模壓成型工藝是塑性材料最常見万栅、歷史最悠久的成型方法之一，并且是研究材料性能最常采用的一種工藝方法伞辛。它具有成型裝置簡單烂翰、設(shè)備投資小、模具結(jié)構(gòu)簡單等特點蚤氏，在機械化甘耿、自動化生產(chǎn)高度發(fā)達的今天，仍是一種最為普及的生產(chǎn)手段之一竿滨。然而佳恬，進行壓縮模塑成型的模具設(shè)計能參考的文獻除了教科書、幾位前輩所著的專著于游、模具設(shè)計圖例以外毁葱，少有人總結(jié)模具設(shè)計中的關(guān)鍵技巧。

    模具的加熱贰剥、保溫與冷卻及裝夾結(jié)構(gòu)是復(fù)合材料模具設(shè)計不可或缺的一部分倾剿。結(jié)構(gòu)設(shè)計直接影響到產(chǎn)品的外觀及內(nèi)在質(zhì)量均勻性，同時還影響產(chǎn)品的成型效率蚌成。

2前痘、加熱、保溫與冷卻設(shè)計

    　2．1加熱管的設(shè)計要求

   　 鋼制加熱是幾乎所有塑料成型模具設(shè)計必須采用的加熱手段秕刊，可設(shè)計為單向接線崎爽、雙向接線等多種形式俺埋，材質(zhì)上可采用有縫管、無縫管摹撰、不銹鋼管等俄脂，特點是熱損失小、熱效率高行翘、排線簡單相吭，可根據(jù)需要設(shè)計為220V或380V，接線為式靈活多樣催锯。但由于其材料和加工工藝的限制滴练，模具設(shè)計中要注意它向身特點芋妻。

    》跹（l）加熱管在兩端通常有較長的冷端，并不能起到加熱的作用昭礁。

    ∞嗲狻（2）加熱段的功率設(shè)計盡量不超過10瓦特／厘米的限制。如30厘米長的加熱管剪撬，功率盡可能不要超過300瓦摄乒。如果設(shè)計功率超過這個限制，加熱管表面負荷較高残黑，鋼管易氧化腐蝕馍佑，造成短路。

    ±嫠（3）對于溫度高于250℃的模具設(shè)計拭荤，采用加熱管有一定難度。我曾經(jīng)利用加熱管升溫達到420℃疫诽，但是這種成型溫度對加熱管質(zhì)量要求較高舅世，需要經(jīng)常檢查電路的通暢與短路與否。因為這種條件下加熱管奇徒、接線端子雏亚、連接用的銅線、鋼片等介質(zhì)非常易于氧化摩钙，從而導(dǎo)致斷路罢低。因此對電傳輸介質(zhì)需要進行特殊處理，盡量避免使傳導(dǎo)電線暴露在空氣中荚谢，延長導(dǎo)線的使用壽命潦号。

    　烙鐵芯通常也被作為模具加熱管的一種，特點是單位長度功率高（通常直徑10mm蚯景，長8cm規(guī)格的烙鐵芯可以達到150瓦的輸出功率）慨锅，耐用前肥，安全性好，不易形成擊穿短路庐钱，可以通過鉆盲孔來埋設(shè)淀肿，缺點是難以定制設(shè)計，拆換時易碎滴图、斷讯谎。

    　電路設(shè)計中不可缺少保險、空氣開關(guān)等保險措施灸室，操作地由要保持干凈整潔乘硬，絕緣良好，操作中勤于檢查電氣故障鹿鳖，防止不必要的危險扁眯。

    　2．2加熱管的安裝鉆孔

    　從傳熱角度上理解，加熱管的安裝要與模具表面盡可能貼合翅帜，以利于加熱管的熱量盡快傳遞到模具上姻檀。而實際上加熱管與模具并沒有多大接觸面積，傳熱的本質(zhì)是輻射涝滴，傳導(dǎo)是次要的绣版。因此大部分用于模具安裝的加熱管表面都涂有增強紅外輻射的涂層，同時也采用限制設(shè)計功率（10瓦特／厘米）的辦法以增長加熱管的使用壽命歼疮。

    　因此在加工加熱管孔時杂抽，尤其是長加熱管孔的加工沒必要設(shè)計太小的配合間隙，有效的設(shè)計方法是在孔的兩端盡可能能與加熱管嚴(yán)密配合韩脏，可以采用填塞缩麸、封堵或設(shè)計擋片等辦法。這種做法可以有效減小加熱管的散熱面積以及輻射熱量的損失骤素。

　　2．3加熱管的埋放

    　埋放的加熱管匙睹，最好采用與管內(nèi)介質(zhì)相同的氧化鎂粉進行充填，以降低加熱管表面的熱負荷撑枯，這種方法可以減少管的表面氧化顺盆，有效延長管的使用壽命。有條件的話簇抑，加熱管的安裝孔也最好灌入的氧化鎂粉莹遍。

    　2．4模具保溫方法

    　加強模具的保溫措施可以減少模具的熱損失，可使模具在較短的時間內(nèi)達到預(yù)定的生產(chǎn)溫度枢蜗，減少能源浪費陶啥。每個工程技術(shù)人員對這個問題都有一套獨特的解決辦法，我只談?wù)勎业慕?jīng)驗。

    　2．4．l加熱板的保溫措施

    　加熱板保溫通常采用石棉板或石棉布保溫眉剿，但石棉布不易擺放平整虽才，對壓板的平行度保證也有定的影響。石棉板的種類很多团何，最常見的是橡膠石棉板寨都，但這種石棉板卻不對以用于密封隔熱用的材料，具有一定的可壓級勝司型，同時在高溫時會釋放出一種十分難聞的氣味昼接，影響操作環(huán)境及操作人的身體健康。

    　加熱板的保溫宜采用石棉紙板悴晰，常見的規(guī)格是1000×1000慢睡，3－5mm厚，板體較為規(guī)整铡溪，平行度較好漂辐，可壓縮性比較平均，高溫下無異味產(chǎn)生佃却。

    　2．4．2模具的保溫措施

    模具的保溫措施很多者吁，可用石棉布或玻璃布包裹氫氧化鋁保溫棉進行保溫【桨常現(xiàn)在市場上還有一種保溫涂料是目前用作模具保溫的理想材料饲帅，它由中長纖維、漿料及一種保溫泡沫材料混合而成瘤泪，粘性適中灶泵，易于涂抹。這種材料常用作化工对途、采暖管道的保溫層材料赦邻，略含堿性（易腐蝕模具）。經(jīng)在150℃條件下使用沒發(fā)現(xiàn)有燒焦锉寿、熔化轻樟、氣味等負面影響。同時材料很輕泣虚，可塑性較強舟门，容易形成較為美觀的模具表面。

   　 2.5模具的冷卻方法

  　  水冷卻是大多數(shù)模具采用的冷卻方式坠痒，但也有其缺點锅星；要求管道密封性要好，上下水管路必須通暢选阔，對水資源的浪費較大家统。當(dāng)冷卻溫度超過100℃時，易產(chǎn)生蒸汽爆炸坎扰。優(yōu)點是熱容較大曹均，可實現(xiàn)快速降溫斧壮。

    　風(fēng)冷卻是一種比較理想的冷卻方法，和水冷正相反纤悉，它不需要嚴(yán)密的管道密封绑警，不存在資源浪費，可以冷卻溫度高于100℃的模具央渣，可以通過氣體的流量來確定冷卻的速度计盒，并且來源簡潔方便，有一定規(guī)模的生產(chǎn)車間都能取得比較方便的氣源芽丹。

3北启、模具的裝夾

    　模具的裝夾結(jié)構(gòu)與模具的加熱、保溫與冷卻系統(tǒng)密切相關(guān)拔第，同時為模具的更換咕村、裝卸提供一定的方便特性。多數(shù)設(shè)計者為圖方便蚊俺，只簡單地將模具上打幾個安裝孔用以固定懈涛。例是多數(shù)的壓模都不單獨設(shè)計加熱裝置，而是在壓機上下壓板上安裝加熱板以簡化中小型模具的加工泳猬。模具結(jié)構(gòu)中就只剩下構(gòu)成型腔主體結(jié)構(gòu)的模塊批钠。這時模具可以采用注塑模具的固定辦法??用壓板將模具固定在上下模板上。在加熱板模具上設(shè)計好固定壓板的空間即可得封。這種設(shè)計不僅可以用于移動式壓模了岸，也可用于帶有簡單項出機構(gòu)的壓模。僅需要在加熱板的設(shè)計中才考慮到頂桿的位置與加熱管不相沖突即可奈揩。也可以利用一種模具的模架對多個模具進行通用性改造造蒋，以簡化模具制造成本。

　　如果模具較高效蝎，單純的加熱板加熱已經(jīng)不能滿足均勻加熱的需要篱辫，這時需要在模具上安裝輔助加熱系統(tǒng)，可以山加熱片腰燕、加熱管及烙鐵芯構(gòu)成彪珍。

    　對于結(jié)構(gòu)簡單、尺寸較小的模具钟骏，采用加熱板加熱會造成大過的熱量損失讽钻，在模具尸設(shè)計簡單的加熱系統(tǒng)就能夠滿足要求。需要注意的是在模具和壓機固定板之間要添加隔熱物（通常來采用石棉紙板）來保溫企鄙，同時需要注意電源線的排布整齊和電偶孔的位置扎矾。這種設(shè)）；由于熱容較小，特別適用于需要反復(fù)加熱冷卻或快速加熱冷卻的小型模具唉侄。

   　 4咒吐、結(jié)語

    　本文是實際工程應(yīng)用中的總結(jié)，經(jīng)實踐文中涉及的多種技巧和辦法可行属划。

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