塑料橡胶成型模具设计：压制成型

1、4.塑料压制成型模具4.1概述4.1.1压制成型过程简介及压模结构特点 过程简介 压制成型具有悠久的历史，主要用于热固性塑料的成型，热固性塑料原料由合成树脂、填料、固化剂、固化促进剂、润滑剂、色料按一定的配比制成。它可作成粉状、粒状、片状、碎屑状、纤维状等各种状态。将塑料直接加入高温的压模型腔和加料室，然后以一定的速度将模具闭合，塑料在热和压力的作用下熔融流动，并且很快充满整个型腔，树脂与固化剂作用发生交联反应，生成不溶不熔的体型化合物，塑料因而固化，成为具有一定形状的制品，当制品完全定型并且具有最佳性能时，即开启模具取出制品。 压制成型还可成型热塑性塑料制品 将热塑性塑料加入模腔后，逐渐加热

2、加压，使之转化为粘流态，充满整个模腔，然后降低模温，使制品固化将其顶出，由于模具需交替加热和冷却，故生产周期长效率低。但是由于制品内应力小，因此可用来生产平整度高和光学性能好的大型制品用，如透明薄板等。一些流动性很差的塑料如聚酰亚胺也采用模压成型。此外用热挤冷压压制热塑性塑料，PVC软制品的工艺在我国目前还广泛采用，它系将挤出机挤出的粘流态塑料放入冷模中，快速闭模并成型。 与注射模具相比，压模有其特殊的地方。如没有浇注系统直接向模腔内加入未塑化的塑料，只能垂直安放等。 压制成型的优缺点（1） 优点1 压制成型工艺成熟可靠，已积累了丰富的经验。2 与注射成型相比，使用的设备和模具比较简单。3 适

3、用于流动性较差的塑料，比较容易成型大型制品。4 与注射和压铸成型相比，制件的收缩率较小，变形小，各项性能比较均匀。（2）缺点1 生产周期长，生产效率低，特别使厚壁制品生产周期更长。2 不易实现自动化，劳动强度比较大，特别使移动式压模，由于模具要加热，原料常有粉尘纤维飞扬，劳动条件较差。3 制品常有较厚的飞边，且每模溢边厚度不同，因此会影响制品高度尺寸的准确性。4 厚壁制品和带有深孔、形状复杂的制品难于模制。5 压模要受到高温高压的联合作用，因此对模具材料要求较高，重要材料均应进行热处理。同时压模操作中受到冲击振动较大，易磨损变形，使用寿命较短，一般仅2030万次；6 模具内细长的成型杆和制品上

4、细薄的嵌件，在压制时易弯曲变形，因此这类制品不易采用。 压制模具结构 典型的压制模具结构如图 所示，它可分为装于压机上模板的上模和装于下模板的下模两大部件。上下模闭合使装于加料室和型腔中的塑料受热受压，成为熔融态充满整个型腔，当制件固化成型后，上下模打开利用顶出装置顶出制件，压制模具可进一步分为以下几大部分：1.型腔2.加料室3.导向机构4.侧向分型抽芯机构5.脱模机构6.加热系统4-14.2压制模具分类 压制模具的分类方法很多，可按模具在压机上固定方式分类：可按上下模闭合形式分类，按分型面特征分类，按型腔数目分类以及按制品顶出方式分类等。本书按压制模具的上下模配合结构特征进行分类。1.溢式压

5、模如图2.不溢式压模如图3.半溢式压模4.带加料板的压模5.半不溢式压模6.多型腔压模如图压铸模具的典型结构如图4-24-34-44-74-54-64-84-9移动式压缩模脱模机构撬棒移动式压缩模脱模机构撞击架脱模移动式压缩模脱模机构卸模架脱模 5.热塑性塑料挤出成型机头5.1挤出成型机头概述 塑料挤出成型是用加热或其它方法使塑料成为流动状态，然后在一定压力作用下使它通过塑料模具而制得连续得型材。挤出法几乎可加工所有得热塑性塑料和部分热固性塑料。挤出加工的制品种类很多如管材、薄膜、棒材、板材、电缆包层，单丝以及其它型材等。挤出成型在塑料成型加工工业中占有重要地位。 5.1.1挤出成型机头典型结

6、构分析机头是挤出成型模具的主要部件，它由以下四种作用：使物料由螺旋运动变为直线运动；产生必要的成型压力，保证制品密实；使物料通过机头得到进一步的塑化通过机头成型所需要的断面形状的制品。 管材机头主要由下面一些零件组成见图 口模和芯棒多孔板和过滤网分流器和分流器支架5-1 5.1.2挤出成型机头分类及设计原则 分类 由于挤出制品的形状和要求不同，因此要由相应的机头满足制品的要求，所以机头种类很多，大致可分为以下三种特征进行分类：按机头用途分类 可分为挤管机头、吹膜机头、挤板机头等。按制品出口方向分类 可分为直向机头和横向机头，前者机头内料流方向与挤出机螺杆轴向一致，如硬管机头；后者机头内料流方向

7、与挤出机螺杆轴向成某一角度，如电缆机头。按机头压力大小分类 可分为低压机头（料流压力为40公斤/厘米2）、中压机头（料流压力为40100公斤/厘米2）和高压机头（料流压力在100公斤/厘米2以上） 设计原则内腔呈流线型足够的压缩比正确的断面形状结构紧凑选材要合理5.2管材挤出成型机头 随着工农业生产的发展，以及各种新型工程塑料的出现，塑料管材的品种和需要两日益增加，目前国内以硬聚氯乙烯、聚丙烯、聚乙烯等塑料管材为主。5.2.1管材成型机头的典型结构 常见管材挤出成型机头结构有以下三种形式：图 用于薄壁管材的直管机头；图 为弯机头；图 是旁侧机头。5-25-35-4 管材挤出成型机头工艺参数的确

8、定 管材挤出成型机头的工艺参数主要确定口模、芯棒、分流器和分流器支架的形状和尺寸， 一、口模 口模是成型管材表面的零件，形状如图 所示，管材离开口模后，由于压力降低，塑料出现因弹性变形而膨胀的现象，管材截面积将增大，但有由于牵引和冷却收缩的关系，管材截面也有缩小的趋势，这种膨胀和收缩的大小与塑料性质、口模温度和压力、定径套的结构形式都有直接关系，膨胀比的理论计算目前尚不成熟，根据要求的管材断面尺寸确定口模断面尺寸时，一般尚凭经验确定，通常根据拉伸比确定。试验得出常见塑料最常见得拉伸比如表 。所谓拉伸比是指口模与芯棒组成的的空间截面积与挤出管材截面积之比即：5-55-1拉伸比式中：L拉伸比 R1

9、口模内径 R2芯棒外径 r1管材外径 r2管材内径。挤出时拉伸比较大的好处有以下几点：在生产中变更管材规格时，一般不需要拆装芯棒、口模；在加工某些容易产生熔体破裂现象的塑料时，用较大的、口模可生产小规格的管材，即不产生熔体破裂又提高产量。定型段长度L： 即口模平直部分的长度见图5-1的确定很重要，塑料通过定型部分，料流阻力增加，使制品密实，同时也使料流稳定均匀，消除螺旋运动和融合线。L的确定与制品的壁厚、直径大小、形状、塑料性能以及牵引速度有关，随着塑料品种的改变以及制品尺寸的变化，定型长度硬随之变化，定型长度不宜过长和过短。过长时，料流阻力增加很大，而定型长度过短时，则起不到定型作用，目前国

10、内一般还凭经验按下述两种方法决定定型长度。按管材外径计算 L1=（0.53）D式中：D管材外径的公称尺寸，mm 通常当管子直径D较大时，定型长度取小值，因为此时管子的被定型面积较大，反之就取大值，同时考虑到塑料的性质，一般挤出软管取大值，挤出硬管时取小值。按管材壁厚计算 L=（815）t式中：t管子壁厚，同样挤出软管时取大值，挤出硬管时取小值。 挤出机头的设计二、芯棒如图 1.收缩角小于扩张角2.芯棒的定型长度与口模相同三、分流器支架如图5-6四、分流器五、管材壁厚的调节。5-65-7 5.3吹塑薄膜机头1、芯棒式机头结构如图 所示，2、十字形机头如图 所示3、螺旋式机头如图 所示 4、双层吹塑薄膜机头如图 所示，内结合见图 外 结合见图 5、三层吹塑薄膜机头如图 、图