【文章內(nèi)容簡介】 固定式模具（ 1）水平分型面（ 2）垂直分型面（ 3）復(fù)合分型面、下模配合結(jié)構(gòu)特征分類（ 1）溢式壓模（敞開式）（ 2）不溢式壓模（密閉式）（ 3）半溢式壓模（半密閉式壓模）壓模包括成型零件和結(jié)構(gòu)零件。這里只介紹成型零件。壓模的成型零件包括凹模（陰模）、凸模（陽模）、瓣合模及模套、模芯等。設(shè)計程序是：首先應(yīng)確定型腔的總體結(jié)構(gòu)，凹模和凸模之間的配合結(jié)構(gòu)以及成型零件的結(jié)構(gòu)。在型腔結(jié)構(gòu)確定后，還應(yīng)根據(jù)制件尺寸確定型腔尺寸。根據(jù)制件質(zhì)量和模壓料密度確定加料室尺寸，再根據(jù)型腔結(jié)構(gòu)、尺寸和壓制壓力確定型腔壁厚等。施壓方向即凸模作用方向；也就是模具的軸線方向有利于壓力傳遞，應(yīng)避免在加壓過程中壓力傳遞太長，造成壓力損失太大。便于加料便于安裝和固定嵌件保證凸模的強度長型芯位于施壓方向保證重要尺寸精度（ 1）考慮模壓料的特點（ 2）考慮制品形狀。高度大，形狀復(fù)雜的制件宜用不溢式壓模。壁薄、尺寸小、形狀簡單、高度小的制品可用溢式壓模。中等深度的制件多數(shù)宜用半溢式壓模 。（陰模）設(shè)計壓模的型芯受載荷不均勻，極易彎曲，特別是與壓制方向垂直的型芯。因此，型芯長度不宜太長。當型芯為單端支撐時，成型與壓制方向相重合的孔的型芯，其長度不宜超過孔徑的 ～ 3倍。對于與壓制方向相垂直的孔，型芯長度不宜超過孔徑。直徑小于 ，型芯高度還應(yīng)短一些。當模壓件孔較深時（孔深 6～ 8d），為保證孔的精度和防止型芯彎曲，采用型芯伸入凸?？變?nèi)支撐的辦法。當模壓件孔徑 d15mm并在制件中心時，型芯還可兼作導(dǎo)向柱，則型芯（導(dǎo)柱）必須高出加料室 6mm~8mm，如圖 5－ 32所示成型深孔（孔深大于 ）時也可用兩端對接的成型桿。在壓制件上成型內(nèi)螺紋和外螺紋的螺紋型芯和螺紋型環(huán)，以及固定螺紋嵌件的螺紋型芯，可將螺紋型芯或螺紋環(huán)呈動配合插入壓模的凹模。壓模型腔內(nèi)表面光潔度直接影響制品的表面質(zhì)量。提高型腔內(nèi)壁表面光潔度。不但可使制件表面光潔美觀，還能增加模壓料在模具內(nèi)的流動性，使充模更容易。溢式壓模無加料室，模壓料堆放在型腔中部。不溢式和半溢式壓模具有加料室。計算前需要確定模壓件所需的模壓料體積。多型腔半溢式壓模加料室高度計算：壓模型腔應(yīng)具有足夠的剛度和強度，在承受模壓料的高壓載荷時，不致產(chǎn)生過大的彈性變形、塑性變形及破裂。型腔壁厚計算以最大壓力為準。對于大尺寸的型腔，為防止變形應(yīng)按剛度計算。而小尺寸的型腔在發(fā)生大的彈性變形前，其應(yīng)力往往已超過許用應(yīng)力，因此應(yīng)按強度進行計算。強度計算的條件是各種受載形式下的許用應(yīng)力（如拉伸許用應(yīng)力，彎曲許用應(yīng)力等）。剛度計算的條件由于壓模的特殊性，為保證制品精度，模具型腔剛度必須滿足要求。即在模壓時不產(chǎn)生過大的彈性變形，最大彈性變形值可取制件允許公差的 1/5左右。凸模一般不必進行強度校驗。對不溢式壓模的凸模，相當于一端固定另一端絞支的壓桿，不發(fā)生失穩(wěn)的最大壓力為：不發(fā)生失穩(wěn)的凸模最大長度為：式中： p—— 壓力， N；E—— 凸模材料的彈性模量，一般模具鋼為105Mpa；J—— 凸模最小模截面的軸慣性矩。直徑為 d的圓形凸模其 mm4n—— 彎曲安全系數(shù)，對于淬火鋼 n=2~3；L—— 凸模長度， mm。整體式圓形凹模可按照承內(nèi)壓厚壁圓筒進行強度計算，以確定型腔壁厚、切向應(yīng)力、徑向應(yīng)力、軸向應(yīng)力。最大應(yīng)力發(fā)生在凹模內(nèi)壁表面，其應(yīng)力為：式中： q—— 凹模內(nèi)壁徑向工作壓力，亦即壓制單位壓力， Mpa；a—— 凹模型腔直徑比， ；d r1—— 凹模的內(nèi)徑與半徑， mm；d r2—— 凹模的外徑與半徑， mm；當 a 4時，應(yīng)力的降低趨于平緩，并逐漸接近極限值。因此，當凹模外徑大于其內(nèi)徑的 4~6倍時，增加壁厚對整體式圓形凹模強度的改善已無意義，所以一般取。整體式圓形凹模型腔受載變形如圖 543所示。在側(cè)壁下端的內(nèi)半徑因受底板約束而不能自由膨脹，故其膨脹量比自由膨脹時小。為簡化計算，假定底板處膨脹量為零，但到一定高度（如圖中）以上，則基本不受底板約束而為自由膨脹。采用下列公式用試差法求得。整體式圓形型腔的底板可視為周圍固定的圓板，其最大變形（ mm）發(fā)生在圓板中心。根據(jù)剛度條件，底板厚度為：根據(jù)強度條件。最大應(yīng)力發(fā)生在周邊，則：矩形型腔的四壁和底部都是矩形平板，同樣可分為整體式和組合式。但最常見的是側(cè)壁作為整體再和底板組合按剛度條件計算，側(cè)壁在模塑料高壓作用下將發(fā)生彎曲變形，使側(cè)壁與底產(chǎn)生縱向間隙。彎應(yīng)力（ Mpa）按固端梁計算，其最大值在梁的兩端：總應(yīng)力應(yīng)小于許用應(yīng)力模壓工藝中廣為采用的是電加熱，其 特點 是設(shè)備簡單、緊湊、投資少，便于安裝維修使用，溫度易自動調(diào)控。缺點是升溫較慢，不能在壓模中輪換地加熱和冷卻。電加熱裝置包括電熱元件、電熱板、控制系統(tǒng)。最簡單的是用電阻絲直接作加熱元件。將電阻穿在特制陶瓷管或帶孔陶瓷元件內(nèi)，裝在加熱板或模壓孔中。采用這種方法雖成本低廉，但電阻絲與空氣直接接觸易氧化損耗，使用壽命短，同時也不安全。電熱棒：將電阻絲密封在金屬管里，并填充絕緣填料，因此不易氧化，使用壽命長，且更換方便。電熱板一般都固定字壓機上，電熱板的結(jié)構(gòu)形式有兩種： a； b。a 整體式：在整塊鋼板上鉆一排孔，用以裝電熱棒或電阻絲（外需套絕緣陶瓷管）。電熱板上的孔數(shù)、孔徑和長度應(yīng)根據(jù)壓模所需的總功率及模具的結(jié)構(gòu)尺寸等具體情況來確定。電熱板要能承受在受熱條件下的成型壓力。b 電熱套可以補充壓模上、下加熱板加熱量的不足，多用于高度較高的固定式壓模。電熱套應(yīng)與模具外形吻合，最常見有矩形和圓形。矩形電熱套是由四個電熱片構(gòu)成，用螺釘連接。圓形電熱套也通過螺釘夾緊在模具上電熱元件應(yīng)分為兩組，即主加熱組和副加熱組。主加熱組的功率約為所需總功率的 2/3，主要補償模具裝置的散熱損失，它處于連續(xù)加熱狀態(tài)。副加熱組功率約占總功率的 1/3，主要用于保證模具裝置升溫速度的蓄熱熱量，它處于受控間歇工作狀態(tài)。模具裝料后處于按一定升溫速度的升溫階段時，主、副加熱組共同工作。當模具處于保溫階段時，副加熱組停止工作。這一接通與斷開由自動控制系統(tǒng)完成 .整個模具裝置（包括壓模，加熱板，電熱元件）在加熱過程中是處于不穩(wěn)定導(dǎo)熱過程，即具有不穩(wěn)定溫度場，而測溫度點的電熱傳感器要準確計算所需的點加熱功率，必須作壓模的熱量衡算。壓制成型所消耗的熱量包括以下幾方面：將模具和模壓料按規(guī)定升溫速度升溫到樹脂開始聚合的溫度所需熱量；壓模側(cè)表面向周圍空氣散失熱量；開模過程中分型面散失熱量；壓模上、下兩端固裝在壓機上由熱傳導(dǎo)散失熱量；用壓縮空氣清理壓模散失熱量等。將上述熱量分別算出再匯總，即可換算成所需電加熱功率。下面簡單介紹兩種計算電加熱功率的方法。（ 1）蓄熱熱量計算模具和模壓料由室溫加熱到成型溫度所需熱量分別為（ W ）：式中： Cm、 Cp—— 模具與模壓料的比熱容，kJ/（ kg.℃ ）Gm、 Gp—— 模具與模壓料的質(zhì)量， kg；T T2—— 分別為室溫和最高成型溫度， ℃ 。t—— 模具由室溫升到最高成型溫度時所需時間（不包括階梯升溫時的恒溫時間）， h。（ 2）散熱熱量計算模具在加熱過程中由于輻射和對流而向周圍空氣中散失的熱量為：式中： —— 對流放熱系數(shù)， W/ （ m.℃ ）； —— 輻射放熱系數(shù)， W/ （ m.℃ ）； —— 模具外表面最高溫度， ℃ ； —— 室溫， ℃ ； —— 模具側(cè)表面面積， m2（ 3）所需總熱量（ 4）所需電功率將熱量換算成電 功率（ kW ）為 ：實際功率（ kW ）為：（ kW ）經(jīng)驗公式計算下面經(jīng)驗數(shù)據(jù)可供設(shè)計參考用電熱棒加熱：小型模具： 40kg以下 中型模具： 40kg~100 kg 大型模具： 100kg以上 用電熱圈加熱：小型模具：大型模具：液壓機是模壓成型的主要設(shè)備，其作用是提供模壓工藝成型所需的壓力以及開模脫出制品的脫模力。液壓機是利用液體來傳遞壓力的設(shè)備。液體在密閉容器中傳遞壓力遵循靜壓傳遞原理即帕斯卡定律?？煽闯?，只要兩活塞的直徑比足夠大，就可在小活塞上作用很小的