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压缩注塑模具结构组成与分类

文章来源: 科翔模具 人气:5043 发表时间:2023-04-10 09:53:01

[导读]:压缩注塑模具结构组成与分类,压缩模又称压塑模,是塑料成型模具中一种比较简单的注塑模具,它主要用来成型热固性塑料制品。某些热塑性塑料也可用压缩模来成型,其工艺过程如下:将热塑性塑料加入注塑模具加料室内,然后逐渐加热加压,使塑料软化成为黏流状态并充满整个型腔,然后冷却模具,塑件凝固后将其取出。例如,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转向盘等,都可以采用压缩成型。由于注塑模具需要交替地加热和冷却,所以生产周期长,效率低,这样就限制了热塑性塑料在这方面的进一步应用。将着重讨论热固性塑料压缩注塑模具的设计。

一、压缩模结构组成


典型的压缩模结构,它可分为固定于压机上工作台的上模和下工作台的下模两大部分,两大部分靠导柱导向开合。开模时,上工作台上移,上凸模脱离下模一段距离,侧型芯用手工将其抽出,辅助液压缸工作,推板推动推杆将塑件推出模外。加料前,先将侧型芯复位,加料合模后,热固性塑料在加料室和型腔中受热受压,成为熔融状态而充满型腔,固化成型后开模,接着又开始下一个压缩成型循环。压缩注塑模具与注射模一样,也由几大部分组成:


(1)型腔:型腔是直接成型塑件的部位,加料时与加料室一道起装料的作用。模具型腔由上凸模、下凸模、型芯和凹模等构成。


(2)加料室:指凹模的上半部,为凹模断面尺寸扩大的部分,由于塑料与塑件相比具有较大的比体积,塑件成型前单靠型腔往往无法容纳全部原料,因此在型腔之上设有一段加料室。


(3)导向机构:由布置在注塑模具上周边的四根导柱和导套组成。导向机构用来保证上下模合模的对中性。为了保证推出机构上下运动平稳,该机具在下模座板上设有两根推板导柱,在推板上还设有推板导套。


(4)侧向分型抽芯机构:在成型带有侧向凹凸或侧孔的塑件时,注塑模具必须设有各种侧向分型抽芯机构,塑件方能脱出,塑件有一侧孔,在推出之前用手动丝杠抽出侧型芯.


(5)脱模机构:固定式压缩注塑模具在模具上必须有脱模机构,脱模机构由推板、推杆固定板、推杆等零件组成。


(6)加热系统:热固性塑料压缩成型需在较高的温度下进行,因此注塑模具必须加热,常见的加热方式有:电加热、蒸汽加热、煤气或天然气加热等,但以电加热为普遍。加热板对上凸模、下凸模和凹模进行加热,加热板圆孔中插入电加热棒。在压缩热塑性塑料时,在型腔周围开设温度控制通道,在塑化和定型阶段,分别通入蒸汽进行加热或通入冷水进行冷却。


二、压缩模分类


压缩注塑模具结构组成与分类,压缩模分类方法很多,可按模具在压机上的固定方式分类,也可按注塑模具加料室的形式进行分类,还可按分型面特征分类。下面其中的几种形式进行介绍。


(一)按模具在压机上的固定形式分类


(1)移动式压缩模:模具不固定在压机上,成型后将模具移出压机,用卸模专用工具(如卸模架)开模,先抽出侧型芯,再取出塑件。在清理加料室后,将注塑模具重新组合好,然后放入压机内再进行下一个循环的压缩成型。其结构简单,制造周期短。但因加料、开模、取件等工序均手工操作,模具易磨损,劳动强度大,注塑模具重量一般不宜超过20kg.它适合于压缩成型批量不大的中小型塑件,以及形状较复杂、嵌件较多、加料困难及带有螺纹的塑件。


(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。该结构便于放嵌件和加料,减小劳动强度,当移动式注塑模具过重或嵌件较多时,为了便于操作,可采用此类模具。


(3)固定式压缩模:上下模都固定在压机上,开模、合模、脱模等工序均在机内进行,生产效率较高,操作简单,劳动强度小,开模振动小,注塑模具寿命长,但结构复杂,成本高,且安放嵌件不方便。适用于成型批量较大或形状较大的塑件。


(二)根据模具加料室的形式分类


(1)溢式压缩模:这种注塑模具无加料室,型腔总高度h基本上就是塑件高度,由于凸模与凹模无配合部分,完全靠导柱定位,故压缩成型时,塑件的径向壁厚尺寸精度不高,而 B 高度尺寸尚可,过剩的物料极易从分型 h 面处溢出。环形面积是挤压面,其宽度 B比较窄,以减薄塑件的飞边。合模刚开始的压缩阶段,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,塑件密度往往较低,强度等力学性能也不高,特别是注塑模具闭合太快,会造成溢料量的增加,既造成原料的浪费,又降低了塑件的密度。溢式注塑模具结构简单,造价低廉,耐用,塑件易取出,通常可用压缩空气吹出塑件。对加料量的精度要求不高,加料量一般稍大于塑件重量的5%~9%,常用预压型坯进行压缩成型,适用于压缩成型厚度不大、尺寸小和形状简单的塑件。


(2)不溢式压缩模:这种注塑模具的加料室为型腔上部截面的延续,凸模与加料室有较高精度的间隙配合,故塑件径向壁厚尺寸精度较高。理论上压机所施的压力将全部作用在塑件上,塑料的溢出量很少,使塑件在垂直方向上形成很薄的飞边。配合高度不宜过大,不配合部分可以将凸模上部截面减小,也可将凹模对应部分尺寸逐渐增大而形成15'~20'的锥面。


不溢式压缩模的特点是塑件承受压力大,故密实性好、强度高,因此适用于成型形状复杂、壁薄和深形塑件、也适于成型流动性特别小、单位比压高、比体积大的塑料,例如用它成型棉布、玻璃布或长纤维填充的塑料制件特别可取,这不单因为这些塑料流动性差,要求单位压力高,而且若采用溢式压缩模成型,当布片或纤维填料进入挤压面时,不易被模具夹断而妨碍注塑模具闭合,造成飞边增厚和塑件尺寸不准,后加工时,这种夹有纤维或布片的飞边是很难去除的。不溢式模具没有挤压面,用不溢式压缩模所得的塑件飞边不但极薄,而且飞边在塑件上呈垂直分布,去除比较容易,可以用平磨等方法除去。


不溢式压缩模由于塑料的溢出量极少,因此加料量的多少直接影响着塑件的高度尺寸,每模加料都必须准确称量,所以塑件高度尺寸精度不易保证,因此流动性好、容易按体积计量的塑料一般不采用不溢式压缩模。另外,凸模与加料室侧壁摩擦,不可避免地会擦伤加料室侧壁,同时,加料室的截面尺寸与型腔截面相同,在顶出时带有伤痕的加料室会损伤塑件外表面。不溢式压缩模必须设置推出装置,否则塑件很难取出。不溢式模具一般不应设计成多型腔模,因为加料不均衡就会造成各型腔压力不等,而引起一些制件欠压。


(3)半溢式压缩模:其特点是在型腔上方设一截面尺寸大于塑件尺寸的加料室,凸模与加料室呈间隙配合,加料室与型腔分界处有一环形挤压面,其宽度为4~ 5mm,挤压面限制了凸模的下压行程,凸模下压到挤压面接触时为止,在每一循环中使加料量稍 有过量,过剩的原料通过配合间隙或在凸模上开设专门的溢料槽排出。溢料速度可通过间隙大小和溢料槽数目进行调节,其塑件的密度比溢式压缩模好。半溢式压缩模操作方便,加料时只需简单地按体积计量,而塑件的高度尺寸是由型腔高度h决定的,可达到每模基本一致,它主要用于 粉状塑料的压缩成型。


压缩注塑模具结构组成与分类,此外,由于加料室尺寸较塑件截面大,凸模不沿着模具型腔侧壁摩擦,不划伤型腔壁表面,因此推出时也不再损伤塑件外表面,用它成型带有小嵌件的塑件比用溢式模具好。因为后者常需用预压物压缩成型,这容易引起嵌件破碎。当塑件外缘形状复杂时,若采用不溢式压缩模则会造成凸模与加料室的制造困难。采用半溢式压缩模可将凸模与加料室周边配合面形状简化。半溢式模具由于有挤压边缘,不适于压制以布片或长纤维作填料的塑料,在操作时要随时注意清掉落在挤压边缘上的废料,以免此处过早地损坏和破裂。半溢式压缩模兼有溢式和不溢式压缩模的优点,所以塑件的径向壁厚尺寸和高度尺寸的精度均较好,密度较高,注塑模具寿命较长,因此得到广泛应用。


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