压注模和热固性塑料注射模设计

第九章压注模和热固性塑料注射模设计塑料成型工艺及模具设计第９章压注模和热固性塑料注射模设计本章基本内容压注成型原理及热固性塑料注射成型原理压缩、压注、注射成型三种效果的比较压注模专用零件结构设计热固性塑料注塑模浇注系统及推出机构设计第９章压注模和热固性塑料注射模设计学习目的与要求掌握压注成型原理及热固性塑料注射成型法掌握压缩、压注、注射成型三种效果的比较掌握压注模专用零件结构设计掌握热固性塑料注塑模浇注系统及推出机构的设计了解压注模的类型第９章压注模和热固性塑料注射模设计压注模和热固性注射模设计两种模具的特点及原理加料腔的设计本章重点第９章压注模和热固性塑料注射模设计

本章难点加料腔的设计压注模浇注系统的设计对压缩、压注、注射成型三种效果的比较第９章压注模和热固性塑料注射模设计

9.1概述

9.2压注模

9.3热固性塑料注塑模

9.4压注模、热固性塑料注射模示例

9.5思考题9.1概述

9.1.1压注成型法9.1.2热固性塑料注射成型法

9.1.3对压缩、压注注射成型三种效果的比较9.1.1压注成型法

压注成型又称传递成型，它是成型热固性塑料制品的常用方法之一。图9-1所示用压注成型法生产制品的工艺过程循环图。压注模（或传递模）的成型原理如图9-2所示。9.1.2热固性塑料注射成型法

热固性塑料注射成型工艺过程循环如图9－3所示，与热塑件塑料注射成型时相比，它增加了放（排）气工序，和塑料注满型腔后，继续加热模内的塑料，而不是冷却模内的塑料。

9.1.3对压缩、压注、注射成型三种效果的比较

热固性塑料的压缩、压注、注射成型各有其优缺点及其适用范围，现比较如下：（1）就成型效率来看，以注射成型为高，压注成型次之，压缩成型较低。（2）就塑件质量来看，由于注射和压注成型能使塑料受到均匀地加热，故而获得的制品在其整个断面上固化程度比较均匀，有较良的电气性能和较高的机械强度。（3）注射和压注成型时，塑料注入闭合的型腔内，因此制品在分型面处产生的飞边很薄，容易修除，或无飞边，塑件高度能达到较高的尺寸精度，而压缩成型则不能。（4）注射和压注成型可用于成型带有精细孔、细小嵌件的塑件，而压缩成型则不能。（5）注射成型比压缩、压注成型都更容易实现机械化和自动化，工人劳动强度可得到大大地改善。

9.2压压注模模9.2.1压压注注模的的类型型9.2.2压压注注模专专用零零件结结构设设计9.2.1压压注模模的类类型（二））专用用压机机压注注模专用压压机上上装有有两个个液压压缸，，一个个缸个个起锁锁模作作用，，称为为主缸缸，另另一个个缸起起将物物料挤挤入型型腔的的作用用，称称为辅辅缸。。如图9－－7（一））普通通压机机用压压注模模1.移移动式式压铸铸模(见见图图9-4)2.固固定定式式压压铸铸模模(见见图图9-5、9-6)加料腔一一般为一一个独立立装置。。每成型一模时时，将加加料腔放放在模具具上面并并装入塑料，，塑料挤挤入型腔腔后，又又将其搬搬走。见图9－4所示9.2.1压压注模的的类型1．移动式压压注模图9-5所示为固固定在下下压式压压机（合合模油缸缸在压机机下方））上使用用的压注注模，模模具启闭闭动作由由压机下下工作台台移动来来实现。。图9－6所示为固固定在上上压式压压机（合合模油缸缸在压机机上方））上使用用的压注注模。9.2.1压压注模的的类型2．固定定式压注注模9.2.2压压注模模专用零零件结构构设计（一）加加料腔和和柱塞的的设计1.加料料腔2.柱塞塞（二）浇浇柱系统统的设计计（三）排排气槽1.加料料腔（1）加加料腔的的结构普通压机机用压注注模的加加料腔断断面形状状常为圆圆形和矩矩形，如如图9－8所示.移移动式压压注模的的加料腔腔摆放在在模具上上面时，，应当满满足对中中性的条条件。具具体采用用方法1.目目测测法法。2.结结构构定定位位法法，，见图9－－9所示示。。图9－－10所示示为为普普通通压压机机用用固固定定式式压压注注模模的的加加料料腔腔与与上上模连连接接为为一一体体的的结结构构，，加加料料腔腔采采用用镶镶拼拼结结构构，，主主流流道道做做在浇浇口口套套上上，，图图中中加加料料腔腔底底部部共共有有四四个个主主流流道道。。图9－－11所示为为加料料腔与与模具具的连连接固固定方方式，，有用用螺母母锁紧紧加固固合仅仅用台台肩固固定两两种方方式。9.2.2压压注注模专专用零零件结结构设设计9.2.2压压注注模专专用零零件结结构设设计(2)加加料腔腔的尺尺寸计计算1)加加料料腔的的断面面积：：Ａ=1.4/2g=0.7ｇｇ式中A—加加料腔腔断面面积，，cm3ｇ—每每次加加料量量，ｇｇ．对于普普通压压机用用压注注模：：Ａ=(1.10～～1.25)As式中A——加料料腔断断面积积，cm3As——模模内塑塑件及及浇注注系统统在水水平分分型面面上的的投影影面积积之和和．对于普普通压压机用用压注注模：：Ａ=1000N/q式中A—加加料腔腔断面面积，，cm3N——专用用压机机辅助助缸的的额定定压力力，ＴＴ；q——成成型塑塑料所所需的的挤压压力,按表表9-1选用。。9.2.2压压注注模专专用零零件结结构设设计当压机机确定定后，，还应应计算算校核核加料料腔内内产生生的单单位挤挤压力力是否否足够够。计算校校核式式为：：1000ＮＮ/A=P′≥≥ｑ式中ＮＮ－－压机机额定定压力力，ＴＴ；P′－－实际际单位位挤压压力，，Ｋｇｇ／cm3ｑ—不不同塑塑料所所需单单位挤挤压力力，参参见表表9-19.2.2压压注注模专专用零零件结结构设设计2)加加料腔腔的高高度H=V/A+(0.8～～1.5cm)(9-5)式中H－－加料料腔高高度V－塑塑件及及浇注注系统统，以以及残残余废废料为为松散散原料料时的的总体体积；；A－加加料腔腔的端端面积积2.柱柱塞塞普通通压压机机用用压压注注模模柱柱塞塞的的结结构构形形式式如如图9－－12所示示，，图c的的柱柱塞塞用用于于移移动动式式模模具具，，外外形形为为头头部部倒倒角角的的简简单单圆圆柱形，，图a、b、d的柱柱塞带带有底底板，，以便便固定定在压压机上。柱柱塞与与底板板之间间可做做成组组合式式或整整体式式。图图d的的柱塞上开开设有有环形形槽，，塑料料溢入入充满满并固固化在在槽里里，起起到了活活塞环环的作作用，，它将将阻止止塑料料从间间隙中中较多多地溢溢出。图图a、、d柱柱塞端端面开开设有有些楔楔形沟沟槽，，图9－－13清楚地说明明该处处结构构。图9－－14所示专专用压压机用用压注注模的的柱塞塞，其其一端端有螺螺纹，，可直直接拧拧在辅辅助油油缸的的活塞塞杆上上，另另一端端为挤挤压塑塑料的的端面面，可可加工工为球球形凹凹坑（（见图图中虚虚线）），它它有集集流和和减少少向侧侧面溢溢料的的功效效。9.2.2压压注注模专专用零零件结结构设设计9.2.2压压注注模专专用零零件结结构设设计㈡浇浇注系系统的的设计计１.主主流道道压注模模常用用的主主流道道有正正圆锥锥形、、带分分流锥锥形和和倒圆圆锥形形三种种，如如图9-15所示。。当主流流道穿穿越模模板之之间时时，最最好整整体加加工在在浇口口套上上。如如图9-16所示。。当主流流道在在垂直直分型型面上上时，，可取取矩形形断面面的形形状，，如图图9-17a所示。。移动式式单腔腔压注注模常常取几几个流流道进进料的的方式式，如如图9-17b所示。。2．分分流道道压注模模最常常用的的分流流道断断面形形状为为梯形形，与与热塑塑性塑塑料成成型用用的不不同的的是，，它呈呈较浅浅而宽宽的特特征，，如图9－－18所示。。由于热热固性性塑料料的流流动性性差，，取分分流道道的长长度时时应尽尽可能能短一一些，，采取取的措措施图9－－19所示，，a为为利用用分流流器缩缩短分分流道道；b为使使每个个型腔腔对应应用一一个主主流道道，干干脆不不用分分流道道。9.2.2压压注注模专专用零零件结结构设设计3．浇浇口倒圆锥锥形主主流道道式浇浇口的的断面面形状状为圆圆形。。其最最小直直径为为2～～4，，长度度为2～3mm。考考虑到到热固固性塑塑料固固化后后脆硬硬性较较大，，为避避免浇浇口拉拉断时时损伤伤塑件件，故故将拉拉断处处外移移到距距离塑塑件表表面还还有一一小截截的位位置处处，结结构见见图9－－20所示。。图9－－21所示采采用侧侧浇口口时，，在塑塑件侧侧壁附附加凸凸块，，以使使浇口口折断断时不不伤坏坏塑件件，对对用碎碎布或或长纤纤维填填充的的塑料料成型型时更更宜采采用。。9.2.2压压注注模专专用零零件结结构设设计（三））排气气槽压注成成型时时，不不但需需排除除型腔腔内存存在的的空气气，而而且需需排除塑塑料在在固化化过程程中产产生的的一部部分气气体，，因此此应开开设排气气槽。。取排气气槽深深度和和宽度度时应应视塑塑件的的体积积量而而定。。中小小型塑件，，分型面面上的排排气槽可可取深0.04～0.13mm，宽宽3.2～～6.4mm。。若一个个型腔需需开几个个排气槽槽，则排排气槽总断面积积可按下下式计算算：式中———排气槽槽断面积积，（（可参参考表9－2）；V——塑塑件的体体积，；；n——排排气槽的的数目；；9.2.2压压注模模专用零零件结构构设计9.3热热固固性塑料料注塑模模9.3.1概概述9.3.2浇浇注系统统设计9.3.3推推出机构构设计9.3.1概概述热固性塑料注注射模的结构构设计与热塑塑性塑料注射射模的基本相相同，如图9-22所示.但由于于成型原料为为热固性塑料料，因此，模模具均需加热热倒高温，固固定式模具常常用电加热棒棒加热。对模模具材料要求求耐磨性和抗抗热波劳强度度高。在浇注注系统和推出出机构设计方方面与热塑性性塑料注射模模有所区别。。9.3.2浇浇注系统统设计图9—23所示为典型热热固性塑料温温流道模，整整个浇注系统统开设在温流流道板内，其其主流道和分分流道的断面面均比较粗大大，塑料由点点浇口进入型型腔。温流道道板与高温的的型腔、低温温的设备之间间用隔热板隔隔热，有时用用空气隙隔热热。分流道轴轴线处于分型型面上，当物物料固化在流流道内时应能能迅速打开，，将废料清除除干净。温流流道板上设计计了冷却系统统，通入液态态热介质控制制温度。型腔腔部分则用电电加热棒加热热装置来保持持一定的高温温。9.3.3推出出机构设计计对于推件板板、推块、、推管等推推出元件应应尽量不用用或少用。。若必须用用推件板或或推块推件件时，应注注意，必须须将推件板板和推块的的下部敞开开，图9-24所示，图a的结构不不合理，是是因为若有有溢边飞皮皮落人孔底底或间隙内内则不易清清除干净；；图b的结结构比较合合理，其中中推件板工工作时需脱脱离型；推推件板的复复位导向性性能必须良良好才行。。9.4压压注模、热热固性塑料料注射模示示例9.4.1压注注模示例9.4.2热固固性塑料注注射模示例例(一)移动动式压注模模1．加料腔腔为独立装装置的压注注模加料腔为独独立装置的的移动式压压注模。见见图9—252．加料腔腔与模具为为整体的压压注模图9—26所示模具成成型的塑件件，壁厚很很薄，又是是流动性很很差的玻璃璃纤维酚醛醛塑料，其其模具采用用压缩和压压注同时进进行的结构构，可以取取得较好的的成型效果果。图9——27所示为为普通通压机机用固固定式式压注注模。。（二））固定定式压压注模模2．专专用压压机用用压注注模图9－－28所示为为专用用压机机用压压注模模。9.4.1压压注模模示例例图9－－29所示为为热固固性塑塑料注注射模模，因因塑件件横向向通孔孔较长长，采采用由由两侧侧型芯芯对拼拼成型型的办办法，，并由由斜销销抽芯芯机构构实现现动作作。该该模具具一模模成型型两件件，侧侧滑块块较大大，故故设计计两根根斜销销来平平稳带带动，，并对对滑块块采用用加强强式锁锁紧。。9.4.2热热固性性塑料料注塑塑模示示例１、压压注成成型原原理（（答案）２、压压注模模的类类型及及特点点（（答案）３、压压注模模浇注注系统统的设设计原原则（答案）思考题题把预热热的原原料加加到加加料腔腔内，，塑料料经过过加热热塑化化，在在压力力机柱柱塞的的压力力下经经过模模具的的浇注注系统统挤入入型腔腔，型型腔内内的塑塑料在在一一定压压力和和温度度下保保持一一定时时间充充分固固化，，得到到所需需的塑塑件。。在挤挤塑的的时候候加料料腔的的底部部必须须留有有一定定厚度度的塑塑料垫垫，以以共压压力传传递。。由这个个成型型过程程可以以知道道，熔熔料经经过浇浇注系系统才才进入入型腔腔，会会有一一定的的压力力损失失；而而熔料料经过过浇注注系统统时，，会产产生摩摩擦热热，从从而使使塑料料的流流动性性增大大，有有利于于填充充型腔腔，又又有利利于提提高塑塑料的的固化化速度度。不不足的的地方方就是是熔料料经过过浇注注系统统时熔熔料里里的填填料呈呈方向向性排排列，，导致致塑件的的收缩缩率和和机械械强度度也会会呈现现方向向性。。１、压压注成成型原原理２、压压注模模的类类型及及特点点压注成成型又又称为为挤塑塑成型型或传传递成成型，，用于于压注注成型型的模模具就就是压压注模模具，，简称称压注注模或或传递递模。。与压压缩模模相比比，压压注模模具有有浇注注系统统；与与注射射模相相比，，压注注模有有加料料室，，主要要用于于压缩缩模不不能得得到的的复杂杂、带带金属属嵌件件的塑塑件。。（1））浇注注系统统总长长加上上型腔腔中最最长流流动距距离不不能超超过热热固性性塑料料的拉拉西格格指数数（60～～100mm））（2））主流流道分分布应应保证证模具具内受受力均均匀———单单个主主流道道应位位于模模具的的中心心，多多个主主流道道应对对称设设置。。（3）分分流道应取取截面积相相同时周长长较长的形形状（梯形形）——利利于热传递递，增大摩摩擦热，提提高熔料温温度。（4）浇浇口应便于于去除———且不损伤伤塑件外观观（5）主主流道末端端宜设反料料槽，利于于塑料集中中流动（6）浇浇注系统的的拼合面必必须防止溢溢料，以免免取出困难难３、压注模模浇注系统统的设计原原则图9－1热热固性性塑料压注注成型工艺艺过程图9－2压压注成成型原理1－柱塞；；2－加料料腔；3－－上模板；；4－凹模模；5－型型芯；6－型芯固固定板；7－下模座座；8－浇浇注系统；；9－塑件件abc图9－3热热固固性塑料注注射模成型型工艺过程程图9—4移移动式式压注模1—柱塞；；2—加料料腔；3——浇口套；；4—凹模模；5—型型芯图9－5固固定定在下压式式压机上的的压注模1－柱塞；；2－加料料腔；3－－浮动板；；4－限制制板；5－－凹模；6－推板图9－6固固定在压压式压机上上的压注模模1－上模座座板；2－－柱塞；3－加料腔腔；4－浇浇口套；5－型芯；；6－凹模模;7－推推杆；8－－垫块；9－推板；；10－复复位杆；11－下模模座板；12－拉杆杆；13－－支承板；；14－拉拉钩；15－凹模固固定板；16－上凹凹模；17－定距拉拉杆图9－7专专用用压机压注注模类型图9－8普普通压机用用压注模的的断面形状状图9－9安安装移动式式加料腔时采采取结构定位位的方法图9－10普普通压机机用压注模加加料腔的结构构1－柱塞；2－加料腔；；3－浇口套套图9－11专专用压压机压注模的的加料腔表9－1热热固性塑塑料压注成型型所需单位挤挤压力塑料名称填料所需单位挤压力q，酚醛塑料木粉玻璃纤维布屑600～700800～1000700～800三聚氰胺矿物石棉纤维700～800800～1000环氧树脂40~1000硅酮树脂40~1000氨基塑料~700图9－12普普通压压机用压注模模柱塞图9－13柱柱塞的的拉料结构abc图9—14专专用压压机用压注模模的柱塞表9－2排排气槽断面面积推荐尺寸寸断面积断面尺寸，槽宽（mm）×槽深（mm）

～0.2＞0.2～0.4＞0.4～0.6＞0.6～0.8＞0.8～1.0＞1.0～1.5＞1.5～2.05×0.045×0.086×0.108×0.1010×0.1010×0.1510×0.20图9－5固固定在下下压式压机上上的压注模1－柱塞；2－加料腔；；3－浮动板板；4－限制制板；5－凹凹模；6－推推板图9－13柱柱塞的的拉料结构图9—14专专用压机用用压注模的柱柱塞（2）加料腔腔尺寸计算1）加料腔的的断面积（9－1）式中A——加加料腔断面积积，；；g——每次加加料量，g。。对于普通压机机用压注模；；（9－2）式中A——加加料腔断面积积；——模内塑塑件及浇注系系统在水平分分型面上的投投影面积之和和。计算校核公式式为：（9－3）式中N——压压机额定压力力，T；——实际单位位挤压力，q——不同塑塑料所需单位位挤压力，（（参见表9－1）对于专用压机机用压注模，，加料腔断面面积应为：（9－4）式中A——加加料腔断面积积，N——专用压压机辅助缸的的额定压力，，T；q——成型塑塑料所需单位位挤压力，按按表9－1选用。2）加料腔的的高度加加料腔的高高度应按下式式计算：（9－5）式中H——加加料腔高度；；V——塑件及及浇注系统，，以及残余废废料为松散原原料时的总体体积；A——加料腔腔断面积；表9－1热热固性塑塑料压注成型型所需单位挤挤压力塑料名称填料所需单位挤压力q，酚醛塑料木粉玻璃纤维布屑600～700800～1000700～800三聚氰胺矿物石棉纤维700～800800～1000环氧树脂40~100