壓塑模具設計

壓塑模具設計1概述

2典型結(jié)構(gòu)3壓塑模具設計思考題壓塑模具設計1概述1．1壓塑成型及優(yōu)缺點1．2壓塑模具分類1．3壓塑模與壓機的關系壓塑模具設計1.1壓塑成型及優(yōu)缺點壓塑模具（簡稱壓模）主要用于熱固性塑件成型。其成型方法是將塑料原料（粉狀、粒狀、片狀、碎屑狀、纖維狀等各種形態(tài)）直接加入具有規(guī)定溫度的壓模型腔和加料室，然后以一定的速度將模具閉合，塑料在加熱和加壓下熔融流動，并且很快充滿整個型腔，得到所需形狀及尺寸的塑件。最后開啟模具取出塑件。與注塑模具相比，壓塑模具有其特殊的地方，如沒有澆注系統(tǒng)，直接向模腔內(nèi)加入未塑化的塑料，只能垂直安裝等。下面就壓塑成型的優(yōu)缺點及壓塑模具結(jié)構(gòu)分別加以敘述。1．壓塑成型的優(yōu)點:（1）與注塑成型相比，使用的設備和模具比較簡單。（2）適用于流動性差的塑料，比較容易成型大型制品。（3）與熱固性塑料注塑成型相比，制件的收縮率較小、變形小、各向性能比較均勻。壓塑模具設計2．壓塑成型的缺點（1）生產(chǎn)周期比注塑成型長，生產(chǎn)效率低，特別是厚壁制品生產(chǎn)周期更長。（2）不易實現(xiàn)自動化，勞動強度比較大，特別是移動式壓塑模具。由于模具要加熱，原料常有粉塵纖維飛揚，勞動條件較差。（3）制品常有較厚的溢邊，且每模邊厚不同，因此會影響制品高度尺寸的準確性。（4）厚壁制品和帶有深孔、形狀復雜的制品難于制模。（5）壓模要受到高溫高壓的聯(lián)合作用，因此對模具材料要求較高，重要零件均應進行熱處理。同時壓塑模具操作中受到?jīng)_擊振動較大，易磨損和變形，使用壽命較短，一般僅20～30萬次。（6）模具內(nèi)細長的成型桿和制品上細薄的嵌件，在壓塑時均易彎曲變形，因此這類制品不宜采用。壓塑模具設計1．2壓塑模具分類1．按其是否裝固在液壓機上分類2．按分型面特征分類3．按成型型腔數(shù)分類壓塑模具設計1．按其是否裝固在液壓機上分類（1）移動式模具屬機外裝卸的模具。一般情況下，模具的分模、裝料、閉合及成型后塑件由模具內(nèi)取出等均在機外進行，模具本身不帶加熱裝置且不裝固在機床上，故通稱移動式模具。這種模具適用于成型內(nèi)部具有很多嵌件、螺紋孔及旁側(cè)孔的塑件、新產(chǎn)品試制以及采用固定式模具加料不方便等情況。移動式模具其結(jié)構(gòu)簡單、制造周期短、造價低，但操作時勞動強度大，且生產(chǎn)效率低，因此，設計時應考慮模具尺寸和重量都不宜過大。壓塑模具設計（2）固定式模具屬機內(nèi)裝卸的模具。它裝固在機床上，且本身帶有加熱裝置，整個生產(chǎn)過程即分模、裝料、閉合、成型及成型后頂出塑件等均在機床上進行，故通稱固定式模具。固定式模具使用方便、生產(chǎn)效率高、勞動強度小、模具使用壽命長，適用于產(chǎn)量大、尺寸大的塑件生產(chǎn)。其缺點是模具結(jié)構(gòu)復雜、造價高、且安裝嵌件不方便。（3）半固定式模具這種模具是介于上述兩種模具之間，即陰模做成可移動性，陽模固定在機床上，成型后，陰模從導軌上拉至壓機外的側(cè)頂出工作臺上進行頂件，安放嵌鑲件及加料完成后，再推入壓機內(nèi)進行壓制，而陽模就一直被固定在壓機上（或陽模做成可移動性，陰模固定在壓機上），這種模具適用于成型帶螺紋塑件或嵌件多、有側(cè)孔等塑件。壓塑模具設計2．按分型面特征分類有三類，即水平分型面；垂直分型面；復合分型面。不論是注塑模，還是壓塑模，其分型面表示方法是相同的，可見圖7-1。壓塑模具設計（1）水平分型面即模具分型面平行于壓機工作臺面（或垂直于機床的工作壓力方向）。它又分為：

a．一個水平分型面的壓模分型面將壓模分成陽模和陰模兩部分。如圖7-2所示。b．兩個水平分型的壓模兩個分型面將壓模分成陽模、陰模和模套三部分。如圖7-3所示。分模時，壓模沿著兩個水平分型面分成三部分，塑件仍留在模套中，可用手工將塑件從模套中取出。這種結(jié)構(gòu)的特征是沒有頂出器，通常用于移動式壓塑模具中。近幾年來，由于通用模架得到廣泛使用，兩個水平分型面的壓塑模具在通用模架中也就經(jīng)常使用。

壓塑模具設計

壓塑模具設計（2）垂直分型面模具的分型面垂直于壓機的工作臺面（或平行于機床的工作壓力方向）。垂直分型面壓塑模具用于成型線圈骨架類型的塑件，由兩半或數(shù)半組成的外形為楔錐形陰模，裝在模套4中，如圖7-4所示。在陽模2壓制時，模套套住陰模，模具處于閉合狀態(tài)，塑件中的孔用型芯1成型。當陰模從模套中頂出后，在壓機外將壓好的塑件取出。另外，還有多層分型面壓模。這種模具具有兩個以上的分型面，垂直（或平行）于壓機的工作壓力方向，將模具分成數(shù)個部分。多層水平分型面壓模，每一層板都成型塑件的某一部分，壓模板間的相互定位是由導柱來實現(xiàn)的。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是壓模易于制造（在淬火后各板可磨光），適用于平的和薄的有嵌件塑件，且嵌件固定方便。移動式和固定式的多層分模面的壓塑模具，工業(yè)上應用極廣。（3）復合分型面模具的分型面既有平行于壓機工作臺面的，又有垂直于壓機工作臺面的。壓塑模具設計壓塑模具設計3．按成型型腔數(shù)分類（1）單型腔壓塑模具在每一壓制周期中，成型一個塑件。（2）多型腔壓塑模具在每一壓制周期中，成型兩個以上乃至數(shù)十個塑件。壓模的型腔數(shù)量取決于塑件的形狀、所需的數(shù)量和壓機的功率。此外，由于塑件形狀或結(jié)構(gòu)上的限制及生產(chǎn)中的需要，不能在模具上設計出加料室，但又要求塑件組織緊密均勻時，可將塑料壓成一定形狀和大小的坯件，將坯件放入模具型腔再進行模塑。這種塑坯件的模具稱做壓坯模。敞開式壓塑模具多用這種坯件。壓坯模的結(jié)構(gòu)形式如圖7-5所示。壓塑模具設計壓塑模具設計1．3壓塑模與壓機的關系1.塑料壓塑模用壓機種類壓機是壓塑成型的主要設備。根據(jù)傳動方式不同，壓機可分為機械式和液壓式兩種。機械式壓機常使用螺旋壓力機，其結(jié)構(gòu)簡單，但技術(shù)性能不夠穩(wěn)定，因此，正逐漸被液壓機所代替。液壓機是熱固性塑料壓塑成型所用的主要設備。根據(jù)機身結(jié)構(gòu)不同，液壓機可分為框架聯(lián)接及立柱聯(lián)接兩類?？蚣苁饺鐖D7-6及圖7-7C）所示，一般用于中、小型壓機。立柱式如圖7-7a)、b)所示，常用于大、中型壓機。加壓形式大部分為上壓式(如圖7-7a))。上、下模分別安裝在上壓板（滑塊）、下壓板（工作臺）上，工作時上壓板帶動上模往下運動進行壓制。工作臺下設有機械或液壓頂出系統(tǒng)，開模后頂桿上升推動推出機構(gòu)而脫出制品。該類壓機一般可進行半自動化工作。壓塑模具設計壓塑模具設計壓塑模具設計2．壓機有關參數(shù)的校核（1）壓機最大壓力校核壓機最大壓力是為了在已知壓機公稱壓力和制品尺寸的情況下，計算模具內(nèi)開設型腔的數(shù)目，或在已知型腔數(shù)和制品尺寸時，選擇壓機的公稱壓力。壓制塑料制品所需要的總成型壓力應小于或等于壓機公稱壓力。其關系見下式：F?！躃F機（7-1）式中F?！獕褐扑芰现破匪璧目倝毫Γ?/p>

F機—壓機公稱壓力；

K—修正系數(shù)，K=0.75-0.90，根據(jù)壓機新舊程度而定。壓塑模具設計F?？砂聪率接嬎悖篎模=pAn（7-2）式中A—單個型腔水平投影面積：對于溢式和不溢式壓模，A等于塑料制品最大輪廓的水平投影面積；對于半溢式壓模，A等于加料腔的水平投影面積；n—壓模內(nèi)加料腔個數(shù)，單型腔壓模n=1，對于共用加料腔的多型腔壓模，n亦等于1，這時A為加料腔的水平投影面積；p—壓制時單位成型壓力。其值可根據(jù)表7-1選取。壓塑模具設計表7-1壓制時單位成型壓力p(MPa)塑料制品的特征粉狀酚醛塑料布基填料的酚醛塑料氨基塑料酚醛石棉塑料不預熱預熱扁平厚壁制品1226～17.169.81～14.7129.42～39.2312.26～17.1644.13高20～40mm，壁厚4～6mm1226～17.169.81～14.713432～44.1312.26～17.1644.13高20～40mm，壁厚2～4mm1226～17.169.81～14.713923～49.0312.26～17.1644.13高40～60mm，壁厚4～6mm17.16～22.0612.26～15.4049.03～68.6517.16～22.0653.94高40～60mm，壁厚2～4mm22.06～26.9714.71～19.6158.84～78.4522.06～26.9753.94高60～100mm，壁厚4～6mm24.52～29.4214.71～19.61—24.52～29.4253.94高60～100mm，壁厚2～4mm2697～34.3217.61～22.06—26.97～34.3253.94壓塑模具設計當選擇需要的壓機公稱壓力時，將式（7-2）代入式（7-1）可得：

（7-3）當壓機確定，可按下式計算多型腔模的型腔數(shù)（7-4）當壓機的公稱壓力超出成型需要的壓力時，需調(diào)節(jié)壓機的工作液體壓力，此時壓機的壓力由壓機活塞面積和工作液體的工作壓力確定：

F機=plA機（7-5）式中pl—壓機工作液體的工作壓力（可從壓力表上得到）；A機—壓機活塞橫截面積。壓塑模具設計（2）開模力的校核開模力的大小與成型壓力成正比，其值大小關系至壓模聯(lián)接螺釘?shù)臄?shù)量及大小。因此，對大型模具在布置螺釘前需計算開模力。a.開模力計算公式：

F開=K1F模（7-6）式中F開—開模力；F?！褐破匪璧某尚涂倝毫?；K1—壓力系數(shù)，對形狀簡單的制品，配合環(huán)不高時取0.1；配合環(huán)較高時取0.15；塑料制品形狀復雜，配合環(huán)又高時取0.2。b.螺釘數(shù)的確定（7-7）式中n螺—螺釘數(shù)量；

f-—每個螺釘所承受的負荷，查表7-2。壓塑模具設計表7-2螺釘負荷表f(N)公稱直徑材料：45材料：T10A備注σb/MPaσb/MPa490.33980.67M51323.902598.76對于成型壓力大于500kN的大型模具，連接螺釘用的材料可選T10A、T10，但不應淬火M61814.233628.46M83432.336766.59M105393.6610787.32M127943.3915788.71M1410787.3221770.76M1615200.3130302.55M1818240.3736480.74M2023634.0347268.05M2229714.1559428.30M2434127.1468156.22壓塑模具設計c.脫模力的校核脫模力可按式（7-8）計算。選用壓機的頂出力應大于脫模力。

F脫=A1p1(7-8)式中F脫—塑料制品的脫模力；

A1—塑料制品側(cè)面積之和；

p1—塑料制品與金屬的結(jié)合力，一般木纖維和礦物為填料取0.49MPa,玻璃纖維為填料取1.47MPa。d.壓機的閉合高度與壓模閉合高度關系的校核壓機上（動）壓板的行程和上、下壓板間的最大、最小開距直接關系到能否完全開模取出塑料制品。模具設計時可按下式進行計算（圖7-8）：

h≥Hmin+(10～15)mm(7-9)h=h1+h2(7-10)式中Hmin—壓機上、下壓板間的最小距離；h—壓模閉合高度；h1—凹模高度；h2—凸模臺肩高度。壓塑模具設計壓塑模具設計如果h＜Hmin,則上、下模不閉合，這時應在上、下板間加墊板。除滿足式（7-9）外，還應滿足下式：

Hmax≥h+L(7-11)L=hs+ht+(10～30)mm(7-12)將式（7-12）代入式（7-11）得：

Hmax≥h+hs+ht+(10～30)mm(7-13)式中Hmax—壓機上、下板間的最大距離；hs—塑料制品高度；ht—凸模高度；L—模具最小開模距離。壓塑模具設計對于利用開模力完成側(cè)向分型與側(cè)向抽芯的模具，以及利用開模力脫出螺紋型芯等場合，模具所要求的開模距離可能還要大一些，需視具體情況而定。對于移動式模具，當卸模架安放在壓機上脫模時，應考慮模具與上、下卸模組合后的高度，以能放入上、下壓板之間為宜。f.壓機的臺面結(jié)構(gòu)及有關尺寸的校核(圖7-6和圖7-7）。壓塑模的寬度應小于壓機立柱或框架間的距離，使壓模順利通過立柱或框架。壓塑模的最大外形尺寸不宜超出壓機上、下壓板尺寸，以便于壓塑模安裝固定。壓機的上、下壓板上常開設有平行的或沿對角線交叉的T形槽。壓塑模的上、下模座板可直接用螺釘分別固定在壓機的上、下壓板上，此時模具上的固定螺釘孔（或長槽）應與壓機上、下壓板上的T形槽對應。壓模也可用壓板、螺釘壓緊固定。這時壓塑模的座板尺寸比較自由，只需設有寬15～30mm的凸緣臺階即可。壓塑模具設計壓塑模具設計壓塑模具設計g.壓機的頂出機構(gòu)與壓塑模推出機構(gòu)關系的校核固定式壓塑模制品的脫模一般由壓機頂出機構(gòu)驅(qū)動模具推出機構(gòu)來完成。圖7-9所示，壓機頂出機構(gòu)通過尾軸或中間接頭、拉桿等零件與模具推出機構(gòu)相連。因此，設計模具時，應了解壓機頂出系統(tǒng)和模具推出機構(gòu)的聯(lián)接方式及有關尺寸。使模具的推出機構(gòu)與壓機頂出機構(gòu)相適應。即推出塑料制品所需行程應小于壓機最大頂出行程，同時壓機的頂出行程必須保證制品能推出型腔，并高出型腔表面10mm以上，以便取出塑件。其關系見圖7-9及式7-14）。

l=h+h1+(10～15)mm≤L（7-14）式中L——壓機頂桿最大行程；l——塑料制品所需推出高度；h——塑料制品最大高度；h1——加料腔高度。壓塑模具設計壓塑模具設計2典型結(jié)構(gòu)典型的壓塑模具結(jié)構(gòu)如圖7-10所示，它可分為裝于壓機上壓板的上模和裝于下壓板的下模兩大部件。上下模閉合使裝于加料室和型腔中的塑料受熱受壓，成為熔融態(tài)充滿整個型腔。當制件固化成型后，上下模打開，利用頂出裝置頂出制件。壓塑模具可進一步分為以下幾大部件：1．型腔直接成型制品的部位，加料時與加料室一道起裝料的作用，圖示的模具型腔由上凸模3（常稱為陽模）、下凸模8、凹模4（常稱為陰模）構(gòu)成，凸模和凹模有多種配合形式，對制件成型有很大影響。2．加料室指凹模4的上半部，圖中為凹模斷面尺寸擴大部分，由于塑料與制品相比有較大的比容，成型前單靠型腔往往無法容納全部原料，因此在型腔之上設有一段加料室。壓塑模具設計壓塑模具設計3．導向機構(gòu)圖中由布置在模具上模周邊的四根導柱6，和裝有導向套9的導柱孔組成。導向機構(gòu)用來保證上下模合模的對中性。為保證頂出機構(gòu)水平運動，該模具在底板上還設有二根導柱，在頂出板上有帶導向套的導向孔。4．側(cè)向分型抽芯機構(gòu)與注塑模具一樣，對于帶有側(cè)孔和側(cè)凹的塑件，模具必須設有各種側(cè)向分型抽芯機構(gòu)，塑件方能脫出。圖7-10所示制件帶有側(cè)向抽芯機構(gòu)，頂出前用手動絲桿18抽出側(cè)型芯。5．脫模機構(gòu)壓制件脫模機構(gòu)與注塑模具相似，圖7-10所示脫模機構(gòu)由頂出板、頂出桿等零件組成。6．加熱系統(tǒng)熱固性塑料壓制成型需在較高的溫度下進行，因此模具必須加熱，常見的加熱方式有：電加熱、蒸汽加熱、煤氣或天然氣加熱等。圖7-10中加熱板5、10分別對上凸模，下凸模和凹模進行加熱，加熱板圓孔中插入電加熱棒。壓制熱塑性塑料時，在型腔周圍開設溫度控制通道，在塑化和定型階段，分別通入蒸汽進行加熱或通入冷水進行冷卻。壓塑模具設計壓塑模具設計3壓塑模具設計7.3.1塑料制品在模具內(nèi)加壓方向的確定7.3.2凸模與凹模配合的結(jié)構(gòu)形式7.3.3凹模加料腔尺寸計算7.3.4模和脫模機構(gòu)7.3.5壓模的手柄壓塑模具設計3．1塑料制品在模具內(nèi)加壓方向的確定所謂加壓方向，即凸模作用方向。加壓方向?qū)λ芗馁|(zhì)量，模具的結(jié)構(gòu)和脫模的難易都有較大的影響，所以在確定加壓方向時，應考慮下述因素：（1）有利于壓力傳遞加壓過程中，要避免壓力傳遞距離過長，以致壓力損失太大。圓筒形塑料制品一般順著軸線加壓，如圖7-11a。當圓筒太長，則成型壓力不易均勻地作用在全長范圍內(nèi)，若從上端加壓，則塑料制品下部壓力小，易產(chǎn)生制品下部疏松或角落填充不足的現(xiàn)象。這種情況下，可采用不溢式壓模，增大型腔壓力或采用上、下凸模同時加壓，以增加制品底部的密度。但當制品仍由于長度過長而在中段出現(xiàn)疏松時，可將制品橫放，采用橫向加壓的方法（圖7-11b），即可克服上述缺陷，但在制品外圓上將會產(chǎn)生兩條飛邊，影響外觀。（2）便于加料圖7-12所示為同一制品的兩種加壓方法。圖7-12a加料腔直徑大而淺，便于加料。圖7-12b加料腔直徑小而深，不便于加料。壓塑模具設計壓塑模具設計（3）便于安裝和固定嵌件當塑料制品上有嵌件時，應優(yōu)先考慮將嵌件安裝在下模。若將嵌件裝在上模，既不方便，又可能因安裝不牢而落下，導致模具損壞。（4）便于制品脫模有的制品無論從正面或反面加壓都可以成型，為了便于制品脫模和簡化上凸模，制品復雜部分宜朝下，如圖7-13所示，a圖比b圖的好。壓塑模具設計（5）長型芯位于加壓方向當利用開模力做側(cè)向機動分型抽芯時，宜把抽拔距離長的放在加壓方向上（即開模方向）。而把抽拔距離短的放在側(cè)向，做側(cè)向分型抽芯。（6）保證重要尺寸精度沿加壓方向的塑料制品的高度尺寸會因飛邊厚度不同和加料量不同而變化（特別是不溢式壓模），故精度要求很高的尺寸不宜設計在加壓方向上。（7）便于塑料的流動要使塑料便于流動，應使料流方向與加壓方向一致。如圖7-14所示，圖b型腔設在下模，加壓方向與料流方向一致。能有效利用壓力。圖a型腔設在上模，加壓時，塑料逆著加壓方向流動，同時由于在分型面上產(chǎn)生飛邊，故需增大壓力。壓塑模具設計3．2凸模與凹模配合的結(jié)構(gòu)形式１．凸模與凹模組成部分及其作用圖7-15為半溢式壓塑模的常用組合形式。其各部分的參數(shù)及作用如下：（1）引導環(huán)（L2）它的作用是導正凸模進入凹模部分。除加料腔很淺（小于10mm）的凹模外，一般在加料室上部均設有一段長為L2的引導環(huán)。引導環(huán)都有一斜角α，并有圓角R，以便引入凸模，減少凸、凹模側(cè)壁摩擦，延長模具壽命，避免推出制品時損傷其表面，并有利于排氣。圓角一般取1.5～3mm。移動式壓模α=20＇～1°30′，固定式壓模α=20′～1°，有上、下凸模的，為了加工方便，α可取4°～5°。L2一般取5～10mm，當h＞30mm時，L2取10～20mm?？傊?，引導環(huán)L2值應保證壓塑粉熔融時，凸模已進入配合環(huán)。壓塑模具設計壓塑模具設計（2）配合環(huán)（L1）它是與凸模配合的部位，保證凸、凹模正確定位，阻止溢料，通暢地排氣。凸、凹模的配合間隙（δ）以不產(chǎn)生溢料和不擦傷模壁為原則，單邊間隙一般取0.025～0.075mm，也可采用H8/f8或H9/f9配合，移動式模具間隙取小值，固定式模具間隙取較大值。配合長度L1，移動式模具4～6mm；固定式模具，當加料腔高度h1≥30mm時，可取8～10mm。間隙小取小值，間隙大取大值。（3）擠壓環(huán)（L3）它的作用是在半溢式壓模中用以限制凸模下行位置，并保證最薄的飛邊。擠壓環(huán)L3值根據(jù)塑料制品大小及模具用鋼而定。一般中小型制品，模具用鋼較好時，L3可取2～4mm，大型模具，L3可取3～5mm。采用擠壓環(huán)時，凸模圓角R取0.5～0.8mm，凹模圓角R取0.3～0.5mm，這樣可增加模具強度，便于凸模進入加料腔，防止損壞模具，同時便于加工，便于清理廢料。壓塑模具設計（4）儲料槽（Z）凸、凹模配合后留有高度為Z的小空間以儲存排出的余料，若Z過大，易發(fā)生制品缺料或不致密，過小則影響制品精度及飛邊增厚。（5）排氣溢料槽為了減少飛邊，保證制品質(zhì)量，成型時必須將產(chǎn)生的氣體及余料排出模外。一般可通過壓制過程中安排排氣操作或利用凸、凹模配合間隙排氣。但當壓制形狀復雜的制品及流動性較差的纖維填料的塑料時，則應在凸模上選擇適當位置開設排氣溢料槽。一般可按試模情況決定是否開設排氣溢料槽及其尺寸，槽的尺寸及位置要適當。排氣溢料槽的形式如圖7-16、圖7-17所示。（6）加料腔它是用來裝塑料，其容積應保證裝入壓制塑料制品所用的塑料后，還留有5～10mm深的空間，以防止壓制時塑料溢出模外。加料腔可以是型腔的延伸，也可根據(jù)具體情況按型腔形狀擴大成圓形、矩形等。壓塑模具設計壓塑模具設計（7）承壓面承壓面的作用是減輕擠壓環(huán)的載荷，延長模具使用壽命。承壓面的結(jié)構(gòu)如圖7-18所示。圖7-18a是以擠壓環(huán)為承壓面，承壓部位易變形甚至壓壞，但飛邊較??；圖7-18b表示凸、凹模間留有0.03～0.05mm的間隙，由凸模固定板與凹模上端面作為承壓面，承壓面大變形小，但飛邊較厚，主要用于移動式壓模。對于固定式壓模最好采用圖7-18c所示的結(jié)構(gòu)形式，可通過調(diào)節(jié)承壓塊厚度控制凸模進入凹模的深度，以減少飛邊的厚度。壓塑模具設計2．凸模與凹模配合的結(jié)構(gòu)形式壓模的凸模與凹模配合形式及尺寸是壓模設計的關鍵。配合形式和尺寸依壓模種類不同而不同。（1）溢式壓模的凸模與凹模的配合溢式壓模沒有配合段，凸模與凹模在分型面水平接觸，接觸面應光滑平整。為減小飛邊厚度，接觸面積不宜太大，一般設計寬度為3～5mm的環(huán)形面，過剩料可通過環(huán)形面溢出，如圖7-19a所示。由于環(huán)形面面積較小，如果靠它承受壓機的余壓會導致環(huán)形過早變形和磨損，使制品脫模困難。為此在環(huán)形面之外再增加承壓面或在型腔周圍距邊緣3～5mm處開設溢料槽，槽以外為承壓面，槽以內(nèi)為溢料面，如圖7-19b所示。壓塑模具設計（2）不溢式壓模的凸模與凹模的配合凸、凹模典型的配合結(jié)構(gòu)如圖7-20所示。其加料腔截面尺寸與型腔截面尺寸相同，二者之間不存在擠壓面。其配合間隙不宜過小、否則壓制時型腔內(nèi)氣體無法通暢地排出，且模具是在高溫下使用，若間隙小，凸、凹模極易擦傷、咬合。反之，過大的間隙會造成嚴重的溢料，不但影響制品質(zhì)量，而且飛邊難以去除。為了減少摩擦面積，易于開模，凸模和凹模配合環(huán)高度不宜太大，但也不宜太小。固定式模具的推桿或移動式模具的活動下凸模與對應孔之間的配合長度不宜過大，其有效配合長度h按表7-3選取。孔的下段不配合部分可加大孔徑，或?qū)⒃摱巫龀?°～5°的錐孔。壓塑模具設計頂桿或下凸模直徑d/mm＜5＞5-10＞10-50＜50配合長度h/mm46810表7-3推桿或凸模直徑與配合高度的關系壓塑模具設計上述不溢式壓模凸、凹模配合形式的最大缺點是凸模與加料腔側(cè)壁有摩擦。這樣不但制品脫模困難，且制品的外表面也會被粗糙的加料腔側(cè)壁擦傷。為了克服這一缺點，可采用下面幾種方法：第一種如圖7-21a所示，將凹模內(nèi)成型部分垂直向上延伸0.8mm，然后向外擴大0.3～0.5mm，以減小脫模時制品與加料腔側(cè)壁的摩擦。此時在凸模和加料腔之間形成一個環(huán)形儲料槽。設計時凹模上的0.8mm和凸模上的1.8mm可適當增減，但不宜變動太大，若將尺寸0.8mm增大太多，則單邊間隙0.1mm部分太高，凸模下壓時環(huán)形儲料槽中的塑料不易通過間隙而進入型腔。第二種如圖7-21b所示，這種配合形式最適于壓制帶斜邊的塑料制品。將型腔上端按塑料制品側(cè)壁相同的斜度適當擴大，高度增加2mm左右，橫向增加值由塑料制品側(cè)壁斜度決定。這樣，塑料制品在脫模時不再與加料腔側(cè)壁摩擦。壓塑模具設計壓塑模具設計（3）半溢式壓塑模的凸模與凹模的配合如圖7-22所示，半溢式壓模的最大特點是帶有水平的擠壓面。擠壓面的寬度不應太小，否則，壓制時所承受的單位壓力太大，導致凹模邊緣向內(nèi)傾斜而形成倒錐，阻礙塑料制品順利脫模。為了使壓機的余壓不致全部由擠壓面承受，在半溢式壓模上還必須設計承壓塊,如圖7-18c所示。壓塑模具設計承壓塊通常只有幾小塊，對稱布置在加料腔上平面。其形狀可為圓形、矩形或弧形，如圖7-23所示。承壓塊厚度一般為8～10mm。壓塑模具設計３.３凹模加料腔尺寸計算壓模凹模的加料腔是供裝塑料原料用的。其容積要足夠大，以防在壓制時原料溢出模外。加料腔參數(shù)計算如下：1．塑料體積的計算

V料=mv=Vρv(7-15)式中V料——塑料制品所需塑料原料的體積；V——塑料制品體積（包括溢料）；v——塑料的比體積，查表7-4；ρ——塑料制品密度，查表7-5；m——塑料制品質(zhì)（重）量（包括溢料）。塑料體積也可按塑料原料在成型時的體積壓比來計算：

V料=VK（7-16）式中V料——塑料原料體積；V——塑料制品體積（包括溢料）；K——塑料壓比，查表7-5。壓塑模具設計表7-4各種壓制用塑料的比體積塑料種類比體積v/(cm3·g-1)酚醛塑料（粉狀）1.8-2.8氨基塑料（粉狀）2.5-3.0碎布塑料（片狀粉）3.0-60表7-5常用熱固性塑料的密度和壓比塑料密度ρ/(g·cm-3)壓比K酚醛塑料木粉填充1.34-1.452.5-3.5石棉填充1.45-2.002.5-3.5云母填充1.65-1.922-3碎布填充1.36-1.435-7脲醛塑料紙漿填充1.47-1.523.5-4.5三聚氰胺甲醛塑料紙漿填充1.45-1.523.5-4.5石棉填充1.70-2.003.5-4.5碎布填充1.56-10棉短線填充1.5-1.554-7壓塑模具設計2．加料腔高度的計算圖7-24所示各種典型的塑料制品成型情況。壓塑模具設計其加料腔的高度可分別按以下各式計算：（1）圖7-24a為不溢式壓模，其加料腔高度H按下式計算：

+（0.5～1）cm

(7-17)

式中H—加料腔高度；V料—塑料原料體積；V1—下凸模凸出部分體積；A—加料腔橫截面積。0.5～1cm為不裝塑料的導向部分，可避免在合模時塑料飛濺出來。（2）圖6-24f為不溢式壓模，可壓制壁薄而高的杯形制品。由于型腔體積大，塑料原料體積小，原料裝入后不能達到制品高度，這時型腔（包括加料腔）總高度為：H=h+(1～2)cm(7-18)式中h—塑料制品高度。壓塑模具設計（3）圖7-24b為半溢式壓模，塑件在加料腔下邊成型，其加料腔高度為：

+(0.5～1.0)cm

(7-19)式中V0—加料腔以下型腔的體積。（4）圖6-24c為半溢式壓模，制品的一部分在擠壓環(huán)以上成型，其加料腔高度為：

+(0.5～1.0)cm(7-20)式中V2——塑料制品在凹模中的體積；

V3——塑料制品在凸模中凹入部分的體積。由于合模塑料不一定先充滿凸模的凹入部分，這樣會減少導向部分高度，因此在計算時常不扣除V3，即：

+（0.5～1.0）cm(7-21)壓塑模具設計（5）圖6-24d為帶中心導柱的半溢式壓模，其加料腔高度為：

+(0.5～1.0)cm(7-22)式中V4—加料腔內(nèi)導柱的體積。（6）圖6-24e為多型腔壓模，其加料腔高度為：

+(0.5～1.0)cm(7-23)式中V5—單個型腔能容納塑料的體積；

n—在一個共用加料腔內(nèi)壓制的塑料制品數(shù)量。壓塑模具設計3．４開模和脫模機構(gòu)塑件從模具型腔中脫出稱為脫模，脫模前凹凸模必須先分開稱為開模。設計時，根據(jù)塑件在開模后留在那一部分上，然后按塑件外觀及精度要求、生產(chǎn)批量等因素來確定推出機構(gòu)。壓模常見的開模和脫模機構(gòu)形式如下：１．撞擊式（俗稱乒乓球式）脫模撞擊式脫模如圖7-25所示。壓塑成型后，將模具移至壓機外，在特別的支架上撞擊，使上下模分開，然后用手工或簡易工具取出塑件。這種方法脫模，模具結(jié)構(gòu)簡單，成本低，有時用幾副模具