塑料模具设计基本概念(5)

2019-03-04 12:25

? 当塑件表面需要美观和防潮时,可进行特殊处理,如胶水漆处理及电镀或喷

涂处理。? ?

5.1.4 压缩成型工艺条件?

压缩成型的工艺条件主要包括压缩成型压力、压缩成型温度和压缩时间。?

(1)压缩成型压力:压力机通过凸模对塑料熔体充满型腔和固化时,在单位投影面积上施加的压力,简称成型压力。

影响p成因素:塑料的流动性、塑件厚度形状、塑料固化速度、压缩比。 ?

(2)压缩成型温度:压缩成型温度是指压缩成型时所需的模具温度。 模具温度较高:成型周期缩短,生产效率高; 模具温度太高:树脂和有机物分解;

模具温度过低:固化周期过长,固化不充分,塑件表面无光,物理性能和力学性能下降。

(3)压缩成型时间:压缩成型时,热固性塑料要在一定的温度和压力下保持一定时间,才能使其充分地交联固化。

影响时间因素:塑料的工艺性能,成型压力及模具温度。

5.2 压缩模结构及分类

5.2.1 按模具在压机上的连接方式分类?

(1)移动式:模具不固定在压机上,成型后将模具移出压机,再用专用卸模工具(如卸模架)开模,取出塑件。在清理加料室后再加料,然后送入压机内进行下一个循环的压制。

模具结构简单,容易磨损,劳动强度大。?

(2)半固定式:一般为上模固定在压机上,下模可沿导 轨移出压机。这种模具操作比移动式方便。?

(3)固定式:上、下模都固定在压机上。这种形式操作方便,但模具结构较复杂,嵌件安放不便。?

5.2.2 按模具分型面形式分类?

(1)水平分型面:分型面平行于立式压机的工作台面,模具一般设有一个或两个分型面,适用于压制一般塑件

(2)垂直分型面:分型面垂直于立式压机的工作台面,适用于侧面有凹凸形状的塑件。

5.2.3 按压缩模加料室的形式分类?

(1)溢料(敞开)式压缩模(特点) : ①模具无加料室;

②型腔高度即为制品高度; ③凸、凹模之间无配合面, 有挤压面B,极易溢出。

④无延伸的加料室,装料量有限,不适合用来压缩成型有布质或纤维状填料的,体积疏松的塑料制品。

(2)不溢(封闭)式压缩模(特点): ①断面形状和尺寸与型腔相同。

②凸、凹模之间有配合面而无挤压面。

③制品承受的压力大、密实性好、机械强度高,产生的毛边少。

(3)半溢式压缩模:①模具型腔上方设有一个断面尺寸大于制品尺寸的加料腔,凸模与加料腔之间的配合为大间隙配合;②加料腔与型腔分界处有一环形挤压面,其宽度为4~5mm;③过量的原材料通过间隙(主要通过溢料槽)排出。

优点:制品的致密度高,不必精确计量每次的加料量;制品的高度尺寸稳定 缺点:由于在凸、凹模接触处存在挤压面,故不适合于压制有布质或纤维状填料的塑料制品。?

5.3 压缩模选用原则

压缩模选用原则:

(1)塑件批量大,选用固定式模具;批量中等,选用半固定式或固定式模具;小批量或试生产时选用移动式模具。?

(2)尽量选用水平分型面模具。?

(3)对流动性差的塑料,且塑件形状复杂时可选不溢(封闭)式模具; 当塑件高度尺寸要求高,且带有小型嵌件时,可选用半封闭式模具; 当外形简单,且大而扁平的盘形塑件可选用溢料式模具。?

5.4 压缩模与压力机的配合关系

1?成型总压力的校核计算?

2?开模力与脱模力的校核计算? 3?压缩模高度和开模行程校核?

4?压机工作台面有关尺寸校核? 5.5

压缩模设计要点

5.5.1 塑件在模具内加压方向的选择?

加压方向即凸模的作用方向,即模具的轴线方向。在确定加压方向时要考虑以下因素。?

5.5.1.1 有利于压力传递?

加压方向应避免在加压过程中压力传递距离太长,以致压力损失太大。? 5.5.1.2 便于加料

5.5.1.3 便于安装和固定嵌件?

嵌件放在下模:操作方便,利用嵌件推出塑件,在塑件上不留下任何影响外观的推出痕迹。

嵌件安装在上模:既不方便,又可能因嵌件安装不牢固而落下,导致模具损坏。 5.5.1.4 保证凸模的强度?

对于从正面或反面都可以加压成型的塑件,应选用简单面为加压方向。 5.5.1.6 保证重要尺寸的精度?

沿加压方向的塑件高度尺寸,因随水平飞边厚度变化而变化,所以精度要求高的尺寸不宜放在加压方向上。

第6章 塑料传递成型工艺及模具设计

6.1 传递成型工艺

传递成型又称压注成型或挤胶成型,它是改进了压缩成型的方法,,在此基础上发展起来的另一种热固性塑料成型方法。传递成型所用设备与压缩成型完全相同。

6.1.1 传递成型原理及特点?

传递成型原理将塑料加入单独的加料室加热,使其成为黏流状态,随即在柱塞压力作用下,熔体通过浇注系统高速挤入模具型腔。塑料在型腔内继续受热受压而固化成型,最后开模取出制品。

传递成型的特点:

①由于是先闭模后加料,且塑料熔体是经浇注系统快速挤入模腔,能保持压力的最终传递,使得型腔与加料室中的压力趋于平衡。

②与压缩成型相比,传递成型可以压制深框且形状复杂的塑件,也可压制带有嵌件的塑件。

③塑件飞边小、尺寸准确、质量较高。

④模具的制造成本比压缩模高,操作也较复杂,料耗比压缩成型多。 6.1.3 传递成型工艺条件?

成型与压缩成型相比,其成型工艺条件有所不同。

(1)传递成型压力:成型压力应比压缩成型大,一般为压缩成型的2~3倍。 (2)模具温度:传递成型的模具温度通常可比压缩成型低15℃~30℃,一般为130℃~190℃。

(3)传递保压时间:传递成型的保压时间可以减少一些。

6.2 传递模的结构与组成

传递模与压缩模具有许多相似之处:

? 型腔设计相似 ? 脱模方法相似

? 成型零件的结构和尺寸计算相似

传递模与压缩模具的主要区别:

? 浇注系统不同

? 成型压力不同(传递成型所需压力较大)

传递成型模具主要用途:IC封装。

6.3 传递模的分类

在实际生产中通常按使用的压力机和操作方法来分类,它可以分为以下几类:? 1 普通压机用传递模? (1)移动式传递模 (2)固定式传递模

2 专用压机用固定式传递模

6.3.1 普通压机用传递模?

(1)移动式传递模:

(2)固定式传递模:

6.3.2 专用压机用固定式传递模?

专用压机用固定式传递模通常被称为柱塞式传递模。

6.4 传递模的设计要点

6.4.1 加料室结构及其尺寸计算? 6.4.1.1 加料室结构?

? 加料室的截面大多为圆形,以便机械加工。

? 加料室与模具配合需要定位机构,具体结构及定位方式见表6-1。

? 加料室的材料一般选用T10A、CrWMn、9Mn2V等,硬度为52~56HRC,其

内腔最好镀铬且抛光至Ra0.4μm。

加料室结构及定位方式

第7章 塑料挤出成型工艺及模具设计

7.1 挤出成型工艺

挤出成型是热塑性塑料重要的加工方法之一,

? 主要用于生产管材、棒材、板材、片材、线材和薄膜等连续塑料型材。 ? 还可用于塑料的着色造粒、共混、中空塑件型坯的生产。 ? 除热塑性塑料外,部分热固性塑料也可用于挤出成型。? 7.1.1 挤出成型原理及特点? 挤出成型又称挤出模塑。

7.1.2 挤出成型工艺过程?

热塑性塑料的挤出成型工艺过程可分为三个阶段:即塑化、成型与定径阶段。? (1)塑化阶段:经过干法塑化或湿法塑化的熔体加入到挤出机料筒中。?

(2)成型阶段:塑料熔体在挤出机螺杆推动下,通过具有一定形状的口模而得到断面与口模形状一致的连续型材。?

(3)定径阶段:指通过如定径、冷却处理等方法,使已挤出的塑料连续型材固化成为塑料制品(如管材等)。

7.1.3 挤出成型工艺参数?

挤出成型工艺条件即选择挤出过程的合适参数,如温度、压力和流率(或挤出速率、产量)等。?

(1)温度:温度是挤出成型过程得以顺利进行的重要条件之一。摩擦生热;加热圈供热,整个过程的温度调节是靠挤出机的加热、冷却系统和温度控制系统来实现的。?

(2)压力:在挤出过程中,由于料流的阻力,螺杆槽深度的变化,且过滤板、过滤网和机头口模等处的阻碍,因而沿料筒轴线方向,对塑料内部建立起一定的压力。,尽可能减小压力的波动。?

(3)挤出速率:挤出速率是单位时间内由挤出机口模挤出的塑料重量,也称流率(单位为kg/h或m/min)。

影响因素:机头阻力、螺杆、料筒的设计,螺杆转速,加热冷却系统结构和塑料的性能等。

(4)牵引速度:从机头和口模中挤出的塑料,在牵引力作用下将会发生拉伸取向。牵引速度与挤出速率应相当。

牵引比:牵引速度与挤出速率的比值,其值必须等于或大于1。

7.2 挤出成型模具设计要点

第8章 塑料中空成型工艺及模具设计 第9章 塑料注射成型新技术简介

9.3 热固性塑料注射成型 9.5 热固性塑料注压成型 9.6 共注射成型 9.7 叠层式注射成型 9.8 气体辅助注射成型

气体辅助注射成型:当型腔中注射了部分塑料熔体后,紧接着通过喷嘴、流道将压缩空气(通常为N2)注入熔体中形成夹心制品。 2.气体辅助注射成型的优点

(1)在制品的厚壁处及筋条、凸台等部位表面不会出?缩陷,提高了制品质量。 (2)所需锁模力很小,只为一般注射成型的1/5~1/10,故可大幅降低设备成本。? (3)因成型时注射压力低,所以塑件中的残余应力小,不会出现翘曲和应力碎裂缺陷。?

(4)可减轻制品重量,使制品轻型化。?

(5)由于冷却时间短,缩短了成型周期,提高生产率。(6)可成型各种复杂形状的塑件。


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