武职院塑料成型工艺与模具设计课件05塑料压缩模的设计及制造

2026年5月31日财富不应当是生命的目的，它只是生活的工具。

——比才2026年5月31日复习提问：1.压缩模塑工艺流程？2.模具有几种分类？2026年5月31日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2026年5月31日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2026年5月31日§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2026年5月31日§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b2026年5月31日§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。2026年5月31日§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2026年5月31日§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。2026年5月31日§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2026年5月31日§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。2026年5月31日§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2026年5月31日§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2026年5月31日§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0.75—0.90；而：F模=pA型n其中：p——单位成型压力（MPa），查表4－1

A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=（k·F机）/（pA型）已知型腔数目和塑件尺寸时确定公称压力

F机=（p·A型n）/k2026年5月31日二、开模力的校核开模力计算

F开=k1F模其中：F开——开模力N

F模——模压所需的成型总压力N

k1——压力损耗系数0.1～0.2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4－2F螺——每个螺钉所承受的符合N，见表4－2§5.2模具与压机关系2026年5月31日三、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N

A件——塑件侧面积之和m2

p结——塑件与金属的结合力MPa§5.2模具与压机关系2026年5月31日四、闭合高度的校核模具完全开模取件的高度<压力机的最大开距Ｈmax模具闭合时的高度>压力机的最小开距Ｈmin§5.2模具与压机关系2026年5月31日五、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15～30mm的凸缘台阶即可，如图4—8。§5.2模具与压机关系2026年5月31日六、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+（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§5.2模具与压机关系2026年5月31日思考与练习：1.溢式压缩模、半溢式压缩模、不溢式压缩模在结构上的主要区别是什么？2.设计压缩模时，对压机需要进行哪些参数的校核？2026年5月31日财富不应当是生命的目的，它只是生活的工具。

——比才2026年5月31日目的与要求：重点和难点：掌握压缩模的设计要点；具有设计中等复杂程度压缩模的能力。

难点：压缩模的设计要点重点：结构选用成型零件工作尺寸的确定及加料腔尺寸计算2026年5月31日一、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

压缩模设计及制造2026年5月31日一、施压方向的选择2.选择原则便于加料

§5.3

压缩模设计及制造2026年5月31日一、施压方向的选择2.选择原则便于安装和固定嵌件§5.3

压缩模设计及制造2026年5月31日一、施压方向的选择2.选择原则保证凸模的强度§5.3

压缩模设计及制造2026年5月31日一、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

压缩模设计及制造2026年5月31日二、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

压缩模设计及制造2026年5月31日二、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

压缩模设计及制造2026年5月31日二、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

压缩模设计及制造2026年5月31日二、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

压缩模设计及制造2026年5月31日二、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

压缩模设计及制造2026年5月31日二、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

压缩模设计及制造2026年5月31日二、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

压缩模设计及制造2026年5月31日三、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４－７塑料的体积＝塑件的体积×体积压缩比(表4-6)

Ｖ塑＝Ｖ件Ｋ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＋(2～5)mm宽的挤压面§5.3压缩模设计及制造2026年5月31日§5.3

压缩模设计及制造四、脱模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2026年5月31日§5.2压缩模的结构设计四、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2026年5月31日§5.2压缩模的结构设计四、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2026年5月31日§5.2压缩模的结构设计四、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+52026年5月31日§5.2压缩模的结构设计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+13四、脱模机构的设计2026年5月31日§5.2压缩模的结构设计四、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+152026年5月31日§5.3

压缩模设计及制造四、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。2026年5月31日四、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§5.3

压缩模设计及制造2026年5月31日§5.3

压缩模设计及制造四、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0.5～1mm的间隙，便于推杆自动调整中心，以免模具热膨胀卡死推杆。2026年5月31日§5.3

压缩模设计及制造四、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2026年5月31日§5.3

压缩模设计及制造四、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。2026年5月31日§5.3

压缩模设计及制造四、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。2026年5月31日§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2026年5月31日§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——上推出机构上套筒定距推出机构2026年5月31日§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——上推出机构上推杆推出机构2026年5月31日§5.3

压缩模设计及制造四、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2026年5月31日§5.3

压缩模设计及制造四、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2026年5月31日§5.3

压缩模设计及制造五、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2026年5月31日§5.3

压缩模设计及制造五、压缩模侧抽芯机构设计1.弯销抽芯机构2026年5月31日§5.3

压缩模设计及制造五、压缩模侧抽芯机构设计2.斜滑块分型机构2026年5月31日§5.3

压缩模设计及制造五、压缩模侧抽芯机构设计3.手动模外分型压缩模2026年5月31日§5.3

压缩模设计及制造五、压缩模侧抽芯机构设计4.手动模外抽芯压缩模2026年5月31日思考与练习：1.压缩模塑前准备及过程（填写工艺流程图）2.压缩模塑模具温度与成型温度关系？3.压缩模塑时间的含义？2026年5月31日一模可以压制不同形状、不同重量的塑件，但仅限于流动性好的塑料。2026年5月31日可以根据不同塑件的重量和要求分别准确地加料，但是比较麻烦。2026年5月31日亲善产生幸福，文明带来和谐。

——雨果2026年5月31日问题：1.溢式、半溢式、不溢式压缩模各自的特点是什么？2026年5月31日目的与要求：能读懂压缩模的典型结构图和工作原理重点和难点：重点：压缩模的典型结构2026年5月31日§5.4

压缩模典型结构与实例分析一、压缩模的典型结构水平分型面机外装卸式压缩模、不溢式型腔结构2026年5月31日§5.4

压缩模典型结构与实例分析一、压缩模的典型结构水平分型带齿轮齿条侧抽机构的压缩模2026年5月31日§5.4

压缩模典型结构与实例分析一、压缩模的典型结构不溢式移动压缩模及卸模架2026年5月31日§5.4

压缩模典型结构与实例分析一、压缩模的典型结构半溢式固定压缩模2026年5月31日§5.4

压缩模典型结构与实例分析一、压缩模的典型结构不溢式固定压缩模2026年5月31日§5.4

压缩模典型结构与实例分析一、压缩模的典型结构半溢式固定压缩模2026年5月31日§5.4

压缩模典型结构与实例分析二、模塑工艺规程的编制框架塑件材料：酚醛塑料产量：1万件1.塑件工艺性分析2.模塑方法选择3.模塑工艺参数确定4.模塑设备2026年5月31日1.塑件工艺性分析§5.4

压缩模典型结构与实例分析二、模塑工艺规程的编制塑件结构、尺寸精度、表面要求原材料分析(酚醛)最小壁厚6mm，精度等级在5级以下，表面无特殊要求，容易压制成型。可塑性好，力学性能与电绝缘性能良好，收缩及收缩方向性大，硬化速度慢体积比：v=1.8～2.8cm3/g压缩比：k=2.5～3.5密度：p=1.4g/cm3收缩率：Q=0.6%～1%2026年5月31日§5.4

压缩模典型结构与实例分析二、模塑工艺规程的编制2.模塑方法选择酚醛塑料即可用压缩成型也可用注射成型材料的压缩性能优良，且批量不是很高，故采用压缩成型更经济压缩模塑流程：预热，压制，无需后处理2026年5月31日§5.4

压缩模典型结构与实例分析二、模塑工艺规程的编制3.模塑工艺参数确定查阅资料可得模塑工艺参数：预热温度：１３０～１５０°

预热时间：４～８min

成型压力：３０ＭＰa

成型温度：１６０～１７０°

保压时间：０．８～１（min/mm）2026年5月31日§5.4

压缩模典型结构与实例分析二、模塑工艺规程的编制4.模塑设备选择2026年5月31日§5.4

压缩模典型结构与实例分析三、压缩模的设计步骤1.确定模具结构方案加压方向与分型面的选择：利于加压、便于加料和安放嵌件、塑件外表面无痕迹凸、凹模的配合形式：半溢式成型零件的结构形式：组合式型腔结构2026年5月31日§5