塑料成型工艺与模具设计教案ppt课件

复习提问：,1.压缩模塑工艺流程？2.模具有几种分类？,1,1.掌握按结构特征分类的压缩模结构特点，适用场合，以及压缩模的工作原理和动作过程。2.掌握压缩模的设计要点。,目的与要求：,重点和难点：,1.结构选用2.成型零件（加料腔）各部分设计,2,原料放入模具,加热加压使材料成型硬化,取出塑件,压缩成型过程,3,5.1压缩模的类型与结构组成,一、压缩模的类型,又称压制模具（简称压模），主要用于成型性塑料，也可成型热塑性塑料。,压缩模,热固性塑料压缩模,固定式,半固定式,移动式,多型腔,单型腔,共用加料室,单加料室,不溢式,半溢式,溢式,水平分型面,复合分型面,垂直分型面,多分型面,单分型面,4,5.1压缩模的类型与结构组成,一、压缩模的类型,1.溢式压缩模,又称敞开式压缩模,优点：结构简单，成本低塑件易取出，易排气安放嵌件方便加料量无严格要求模具寿命长,结构特点：无加料腔凸模与凹模无配合部分有环形挤压面b,5,5.1压缩模的类型与结构组成,一、压缩模的类型,1.溢式压缩模,适用范围：,缺点：,小批量或试制、低精度和强度无严格要求的的扁平塑件。,合模太快时，塑料易溢出，浪费原料；合模太慢时，易造成非边增厚；,水平状的非边难于去处，且影响塑件外观；,凸、凹模配合精度较低；,不适用于压制带状、片状或纤维填料的塑料和薄壁或壁厚均匀性要求高的塑件。,6,5.1压缩模的类型与结构组成,一、压缩模的类型,2.不溢式压缩模,又称封闭式压缩模,结构特点：,优点：,加料腔是型腔向上的延续部分无挤压面凸模与加料腔有小间隙的配合,塑件密度大、质量高对塑料要求不严（以棉布、玻璃布或长纤维填料的塑料均可）塑件飞边薄且呈垂直状易于去除,7,5.1压缩模的类型与结构组成,一、压缩模的类型,2.不溢式压缩模,缺点：,适用范围：,模具必须设置推出机构；,加料量必须精确，高度尺寸难于保证；,凸模与加料腔内壁有摩擦，易划伤加料腔内部，进而影响塑件外观质量，必须设推出机构；,一般为单型腔，生产效率低。,压制形状复杂，薄壁及深形塑件。,8,5.1压缩模的类型与结构组成,一、压缩模的类型,3.半溢式压缩模,又称半封闭式压缩模,优点：,结构特点：,不必严格控制加料量不会伤及凹模侧壁塑件外形复杂时，凸模和加料腔的形状可以简化；,加料腔是型腔向上的扩大延续部分有挤压面,9,5.1压缩模的类型与结构组成,一、压缩模的类型,3.半溢式压缩模,适用范围：,缺点：,不适用于压制布片或纤维填料的塑料。,流动性较好的塑料和形状较复杂的带小嵌件的塑件。,10,5.1压缩模的类型与结构组成,一、压缩模的类型,4.压缩模类型选用原则,流动性差的塑料，塑件形状复杂,水平分型面模具结构简单，操作方便，优先选用。,塑件批量大,固定式模具,批量中等,固定式或半固定式模具,小批量或试生产,移动式模具,不溢式模具,塑件高度尺寸要求高，带有小型嵌件,半溢式模具,形状简单，大而扁平的盘形塑件,溢式压缩模,11,5.1压缩模的类型与结构组成,二、压缩模的结构组成,型腔、加料腔、导向机构、侧向分型抽芯机构、脱模机构、加热系统,12,5.2模具与压机关系,一、最大压力的校核,模压所需的成型总压力：F模kF机其中：k修正系数，一般取0.750.90；而：F模=pA型n其中：p单位成型压力（MPa），查表41A型每一型腔的水平投影面积（m2）n压缩模内型腔的个数,已知压机公称压力和塑件尺寸时确定型腔数目n=（kF机）/（pA型）已知型腔数目和塑件尺寸时确定公称压力F机=（pA型n）/k,13,二、开模力的校核,开模力计算F开=k1F模其中：F开开模力NF模模压所需的成型总压力Nk1压力损耗系数0.10.2,螺钉数量n螺F开/F螺其中：n螺螺钉数量F螺每个螺钉所承受的负荷N，见表42F螺每个螺钉所承受的符合N，见表42,5.2模具与压机关系,14,三、脱模力的校核,校核F脱F顶F顶压力机顶出杆的最大顶出力N,脱模力计算F脱=A件p结其中：F脱脱模力NA件塑件侧面积之和m2p结塑件与金属的结合力MPa,5.2模具与压机关系,15,四、闭合高度的校核,模具完全开模取件的高度压力机的最小开距min,5.2模具与压机关系,16,五、装模尺寸的校核,压缩模的宽度应小于压力机立柱或框架之间的距离压缩模用螺钉与压力机连接压缩模用压板螺钉与压力机压紧固定，则模具只需设有宽1530mm的凸缘台阶即可，如图48。,5.2模具与压机关系,17,六、顶出机构的校核,压力机最大顶出行程应大于模具所需的推出行程，且必须保证塑件推出型腔后高于型腔表面10mm以上。l=h塑+h加+（1015）L其中：l塑件需推出的高度h塑塑件最大高度h加加料腔高度mmL压力机顶出杆最大顶出行程mm,5.2模具与压机关系,18,一、施压方向的选择,1.施压方向,凸模作用方向，也就是模具的轴线方向。,2.选择原则,有利于压力传递,5.3压缩模成型零部件的设计,19,一、施压方向的选择,2.选择原则,便于加料,5.3压缩模成型零部件的设计,20,一、施压方向的选择,2.选择原则,便于安装和固定嵌件,5.3压缩模成型零部件的设计,21,一、施压方向的选择,2.选择原则,保证凸模的强度,5.3压缩模成型零部件的设计,22,一、施压方向的选择,2.选择原则,便于塑料流动,长型芯应位于施压方向上，而短型芯侧抽,保证重要尺寸的精度,5.3压缩模成型零部件的设计,23,二、凸模凹模配合的结构形式,1.凸、凹模各组成部分作用,引导环l2引导凸模顺利进入凹模（主要）减少与加料室侧壁的摩擦便于排气,配合环l1防止溢料，但排气必须顺畅证凸模与凹模定位准确,5.3压缩模成型零部件的设计,24,二、凸模凹模配合的结构形式,1.凸、凹模各组成部分作用,储料槽Z储存余料,挤压环l3在半溢式压缩模用以限制凸模下行的位置保证最薄的水平飞边,l3不宜过大，改进结构如图所示,5.3压缩模成型零部件的设计,25,二、凸模凹模配合的结构形式,1.凸、凹模各组成部分作用,排气溢料槽排出气体和余料,5.3压缩模成型零部件的设计,26,二、凸模凹模配合的结构形式,1.凸、凹模各组成部分作用,加料腔盛装塑料原料可以是型腔的延伸，也可按型腔形状扩大成圆形或矩形等,承压块（面）保证凸模进入凹模的深度，使凹模不致受挤压而变形或损坏。,5.3压缩模成型零部件的设计,27,二、凸模凹模配合的结构形式,2.凸模凹模配合的结构形式,溢式压缩模凸模与凹模的配合无加料腔，凸、凹模在水平分型面接触分型面接触面积不宜过大（溢料面或挤压面）溢料面之外增设承压面（图b所示）,5.3压缩模成型零部件的设计,28,二、凸模凹模配合的结构形式,2.凸模凹模配合的结构形式,不溢式压缩模凸模与凹模的配合加料腔是型腔的延续，凸、凹模间无挤压面凸、凹模配合环不宜太高，以减小摩损凸模与加料腔侧壁摩擦，易造成磨损，改进形式如图4-20,5.3压缩模成型零部件的设计,29,二、凸模凹模配合的结构形式,2.凸模凹模配合的结构形式,半溢式压缩模凸模与凹模的配合加料腔是型腔的扩大，带有水平挤压面模具上必须设计承压面或承压块,5.3压缩模成型零部件的设计,30,三、凹模加料腔尺寸计算,1.塑料的体积计算,2.加料腔高度的计算,见表,塑料的体积塑件的体积体积压缩比(表4-6)塑件压溢式压缩模无加料腔，塑料全部放在型腔中不溢式压缩模加料腔与型腔截面尺寸相同半溢式压缩模加料腔等于型腔截面(25)mm宽的挤压面,5.3压缩模成型零部件的设计,31,5.4脱模及抽芯机构的设计,常见塑件的脱模方法有手动、机动、气动。,固定式压缩模脱模机构,移动式压缩模脱模机构,气吹脱模,卸模架脱模,撞击架脱模,撬棒,其它脱模机构,上推出机构,下推出机构,32,5.4脱模及抽芯机构的设计,一、脱模机构的设计,1.移动式压缩模脱模机构撬棒,操作简单，适用于小型模具,33,5.4脱模及抽芯机构的设计,一、脱模机构的设计,2.移动式压缩模脱模机构撞击架脱模,一个分型面二个分型面只适用于小型模具,34,5.4脱模及抽芯机构的设计,一、脱模机构的设计,3.移动式压缩模脱模机构卸模架脱模,下卸模架推件杆长度：H1=h1+h2+3下卸模架开模杆长度：H2=h1+h2+h4+5上卸模架开模杆长度：H3=h4+h5+5,35,5.4脱模及抽芯机构的设计,3.移动式压缩模脱模机构卸模架脱模,下卸模架顶杆加粗长度：H=h+h1+3下卸模架顶杆全长：H1=h+h1+h2+h3+8上卸模架推杆加粗长度：H2=h3+h4+10上卸模架推杆全长：H3=h1+h2+h3+h4+13,一、脱模机构的设计,36,5.4脱模及抽芯机构的设计,一、脱模机构的设计,3.移动式压缩模脱模机构卸模架脱模,下卸模架短顶杆长度：H1=h1+h3+5下卸模架长顶杆长度：H2=h1+h2+h3+h4-h6+8上卸模架短推杆长度：H3=h4+h5+10上卸模架长推杆长度：H4=h1+h2+h4+h5+15,37,5.4脱模及抽芯机构的设计,一、脱模机构的设计,4.固定式压缩模脱模机构气吹脱模,适用于薄壁壳形塑件和包紧力小、脱模斜度大的场合。,38,一、脱模机构的设计,5.固定式压缩模脱模机构下推出机构,压缩模推出机构与压力机顶出杆的连接方式,不相连结构：推板的复位靠复位杆复位相连结构：这种顶杆即可顶出又可复位,5.4脱模及抽芯机构的设计,39,5.4脱模及抽芯机构的设计,一、脱模机构的设计,5.固定式压缩模脱模机构下推出机构,推杆推出机构,推杆与固定板间留有0.51mm的间隙，便于推杆自动调整中心，以免模具热膨胀卡死推杆。,40,5.4脱模及抽芯机构的设计,一、脱模机构的设计,5.固定式压缩模脱模机构下推出机构,推杆推出机构,塑件上的嵌件常安插在推杆上,41,5.4脱模及抽芯机构的设计,一、脱模机构的设计,5.固定式压缩模脱模机构下推出机构,推管推出机构,用于空心薄壁压缩件，受力均匀，运动平稳。,42,5.4脱模及抽芯机构的设计,一、脱模机构的设计,5.固定式压缩模脱模机构下推出机构,推板推出机构,推出面积大，塑件不易变形，适用于壳体、薄壁、窄长塑件。,43,5.3压缩模设计及制造,四、脱模机构的设计,6.固定式压缩模脱模机构上推出机构,上推件板定距推出,44,5.4脱模及抽芯机构的设计,一、脱模机构的设计,6.固定式压缩模脱模机构上推出机构,上套筒定距推出机构,45,5.4脱模及抽芯机构的设计,一、脱模机构的设计,6.固定式压缩模脱模机构上推出机构,上推杆推出机构,46,5.4脱模及抽芯机构的设计,一、脱模机构的设计,7.固定式压缩模脱模机构其它脱模机构,凹模推出机构：分型后塑件留于凹模内二级推出机构,47,5.4脱模及抽芯机构的设计,一、脱模机构的设计,7.固定式压缩模脱模机构其它脱模机构,双推出机构：在上模与下模同设推出机构,48,5.4脱模及抽芯机构的设计,二、压缩模侧抽芯机构设计,成型塑件上的侧孔和侧凸凹注射模中的某些侧抽芯机构不能用于此（如开合模驱动的斜导柱分型机构）分型与抽芯机构要有足够的强度（受力状态恶劣）可分为机动和手动（较多应用）两种,弯销抽芯机构,斜滑块分型机构,手动模外分型压缩模,手动模外抽芯压缩模,49,5.4脱模及抽芯机构的设计,二、压缩模侧抽芯机构设计,1.弯销抽芯机构,50,5.4脱模及抽芯