塑料成型工藝與模具設(shè)計教案ppt課件

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復(fù)習(xí)提問：,1.壓縮模塑工藝流程？ 2.模具有幾種分類？,1,1.掌握按結(jié)構(gòu)特征分類的壓縮模結(jié)構(gòu)特點，適用場合，以及壓縮模的工作原理和動作過程。 2.掌握壓縮模的設(shè)計要點。,目的與要求：,重點和難點：,1.結(jié)構(gòu)選用 2.成型零件（加料腔）各部分設(shè)計,2,原料放入模具,加熱加壓使材料成型硬化,取出塑件,,,壓縮成型過程,3,§5.1壓縮模的類型與結(jié)構(gòu)組成,一、壓縮模的類型,——又稱壓制模具（簡稱壓模），主要用于成型性塑料，也可成型熱塑性塑料。,壓縮模,熱固性塑料壓縮模,固定式,半固定式,移動式,多型腔,單型腔,共用加料室,單加料室,不溢式,半溢式,溢式,水平分型面,復(fù)合分型面,垂直分型面,多分型面,單分型面,4,§5.1壓縮模的類型與結(jié)構(gòu)組成,一、壓縮模的類型,1.溢式壓縮模,又稱敞開式壓縮模,優(yōu)點： 結(jié)構(gòu)簡單，成本低 塑件易取出，易排氣 安放嵌件方便 加料量無嚴(yán)格要求 模具壽命長,結(jié)構(gòu)特點： 無加料腔 凸模與凹模無配合部分 有環(huán)形擠壓面b,5,§5.1壓縮模的類型與結(jié)構(gòu)組成,一、壓縮模的類型,1.溢式壓縮模,適用范圍：,缺點：,小批量或試制、低精度和強度無嚴(yán)格要求的的扁平塑件。,合模太快時，塑料易溢出，浪費原料；合模太慢時，易造成非邊增厚；,水平狀的非邊難于去處，且影響塑件外觀；,凸、凹模配合精度較低；,不適用于壓制帶狀、片狀或纖維填料的塑料和薄壁或壁厚均勻性要求高的塑件。,6,§5.1壓縮模的類型與結(jié)構(gòu)組成,一、壓縮模的類型,2.不溢式壓縮模,又稱封閉式壓縮模,結(jié)構(gòu)特點：,優(yōu)點：,加料腔是型腔向上的延續(xù)部分 無擠壓面 凸模與加料腔有小間隙的配合,塑件密度大、質(zhì)量高 對塑料要求不嚴(yán)（以棉布、玻璃 布或長纖維填料的塑料均可） 塑件飛邊薄且呈垂直狀易于去除,7,§5.1壓縮模的類型與結(jié)構(gòu)組成,一、壓縮模的類型,2.不溢式壓縮模,缺點：,適用范圍：,模具必須設(shè)置推出機構(gòu)；,加料量必須精確，高度尺寸難于保證；,凸模與加料腔內(nèi)壁有摩擦，易劃傷加料腔內(nèi)部，進而影響塑件外觀質(zhì)量，必須設(shè)推出機構(gòu)；,一般為單型腔，生產(chǎn)效率低。,壓制形狀復(fù)雜，薄壁及深形塑件。,8,§5.1壓縮模的類型與結(jié)構(gòu)組成,一、壓縮模的類型,3.半溢式壓縮模,又稱半封閉式壓縮模,優(yōu)點：,結(jié)構(gòu)特點：,不必嚴(yán)格控制加料量 不會傷及凹模側(cè)壁 塑件外形復(fù)雜時，凸模和加料腔的形狀可以簡化；,加料腔是型腔向上的擴大延續(xù)部分 有擠壓面,9,§5.1壓縮模的類型與結(jié)構(gòu)組成,一、壓縮模的類型,3.半溢式壓縮模,適用范圍：,缺點：,不適用于壓制布片或纖維填料的塑料。,流動性較好的塑料和形狀較復(fù)雜的帶小嵌件的塑件。,10,§5.1壓縮模的類型與結(jié)構(gòu)組成,一、壓縮模的類型,4.壓縮模類型選用原則,流動性差的塑料，塑件形狀復(fù)雜,水平分型面模具結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，優(yōu)先選用。,塑件批量大,—— 固定式模具,批量中等,—— 固定式或半固定式模具,小批量或試生產(chǎn),—— 移動式模具,——不溢式模具,塑件高度尺寸要求高，帶有小型嵌件,—— 半溢式模具,形狀簡單，大而扁平的盤形塑件,—— 溢式壓縮模,11,§5.1壓縮模的類型與結(jié)構(gòu)組成,二、壓縮模的結(jié)構(gòu)組成,型腔、加料腔、導(dǎo)向機構(gòu)、側(cè)向分型抽芯機構(gòu)、脫模機構(gòu)、加熱系統(tǒng),12,§5.2模具與壓機關(guān)系,一、最大壓力的校核,模壓所需的成型總壓力：F?！躪F機 其中： k——修正系數(shù)，一般取0.75—0.90； 而：F模=pA型n 其中 ： p——單位成型壓力（MPa），查表4－1 A型——每一型腔的水平投影面積（m2） n——壓縮模內(nèi)型腔的個數(shù),已知壓機公稱壓力和塑件尺寸時確定型腔數(shù)目 n=（k·F機）/（pA型） 已知型腔數(shù)目和塑件尺寸時確定公稱壓力 F機=（p·A型n）/ k,13,二、開模力的校核,開模力計算 F開=k1F模 其中：F開——開模力N F?！核璧某尚涂倝毫 k1——壓力損耗系數(shù)0.1～0.2,螺釘數(shù)量 n螺＝F開/F螺 其中： n螺——螺釘數(shù)量 F螺——每個螺釘所承受的負(fù)荷N，見表4－2 F螺——每個螺釘所承受的符合N，見表4－2,§5.2模具與壓機關(guān)系,14,三、脫模力的校核,校核 F脫＜F頂 F頂——壓力機頂出桿的最大頂出力N,脫模力計算 F脫=A件p結(jié) 其中：F脫——脫模力N A件——塑件側(cè)面積之和m2 p結(jié)——塑件與金屬的結(jié)合力MPa,§5.2模具與壓機關(guān)系,15,四、閉合高度的校核,模具完全開模取件的高度壓力機的最小開距Ｈmin,§5.2模具與壓機關(guān)系,16,五、裝模尺寸的校核,壓縮模的寬度應(yīng)小于壓力機立柱或框架之間的距離 壓縮模用螺釘與壓力機連接 壓縮模用壓板螺釘與壓力機壓緊固定，則模具只需設(shè)有 寬15～30mm的凸緣臺階即可，如圖4—8。,§5.2模具與壓機關(guān)系,17,六、頂出機構(gòu)的校核,壓力機最大頂出行程應(yīng)大于模具所 需的推出行程，且必須保證塑件推 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mm L——壓力機頂出桿最大頂出行程mm,§5.2模具與壓機關(guān)系,18,一、施壓方向的選擇,1.施壓方向,凸模作用方向，也就是模具的軸線方向。,2.選擇原則,有利于壓力傳遞,§5.3 壓縮模成型零部件的設(shè)計,19,一、施壓方向的選擇,2.選擇原則,便于加料,§5.3 壓縮模成型零部件的設(shè)計,20,一、施壓方向的選擇,2.選擇原則,便于安裝和固定嵌件,§5.3 壓縮模成型零部件的設(shè)計,21,一、施壓方向的選擇,2.選擇原則,保證凸模的強度,§5.3 壓縮模成型零部件的設(shè)計,22,一、施壓方向的選擇,2.選擇原則,便于塑料流動,長型芯應(yīng)位于施壓方向上，而短型芯側(cè)抽,保證重要尺寸的精度,§5.3 壓縮模成型零部件的設(shè)計,23,二、凸模凹模配合的結(jié)構(gòu)形式,1.凸、凹模各組成部分作用,引導(dǎo)環(huán)l2 引導(dǎo)凸模順利進入凹模（主要） 減少與加料室側(cè)壁的摩擦 便于排氣,配合環(huán)l1 防止溢料，但排氣必須順暢 證凸模與凹模定位準(zhǔn)確,§5.3 壓縮模成型零部件的設(shè)計,24,二、凸模凹模配合的結(jié)構(gòu)形式,1.凸、凹模各組成部分作用,儲料槽Z 儲存余料,擠壓環(huán)l3 在半溢式壓縮模用以限制凸模下行的位置 保證最薄的水平飛邊, l3不宜過大 ，改進結(jié)構(gòu)如圖所示,§5.3 壓縮模成型零部件的設(shè)計,25,二、凸模凹模配合的結(jié)構(gòu)形式,1.凸、凹模各組成部分作用,排氣溢料槽 排出氣體和余料,§5.3 壓縮模成型零部件的設(shè)計,26,二、凸模凹模配合的結(jié)構(gòu)形式,1.凸、凹模各組成部分作用,加料腔 盛裝塑料原料 可以是型腔的延伸，也可按型腔形狀擴大成圓形或矩形等,承壓塊（面） 保證凸模進入凹模的深度，使凹模不致受擠壓而變形或損壞。,§5.3 壓縮模成型零部件的設(shè)計,27,二、凸模凹模配合的結(jié)構(gòu)形式,2.凸模凹模配合的結(jié)構(gòu)形式,溢式壓縮模凸模與凹模的配合 無加料腔，凸、凹模在水平分型面接觸 分型面接觸面積不宜過大 （溢料面或擠壓面） 溢料面之外增設(shè)承壓面（圖b所示）,§5.3 壓縮模成型零部件的設(shè)計,28,二、凸模凹模配合的結(jié)構(gòu)形式,2.凸模凹模配合的結(jié)構(gòu)形式,不溢式壓縮模凸模與凹模的配合 加料腔是型腔的延續(xù)，凸、凹模間無擠壓面 凸、凹模配合環(huán)不宜太高，以減小摩損 凸模與加料腔側(cè)壁摩擦，易造成磨損，改進形式如圖4-20,§5.3 壓縮模成型零部件的設(shè)計,29,二、凸模凹模配合的結(jié)構(gòu)形式,2.凸模凹模配合的結(jié)構(gòu)形式,半溢式壓縮模凸模與凹模的配合 加料腔是型腔的擴大，帶有水平擠壓面 模具上必須設(shè)計承壓面或承壓塊,§5.3 壓縮模成型零部件的設(shè)計,30,三、凹模加料腔尺寸計算,1.塑料的體積計算,2.加料腔高度的計算,見表４－７,塑料的體積＝塑件的體積×體積壓縮比(表4-6) Ｖ塑＝Ｖ件Ｋ壓 溢式壓縮模無加料腔，塑料全部放在型腔中 不溢式壓縮模加料腔與型腔截面尺寸相同 半溢式壓縮模加料腔等于型腔截面＋(2～5)mm寬的擠壓面,§5.3 壓縮模成型零部件的設(shè)計,31,§5.4 脫模及抽芯機構(gòu)的設(shè)計,常見塑件的脫模方法有手動、機動、氣動。,固定式壓縮模脫模機構(gòu),移動式壓縮模脫模機構(gòu),氣吹脫模,卸模架脫模,撞擊架脫模,撬棒,其它脫模機構(gòu),上推出機構(gòu),下推出機構(gòu),32,§5.4 脫模及抽芯機構(gòu)的設(shè)計,一、脫模機構(gòu)的設(shè)計,1.移動式壓縮模脫模機構(gòu)——撬棒,操作簡單，適用于小型模具,33,§5.4 脫模及抽芯機構(gòu)的設(shè)計,一、脫模機構(gòu)的設(shè)計,2.移動式壓縮模脫模機構(gòu)——撞擊架脫模,一個分型面 二個分型面 只適用于小型模具,34,§5.4 脫模及抽芯機構(gòu)的設(shè)計,一、脫模機構(gòu)的設(shè)計,3.移動式壓縮模脫模機構(gòu)——卸模架脫模,下卸模架推件桿長度：H1=h1+h2+3 下卸模架開模桿長度：H2=h1+h2+h4+5 上卸模架開模桿長度：H3=h4+h5+5,35,§5.4 脫模及抽芯機構(gòu)的設(shè)計,3.移動式壓縮模脫模機構(gòu)——卸模架脫模,下卸模架頂桿加粗長度：H=h+h1+3 下卸模架頂桿全長：H1=h+h1+h2+h3+8 上卸模架推桿加粗長度：H2=h3+h4+10 上卸模架推桿全長：H3=h1+h2+h3+h4+13,一、脫模機構(gòu)的設(shè)計,36,§5.4 脫模及抽芯機構(gòu)的設(shè)計,一、脫模機構(gòu)的設(shè)計,3.移動式壓縮模脫模機構(gòu)——卸模架脫模,下卸模架短頂桿長度：H1=h1+h3+5 下卸模架長頂桿長度：H2=h1+h2+h3+h4-h6+8 上卸模架短推桿長度：H3=h4+h5+10 上卸模架長推桿長度：H4=h1+h2+h4+h5+15,37,§5.4 脫模及抽芯機構(gòu)的設(shè)計,一、脫模機構(gòu)的設(shè)計,4.固定式壓縮模脫模機構(gòu)——氣吹脫模,適用于薄壁殼形塑件和包緊力小、脫模斜度大的場合。,38,一、脫模機構(gòu)的設(shè)計,5.固定式壓縮模脫模機構(gòu)——下推出機構(gòu),壓縮模推出機構(gòu)與壓力機頂出桿的連接方式,不相連結(jié)構(gòu)：推板的復(fù)位靠復(fù)位桿復(fù)位 相連結(jié)構(gòu)：這種頂桿即可頂出又可復(fù)位,§5.4 脫模及抽芯機構(gòu)的設(shè)計,39,§5.4 脫模及抽芯機構(gòu)的設(shè)計,一、脫模機構(gòu)的設(shè)計,5.固定式壓縮模脫模機構(gòu)——下推出機構(gòu),推桿推出機構(gòu),推桿與固定板間留有0.5～1mm的間隙，便于推桿自動調(diào)整中心，以免模具熱膨脹卡死推桿。,40,§5.4 脫模及抽芯機構(gòu)的設(shè)計,一、脫模機構(gòu)的設(shè)計,5.固定式壓縮模脫模機構(gòu)——下推出機構(gòu),推桿推出機構(gòu),塑件上的嵌件常安插在推桿上,41,§5.4 脫模及抽芯機構(gòu)的設(shè)計,一、脫模機構(gòu)的設(shè)計,5.固定式壓縮模脫模機構(gòu)——下推出機構(gòu),推管推出機構(gòu),用于空心薄壁壓縮件，受力均勻，運動平穩(wěn)。,42,§5.4 脫模及抽芯機構(gòu)的設(shè)計,一、脫模機構(gòu)的設(shè)計,5.固定式壓縮模脫模機構(gòu)——下推出機構(gòu),推板推出機構(gòu),推出面積大，塑件不易變形，適用于殼體、薄壁、窄長塑件。,43,§5.3 壓縮模設(shè)計及制造,四、脫模機構(gòu)的設(shè)計,6.固定式壓縮模脫模機構(gòu)——上推出機構(gòu),上推件板定距推出,44,§5.4 脫模及抽芯機構(gòu)的設(shè)計,一、脫模機構(gòu)的設(shè)計,6.固定式壓縮模脫模機構(gòu)——上推出機構(gòu),上套筒定距推出機構(gòu),45,§5.4 脫模及抽芯機構(gòu)的設(shè)計,一、脫模機構(gòu)的設(shè)計,6.固定式壓縮模脫模機構(gòu)——上推出機構(gòu),上推桿推出機構(gòu),46,§5.4 脫模及抽芯機構(gòu)的設(shè)計,一、脫模機構(gòu)的設(shè)計,7.固定式壓縮模脫模機構(gòu)——其它脫模機構(gòu),凹模推出機構(gòu)：分型后塑件留于凹模內(nèi) 二級推出機構(gòu),47,§5.4 脫模及抽芯機構(gòu)的設(shè)計,一、脫模機構(gòu)的設(shè)計,7.固定式壓縮模脫模機構(gòu)——其它脫模機構(gòu),雙推出機構(gòu)：在上模與下模同設(shè)推出機構(gòu),48,§5.4 脫模及抽芯機構(gòu)的設(shè)計,二、壓縮模側(cè)抽芯機構(gòu)設(shè)計,成型塑件上的側(cè)孔和側(cè)凸凹 注射模中的某些側(cè)抽芯機構(gòu)不能用于此 （如開合模驅(qū)動的斜導(dǎo)柱分型機構(gòu)） 分型與抽芯機構(gòu)要有足夠的強度（受力狀態(tài)惡劣） 可分為機動和手動（較多應(yīng)用）兩種,彎銷抽芯機構(gòu),斜滑塊分型機構(gòu),手動模外分型壓縮模,手動模外抽芯壓縮模,49,§5.4 脫模及抽芯機構(gòu)的設(shè)計,二、壓縮模側(cè)抽芯機構(gòu)設(shè)計,1.彎銷抽芯機構(gòu),50,§5.4 脫模及抽芯機構(gòu)的設(shè)計,二、壓縮模側(cè)抽芯機構(gòu)設(shè)計,2.斜滑塊分型機構(gòu),51,§5.4 脫模及抽芯機構(gòu)的設(shè)計,二、壓縮模側(cè)抽芯機構(gòu)設(shè)計,3.手動模外分型壓縮模,52,§5.4 脫模及抽芯機構(gòu)的設(shè)計,二、壓縮模側(cè)抽芯機構(gòu)設(shè)計,4.手動模外抽芯壓縮模,53,思考與練習(xí)：,1.壓縮模塑前準(zhǔn)備及過程（填寫工藝流程圖） 2.壓縮模塑模具溫度與成型溫度關(guān)系？ 3.壓縮模塑時間的含義？,54,一?？梢詨褐撇煌螤?、不同重量的塑件，但僅限于流動性好的塑料。,55,可以根據(jù)不同塑件的重量和要求分別準(zhǔn)確地加料，但是比較麻煩。,56,