第11章压缩成型与压缩模设计.ppt
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1、第第1111章章 压缩成型与压缩模设计压缩成型与压缩模设计学学习习指指导导 压缩成型又称为压塑成型、压缩成型又称为压塑成型、压制成型等,是将粉状或松散粒压制成型等,是将粉状或松散粒状的固态塑料直接加入到模具中,状的固态塑料直接加入到模具中,通过加热、加压的方法使它们逐通过加热、加压的方法使它们逐渐软化熔融,然后根据模腔形状渐软化熔融,然后根据模腔形状成型、经固化成为塑件,主要用成型、经固化成为塑件,主要用于成型热固性塑料。于成型热固性塑料。与注射模相比,压缩模没有浇注系统,使用的设与注射模相比,压缩模没有浇注系统,使用的设备和模具比较简单,主要应用于日用电器、电信仪表备和模具比较简单,主要应用
2、于日用电器、电信仪表等热固性塑件的成型。等热固性塑件的成型。11.1 11.1 压缩成型工艺压缩成型工艺11.1.1 11.1.1 压缩成型原理及特点压缩成型原理及特点1.1.压缩成型原理压缩成型原理 将粉状、粒状、碎屑状或纤维状的热固性塑料原料直接加入到敞开的模将粉状、粒状、碎屑状或纤维状的热固性塑料原料直接加入到敞开的模具加料室内,如图具加料室内,如图所示;然后合模加热,使塑料融化,在合模压力的作用所示;然后合模加热,使塑料融化,在合模压力的作用下,熔融塑料充满型腔各处,如图下,熔融塑料充满型腔各处,如图所示;这时,型腔中的塑料产生化学交所示;这时,型腔中的塑料产生化学交联反应,使熔融塑料
3、逐步转变为不熔的硬化定型的塑件,最后脱模将塑件从联反应,使熔融塑料逐步转变为不熔的硬化定型的塑件,最后脱模将塑件从模具中取出,如图模具中取出,如图c c所示。所示。2.2.压缩成型特点压缩成型特点优点:优点:可以使用普通压力机进行生产;因压缩模没有浇注系统,所以模可以使用普通压力机进行生产;因压缩模没有浇注系统,所以模具结构比较简单;塑件内取向组织少,取向程度低,性能比较均匀;成型收具结构比较简单;塑件内取向组织少,取向程度低,性能比较均匀;成型收缩率小;可以生产一些带有碎屑状、片状或长纤维状填充剂、流动性很差且缩率小;可以生产一些带有碎屑状、片状或长纤维状填充剂、流动性很差且难于用注射方法成
4、型的塑件和面积很大、厚度较小的大型扁塑件。难于用注射方法成型的塑件和面积很大、厚度较小的大型扁塑件。缺点:缺点:成型周期长、劳动强度大、生产环境差、生产操作多用手工而不成型周期长、劳动强度大、生产环境差、生产操作多用手工而不易实现自动化;塑件经常带有溢料飞边,高度方向的尺寸精度不易控制;模易实现自动化;塑件经常带有溢料飞边,高度方向的尺寸精度不易控制;模具易磨损,使用寿命较短。具易磨损,使用寿命较短。压缩成型也可以成型热塑性塑料。在压缩成型热塑性塑料压缩成型也可以成型热塑性塑料。在压缩成型热塑性塑料时,模具必须交替地进行加热和冷却,才能使塑料塑化和固化,时,模具必须交替地进行加热和冷却,才能使
5、塑料塑化和固化,故成型周期长,生产效率低,因此,它仅适用于成型光学性能故成型周期长,生产效率低,因此,它仅适用于成型光学性能要求高的有机玻璃镜片、不宜高温注射成型的硝酸纤维汽车驾要求高的有机玻璃镜片、不宜高温注射成型的硝酸纤维汽车驾驶盘以及一些流动性很差的热塑性塑料(如聚酰亚胺等)。驶盘以及一些流动性很差的热塑性塑料(如聚酰亚胺等)。11.1.2 11.1.2 压缩成型工艺压缩成型工艺压缩成型工艺过压缩成型工艺过程程成型前准备成型前准备压缩过程压缩过程压后处理压后处理加料加料闭模闭模排气排气固化固化脱模脱模对塑料原料检验、干燥等对塑料原料检验、干燥等对塑料进行预压处理对塑料进行预压处理嵌件进行
6、预热嵌件进行预热模具预热和涂脱膜剂模具预热和涂脱膜剂模具清理模具清理塑件退火处理塑件退火处理11.1.3 11.1.3 压缩成型的工艺参数压缩成型的工艺参数 压缩成型工艺参数压缩成型工艺参数压缩时间压缩时间成型压力成型压力成型温度成型温度常用热固性塑料的压缩成型温度和成型压力常用热固性塑料的压缩成型温度和成型压力 塑塑 料料 类类 型型压缩成型温度压缩成型温度 /压缩成型压力压缩成型压力 /MPa/MPa酚醛塑料(酚醛塑料(PFPF)1461461801807 74242三聚氰胺甲醛塑料三聚氰胺甲醛塑料(MF)(MF)14014018018014145656脲甲醛塑料(脲甲醛塑料(UFUF)1
7、3513515515514145656聚酯塑料聚酯塑料(UP)(UP)85851501500.350.353.53.5邻苯二甲酸二丙烯酯塑料(邻苯二甲酸二丙烯酯塑料(PDPOPDPO)1201201601603.53.51414环氧树脂塑料(环氧树脂塑料(EPEP)1451452002000.70.71414有机硅塑料(有机硅塑料(DSMCDSMC)1501501901907 75656部分热固性塑料压缩成型的工艺参数部分热固性塑料压缩成型的工艺参数工工 艺艺 参参 数数酚酚 醛醛 塑塑 料料氨基塑料氨基塑料一般工业用一般工业用1 1高电绝缘用高电绝缘用2 2耐高频电绝缘用耐高频电绝缘用3 3
8、压缩成型温度压缩成型温度/150150165165150150170170180180190190140140155155压缩成型压力压缩成型压力/MPa/MPa2525353525253535303025253535压缩时间压缩时间/(min/mmmin/mm)0.80.81.21.21.51.52.52.52.52.50.70.71.01.011.2 11.2 压缩模的结构组成及分类压缩模的结构组成及分类11.11.2.1 2.1 压压缩缩模模的的结结构构组组成成 1 1压缩模的工作原理压缩模的工作原理 1上模座板;上模座板;2螺钉;螺钉;3上凸模;上凸模;4加料室(凹模);加料室(凹模)
9、;5,11加热板;加热板;6导拄;导拄;7加热孔;加热孔;8型芯;型芯;9下凸模;下凸模;10导套;导套;12推杆;推杆;13支承钉;支承钉;14垫块;垫块;15下模座板;下模座板;16推板;推板;17连接杆;连接杆;18推杆固定板;推杆固定板;19侧型芯;侧型芯;20型腔固定板;型腔固定板;21承压块承压块 模具上模和下模分别安装在模具上模和下模分别安装在压力机的上、下工作台上,上下压力机的上、下工作台上,上下模通过导柱导套导向定位。成型模通过导柱导套导向定位。成型前,将配好的塑料原料倒入凹模前,将配好的塑料原料倒入凹模4 4上端的加料室,工作台下降,上端的加料室,工作台下降,使上凸模使上凸
10、模3 3进入下模加料室进入下模加料室4 4与装与装入的塑料接触并加热。塑料熔融入的塑料接触并加热。塑料熔融后,上工作台继续下降,熔料在后,上工作台继续下降,熔料在受热受压的作用下充满型腔并发受热受压的作用下充满型腔并发生固化交联反应。塑件固化成型生固化交联反应。塑件固化成型后,上工作台上升,模具分型,后,上工作台上升,模具分型,同时压力机下面的辅助液压缸开同时压力机下面的辅助液压缸开始工作,脱模机构将塑件脱出。始工作,脱模机构将塑件脱出。2压缩模的结构组成压缩模的结构组成 压缩模结构组压缩模结构组成成根据模具上各个根据模具上各个部分功能和所起部分功能和所起作用作用根据模具在压力根据模具在压力机
11、上的安装和运机上的安装和运动特点动特点上模上模下模下模成型零件成型零件加料室加料室导向机构导向机构侧向分型与侧向分型与抽芯机构抽芯机构脱模机构脱模机构加热系统加热系统支承零部件支承零部件11.2.2 11.2.2 压缩模的分类压缩模的分类 压缩模分类压缩模分类按模具在压力机上按模具在压力机上的固定方式分类的固定方式分类固定式固定式压缩模压缩模按模具加料室按模具加料室形式进行分类形式进行分类移动式移动式压缩模压缩模半固定式半固定式压缩模压缩模半溢式压缩模半溢式压缩模溢式压缩模溢式压缩模不溢式压缩模不溢式压缩模1 1按模具在压力机上的固定形式分类按模具在压力机上的固定形式分类 (1 1)移动式压缩
12、模)移动式压缩模 模具不固定在压力机上。模具不固定在压力机上。压缩成型前,打开模具把塑料加入型腔,将压缩成型前,打开模具把塑料加入型腔,将上下模合拢,送入压力机工作台上对塑料进行加热加压成型固化。成上下模合拢,送入压力机工作台上对塑料进行加热加压成型固化。成型后将模具移出压力机,使用专门卸模工具开模脱出塑件。这种模具型后将模具移出压力机,使用专门卸模工具开模脱出塑件。这种模具结构简单,制造周期短,但加料、开模、取件等工序均需手工操作,结构简单,制造周期短,但加料、开模、取件等工序均需手工操作,因此劳动强度大,生产率低、易磨损,适用于压缩成型批量不大的中因此劳动强度大,生产率低、易磨损,适用于压
13、缩成型批量不大的中小型塑件以及形状复杂、嵌件较多、加料困难及带有螺纹的塑件。小型塑件以及形状复杂、嵌件较多、加料困难及带有螺纹的塑件。1 1凸模;凸模;2 2凸模固定板;凸模固定板;3 3凹模;凹模;4 4U U型支架型支架(2 2)半固定式压缩模)半固定式压缩模 一般将上模固定在压力机上,一般将上模固定在压力机上,下模可沿导轨移进或移出压力机外进行加料和在卸下模可沿导轨移进或移出压力机外进行加料和在卸模架上脱出塑件。下模移进时用定位块定位,合模时靠导向机构定位。这种模具结构便于安放模架上脱出塑件。下模移进时用定位块定位,合模时靠导向机构定位。这种模具结构便于安放嵌件和加料,且上模不移出机外,
14、从而减轻了劳动强度,也可按需要采用下模固定的形式,工嵌件和加料,且上模不移出机外,从而减轻了劳动强度,也可按需要采用下模固定的形式,工作时移出上模,用手工取件或卸模架取件。作时移出上模,用手工取件或卸模架取件。1 1凹模(加料室);凹模(加料室);2 2导柱;导柱;3 3凸模(上模);凸模(上模);4 4型芯;型芯;5 5手柄手柄(3 3)固定式压缩模(右图)固定式压缩模(右图)上下模分别固定在压力机的上下工作台上,上下模分别固定在压力机的上下工作台上,开合模与塑件脱出均在压力机上靠操作压力机来完成,开合模与塑件脱出均在压力机上靠操作压力机来完成,因此生产率较高、操作简单、劳动强度小、开模振动
15、小、因此生产率较高、操作简单、劳动强度小、开模振动小、模具寿命长,缺点是模具结构复杂、成本高,且安放嵌模具寿命长,缺点是模具结构复杂、成本高,且安放嵌件不方便,适用于成型批量较大或形状较大塑件。件不方便,适用于成型批量较大或形状较大塑件。2 2根据模具加料室的形式分类根据模具加料室的形式分类 (1 1)溢式压缩模)溢式压缩模 无单独的加料室,型腔本身作为加料室,无单独的加料室,型腔本身作为加料室,型腔型腔高度高度h h等于塑件高度,由于凸模和凹模之间无配合,完全等于塑件高度,由于凸模和凹模之间无配合,完全靠导柱定位,故塑件的径向尺寸精度不高,而高度尺寸靠导柱定位,故塑件的径向尺寸精度不高,而高
16、度尺寸精度尚可。压缩成型时,由于多余的塑料易从分型面处精度尚可。压缩成型时,由于多余的塑料易从分型面处溢出,故塑件具有径向飞边,设计时挤压环的宽度溢出,故塑件具有径向飞边,设计时挤压环的宽度B B应较应较窄,以减薄塑件的径向飞边。环形挤压面窄,以减薄塑件的径向飞边。环形挤压面B B(即挤压环)(即挤压环)在合模习始时,挤压面仅产生有限的阻力,合模到终点在合模习始时,挤压面仅产生有限的阻力,合模到终点时,挤压面才完全密合。因此,塑件密度较低,强度等时,挤压面才完全密合。因此,塑件密度较低,强度等力学性能也不高,特别是合模太快时,会造成溢料量的力学性能也不高,特别是合模太快时,会造成溢料量的增加,
17、浪费较大。增加,浪费较大。(2 2)不溢式压缩模)不溢式压缩模 不溢式压缩模具有溢式压缩模不具备的优点,由不溢式压缩模具有溢式压缩模不具备的优点,由于塑料的溢出量少,加料量直接影响着塑件的高度尺于塑料的溢出量少,加料量直接影响着塑件的高度尺寸,因此每模加料都必须准确称量,否则塑件高度尺寸,因此每模加料都必须准确称量,否则塑件高度尺寸不易保证。由于凸模与加料室侧壁摩擦,将不可避寸不易保证。由于凸模与加料室侧壁摩擦,将不可避免地会擦伤加料室侧壁,同时,塑件推出模腔时带划免地会擦伤加料室侧壁,同时,塑件推出模腔时带划伤痕迹的加料室也会损伤塑件外表面且脱模较为困难,伤痕迹的加料室也会损伤塑件外表面且脱
18、模较为困难,故固定式压缩模一般设有推出机构。为避免加料不均,故固定式压缩模一般设有推出机构。为避免加料不均,不溢式模具一般不宜设计成多型腔结构。不溢式模具一般不宜设计成多型腔结构。溢式模溢式模具结构简单,具结构简单,造价低廉,造价低廉,耐用(凸、耐用(凸、凹模间无摩凹模间无摩擦),塑件擦),塑件易取出。易取出。(3 3)半溢式压缩模)半溢式压缩模 半溢式压缩模在型腔上方设有加料室,半溢式压缩模在型腔上方设有加料室,其截面尺寸大于型腔截面尺寸,其截面尺寸大于型腔截面尺寸,两者分界处有一环形挤压面,其宽度约为两者分界处有一环形挤压面,其宽度约为4 45mm5mm。凸模与加料室呈间隙配合,凸模下。凸
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- 11 压缩 成型 设计
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