑 件 加 壓 方 向 的 選 擇1)便 于 加 料 2)有 利 于 壓 力 傳 遞 3) 便 于 安 裝 和 固 定 嵌 件 4) 便 于 塑 料 的 流 動 5)保 證 凸 模 強(qiáng) 度6） 保 證 重 要 尺 寸 精 度7） 便 于 側(cè) 向 分 型 其 它 如 型 腔 尺 寸 計 算 、 型 腔 壁 厚 等 等 ， 可

25、按熱 塑 性 塑 料 成 型 模 具 計 算 原 則 和 公 式 。 2.凸 模 與 加 料 室 的 配 合 形 式以 半 封 閉 式 結(jié) 構(gòu) 為 例 。（ 1） 引 導(dǎo) 環(huán) L1：設(shè) 計 參 數(shù) ： ： 4 -5 ；R:1-2mm；L1:5-10mm 當(dāng) H30mm， L 1： 10-20mm ( 2) 配 合 環(huán) L2： 配 合 精 度 ： H8/f7; 形 狀 復(fù) 雜 的 取 ： H8/f8（ 單 邊 間 隙 ： 0.025-0.075） 長 度 L2 ： 4-6； 當(dāng) H30mm， L2： 8-10mm。 （ 3） 擠 壓 環(huán) B：主 要 用 于 開 放 式 或 半 封 閉 式 結(jié) 構(gòu)

26、 。對 中 小 型 模 具 ： B = 24; 對 大 型 模 具 ： B = 35. （ 3） 擠 壓 環(huán) B（ 續(xù) ） （ 4） 儲 料 槽 ：Z = 0.5 - 1.5mm Z 用 于 余 料 的 排 出 。 當(dāng) Z過大 時 ， 易 發(fā) 生 制 品 缺 料 或 壓制 不 密 實(shí) ； 當(dāng) Z過 小 。 則 影響 制 品 精 度 及 毛 邊 增 厚 。 應(yīng)按 試 模 情 況 返 修 （ 故 應(yīng) 留 有余 量 ） 。 （ 4） 儲 料 槽 ： （ 續(xù) ）對 封 閉 式 結(jié) 構(gòu) ： 儲 料 槽 開 設(shè) 在 凸 模 上 。 （ 5） 排 氣 溢 料 槽 ： （ 6） 承 壓 面 ： （ 6） 承

27、壓 面 ： （ 續(xù) ）承 壓 塊 形 式 ： （ 6） 承 壓 面 （ 續(xù) ）承 壓 塊 的 安 裝 : 承 壓 塊 的 厚 度 ： H = 8 -10mm;材 料 ： T7、 T8 、 45 # ; HRC = 35 - 40。安 裝 于 凹 模 上 安 裝 于 凸 模 上 安 裝 于 凸 凹 模 上 四 、 凸 凹 模 的 配 合 結(jié) 構(gòu)1.開 放 式 結(jié) 構(gòu) ： 2. 封 閉 式 結(jié) 構(gòu) ： 封 閉 式 結(jié) 構(gòu) 的 改 進(jìn) 形 式 ： 半 封 閉 式 結(jié) 構(gòu) 五 、 加 料 室 尺 寸 的 計 算封 閉 式 結(jié) 構(gòu) 和 半 封 閉 式 結(jié) 構(gòu) 有 加 料 室 。（ 1） 加 料 室 的

28、截 面 積 ：對 封 閉 式 結(jié) 構(gòu) ： 加 料 室 的 截 面 積 等 于 型 腔 的 截 面 積 。對 半 封 閉 式 結(jié) 構(gòu) ： 加 料 室 的 截 面 積 等 于 型 腔 的 截 面積 加 擠 壓 環(huán) 的 面 積 。 （ 2） 加 料 室 高 度 計 算 ：封 閉 式 結(jié) 構(gòu) ： 加 料 室 的 高 度 以 塑 件 的 下 底 面 計 算 。半 封 閉 式 結(jié) 構(gòu) ： 加 料 室 的 高 度 以 擠 壓 面 開 始 計 算 。 （ 2） 加 料 室 高 度 計 算 （ 續(xù) ）加 料 室 的 高 度 H : mmA VVVH xjsl )105(Vsl: 塑 料 所 需 原 料 的 體

29、積 ， mm3；Vj: 加 料 室 高 度 起 點(diǎn) 以 下 的 型 腔 體 積 ， mm3；Vx： 型 芯 占 有 加 料 室 的 體 積 ， mm 3； A: 加 料 室 的 截 面 積 ， mm2。mmA VVVH xjsl )105( ssl kVKV )1( （ 3） 塑 件 所 需 原 料 體 積 的 計 算 ：K: 飛 邊 溢 料 的 重 量 系 數(shù) ， 通 常 占 塑 件 凈 重 的 5%-10%；k： 塑 料 的 壓 縮 比 ；Vs： 塑 件 的 體 積 。若 知 塑 件 的 質(zhì) 量 （ m） 則 ：slsl mKV )1( sl： 塑 料 原 料 的 松 散 密 度 。 （

30、3） 塑 件 所 需 原 料 體 積 的 計 算 （ 續(xù) ） ：塑 料 名 稱 密 度 (g/cm3) 壓 縮 比 k酚 醛 塑 料 （ 粉 狀 ） 1.351.95 1.52.7氨 基 塑 料 （ 粉 狀 ） 1.502.10 2.23.0碎 布 塑 料 （ 片 狀 ） 1.362.00 5.010.0常 用 塑 料 的 密 度 、 壓 縮 比 k 六 脫 模 機(jī) 構(gòu) 的 設(shè) 計 壓 塑 模 分 ： 固 定 式 模 具 脫 模 機(jī) 構(gòu) 、 移 動 式模 具 脫 模 機(jī) 構(gòu) 、 半 固 定 式 模 具 脫 模 機(jī) 構(gòu) 。1.固 定 式 模 具 脫 模 機(jī) 構(gòu)1） 氣 動 脫 模 2) 手 動

31、脫 模 3） 機(jī) 動 脫 模 4） 固 定 式 模 具 脫 模 機(jī) 構(gòu) 與 壓 機(jī) 的 關(guān) 系（ 1） 直 接 連 接（ 2） 間 接 連 接 2.半 固 定 式 脫 模 機(jī) 構(gòu)1） 帶 活 動 上 模 的 脫 模 機(jī) 構(gòu)2)帶 活 動 下 模 的 脫 模 機(jī) 構(gòu)（ 見 右 圖 ） 3.移 動 式 脫 模 機(jī) 構(gòu)1)撞 擊 架 脫 模 2） 卸 模 架 脫 模 9-2 壓 鑄 （ 壓 注 或 稱 傳 遞 成 型 ） 模 具教 學(xué) 目 的 ： 學(xué) 習(xí) 塑 料 壓 注 模 具 的 結(jié) 構(gòu) 與 設(shè) 計 原 則 。教 學(xué) 要 求 ： （ 1） 掌 握 壓 注 模 具 的 結(jié) 構(gòu) 組 成 ； （ 2）

32、掌 握 壓 注 模 具 各 部 件 的 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計 及 相 關(guān)要 求 。 一 .壓 鑄 模 具 概 念 塑 料 加 入 模 具 的加 料 室 內(nèi) ,使 其 受 熱成 熔 融 狀 態(tài) ,在 與 加料 室 配 合 的 壓 料 柱 塞的 作 用 下 ,使 熔 料 通過 設(shè) 在 加 料 室 底 部 的澆 注 系 統(tǒng) 高 速 注 入 型腔 。 塑 料 在 型 腔 內(nèi) 繼續(xù) 受 熱 受 壓 ,并 發(fā) 生交 聯(lián) 反 應(yīng) 而 固 化 成 型 。 壓 鑄 成 型 模 具 壓 注 模 具 與 壓 縮 模 具 比 較 的 特 點(diǎn) 1） 效 率 高 。 2） 質(zhì) 量 好 。 塑 件 受 熱 均 勻 ， 交 聯(lián) 硬

33、 化 充 分 。 3） 適 于 成 型 帶 有 細(xì) 小 嵌 件 、 較 深 的 孔 及 較 復(fù)雜 的 塑 件 。 4） 尺 寸 精 度 高 。 5） 較 壓 塑 成 型 溫 度 低 。 6） 使 用 原 料 多 。 7） 制 品 收 縮 率 大 ， 且 具 有 方 向 性 。 8） 成 型 需 要 的 壓 力 大 。 制 作 成 本 高 。 二 . 壓 注 模 具 的 分 類 及 結(jié) 構(gòu) 組 成 1.分 類 1） 按 模 具 與 壓 機(jī) 的 固 定 形 式 ： 固 定 式 、 移 動 式 。 移 動 式 不 固 定 在壓 機(jī) 上 ,固 定 式 需固 定 在 壓 機(jī) 上 。啟 閉 模 動 作 前

34、 者用 手 工 完 成 ， 后者 由 壓 機(jī) 的 活 動 壓 板 完 成 。 2） 按 加 料 室 的 特 征 : 塑 料 壓 鑄 罐 式 、 柱 塞 式 模 具 。柱 塞 式 結(jié) 構(gòu) 沒 有 主流 道 。 罐 式 傳 遞 模 塑 又 分 為 移 動 式 和 固 定 式 ， 前 者 不固 定 在 壓 機(jī) 上 ， 后 者 需 固 定 在 壓 機(jī) 上 。 啟 閉 模 動 作 前 者 用 手 工 完 成 ， 后 者 由 壓 機(jī) 的 活動 壓 板 完 成 。 移 動 式 罐 式 傳 遞 模 塑 所 用 模 具 的 加 料 罐 與 模 具本 體 可 以 分 離 ， 啟 模 時 要 先 從 本 體 上 取

35、 下 加 料 罐 ，再 在 脫 模 架 上 卸 開 模 具 ， 用 脫 料 板 或 其 它 專 用 工具 取 出 制 品 。 固 定 式 罐 式 傳 遞 模 塑 用 的 是 一 種 三 板 式 模 具 ，壓 柱 (傳 遞 柱 塞 )固 定 在 上 板 上 ， 加 料 室 、 澆 道(引 料 接 頭 )和 構(gòu) 成 型 腔 的 陽 模 在 中 板 上 ， 構(gòu) 成 型腔 的 陰 模 在 下 板 內(nèi) 。 模 具 的 上 板 安 裝 在 上 動 式 液 壓 機(jī) 的 活 動 壓 板 上 ，模 具 的 下 板 安 裝 在 壓 機(jī) 的 固 定 壓 板 上 。 啟 模 時上 板 先 上 升 拉 出 主 流 道

36、內(nèi) 的 固 化 產(chǎn) 物 ， 隨 后 中板 被 上 拉 與 下 板 分 開 ， 最 后 頂 出 桿 將 制 品 從 下板 的 陰 模 內(nèi) 頂 出 。 罐 式 傳 遞 模 塑 對 模 具 的 要 求 是 ： 壓 柱 的 截 面積 應(yīng) 比 模 具 主 體 分 型 面 上 制 品 、 分 流 道 和 主 流道 截 面 積 總 和 大 10 左 右 ， 以 保 證 模 具 在 成 型過 程 中 可 靠 的 閉 合 。 罐 式 傳 遞 模 塑 可 用 多 巢 模 和 較 大 面 積 制 品 模加 工 制 品 ， 并 可 實(shí) 現(xiàn) 半 自 動 化 的 操 作 。 柱 塞 式 傳 遞 模 塑 。 柱 塞 式 傳

37、 遞 模 塑 加 工 制 品 的方 式 與 柱 塞 式 注 塑 機(jī) 的 工 作 方 式 很 相 似 ， 只 是 所用 模 具 結(jié) 構(gòu) 不 同 ， 這 種 注 壓 模 需 安 裝 在 專 用 的 注壓 機(jī) 上 。 注 壓 機(jī) 的 2個 施 力 油 缸 ， 1個 用 于 合 緊 模具 、 1個 用 于 往 模 腔 內(nèi) 注 入 熔 料 ， 為 避 免 溢 料 ，前 者 的 總 力 應(yīng) 比 后 者 大 。 與 罐 式 模 具 相 比 柱 塞 式 模 具 無 主 流 道 ， 因 而 注壓 充 模 時 流 動 阻 力 小 ， 所 以 注 壓 壓 力 可 減 小 。 固化 后 制 品 與 分 流 道 內(nèi) 的

38、 固 化 物 及 殘 留 在 加 料 室 內(nèi)的 固 化 物 是 作 為 一 個 整 體 從 模 內(nèi) 脫 出 ， 故 成 型 效率 高 ， 由 于 沒 有 主 流 道 內(nèi) 的 固 化 物 ， 所 以 能 耗 和物 料 損 耗 都 比 較 小 。 若 采 用 單 巢 模 由 于 熔 料 不 必 通 過 狹 小 流 道 ，故 可 用 于 成 型 流 動 性 很 差 的 模 塑 料 。 模 塑 粉 和 纖 維 模 塑 料 都 可 用 傳 遞 模 塑 成 型 ，但 是 要 求 模 塑 料 的 熔 融 物 料 在 低 于 固 化 溫 度 時具 有 良 好 的 流 動 性 ， 而 當(dāng) 高 于 固 化 溫 度

39、 后 能 快速 固 化 。 2.模 具 結(jié) 構(gòu) 成 型 零 件 加 料 裝 置 ： 加 料 室 和 壓 柱 。 澆 注 系 統(tǒng) 導(dǎo) 向 機(jī) 構(gòu) 側(cè) 向 分 型 機(jī) 構(gòu) 脫 模 機(jī) 構(gòu) 加 熱 系 統(tǒng) 三 . 壓 注 模 具 零 部 件 設(shè) 計1.加 料 室 結(jié) 構(gòu)要 求 ：1） 材 料 ： T10A/CrWMn/Cr12。 52-56HRC。2) Ra0.4或 0.4以 下 。 2.壓 柱 結(jié) 構(gòu) 3.加 料 室 與 壓 柱 的 配 合1） 加 料 室 與 壓 柱 的 配 合 H8/f9、 H9/f9 ； 或 單 邊 0.05-0.1。2) H=H1+0.5-13） 底 部 轉(zhuǎn) 角 處 留 0

40、.3-0.5的 儲 料 間 隙 。4） 加 料 室 與 定 位 凸 臺 間 隙 0-0.1。 4.加 料 室 的 尺 寸 1） 加 料 室 的 截 面 積（ 1） 從 傳 熱 方 面 考 慮 加 料 腔 的 加 熱 面 積 取 決 于 加 料 量 。設(shè) 加 料 腔 的 截 面 積 為 A（ cm2） 2 A = 1.4 m 即 ： A = 0.7 m 其 中 m:一 次 壓 注 的 加 料 量 （ g） (2) 從 鎖 模 方 面 考 慮 加 料 腔 截 面 積 應(yīng) 大 于 型 腔 和 澆 注 系 統(tǒng) 在 合模 方 向 上 投 影 面 積 之 和 。A = (1.1-1.25) A1 A1:型

41、 腔 和 澆 注 系統(tǒng) 在 合 模 方 向 上 投影 面 積 之 和 ， cm2。對 未 經(jīng) 預(yù) 熱 的 塑 料 ， 采 用 （ ） 式 計 算 。對 預(yù) 熱 過 的 塑 料 ， 采 用 （ ） 式 計 算 。 ） 加 料 室 的 高 度 （ 1） 加 料 室 中 塑 料 所 占 的 體 積 Vsl = k Vs 式 中 Vsl:粉 狀 塑 料 的 體 積 ， cm3 ； k:壓 縮 比 ； Vs:塑 件 的 體 積 ， cm3 。塑 料 名 稱 密 度 (g/cm3) 壓 縮 比 k酚 醛 塑 料 （ 粉 狀 ） 1.351.95 1.52.7氨 基 塑 料 （ 粉 狀 ） 1.502.10

42、 2.23.0碎 布 塑 料 （ 片 狀 ） 1.362.00 5.010.0 （ ） 加 料 室 的 高 度 H = Vsl / A H:加 料 室 的 高 度 ， cm。 四 .澆 注 系 統(tǒng) 與 排 氣 槽 設(shè) 計1.澆 注 系 統(tǒng) 的 設(shè) 計 ） 主 流 道 ） 分 流 道比 注 射 模 具 的 分 流 道 淺 而 寬 。截 面 積 為 澆 口 截 面 積 的 倍 。 ） 澆 口（ ） 點(diǎn) 澆 口 以 碎 布 或 長 纖 維 為 填 料 的 塑 件以 木 粉 為 填料 的 塑 件 （ ） 側(cè) 澆 口普 通 熱 固 性 塑 料 ： 澆 口 深 . - . mm,寬 .6-3.2mm。纖

43、維 填 充 的 抗 沖 擊 塑 料 ： 澆 口 深 1.6-6.4,寬 3.2-12.7。 4） 澆 口 位 置 的 選 擇 有 利 于 流 動 。 （ 1） 澆 口 開 設(shè) 在 塑 件 壁 厚 處 ； （ 2） 澆 口 間 的 距 離 不 大 于 120-140mm； （ 3） 分 子 定 向 的 影 響 。2. 排 氣 槽 排 氣 槽 深 0.04-0.13mm， 寬 3.2-6.4mm。 五 . 壓 注 模 具 與 壓 機(jī) 的 關(guān) 系 壓 機(jī) 要 滿 足 壓 注 和 鎖 模 的 要 求 。1.普 通 壓 機(jī) 的 選 擇壓 注 成 型 所 需 的 總 壓 力 F = pA pKFp： 壓

44、注 成 型 時 所 需 的 成 型 壓 力 ， pa;A:加 料 室 的 截 面 積 ,m2； K: 液 壓 機(jī) 的 折 舊 系 數(shù) ， 0.6-0.8；F p： 液 壓 機(jī) 的 額 定 壓 力 ， N。 壓 注 時 所 需 的 成 型 壓 力塑 料 環(huán) 氧 雙 A模 塑 料 環(huán) 氧 酚 醛 模 塑 料 酚 醛 聚 酰 亞胺玻 璃 纖維 礦 物 填料 礦 物 和玻 纖 玻 璃 纖維 織 物 和回 收 料 50%玻纖成 型 壓力 MPa 734 0.721 217.2 1734 13.8138 20.769成 型 溫度 138193 121193 190196 143165 149182 199 2.專 用 壓 機(jī) 的 選 擇 液 壓 機(jī) 有 兩 個 液 壓 缸 -鎖 模 缸 和 成 型 缸 。 成 型 時 ： pA pKF 鎖 模 時 ： pKF 1pA其 中 A1:型 腔 和 澆 注 系統(tǒng) 在 合 模 方 向 上 投 影面 積 之 和 ， m2。Fp :鎖 模 時 液 壓 機(jī)的 鎖 模 油 缸 壓 力 ， N。其 中 Fp:成 型 油 缸 的 額 定 壓 力 ， N。