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模压成型模具与液压机

发布时间:2020-09-03 09:06

  模压成型模具与液压机_机械/仪表_工程科技_专业资料。目录 ? 5.1 概述 ? 5.2 压模结构与分类 ? 5.3 压模结构设计 ? 5.4 压模的强度计算 ? 5.5 电加热装置及其功率计算 ? 5.6 液压机 5.1 概述 ? 模具作用 ? 模

  目录 ? 5.1 概述 ? 5.2 压模结构与分类 ? 5.3 压模结构设计 ? 5.4 压模的强度计算 ? 5.5 电加热装置及其功率计算 ? 5.6 液压机 5.1 概述 ? 模具作用 ? 模压料工艺性与模具设计的关系 ? 制品结构与模具设计的关系 现代模塑产品的举例: 汽车用品系列 家用产品系列 军工用品系列 5.1.1 模具的作用 1. 模压成型模具(简称压模): 纤维增强热固性或热塑性模压 料装于加热的模具型腔或加料 室内,模具在液压机上闭合并 加压。型腔内模压料在温度和 压力作用下熔融并充满模具型 腔,进而发生聚合反应使之固 化成型,变成所需的模压制品。 这类模具称为压模。 热塑性材料模压成型动画演示 2. 模具的主要要求 模具是模压成型的主要工艺装备,对模具的主要要求 是: (1)能承受20—80MPa的高压; (2)能制造出形状、尺寸精度、表观物理与机械 性能等均能满足使用要求的模压制品; (3)要求模具结构合理、制造容易,操作方便, 造价低廉。 3. 影响模压制品质量的两个重要因素 (1) 模压工艺制度 (2) 模具 模具型腔的形状、尺寸、表面光洁度、分型面及脱 模方式等对制品尺寸与形状精度、理化及机械性能、 表观质量等有重要的影响; 模具结构对操作难易程度、生产率影响很大; 模具对制品成本有相当的影响。 4. 模压成型模具设计应考虑因素和注意的问题 (1)复合材料的物理机械性能; (2)模压料的成型工艺性; (3)制品在成型后的收缩率及各向收缩率差异; (4)制品及模具形状应有利于物料充分流动、排气; (5)模具的结构及加热装置有利于对模压料进行快速、 高效、均匀、稳定的加热; (6)在满足使用要求前提下应尽量简化模具结构及制 造工艺。 5.1.2 模压料工艺性与模具设计的关系 影响制品收缩的因素有模压料性质、制品结构、模 具结构、模压工艺等方面。 模具结构对收缩量的影响: (1)截面的均匀性; (2)嵌件; (3)形状复杂性; (4)制件方向性 5.1.3 制品结构与模具设计的关系 1. 出模斜度(draft angle) 制品的内外表面沿脱模方向的倾斜角度。 作用:一定的拔模斜度既能保证制品顺利出模,又能起 到侧向加压的作用。 出模斜度所取数值必须在制造公差范围内,而所取 斜度的方向,对轴来讲应保证大端斜度向小的方向 取, 对孔来讲应保证小端斜度向大的方向取。如 图所示。 脱模斜度 制件上所取斜度的大小与制品性质、收缩率大小、 制件的壁厚和几何形状有关,亦随制件的深度不同 而改变。型芯长度及型腔深度越大,斜度应适当缩 小,反之则大。一般最小斜度为15′ ,通常取1~ 1.5° 。 脱模斜度 脱模斜度添加 总之,选取出模斜度既要考虑脱模方便,又要考 虑塑件尺寸的公差要求,在满足塑件尺寸公差要 求的前提下、出模斜度可以取得大些,这样有利 于脱模。 2. 壁厚(wall thickness) 模压件壁厚对其质量影响很大。模压件壁厚的最小尺 寸应满足如下要求:具有足够的使用刚度和强度;能 承受脱模机构的冲击和震动;装配时能承受紧固力。 在保证成型和使用条件下,要求有均匀的截面和 最小的壁厚,以得到快速、完全的固化。 在可能的条件下,常将厚的部分挖空,使壁厚尽 量均匀一致;若结构要求有不同壁厚时,其比例 不超过1:4。 热固性模压料制品的厚度一般控制在1~6mm, 最大不得超过13mm。热塑性模压料应尽可能控 制在2~4mm之间。 3. 加强筋 作用:在不增加整个制品厚度的条件下,增强制 品的刚度和强度,并可避免由于模压料固化收缩 产生的变形翘曲。 注:筋的每侧都应有1°斜度和3mm以上的过渡半径。 设计加强筋时,usdt,必须考虑加强筋的布置以减小因壁 厚不均而产生的内应力,或由于模压料局部集中而 产生缩孔、气泡。而且,加强筋底部的宽度应当比 它所附着的壁厚小。 加强筋以设计得短一些多一些为好。加强筋之间 中心距离不应小于2b。加强筋的端面不应与支承 面相平,至少应低于支承面0.5mm,如图所示。 除了采用加强筋外,薄壳伏的模压件可作成球面或拱 曲面,这样可以有效地增加刚性和减少变形,如图所 示。 容器底和盖的增强 对于薄壁容器的边缘,可按如图所示设计来增加刚性 和减小变形。 容器边缘的增强 4. 圆角和边缘修饰 模压件除了使用上要求采用尖角或者由于不能成型 出圆角之处外,应尽可能采用圆角。 原因: 模压件的边缘和边角带有圆角,可以增加模压件某 部位或整个模压件的机械强度;使模压料在模具中 易流动;有利于模压件的顶出;使模具成型零 件加强并可排除模具成型零件热处理或使用时可能 产生的应力集中。 3.0 R 2.5 T 2.0 1.5 1.0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 R/T 应力集中系数与圆角半径关系 从图可以看出,当内圆角半径小于厚度的1/4时应力集 中表现很明显,而当采用大于厚度的3/4半径时对进一 步减小应力集中效果并不明显。因此,理想的内圆角 半径应大于四分之一壁厚。 在两部位交接处的外角上采用圆弧过渡能进一步减 少应力的集中,如图所示。 圆弧过渡 5. 孔 常见的孔有通孔、盲孔、形状复杂的孔、螺纹孔等。 对于模压件上的各种孔,尽可能设置在最不易削弱模 压件强度的地方。在孔之间以及孔与边壁之间均应留 有足够距离,孔与边缘最小距离不应小于该孔的直径。 如图所示。 (a)错误的 (b)正确的 孔与边缘最小距离 模压件孔的成型,即模具(型芯)的设计如下: (1)通孔或不通孔(盲孔)成型时可直接完成。通孔成 型型芯也可以在中间对接。如图所示。 对接型芯成型孔 (2)太深的孔采用先成型一部分,另一部分由机械加 工完成。 (3)直径小(如d<1.5mm)而深的孔,且中心距离要 求精度高的,应以钻孔为宜。 (4)对于斜孔或形状复杂的孔可采用