模具设计-压缩成型工艺及模具设计PPT课件.ppt

财富不应当是生命的目的 它只是生活的工具 比才 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 5 1压缩成型工艺 压缩成型工艺主要用于成型热固性塑料制品 也适于成型流动性能较差的热塑性塑料制品和大型制品 优点 成型设备和模具都较简单 压缩成型制品比注塑和传递成型制品的分子和填料取向小 各项性能比较稳定 制品的收缩率小 变形小 缺点 成型的时间长 尤其是厚壁制品 生产效率低 劳动强度大 尤其是移动式和半移动半固定式的模具 不易实现自动化 环境相对较差 3 原料放入模具 加热加压使材料成型硬化 取出塑件 一 压缩成型原理 5 1压缩成型工艺 4 二 压缩成型的工艺过程和工艺条件 5 1压缩成型工艺 1 压缩成型的工艺过程 5 二 压缩成型的工艺过程和工艺条件 5 1压缩成型工艺 2 压缩成型的工艺条件 见表0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 三 压缩成型设备 主要设备为下工作和不动的上压式液压机 6 三 压缩成型设备 国产框架式450KN型上压式下定出液压机 7 三 压缩成型设备 国产柱式式1000KN型上压式下定出液压机 8 三 压缩成型设备 国产柱式式2000KN型上压式下定出液压机 9 三 压缩成型设备 国产框架式500KN型上压式下定出液压机工作台 10 三 压缩成型设备 国产框架式2500KN型上压式下定出液压机工作台 11 三 压缩成型设备 国产框架式2500KN型上压式下定出液压机工作台 12 三 压缩成型设备 国产框架式2500KN型上压式下定出液压机工作台 13 三 压缩成型设备 国产框架式3000KN型上压式下定出液压机工作台 14 5 3压缩模的分类 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 15 一 移动式压缩模 5 3压缩模的分类 16 二 半固定式压缩模 5 3压缩模的分类 17 三 固定式压缩模 5 3压缩模的分类 18 5 3压缩模的分类 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 按凸 凹模的结构分 19 5 3压缩模的分类 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 20 5 3压缩模的分类 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 21 5 3压缩模的分类 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 22 5 3压缩模的分类 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 23 5 3压缩模的分类 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 24 5 4压缩模选用原则 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 25 5 5压缩模与液压机的配合要求 一 模具所需的成型压力 模具压缩时所需的计算总压力 P总 P1n 型腔数 压机的额定压力 P额 P总xK新 或K旧 模具压缩成型时每一型腔所需的成型压力P1 PxF1xk N pA型 式中 P1 一个型腔所需的成型压力p 压缩成型时型腔内的单位压力k 安全系数 K新一般取1 1 1 2 K旧一般取1 3 1 35 26 二 模具所需的开模力 开模力计算P开 P总xR其中 P开 开模力NP总 模压所需的成型总压力NR 压力损耗系数0 1 0 2 螺钉数量n螺 P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5 4 5 5压缩模与液压机的配合要求 27 三 推出制品所需脱模力 校核P脱 F顶F顶 压力机顶出杆的最大顶出力N 推出制品所需脱模力计算公式为 P脱 106xF制xp结其中 P脱 脱模力NF制 塑件侧面积之和m2p结 塑件与金属的结合力MPa 5 5压缩模与液压机的配合要求 28 四 模具安装固定与液压机工作台面的选择 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15 30mm的凸缘台阶即可 如图所示 5 5压缩模与液压机的配合要求 29 五 压缩模具高度及其开模行程与压机模板工作行程的选择 模具完全开模取件的高度压力机的最小开距 min 5 5压缩模与液压机的配合要求 下模板中心的推柱孔要比压机推柱外径大2 3mm 顶板中心的螺孔要与压机推柱的螺纹部配合 30 六 推出机构与压力机的配合要求 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 10 15 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 5压缩模与液压机的配合要求 31 一 制品的成型位置 分型面和施压方向的确定 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 6压缩模设计要点 便于加料 便于安装和固定嵌件 保证凸模的强度 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 32 5 6压缩模设计要点 一 制品的成型位置 分型面和施压方向的确定 例1双联齿轮压缩模 要点 1 大小齿轮同在下模型腔成型 保证同轴度 2 加工方便 精度易于控制 3 结构简单 易于出模 制品不变形 修模更换简单 33 5 6压缩模设计要点 一 制品的成型位置 分型面和施压方向的确定 例2球形手柄压缩模 要点 上 下凸模型外圆同车同磨后切开 型腔用冷挤压成型 金属镶件下模定位可利用机床顶柱往上推 易于出模 34 5 6压缩模设计要点 一 制品的成型位置 分型面和施压方向的确定 例3塑料花盆压缩模 要点 如用不溢式压模 则上凸模如双点划线所示 将出现尖角 已损坏 采用半溢式结构 凸模有足够的强度 寿命长 35 5 6压缩模设计要点 一 制品的成型位置 分型面和施压方向的确定 例4120 三个侧孔的空心过线绝缘管 要点 1 立放 面积小同样压力质量好 密度高 强度好 2 侧抽芯距短 长抽芯放在开模方向结构简单 推管推出 易于加工 维修方便 36 5 6压缩模设计要点 一 制品的成型位置 分型面和施压方向的确定 例5定位件压缩模 要点 因尺寸B精度要求高 图a结构位置可得到保证 图b及结构因受溢边厚度的影响难以保证 37 5 6压缩模设计要点 一 制品的成型位置 分型面和施压方向的确定 例6矩形铅笔芯盒体 要点 1 下模推管推出 简便 可靠 2 半溢式结构避免尖角 凸模强度好 3 深腔制品高度方向与压力同向易于压满 制件质量好 38 5 6压缩模设计要点 一 制品的成型位置 分型面和施压方向的确定 例7干电池盒底 要点 此结构开模后制件易留在下模便于推出 便于加料结构简单 39 5 6压缩模设计要点 一 制品的成型位置 分型面和施压方向的确定 例8绝缘插座一模多腔 要点 此结构要求加料精确 一致性好 如采用不溢式结构 高度尺寸精度较难控制 应采用半溢式结构 40 5 6压缩模设计要点 一 制品的成型位置 分型面和施压方向的确定 例9梅花形装饰品 要点 1 制品外形较复杂 用半溢式结构 加料腔为圆形 加工简单 如用不溢式结构整个加料腔为梅花形 加工困难 41 二 型腔 型芯的配合形式 5 6压缩模设计要点 型腔 型芯的配合形式和相关尺寸 图1型芯的配合尺寸 图2型腔的配合尺寸 42 型腔 型芯的配合形式和相关尺寸 图3 4 5为型腔的配合尺寸 43 型腔 型芯的配合形式和相关尺寸 图6 7半溢式压缩模的储料槽的结构 44 二 型腔 型芯的配合形式 表5 6各组成部分的作用 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 6压缩模设计要点 45 二 型腔 型芯的配合形式 表5 6各组成部分的作用 储料槽Z储存余料见表 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 6压缩模设计要点 46 二 型腔 型芯的配合形式 表5 6各组成部分的作用 5 6压缩模设计要点 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 其形式与说明见表5 8 储料槽只在半溢式模具中用其形式及尺寸见表5 7 三 型腔加料腔的高度计算 47 一 凸模结构 5 7凸模结构及其排气溢料槽设计 排气溢料槽排出气体和余料 48 二 凸模固定形式 5 7凸模结构及其排气溢料槽设计 排气溢料槽排出气体和余料 49 二 凸模固定形式 5 7凸模结构及其排气溢料槽设计 50 二 凸模固定形式 5 7凸模结构及其排气溢料槽设计 51 5 8凹模结构设计 52 5 8凹模结构设计 53 5 9凸凹模的组合结构 54 5 9凸凹模的组合结构 55 5 9凸凹模的组合结构 56 二 型腔 型芯的配合形式 表5 6各组成部分的作用 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 5 6压缩模设计要点 57 二 型腔 型芯的配合形式 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 6压缩模设计要点 58 二 型腔 型芯的配合形式 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 6压缩模设计要点 59 二 型腔 型芯的配