1、培訓(xùn)單元 塑料模單元名稱 其他塑料成型模具 教學(xué)目標(biāo)能力目標(biāo)能識(shí)讀一般的壓縮模、傳遞模具總裝圖知識(shí)目標(biāo)：1. 了解壓縮模和壓注模的特點(diǎn)與基本結(jié)構(gòu)2.掌握壓縮模的設(shè)計(jì)要點(diǎn)3.了解壓縮和壓注成型的特點(diǎn) 重點(diǎn)與難點(diǎn)本章的重點(diǎn)是，難點(diǎn)是壓縮模和壓注模的特點(diǎn)及區(qū)別。教學(xué)設(shè)計(jì)：1、教師基礎(chǔ)理論講解2、用動(dòng)畫和電子掛圖介紹各類模具工作原理、結(jié)構(gòu)特征3、學(xué)生練習(xí)讀圖4、學(xué)生互評(píng)與教師講評(píng)教學(xué)資源：、動(dòng)畫、視頻、PPT、模具模型、一體化教室、注射機(jī)學(xué)習(xí)任務(wù)與學(xué)習(xí)成果： 任務(wù): 成果: 課時(shí)分配： h課堂教學(xué)環(huán)節(jié)4課堂組織課前復(fù)習(xí)講解新課任務(wù)實(shí)施學(xué)生互評(píng)教師講評(píng)時(shí)間分配（分）授課班次：課程執(zhí)行情況：板書設(shè)計(jì)一、壓

2、縮成型工藝與模具設(shè)計(jì)(一)壓縮成型工藝1.亞縮成型原理及其特點(diǎn)2.壓縮成型工藝過程3.壓縮成型的工藝參數(shù)(二) 壓縮模設(shè)計(jì)1.壓縮模的結(jié)構(gòu)組成及分類2.壓縮模的分類(三)、壓縮模與壓力機(jī)的關(guān)系1.壓機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核2.塑料壓縮模塑用壓機(jī)分類：(四)壓縮模成型零部件的設(shè)計(jì)1.塑料制品在模具內(nèi)加壓方向的確定原則2.2.凸、凹模各組成部分及其作用3.凸、凹模的配合結(jié)構(gòu)(五)壓縮模加料室的設(shè)計(jì)計(jì)算1.塑件體積V 的計(jì)算2.塑料原料體積V料的計(jì)算3.加料室的截面積4.加料室高度計(jì)算(六)壓縮模脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)1.固定式壓縮模的脫模機(jī)構(gòu)2.脫模機(jī)構(gòu)與壓力機(jī)的連接方式3.3.固定式壓縮模的脫模4.半固定式壓縮模

3、的脫模機(jī)構(gòu)5.移動(dòng)式壓縮模脫模機(jī)構(gòu)二、壓注成型工藝及模具設(shè)計(jì)(一)壓縮成型工藝1.壓注成型原理及其特點(diǎn)2.壓注成型的工藝過程(二)壓注模設(shè)計(jì)1.壓注模的結(jié)構(gòu)組成與分類2.壓注模與液壓機(jī)的關(guān)系3.壓注模零部件設(shè)計(jì)4.加料室尺寸計(jì)算5.壓注模澆注系統(tǒng)與排溢系統(tǒng)設(shè)計(jì)6. 排氣槽和溢料槽的設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法 專業(yè)知識(shí)講授一、 壓縮成型工藝與模具設(shè)計(jì)(一) 壓縮成型工藝1. 亞縮成型原理及其特點(diǎn)壓縮成型工藝特點(diǎn)（與注射成型相比）:1）設(shè)備：普通壓力機(jī)2）壓縮成型沒有澆注系統(tǒng)，節(jié)省原料；3）生產(chǎn)過程的控制、使用的設(shè)備及模具簡(jiǎn)單；4）成型壓力直接作用于塑件，所以塑件質(zhì)量均衡，內(nèi)應(yīng)力小，尺寸穩(wěn)定性好；易成型

4、大型塑件。5）但壓縮成型周期長(zhǎng)，效率低；勞動(dòng)強(qiáng)度大，不易成型復(fù)雜形狀塑件，較難實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。2. 壓縮成型工藝過程壓縮成型工藝過程包括：成型前的準(zhǔn)備、成型過程、成型后處理。l 成型前的準(zhǔn)備：對(duì)塑料進(jìn)行干燥、預(yù)熱、預(yù)壓處理；對(duì)模具、嵌件裝的預(yù)熱。l 壓縮過程可以分為：加料、合模、排氣、固化和脫模等幾個(gè)階段。l 成型后處理：主要是指退火處理3. 壓縮成型的工藝參數(shù)l 壓縮成型壓力：是指壓縮時(shí)壓力機(jī)通過凸模對(duì)塑料熔體在充滿型腔和固化時(shí)在分型面單位投影面積上施加的壓力，簡(jiǎn)稱成型壓力，l 壓縮成型溫度：是指壓縮成型時(shí)所需的模具溫度。l 壓縮時(shí)間 壓縮時(shí)間與塑料的種類(樹脂種類、揮發(fā)物含量等)、塑件形狀、壓

5、縮成型的工藝條件(溫度、壓力)以及操作步驟(是否排氣、預(yù)壓、預(yù)熱)等有關(guān)。(二) 壓縮模設(shè)計(jì)1. 壓縮模的結(jié)構(gòu)組成及分類 1.壓縮模的結(jié)構(gòu)組成：成型零件、加料室、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)、脫模機(jī)構(gòu)、加熱系統(tǒng)、支承零部件、排氣系統(tǒng)與注射模不同的是：1）壓縮模無澆注系統(tǒng)：模具設(shè)有加料室且型腔或加料室內(nèi)設(shè)有加熱裝置。2）加料室。3）加熱冷卻機(jī)構(gòu)。2. 壓縮模的分類1）按模具在壓機(jī)上的固定形式分移動(dòng)式壓縮模、半固定式壓縮模、固定式壓縮模2）根據(jù)模具加料室的形式分溢式壓縮模、不溢式壓縮模（半封閉壓縮模）、半溢式壓縮模。(三) 、壓縮模與壓力機(jī)的關(guān)系1. 壓機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核 說明表達(dá)式成型壓力的校核F

6、M=KFP （13.2）模具成型塑件時(shí)所需總壓力FM = n Ap （13.2）型腔的數(shù)目nKFn/Ap（13.3）脫模力是將塑件從模具中頂出的力 FdFt 脫模力的計(jì)算 Ft =Ac P f (13.5)開模行程 (1015)+hminhhmax (13.6)模具的閉合高度 h=h1+h2壓機(jī)上下模板之間的最大距離 hmax h+ L模具最小開模距 L=hs+ht+(1030) 壓機(jī)上下模板之間的最大距離hmax h+ h s+ ht +1030 壓機(jī)頂出機(jī)構(gòu)的校核 2. 塑料壓縮模塑用壓機(jī)分類：根據(jù)傳動(dòng)方式不同，壓機(jī)可分為機(jī)械式和液壓式兩種。機(jī)械式壓機(jī)常使用螺旋壓力機(jī)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但技術(shù)性

7、能不夠穩(wěn)定，因此，正逐漸被液壓機(jī)所代替。 液壓機(jī)根據(jù)機(jī)身結(jié)構(gòu)不同，液壓機(jī)可分為框架連接及立柱連接兩類?？蚣苁揭话阌糜谥?、小型壓機(jī)。立柱式常用于大、中型壓機(jī)。根據(jù)液壓機(jī)加壓形式不同分為上壓式、下壓式。(四) 壓縮模成型零部件的設(shè)計(jì)1. 塑料制品在模具內(nèi)加壓方向的確定原則1）有利于壓力傳遞2）便于加料3）便于安裝和固定嵌件4）便于塑料流動(dòng)5）保證凸模強(qiáng)度6）便于脫模7）長(zhǎng)型芯位于加壓方向2. 凸、凹模各組成部分及其作用凸、凹模各組成部分：作用略1）引導(dǎo)環(huán)(L1)2）配合環(huán)(L2) 3）擠壓環(huán)(B) 4）儲(chǔ)料槽(Z)5）排氣溢料槽6）承壓面3. 凸、凹模的配合結(jié)構(gòu)1）溢式壓縮摸凸、凹模的配合2）不溢

8、式壓縮模凸、凹模的配合3）半溢式壓縮模凸、凹模的配合擠壓面：中小型24mm,大型35mm(五) 壓縮模加料室的設(shè)計(jì)計(jì)算1. 塑件體積V 的計(jì)算 2. 塑料原料體積V料的計(jì)算式中 Vsl塑件所需原材料的體積； K飛邊溢料的重量系數(shù)，根據(jù)塑件分型面大小選取，通常取塑件凈重量的510； k塑料的壓縮率，見表13-4； Vs塑件的體積。3. 加料室的截面積計(jì)算加料室截面尺寸可根據(jù)模具類型而定。溢式、不溢式壓縮模的加料室截面尺寸與型腔截面尺寸相等，半溢式壓縮模加料室截面尺寸等于型腔截面尺寸加上擠壓面的尺寸， 擠壓面單邊寬度一般為 35 mm 。4. 加料室高度計(jì)算 簡(jiǎn) 圖 計(jì) 算 公 式符 號(hào) 含 義&

9、#160;H1 加料室高度，mm；Vsl 塑料的總體積，mm3；F 型腔面積，mm2。  H1 加料室高度，mm；Vs 塑件體積，mm3；F1 加料室面積，mm2；Vsl 同上。 V 型芯頭部高出AB線部分的體積，mm3；Vsl 同上； F1 同上。  Vsl 同上, F1 同上；Vs2 AB線下成型塑件部分的體積，mm3；Vs3 AB線上成型塑件部分的體積，mm3。  n 型腔數(shù)；Vsl 同上， F1同上；Vs 同上。(六) 壓縮模脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)壓縮模推出脫模機(jī)構(gòu)與注射模相似，常見的有推桿脫模機(jī)構(gòu)、推管脫模機(jī)構(gòu)、推件板脫模機(jī)構(gòu)等。1.

10、 固定式壓縮模的脫模機(jī)構(gòu)塑料制品的脫模方法有手動(dòng)、氣動(dòng)和機(jī)動(dòng)等。2. 脫模機(jī)構(gòu)與壓力機(jī)的連接方式1)間接連接 2)直接連接 3. 3.固定式壓縮模的脫模模具的推出脫模機(jī)構(gòu)與壓力機(jī)液壓缸的活塞桿可采用間接連接或直接連接的方式。4. 半固定式壓縮模的脫模機(jī)構(gòu)1)帶活動(dòng)上模的壓縮模 2)帶活動(dòng)下模的壓縮模5. 移動(dòng)式壓縮模脫模機(jī)構(gòu)1)撞擊架脫模 2)卸模架卸模單分型面卸模架卸模 雙分型面卸模架卸模 垂直分型卸模架卸模二、 壓注成型工藝及模具設(shè)計(jì)(一) 壓縮成型工藝1. 壓注成型原理及其特點(diǎn)1）壓注成型原理2.壓注成型特點(diǎn)1）成型周期短、生產(chǎn)效率高；2）塑件的尺寸精度高、表面質(zhì)量好；3）可以成型帶有較

11、細(xì)小嵌件、較深的側(cè)孔及較復(fù)雜的塑件；4）消耗原材料較多；5）壓注成型收縮率比壓縮成型大；6）壓注模的結(jié)構(gòu)比壓縮模復(fù)雜，工藝條件要求嚴(yán)格。2. 壓注成型的工藝過程成型壓力 成型壓力是指壓力機(jī)通過壓柱或柱塞對(duì)加料室內(nèi)熔體施加的壓力。由于熔體通過澆注系統(tǒng)時(shí)會(huì)有壓力損失，故壓注時(shí)的成型壓力一般為壓縮成型時(shí)的23倍。成型溫度 成型溫度包括加料室內(nèi)的物料溫度和模具本身的溫度。為了保證物料具有良好的流動(dòng)性，料溫必須適當(dāng)?shù)氐陀诮宦?lián)溫度1020ºC。由于塑料通過澆注系統(tǒng)時(shí)能從中獲取一部分摩擦熱，故加料室和模具的溫度可低一些。壓注成型的模具溫度通常比壓縮成型的模具溫度低1530ºC，一般為13

12、0190ºC。成型時(shí)間 壓注成型時(shí)間包括加料時(shí)間、充模時(shí)間、交聯(lián)固化時(shí)間、脫模取出塑件時(shí)間和清模時(shí)間等。壓注成型的充模時(shí)間通常為550 s，保壓時(shí)間與壓縮成型相比可短些，這是因?yàn)橛辛藵沧⑾到y(tǒng)的緣故，塑料在進(jìn)入澆注系統(tǒng)時(shí)獲取一部分熱量后就已經(jīng)開始固化。(二) 壓注模設(shè)計(jì)1. 壓注模的結(jié)構(gòu)組成與分類1壓注模的結(jié)構(gòu)組成壓注模的結(jié)構(gòu)組成如圖142所示，主要由以下幾個(gè)組成部分組成：成型零部件：是直接與塑件接觸的那部分零件，如凹模、凸模、型芯等。加料裝置：由加料室和壓柱組成，移動(dòng)式壓注模的加料室和模具是可分離的，固定式加料室與模具在一起。澆注系統(tǒng)：與注射模相似，主要由主流道、分流道、澆口組成。導(dǎo)

13、向機(jī)構(gòu)：由導(dǎo)柱、導(dǎo)套組成，對(duì)上下模起定位、導(dǎo)向作用。推出機(jī)構(gòu)：注射模中采用的推桿、推管、推件板及各種推出結(jié)構(gòu)，在壓注模中也同樣適用。加熱系統(tǒng)：壓注模的加熱元件主要是電熱棒、電熱圈，加料室、上模、下模均需要加熱。移動(dòng)式壓注模主要靠壓力機(jī)的上下工作臺(tái)的加熱板進(jìn)行加熱。側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)：如果塑件中有側(cè)向凸凹形狀，必須采用側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)，具體的設(shè)計(jì)方法與注射模的結(jié)構(gòu)類似。2壓注模的分類1)按固定形式分類固定式壓注模移動(dòng)式壓注模2)按機(jī)構(gòu)特征分類罐式壓注模：罐式壓注模用普通壓力機(jī)成型，使用較為廣泛，上述所介紹的在普通壓力 機(jī)上工作的固定式壓注模和移動(dòng)式壓注模都是罐式壓注模。柱塞式壓注模：柱塞式壓注

14、模用專用壓力機(jī)成型，與罐式壓注模相比，柱塞式壓注模沒有主流道，只有分流道，主流道變?yōu)閳A柱形的加料室，與分流道相通，成型時(shí)，柱塞所施加的擠壓力對(duì)模具不起鎖模的作用，因此，需要用專用的壓力機(jī)，壓力機(jī)有主液壓缸(鎖模)和輔助。此類模具既可以是單型腔，也可以一模多腔。 上加料室式壓注模下加料室式壓注模2. 壓注模與液壓機(jī)的關(guān)系1.普通液壓機(jī)的選擇選擇液壓機(jī)時(shí)，要根據(jù)所用塑料及加料室的截面積計(jì)算出壓注成型所需的總壓力，然后再選擇液壓機(jī)。壓注成型時(shí)的總壓力按下式計(jì)算：2.專用液壓機(jī)的選擇壓注成型時(shí)所需的總壓力要小于所選液壓機(jī)輔助油缸的額定壓力，即鎖模時(shí)，為了保證型腔內(nèi)壓力不將分型面頂開，必須有足夠的合模力

15、，所需的鎖模力應(yīng)小于液壓機(jī)主液壓缸的額定壓力(一般均能滿足)，即：3. 壓注模零部件設(shè)計(jì)壓注模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則與注射模、壓縮?；臼窍嗨频摹?加料室的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1)移動(dòng)式壓注模加料室 2)固定式壓注模加料室 2壓柱的結(jié)構(gòu)3加料室與壓柱的配合加料室與壓柱的配合關(guān)系如圖所示。加料室與壓柱的配合通常取H9f9，或采用0.050.1mm的單邊間隙配合。壓柱的高度H1應(yīng)比加料室的高度H小0.51 mm，避免壓柱直接壓到加料室上，加料室與定位凸臺(tái)的配合高度之差為00.1mm，加料腔底部?jī)A角=40º45º。4. 加料室尺寸計(jì)算加料室的尺寸計(jì)算包括截面積尺寸和高度尺寸計(jì)算，加料室的形式不同，尺

16、寸計(jì)算方法也不同。加料室分為罐式和柱塞式兩種形式。1.塑料原材料的體積塑料原材料的體積按下式計(jì)算：式中 Vsl塑料原料的體積，mm3； k塑料的壓縮比，見表134； Vs塑件的體積，mm3。2加料室截面積1）罐式壓注模加料室截面尺寸計(jì)算：壓注模加料室截面尺寸的計(jì)算從加熱面積和鎖模力兩個(gè)方面考慮。從塑料加熱面積考慮，加料腔的加熱面積取決于加料量，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)每克未經(jīng)預(yù)熱的熱固性塑料約需140 mm2的加熱面積，加料室總表面積為加料室內(nèi)腔投影面積的2倍與加料室裝料部分側(cè)壁面積之和，由于罐式加料室的高度較低，可將側(cè)壁面積略去不計(jì)，因此，加料室截面積為所需加熱面積的一半，即：式中 A加料室的截面積，mm2

17、； m成型塑件所需加料量，g。從鎖模力角度考慮，成型時(shí)為了保證型腔分型面密合，不發(fā)生因型腔內(nèi)塑料熔體成型壓力將分型面頂開而產(chǎn)生溢料的現(xiàn)象，加料室的截面積必須比澆注系統(tǒng)與型腔在分型面上投影面積之和大1.101.25倍，即式中 A加料室的截面積，mm2； A1澆注系統(tǒng)與型腔在分型面上投影面積不重合部分之和，mm2。從以上分析可知，罐式壓注模加料室截面面積要滿足上述兩個(gè)條件。2)柱塞式壓注模加料室截面尺寸計(jì)算 柱塞式壓注模的加料室截面積與成型壓力及輔助液壓缸額定壓力有關(guān)，即 式中 Fn液壓機(jī)輔助油缸的額定壓力，N； P壓注成型時(shí)所需的成型壓力，MPa； A加料室的截面積，mm2； K系數(shù)，取0700

18、80。3加料室的高度尺寸加料室的高度按下式計(jì)算：式中 H加料室的高度，mm。5. 壓注模澆注系統(tǒng)與排溢系統(tǒng)設(shè)計(jì)1澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)壓注模澆注系統(tǒng)是由主流道、分流道及澆口幾部分組成，它的作用及設(shè)計(jì)與注射模澆注系統(tǒng)基本相同，但二者也有不同之處，在注射模成型過程中，希望熔體與流道的熱交換越少越好，壓力損失要少；但壓注模成型過程中，為了使塑料在型腔中的硬化速度加快，反而希望塑料與流道有一定的熱交換，使塑料熔體的溫度升高，進(jìn)一步塑化，以理想的狀態(tài)進(jìn)入型腔。如圖14-10所示為壓注模的典型澆注系統(tǒng)。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要注意澆注系統(tǒng)的流道應(yīng)光滑、平直，減少?gòu)澱?，流道總長(zhǎng)要滿足塑料流動(dòng)性的要求；主流道應(yīng)位于模具的壓力中心，保證型腔受力均勻，多型腔的模具要對(duì)稱布置；分流道要有利于使塑料加熱，增大摩擦熱，使塑料升溫；澆口的設(shè)計(jì)應(yīng)使塑件美觀，清除方便。1)主流道 其截面形狀一般為圓形，有正圓錐形主流道和倒圓錐形主流道兩種形式， 2)分流道設(shè)計(jì) 壓注模的分流道比注射模的分流道淺而寬，一般小型塑件深度取24mm，大型塑件深度取46mm，最淺不小于2mm。如果過淺會(huì)使塑料提前硬化，流動(dòng)性降低，分流道的寬度取深度的152倍。常用的分流道截面為梯形或半圓形。梯形截面分流道的壓注模，截面積應(yīng)取澆口截面積的510倍。分流道多采用平衡式布置，流道應(yīng)光滑、平直，盡量避免彎折。3)澆口設(shè)計(jì) 澆口形式 壓注模常用的澆口有圓形點(diǎn)澆