第11章 压缩成型和压缩模设计-PPT精品文档
塑料模具的基本结构及功能
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抽芯与分型机构，如图3-53所示，侧型芯 20。
（5）推出机构。压缩模必须设计塑件 推出机构，如图3-53所示，推出机构由推 板17、推杆固定板19、推杆11等零件(línɡ jiàn)组成。
（6）加热系统。热固性塑料压缩成型 靠模具加热。模具的加热形式有：电加热、 蒸汽加热、煤气或天然气加热等，以电加 热为常见，如图3-53所示，加热板5、10中 开设的圆孔是供插入电热棒来加热模具。
1．移动式压注模具(mújù)
移动式压注模具(mújù)，如图3-54所示
图3-54 移动式压注模 1—上模板(múbǎn) 2—柱塞 3—加料室 4—浇口板
5—导柱 6—型芯 7—凹模 8—型芯固定板
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2．固定式压注模具(mújù)
图3-55 固定式压注模 1—上模座 2—压柱 3—加料腔 4—浇口套 5—型芯 6—型腔 7—推杆 8—垫块 9—推板(tuī bǎn) 10—下模座 11—复位杆 12—拉杆 13—垫板 14—拉钩 15—固定板 16—上摸板 17—定距杆 18—加热器安装孔
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压缩模主要由6部分组成。 （1）型腔。型腔是直接成型(chéngxíng) 塑件的模具部位，与加料腔一起起到盛料 的作用。如图3-53中所示的模具型腔由上 凸模8、下凹模3、加料腔（凹模）4等组成。 （2）加料腔。由于压塑粉的体积较大， 加料腔应比型腔深一些，供加料用。
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塑料模具的基本结构 (jiégòu)及功能
2021/11/7
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3.1塑料成型(chéngxíng)模具结构
按成型方法分类
按成型方法分类（1）注射成型是先把塑料加入到注射机的加热料筒内，塑料受热熔融，在注射机螺杆或柱塞的推动下，经喷嘴和模具浇注系统进入模具型腔，由于物理及化学作用而硬化定型成为注塑制品。
注射成型由具有注射、保压（冷却）和塑件脱模过程所构成循环周期，，因而注射成型具有周期性的特点。
热塑性塑料注射成型的成型周期短、生产效率高，熔料对模具的磨损小，能大批量地成型形状复杂、表面图案与标记清晰、尺寸精度高的塑件；但是对于壁厚变化大的塑件，难以避免成型缺陷。
塑件各向异性也是质量问题之一，应采用一切可能措施，尽量减小。
(2)压缩成型俗称压制成型，是最早成型塑件的方法之一。
压缩成型是将塑料直接加入到具有一定温度的敞开的模具型腔内，然后闭合模具，在热与压力作用下塑料熔融变成流动状态。
由于物理及化学作用，而使塑料硬化成为具有一定形状和尺寸的常温保持不变的塑件。
压缩成型主要是用于成型热固性塑料，如酚醛模塑粉、脲醛与三聚氰胺甲醛模塑粉、玻璃纤维增强酚醛塑料、环氧树脂、DAP树脂、有机硅树脂、聚酰亚胺等的模塑料，还可以成型加工不饱和聚酯料团（DMC）、片状模塑料（SMC）、预制整体模塑料（BMC）等。
一般情况下，常常按压缩膜上、下模的配合结构，将压缩模分为溢料式、不溢料式、半溢料式三类。
(3)挤塑成型是使处于粘流状态的塑料，在高温和一定的压力下，通过具有特定断面形状的口模，然后在较低的温度下，定型成为所需截面形状的连续型材的一种成型方法。
挤塑成型的生产过程，是准备成型物料、挤出造型、冷却定型、牵引与切断、挤出品后处理（调质或热处理）。
在挤塑成型过程中，注意调整好挤出机料筒各加热段和机头口模的温度、螺杆转数、牵引速度等工艺参数以便得到合格的挤塑型材。
特别要注意调整好聚合物熔体由机头口模中挤出的速率。
因为当熔融料挤出的速率较低时，挤出物具有光滑的表面、均匀的断面形状；但是当熔融物料挤出速率达到某一限度时，挤出物表面就会变得粗糙、失去光泽，出现鲨鱼皮、桔皮纹、形状扭曲等现象。
《塑料成型工艺及模具设计》课程标准
《塑料成型工艺及模具设计》课程标准一、课程定位本课程是模具设计与制造专业的主要专业课之一，也是模具设计与制造专业的核心课程之一。
本课程是在前序机械类课程：机械制图、公差配合与技术测量、机械基础学习基础上，以塑料模具为典型对象，为完成在实际岗位中对塑料模具设计的真实应用为目的的综合性、应用性的复合型课程。
为学生后续职业生存合发展奠定职业基础，是养成良好职业素养合严谨工作作风的整体能力的必须环节。
二、培养目标通过本课程的学习，使学生能运用课程的基本原理和方法，具备设计中等复杂程度的注塑模具的能力。
1.能力目标（1）模具工艺编制人员，具备分析塑料产品的工艺性，并能找出工艺难点，提出解决方法的能力；能编制常用的注塑成型工艺条件。
（2）模具设备维修人员，能选择合适的成型设备。
（3）模具设计人员，掌握塑料模具常用的几种分类和典型塑料模具结构，具备读图能力；能根据产品确定塑料模具的结构方案；能独立设计中等程度的注塑模具。
（4）模具钳工，能独立拆装简单的注射模具2.知识目标（1）了解塑料的物理性能、流动特性，成型过程中的物理、化学变化情况。
（2）掌握塑料的组成、分类以及常用塑料的特性。
（3）了解塑料成型的基本原理和工艺特点，正确分析成型工艺对模具的要求。
（4）掌握注塑成型设备对注射模具的要求（4）掌握常用注射模具的结构特点及相关零件的设计计算方法。
（6）掌握注射模具拆装的基本常识。
掌握注射模具基本零件的英文专业词汇。
3.其他目标（1）自我学习和信息获取能力——利用书籍或网络获得相关信息。
（2）使用工具能力。
（3）与人协作能力——互相帮助、共同学习、共同达到目标。
三、课程设计1.设计思想（1）坚持以高职教育培养目标为依据，基于本课程在模具制造类专业知识、能力构筑中的位置及这门技术的特点，突出应用能力和综合素质培养，充分注意“教、学、做”三结合。
（2）符合学生的认识过程和接受能力，遵循由浅入深、由易到难、循序渐进的原则。
《塑料成型工艺与模具设计》课程教学大纲
《塑料成型工艺与模具设计》课程教学大纲课程代号：ABJD0708课程中文名称：塑料成型工艺与模具设计课程英文名称：Thep1astictechno1ogyofmou1danddesignofmou1d课程类型：选修课程学分数：3学分课程学时数：48学时授课对象：材料成型与控制工程专业本课程的前导课程：画法几何及工程制图、材料力学、金属学及热处理、机械制造技术基础等课程。
一、课程简介《塑料成型工艺与模具设计》课程是材料成型与控制专业的一门专业必修课，是主干课之一。
主要研究塑料的成型工艺及其模具设计的一般理性知识，重点掌握注射成型的设计计算方法，达到能独立设计中等复杂程度塑料模具的能力，对气辅注射成型、精密注射模具设计、热流道模具设计等基本知识有所了解。
通过对本课程的学习，使学生掌握塑料的组成及特性，塑料成型工艺的特点，塑料制品结构设计，各种塑料模具的结构、设计原理和设计方法，了解模具制造技术的现状及发展趋势，为学生以后从事有关模具设计打下必要的基础。
二、教学基本内容和要求绪论课程教学内容：塑料及塑料工业的发展、塑料成型在在工业生产中的重要性、塑料模具的分类；塑料成型技术的现状与发展趋势；本课程的任务和学习方法。
课程的重点、难点：本章重点是塑料成型在在工业生产中的重要性、模具与塑料模具的概念；本章难点是模具CAD/CAE/CAM及塑料模标准化的理解。
课程教学要求：了解国内外塑料工业的发展概况；了解塑料成型在在工业生产中的重要性；理解本课程的性质和任务。
第1章高分子聚合物结构特点与性能课程教学内容：树脂与高聚物、聚合物的分子结构特点、高聚物的热力学性能及成型过程中的变化、塑料流变学、塑料粘度的调节、分子定向与定向作用。
课程的重点、难点：本章重点是高聚物的热力学性能及成型过程中的变化、高聚物的结晶、取向、降解的影响；本章难点是结晶、取向、降解的概念的理解。
课程教学要求：掌握树脂与塑料的概念；了解高分子与低分子的区别；掌握高聚物的分子结构与特性；理解结晶与非结晶的区别；掌握高聚物的热力学性能；了解高聚物的加工工艺性能；理解高聚物的结晶、取向、降解的概念。
压缩模设计专题教育课件
③ 半溢式压缩模
构造特点：
❖ 加料腔是型腔上侧旳 扩大延续部分 ❖ 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 加料腔旳形状能够简化
12. 1 压缩模旳构造构成及分类
12.1.2 压缩模旳分类
2.根据模具加料室旳形式分
③ 半溢式压缩模
移动式压缩模
12.1.2.4 移动式压缩成型
半固定式压缩模
根据成型型腔数分类：
单型腔压缩模
多型腔压缩模
12. 1 压缩模旳构造构成及分类
12.1.2 压缩模旳分类
1. 按模具在压机上旳固定形式分
① 移动式压缩模
特点： • 模具不固定在压机上，成型后移出压机，用卸模架
等专用卸模工具开模，先抽出侧型芯再取出塑件。清 理完加料室，然后将模具重新组合后放入压力机，再 进行下一种循环旳压缩成型。 • 加料、开模、取件等工序都是手工操作，工人旳劳 动强度大，模具重量一般不宜超出20公斤。模具构造 简朴，制造周期短，主要用于试验及试制新产品时制 造样品，以及形状较复杂、嵌件较多、加料困难、带 有螺纹旳塑件。
12.2 压缩模与压机旳关系
12.2.3 压机有关参数旳校核
6、推出机构旳校核
压力机最大顶出行程应不小于模具所 需旳推出行程，且必须确保塑件推 出型腔后高于型腔表面10mm以上。
l= h塑+h加+（10～15）≤L 其中：
l——塑件需推出旳高度 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
第十二章 压缩模设计
压缩成型过程
原料放入模具
加热加压使材料成型硬化
模具原理知识
模具，工业生产上用以注塑、吹塑、挤出、压铸或锻压成型、冶炼、冲压等方法得到所需产品的各种模子和工具。
简而言之，模具是用来成型物品的工具，这种工具由各种零件构成，不同的模具由不同的零件构成。
它主要通过所成型材料物理状态的改变来实现物品外形的加工。
素有“工业之母”的称号。
在外力作用下使坯料成为有特定形状和尺寸的制件的工具。
广泛用于冲裁、模锻、冷镦、挤压、粉末冶金件压制、压力铸造，以及工程塑料、橡胶、陶瓷等制品的压塑或注塑的成形加工中。
模具具有特定的轮廓或内腔形状，应用具有刃口的轮廓形状可以使坯料按轮廓线形状发生分离(冲裁)。
应用内腔形状可使坯料获得相应的立体形状。
模具一般包括动模和定模(或凸模和凹模)两个部分，二者可分可合。
分开时取出制件，合拢时使坯料注入模具型腔成形。
模具是精密工具，形状复杂，承受坯料的胀力，对结构强度、刚度、表面硬度、表面粗糙度和加工精度都有较高要求，模具生产的发展水平是机械制造水平的重要标志之一。
种类模具种类很多，根据加工对象和加工工艺可分为：①加工金属的模具。
②加工非金属和粉末冶金的模具。
包括塑料模(如双色模具、压塑模和挤塑模等) 、橡胶模和粉末冶金模等。
根据结构特点，模具又可分为平面的冲裁模和具有空间的型腔模。
模具一般为单件，小批生产。
分类按所成型的材料的不同五金模具、塑胶模具、以及其特殊模具。
五金模具分为：包括冲压模( 如冲裁模具、弯曲模具、拉深模具、翻孔模具、缩孔模具、起伏模具、胀形模具、整形模具等)、锻模(如模锻模、镦锻模等)、挤压模具、挤出模具、压铸模具、锻造模具等；非金属模具分为：塑料模具和无机非金属模具。
而按照模具本身材料的不同，模具可分为：砂型模具，金属模具，真空模具，石蜡模具等等。
其中，随着高分子塑料的快速发展，塑料模具与人们的生活密切相关。
塑料模具一般可分为：注射成型模具，挤塑成型模具，气辅成型模具等等。
构成模具除其本身外，还需要模座、模架、模芯导致制件顶出装置等，这些部件一般都制成通用型。
塑性变形_精品文档
塑性变形1. 引言塑性变形是固体力学中的一个基本概念，指的是材料在超过其弹性限度后，可以继续变形而不恢复原状的能力。
塑性变形可以发生在金属、塑料、陶瓷等材料中，常见于制造、建筑和工程领域。
本文旨在介绍塑性变形的基本原理、影响因素以及常见的塑性变形工艺。
2. 塑性变形的基本原理塑性变形与材料的内部结构和原子之间的相互作用有关。
在塑性变形过程中，材料中的晶体结构发生变化，原子之间的接触位置发生滑移。
这种滑移可以改变原子之间的相互作用，从而使材料继续变形。
塑性变形的基本原理可以归纳如下：•内部滑移：在材料中存在众多晶体结构，滑移发生时，晶体结构中的原子沿滑移面移动，发生形变。
•位错运动：位错是晶体结构中的缺陷，可以像滑行带一样在晶体中移动。
位错的运动是塑性变形的基本过程。
•变形时的晶界滑移：晶界是不同晶粒之间的边界，当材料变形时，晶界也会发生滑移，使晶粒相对于彼此发生位移。
3. 影响塑性变形的因素塑性变形的程度和方式受到多种因素的影响，以下是几个重要的影响因素：3.1 物质本身的性质不同材料的塑性变形性能不同。
金属通常具有良好的塑性，可以在大变形下发生塑性变形。
而一些脆性材料如陶瓷通常只能发生很小的变形，容易发生破裂。
此外，合金、塑料等材料也具有独特的塑性变形性质。
3.2 变形速率变形速率指的是材料在单位时间内发生的变形量。
较高的变形速率往往会导致材料在塑性变形过程中发生更大的变形。
这是因为较高的变形速率会加快位错的运动和晶界的滑动，使材料更容易发生塑性变形。
3.3 温度温度对塑性变形也有很大影响。
较高的温度能够使材料中的原子更容易滑动，从而促进塑性变形的发生。
相反，较低的温度会使材料变得更加脆性，减少塑性变形的程度。
3.4 应力状态材料受到的应力状态也会影响其塑性变形。
在拉伸应力作用下，材料会发生延伸变形；而在剪切应力作用下，材料会发生屈服变形。
不同应力状态下，材料的塑性变形方式有所不同。
4. 常见的塑性变形工艺塑性变形工艺是一种通过对材料施加力来改变其形状和尺寸的方法。
塑料及模具设计教程：挤出、压缩成型详解
1、连续型生产，效率高； 2、应用广 3、设备成本低
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管材挤出成型示意图
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挤出工艺过程
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实验室挤出成型机
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挤出型材
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挤出管材
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复合管挤出设备
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复合管收卷设备
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医用精密复合管挤出设备
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瓦陵板单螺杆挤出机
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第三节 挤出成型
压注（传递）
较短 好 无或较薄 方便 方便 不易实现 低 大 较大 可以成型 复杂
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第三节 挤出成型
一、挤出成型原理、工艺过程及挤出设备
（一）成型原理及工艺过程
干法塑化挤出成型工艺过程: 1、原料准备；2、挤出成型；3、塑件的定型与冷却； 4、塑件的牵引、卷取和切割
（二）挤出设备
1、挤出机；2、机头 3、辅助设备（定型、冷却、牵引、切割、卷取）
二是为成型提供热塑料。
效果：缩短成型周期，提高塑件内部固化的均匀性，从而提高塑件的物理力学性能。
（2）预压
在室温下将松散的塑料预压成一定重量和形状的型坯。
预压的优点：
1、压缩时加料简单、迅速、准确； 2、降低了压缩成型时物料的压缩率，减小了模具加料腔尺寸； 3、便于成型形状复杂或带精细嵌件的塑件； 4、可以提高预热温度，缩短预热时间和固化时间； 5、避免加料过程中粉料飞扬，改善劳动条件。
经过浇注系统注入型腔，并在型腔内进一步加热加
压，从而产生交联反应并固化定型。
14
传递成型
15
移动式压注模原理示意图
16
传递成型的特点
（1）制品性能均匀密实，质量好 （2）塑件的尺寸精度较高 （3）成型周期较短，生产效率高 （4）可以成型深腔薄壁塑件或带有深孔的塑件，也
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2. 压缩成型特点
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
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 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：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
2．压缩模的结构组成
压缩模结构组 成
根据模具在压力 机上的安装和运 动特点
根据模具上各个 部分功能和所起 作用
上模 下模
成型零件
导向机构
侧向分型与 抽芯机构
加料室
脱模机构
加热系统
支承零部件
压缩模分类
11.2.2 压缩模的分类
移动式 压缩模 半固定式 压缩模 固定式 压缩模
按模具在压力机上 的固定方式分类
按模具加料室 形式进行分类
溢式压缩模
不溢式压缩模
半溢式压缩模
1．按模具在压力机上的固定形式分类
（1）移动式压缩模
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 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 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 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。
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。
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 ，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 驾驶盘以及一些流动性很差的热塑性
1. 压缩成型原理
11.1.1 压缩成型原理及特点
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а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Ь所示；这时，型腔中的塑料产生 化学交联反应，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c所示。
11.2
11.
压缩模的结构组成及分类
模具上模和下模分别安装在 压力机的上、下工作台上，上下
1．压缩模的工作原理
2.1 压 缩 模 的 结 构 组 成
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 4上端的加料室，工作台下降， 使上凸模3进入下模加料室4与装 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 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 后，上工作台上升，模具分型，
1－凸模；2－凸模固定板； 3－凹模；4－U型支架
（2）半固定式压缩模
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
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，从而减轻了劳动强度，也可按需要采用下模固定的形式，工
120～160
145～200 150～190
3.5～14
0.7～14 7～56
部分热固性塑料压缩成型的工艺参数
酚 醛 塑 料 工艺参数 一般工业用1 压缩成型温度/℃ 压缩成型压力/MPa 压缩时间/（min/mm） 150～165 25～35 0.8～1.2 高电绝缘用2 150～170 25～35 1.5～2.5 耐高频电绝缘用3 180～190 >30 2.5 140～155 25～35 0.7～1.0 氨基塑料
作时移出上模，用手工取件或卸模架取件。 1－凹模（加料室）；2－导柱；3－ 凸模（上模）；4－型芯；5－手柄
（3）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，
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、开模振动小 、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。
11.1.2 压缩成型工艺
压缩成型工艺过 程
成型前准备
压缩过程
压后处理
模具清理
对塑料原料检验、干燥等
加料 闭模 排气 固化
对塑料进行预压处理
塑件退火处理
嵌件进行预热
11.1.3 压缩成型的工艺参数
压缩成型工艺参数
模具预热和涂脱膜剂
脱模
成型温度
成型压力
压缩时间
常用热固性塑料的压缩成型温度和成型压力
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。
1－上模座板；2－螺钉；3－上凸模；4－加料室（凹模）；5，11－加热板；6－导拄；7－加热孔； 8－型芯；9－下凸模；10－导套；12－推杆；13－支承钉；14－垫块；15－下模座板；16－推板； 17－连接杆；18－推杆固定板；19－侧型芯；20－型腔固定板；21－承压块
第11章
压缩成型与压缩模设计
学 习
压缩成型又称为压塑成型 、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，通过加热、加压的方法使它 们逐渐软化熔融，然后根据模腔 形状成型、经固化成为塑件，主 要用于成型热固性塑料。 与注射模相比，压缩模没有浇注系统，使用的 设备和模具比较简单，主要应用于日用电器、电信 仪表等热固性塑件的成型。
塑 料 类 型 酚醛塑料（PF） 三聚氰胺甲醛塑料(MF) 脲甲醛塑料（UF） 聚酯塑料(UP) 压缩成型温度 / ℃ 146～180 140～180 135～155 85～150 压缩成型压力 / MPa 7～42 14～56 14～56 0.35～3.5
邻苯二甲酸二丙烯酯塑料（PDPO）
环氧树脂塑料（EP） 有机硅塑料（DSMC）
2．根据模具加料室的形式分类
（1）溢式压缩模
无单独的加料室，型腔本身作为加料室，型
腔高度h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B应 较窄，以减薄塑件的径向飞边。环形挤压面B（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 的增加，浪费较大。 溢式模 具结构简单 ，造价低廉 ，耐用（凸 、凹模间无 摩擦），塑 件易取出。 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 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 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 ，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。