教学材料《塑料成型》-第六章

6.1压注模类型与结构6.1.1压注模类型1.按固定方式分压注模按其固定方式，可分为固定式压注模和移动式压注模。

(1)移动式压注模如图6-1所示，加料腔3与模具本体是可以分离的。成型时，首先闭合模具，然后将定量的塑料放入加料腔内，利用压机的压力，通过柱塞2将塑化后的塑料以高速经浇注系统注入型腔，待固化定型后，先取下加料腔，然后在卸模架上卸模，由脱模板将塑件脱出。下一页返回6.1压注模类型与结构(2)固定式压注模如图6-2所示，模具上设有加热装置，它的上、下模座分别固定在压机的上、下压板上，开模时，压机上工作台带动上模座板上升，压柱2离开加料室3,A分型面分型，以便在该处取出主流道凝料。当上模上升到一定高度时，拉杆11上的螺母迫使拉钩13转动使之与下模部分脱开，接着定距导柱16起作用，使召分型面分型，最后由压机顶出活塞通过推板8推动推杆6，将塑件从下模板中推出。2.按加料式形式分压注模按其加料室的形式，可分为罐式压注模和柱塞式压注模。

(1)罐式压注模罐式压注模可分为移动式(图6-1)和固定式(图6-2)。上一页下一页返回6.1压注模类型与结构(2)柱塞式压注模柱塞式压注模没有主流道，主流道已扩大成为圆柱形的加料室，这时柱塞将物料压入型腔的力已起不到锁模的作用。因此柱塞式压注模应安装在特殊的专用压机上使用，锁模和成形需要两个液压缸来完成。可分为下面两种形式的压注模。

图6-3所示为上加料室柱塞式压注模的典型结构，上加料室柱塞式压注模所用压机其合模液压缸(称主液压缸)在压机的下方，自下而上合模;成型用液压缸(称为辅助液压缸)在压机的上方，自上而下将物料挤入模腔。上一页下一页返回6.1压注模类型与结构

合模加料后，当加入加料室内的塑料受热成熔融状时，压机辅助液压缸工作，柱塞将熔融物料挤入型腔，固化成型后，辅助液压缸带动柱塞上移，主液压缸带动工作台将模具下模部分下移开模，塑件与浇注系统留在下模。顶出机构工作时，推杆将塑件从型腔中推出。

图6-4所示为下加料室柱塞式压注模所用压机合模液压缸(称主液压缸)在压机的上方，自上而下合模;成型用液缸(称辅助液压缸)在压机的下方，自下而上将物料挤入模腔。它与上加料室柱塞式压注模的主要区别在于:它是先加料，后合模，最后压注;而上加料室柱塞式压注模是先合模，后加料，最后压注。上一页下一页返回6.1压注模类型与结构6.1.2压注模结构从以上几个图例中可以看到，压注模的结构组成可以分成以下几大部分。1.成型零件包括凸模、凹模、型芯和侧型芯等，如图6-1中型腔由零件4,6,7等组成。2.加料腔包括加料腔和柱塞，如图6-1中由零件2,3组成。3.浇注系统包括主流道、分流道、浇口和反料槽。上一页下一页返回6.1压注模类型与结构4.导向机构在柱塞和加料腔之间、在型腔和各部分型面之间及推出机构中，均应设导向机械。图6-1中的导向机构由零件5等组成。

5.侧向分型与抽芯机械其结构与压缩模、注射模基本相同。

6.脱模机构其结构与压缩模基本相同。

7.加热系统在固定式压注模中，对柱塞、加料腔和上下模部分应分别加热，一般多用电加热或蒸汽加热。上一页返回6.2压注模结构设计

压注模的结构设计很多地方与压缩模、注射模相似，如型腔的总体设计、分型面位置的确定、合模导向机构、推出机构和侧向抽芯机构等。本节就压注模特殊结构部分给予讨论。6.2.1加料室设计1.加料室结构设计压注模与注射模不同之处在于它有加料室。压注成形之前塑料必须加入到加料室内，进行预热、加压，才能压注成型。由于压注模的结构不同，所以加料室的形式也不相同。固定式压注模和移动式压注模的加料室具有不同的形式，罐式和柱塞式的加料室也具有不同的形式。下一页返回6.2压注模结构设计

加料室断面形状常见的有圆形和矩形，应由制品断面形状和塑件尺寸大小决定，例如圆形塑件采用圆形断面加料室。多腔模具的加料室断面。应尽可能盖住模具的型腔，因而常采用矩形断面。如大型压注模的加料室断面，采用矩形，在加料室的底部可开设多个主流道通向型腔。

(1)固定式压注模加料室固定式压注模的加料室与上模连成一体，在加料室底部开设一个或数个流道通向型腔。当加料室和上模分别加工在两块板上时可在通向型腔的流道内加一主流道衬套。上一页下一页返回6.2压注模结构设计(2)移动式压注模加料室移动式压注模加料室可单独取下，并有一定的通用性，加料室底部为一带有40~45。的台阶，其作用在于当压柱向加料室内的塑料加压时，压力也作用在台阶上，从而将加料室紧紧地压在模具的模板上，以免塑料从加料室的底部溢出。

(3)柱塞式压注模加料室柱塞式压注模加料室截面均为圆形，由于采用专用液压机，液压机上有锁模液压缸，所以加料室的截面尺寸与锁模力无关，尺寸较小，高度较大。2.加料室尺寸计算

(1)罐式压注模加料室截面积上一页下一页返回6.2压注模结构设计

可从传热和锁模两个方面考虑。①从传热方面考虑。加料室的加热面积取决于加料量，根据经验，未经预热的热固性塑料每克约需1.4cm的加热面积，加料室总表面积为加料室内腔投影面积的两倍与加料室装料部分侧壁面积之和。为简便起见，可将侧壁面积略去不计，因此，加料室截面积为所需加热面积的一半。②从锁模方面考虑。加料室截面积应大于型腔和浇注系统在合模方向上的投影面积之和，否则型腔内塑料熔体的压力将顶开分型面而溢料。根据经验，加料室截面积必须比塑件型腔与浇注系统投影面积之和大1000-2500。

(2)柱塞式压注模加料室截面积

上一页下一页返回6.2压注模结构设计3.压料柱塞设计压料柱塞简称压柱，其作用是将加料腔中的塑料熔体经浇注系统压入型腔。

图6-5所示为罐式压注模几种常见的压柱结构。

图6-6所示为柱塞式压注模的压柱结构。图6-6(a)中，其一端带有螺纹，直接拧在液压缸的活塞杆上;图6-6(b)中，在柱塞上加工出环形槽以便溢出的料固化其中，起活塞环的作用，柱塞端面的球形凹面能使塑料流动集中，减少侧面溢料。为了拉出主流道废料，可在柱塞的端面设楔形槽，如图6-7所示。其中图6-7(a)用于直径不大的柱塞;图6-7(b)用于直径较大的柱塞;图6-7(c)用于有多个主流道的模具。上一页下一页返回6.2压注模结构设计

柱塞选用的材料和热处理要求与加料室的相同。柱塞与加料室的配合关系如图6-8所示。6.2.2浇注系统设计压注模的浇注系统的组成和作用与注射模相似，如都希望熔体在流动时压力损失小等，如图6-9所示;但是，压注成型也有自身的一些特点，如要求熔体在流道中进一步塑化和提高温度，以便熔体以最佳的流动状态进入型腔。1.主流道设计在压注模中，常见的主流道有正圆锥形的、带分流锥的、倒圆锥形的等，图6-10(a)所示为正圆锥形主流道。上一页下一页返回6.2压注模结构设计

其大端与分流道相连，常用于多型腔模具，有时也设计成直接浇口的形式，用于流动性较差的塑料的单型腔模具。脱模时，主流道、分流道与塑件由拉料杆一同脱出。图6-10(b)所示为倒锥形主流道。这种主流道大多用于固定式罐式压注模，与端面带楔形槽的压柱配合使用。开模时，主流道连同加料室中的残余废料由压柱带出再予以清理。这种流道可用于多型腔模具，又可使其直接与塑件相连用于单型腔模具或同一塑件有几个浇口的模具。图6-10(c)所示为带分流锥的主流道，它用于塑件较大或型腔距模具中心较远时以缩短浇注系统长度，减少流动阻力及节约原料的场合，当型腔沿圆周分布时，分流锥可采用圆锥形;当型腔两排并列时，分流锥可做成矩形截面的锥形。上一页下一页返回6.2压注模结构设计2.分流道设计为了获得理想的传热效果，使塑料受热均匀，压注模分流道一般设计成比较浅而宽的梯形截面形状。一般小型塑件分流道深度取2~4mm，大型塑件深度取4~6mm，最浅应不小于2mm。如图6-11所示，此外，也有半圆形分流道的，其半径可取3~4mm。分流道的长度应尽可能短，而且流道应平直圆滑，尽量减少弯拆以减小压力损失。3.浇口设计

(1)浇口的形式压注模的浇口与注射模的基本相同，可以参照注射模的浇口进行设计。上一页下一页返回6.2压注模结构设计

由于热固性塑料的流动性较差，所以设计压注模浇口时，其浇口应取较大的截面尺寸。常见的压注模的浇口形式有圆形点浇口、侧浇口、扇形浇口、环形浇口以及轮辐式浇口等。图6-12所示为常用浇口的几种形式。(2)浇口位置选择压注模浇口位置选择原则可参考注射模浇口位置的选择原则。6.2.3排气槽设计压注成型时，由于在极短时间内需将型腔充满，需要及时排除型腔内原有的气体和塑料受热后挥发的气体以及交联反应所产生的气体，因此，压注模设计时应开设排气槽。上一页下一页返回6.2压注模结构设计

从排气槽溢出少量的冷料有助于提高塑件的熔接强度。排气槽的截面形状一般为矩形或梯形。对于中、小型塑件，分型面上排气槽的尺寸为:深度取0.04~0.13mm，宽度取32~64mm。排气槽的位置一般需开设在型腔最后填充处