第六章 压缩模设计

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；
模具必须设置推出机构； 一般为单型腔，生产效率低。
适用范围：
压制形状复杂，薄壁及深形塑件。
3.半溢式压缩模
结构特点：
加料腔是型腔向上的扩大延续部分 又称半封闭式压缩模 有挤压面
优点：
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
首先应确定型腔的总体结构、凹模和凸模之间的 配合形式以及成型零件的结构；
根据塑件尺寸确定型腔成型尺寸； 根据塑件重量和塑料品种确定加料腔尺寸； 根据型腔结构和尺寸、压缩成型压力大小确定型 腔壁厚等。 一、塑件在模具内加压方向的选择
所谓加压方向即凸模作用方向。加压方向对塑件 的质量、模具的结构和脱模的难易部有重要的影响， 在决定施压方向时要考虑下述因素：
（三）计算加料腔的高度
H---加料室高度（mm）； Vj---挤压边以下型腔体积（mm3）； ∑Vd---下凸模成型部分的体积之和（mm3）； A---加料室截面积
例 有一塑件如下图所示，物料密度为1.4g/cm3，压 缩比为3，飞边重量按塑件净重的10％计算，求半溢式压 缩模加料室的高度。
解 （1）计算塑件的体积Vs
模具与压机关系
一、最大压力的校核
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）/ k 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），可查表
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mm
L——压力机顶出杆最大顶出行程mm
压缩模成型零部件设计
与塑料直接接触用以成型塑件的零件叫成型零件。 在设计压缩模时:
（二）固定式压缩模脱模机构 固定式压缩模的脱模可分为气吹脱模和机动脱模， 而通常采用的是机动脱模。当采用溢式压缩模或少 数半溢式压缩模时，如对型腔的粘附力不大，可采 用气吹脱模，如下图所示。
机动脱模一般应尽量让塑件在分型后留在压机上 有顶出装置的模具一边。
（三）半固定式压缩模脱模机构
半固定式压缩模分型 后，塑件随可动部分 （上模或下模）移出模 外，然后用手工或简单 工具脱模。
（2）塑件所需原料的体积Vsl
（3）加料室截面积A
（4）挤压边下面型腔体积Vj
（5）凸模及型芯占用的体积∑Vd
（6）加料室高度H
加料室高度取 H=80mm
四、导向机构 与注射模具相同，压缩模最常用的导向零件是 在上模设导柱，在下模设导向孔。压缩模导向装置 还具有下述特点： 1）除溢式压缩模的导向单靠导柱完成外，半溢 式和不溢式压缩模的凸模和加料腔的配合段还能起 导向和定位的作用，一般加料腔上段设有10mm的 锥形部分导向环，因此后者比溢式压缩模有更好的 对中性。 2）压制中央带有大通孔的壳体塑件时，为提高 压缩成型质量，可在孔中安置导柱，见下图
b嵌件安装在下 模，操作方便，且 可利用嵌件顶出塑 件。
4.便于塑料流动，如下图所示；
加压时应使料流方向与加压方向 一致，避免反向流动。
5.保证凸模的强度，如下图所示；
上凸模 受力较大， 因此上凸模 形状越简单 越好，
6．保证重要尺寸的精度
精度要求很高的尺寸不宜设计在施压方向上（因为 溢边的存在）
2、半固定式压缩模 开合模在机内进行，一般将上模固定在压力机上，下模可沿 导轨移动，用定位块定位，合模时靠导向机构定位。也可按 需要采用下模固定的形式，工作时则移出上模，用手工取件 或卸模架取件。 特点：该结构便于放嵌件和加料，适用于小批量生产，可减 小劳动强度。
3、固定式压缩模
上下模都固定在压力机上，开模、合模、脱模等工序均在压 力机内进行。 特点：生产效率高，操作简单，劳动强度小，开模振动小， 模具寿命长，但结构复杂，成本高，且安放嵌件不方便。适 用于成形批量较大或形状较大的塑件。
二、按模具加料室形式分
1.溢式压缩模
结构特点： 无加料腔 凸模与凹模无配合部分 有环形挤压面b 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
又称敞开式压缩模
缺点：
合模太快时，塑料易溢出，浪费原料；合模
太慢时，易造成飞边增厚； 水平面的飞边难于去处，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。
校核 F脱＜F顶
F顶——压力机顶出杆的最大顶出力N
(压力机的顶出力是保证压缩模提出机构脱出塑件的动力）
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
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。
腔的形状可以简化；
缺点： 不适用于压制布片或纤维填料的塑料。 适用范围： 流动性较好的塑料和形状较复杂的带小嵌件的塑件。
三.压缩模类型选用原则
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
水平分型面模具结构简单，操作方便，优先选用。 流动性差的塑料，塑件形状复杂 ——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
1.便于加料(如图6-12所示)；
a加料腔 直径小而深， 不便于操作； b加料腔 直径大而浅， 便于操作；
2.有利于压力传递，如图6-13所示；
B将塑件 横放，采用 横向加压的 方法。
A圆筒太 长，上部施 压，下部易 出现疏松、 填充不足现 象。
3．便于安放和固定嵌件，如图6-14所示；
A嵌件可 能安装不牢 落下损坏模 具。
3．半溢式压缩模的配合形式：最大特点是带有水平的 挤压环，同时凸模与加料腔间的配合间隙或溢料槽可以排气 溢料。
三、加料腔尺寸的计算 设计压缩模加料腔时，必须进行高度尺寸计 算，以单型腔模具为例，其计算步骤如下： （一）计算塑件的体积 （二）计算塑件所需原料的体积 Vsl=(1+K)kVs Vsl---塑料所需原料的体积； K---飞边溢料的重量系数，根据塑件分型面大 小选取，通常取塑件净重的5%~10%； k---塑料的压缩比（查表）； Vs ---塑件的体积 根据塑件的重量 Vsl=(1+K)mv m---塑件的重量；v---塑件的比容（查表）
7．长型芯位于施压方向
抽拔距离长的位于施压方向，抽拔距离短的放在侧 向做侧向分型抽芯。
二、凸模与加料室的配合形式 （－）凸凹模各组成部分及其作用 以半溢式压缩模为例，凸凹模一般有引 导环、配合环、挤压环、储料槽、排气 溢料槽、承压面、加料腔等部分组成， 它们的作用如下：
1．引导环（L1）引导环为导正凸模进人凹 模的部分。 引导环的作用是： 减少凸凹模之间的摩擦，避免塑件顶出 时擦伤表面，并可延长模具寿命，减少 开模阻力， 便于排气。
1.带活动上模的压缩 模（见右图） 2.带活动下模的压缩 模 这类模具其上模是 固定的，下模可移出。
（四）移动式压缩模脱模机构 1．撞击架脱模 （如下图）
2．卸模架卸模 （1）单分型面卸模，如下图所示；
（2）双分型面卸模架卸模
（3）垂直分 型卸模架 卸模
（五）压缩模的手柄 为了使移动式或半固定式压缩模搬运方便，可在模具的l两侧装 上手柄。
A型——每一型腔的水平投影面积（m2）
n——压缩模内型腔的个数
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
三、脱模力的校核
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
适用范围：
小批量或试制、低精度和强度无严格要求的的扁
平塑件。
2.不溢式压缩模
结构特点：
加料腔是型腔向上的延续部分
又称封闭式压缩模
无挤压面
凸模与加料腔有小间隙的配合
优点：
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
缺点：
加料量必须精确，高度尺寸难于保证；
3）由于压缩模在高温下工作，因此一般不采用带 加油槽的加油导柱。
五、压缩模的脱模结构 压缩模的脱模机构与注射模具的脱模机构相 似，常见的有推杆脱模机构，推管脱模机构、推 件板脱模机构等，此外还有二级脱模机构和上下 模均带有脱模装置的双脱模机构。 （－）脱模机构与压机的连接方式 多数压机都带有顶出装置，压缩模的脱模机 构和压机的顶杆（活塞杆）有下述两种连接方式： 1.压机顶杆与压缩模脱模机构不直接连接 2.压机项杆与压缩模脱模机构直接连接
压缩模结构组成及分类

压缩模结构组成 1、成型零件:包括上凸模、凹模、型 芯、下凸模等组成。 2、加料室: 凹模的上半部。 3、导向机构: 导柱、导套。 4、侧向分型与抽芯机构 5、脱模机构 6、加热系统 7、支承零部件

压缩模的分类
一、按模具在压机上的固定形式分
1、移动式压缩模 模具不固定在压力机上，成形后将模具移出 压力机，先抽出侧型芯，再取出塑件。在清 理加料腔后，将模具重新组合好，然后放入 压力机内再进行下一个循环的压缩成形。 特点：其结构简单，制造周期短。但因加料、 开模、取件等工序均为手工操作，模具易磨 损，劳动强度大，模具重量一般不宜过大 （20㎏）。这种压缩模目前只供试验及新产 品试制时制造样品用，正式生产中已经淘汰。