l、概述　　

　　模壓成型工藝是塑性材料最常見连谁、歷史最悠久的成型方法之一绸搞，并且是研究材料性能最常采用的一種工藝方法窍蟹。它具有成型裝置簡單、設(shè)備投資小亭结、模具結(jié)構(gòu)簡單等特點(diǎn)舟到，在機(jī)械化、自動(dòng)化生產(chǎn)高度發(fā)達(dá)的今天召摔，仍是一種最為普及的生產(chǎn)手段之一智精。然而，進(jìn)行壓縮模塑成型的模具設(shè)計(jì)能參考的文獻(xiàn)除了教科書际终、幾位前輩所著的專著丙卧、模具設(shè)計(jì)圖例以外，少有人總結(jié)模具設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技巧誓呆。

　　模具的加熱洪鸭、保溫與冷卻及裝夾結(jié)構(gòu)是復(fù)合材料模具設(shè)計(jì)不可或缺的一部分。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)直接影響到產(chǎn)品的外觀及內(nèi)在質(zhì)量均勻性仑扑，同時(shí)還影響產(chǎn)品的成型效率览爵。

　　2、加熱镇饮、保溫與冷卻設(shè)計(jì)

　　2.1加熱管的設(shè)計(jì)要求

　　鋼制加熱是幾乎所有塑料成型模具設(shè)計(jì)必須采用的加熱手段蜓竹，可設(shè)計(jì)為單向接線、雙向接線等多種形式储藐，材質(zhì)上可采用有縫管俱济、無縫管、不銹鋼管等钙勃，特點(diǎn)是熱損失小蛛碌、熱效率高、排線簡單辖源，可根據(jù)需要設(shè)計(jì)為220V或380V蔚携，接線為式靈活多樣。但由于其材料和加工工藝的限制克饶，模具設(shè)計(jì)中要注意它向身特點(diǎn)那辰。

　　(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玲侧。

　　(2)加熱段的功率設(shè)計(jì)盡量不超過10瓦特／厘米的限制拣壮。如30厘米長的加熱管，功率盡可能不要超過300瓦琢刮。如果設(shè)計(jì)功率超過這個(gè)限制呈缴，加熱管表面負(fù)荷較高，鋼管易氧化腐蝕耍烙，造成短路酌峻。

　　(3)對于溫度高于250℃的模具設(shè)計(jì)盈综，采用加熱管有一定難度。我曾經(jīng)利用加熱管升溫達(dá)到420℃坊阎，但是這種成型溫度對加熱管質(zhì)量要求較高寒圃，需要經(jīng)常檢查電路的通暢與短路與否。因?yàn)檫@種條件下加熱管惶政、接線端子背涉、連接用的銅線、鋼片等介質(zhì)非常易于氧化移必，從而導(dǎo)致斷路室谚。因此對電傳輸介質(zhì)需要進(jìn)行特殊處理，盡量避免使傳導(dǎo)電線暴露在空氣中崔泵，延長導(dǎo)線的使用壽命秒赤。

　　烙鐵芯通常也被作為模具加熱管的一種，特點(diǎn)是單位長度功率高(通常直徑10mm憎瘸，長8cm規(guī)格的烙鐵芯可以達(dá)到150瓦的輸出功率)入篮，耐用，安全性好幌甘，不易形成擊穿短路潮售，可以通過鉆盲孔來埋設(shè)，缺點(diǎn)是難以定制設(shè)計(jì)锅风，拆換時(shí)易碎酥诽、斷。

　　電路設(shè)計(jì)中不可缺少保險(xiǎn)遏弱、空氣開關(guān)等保險(xiǎn)措施，操作地由要保持干凈整潔塞弊，絕緣良好差齐，操作中勤于檢查電氣故障，防止不必要的危險(xiǎn)耘炭。

　　2.2加熱管的安裝鉆孔

　　從傳熱角度上理解气弥，加熱管的安裝要與模具表面盡可能貼合，以利于加熱管的熱量盡快傳遞到模具上蔼紫。而實(shí)際上加熱管與模具并沒有多大接觸面積给措，傳熱的本質(zhì)是輻射，傳導(dǎo)是次要的恒焕。因此大部分用于模具安裝的加熱管表面都涂有增強(qiáng)紅外輻射的涂層炮罩，同時(shí)也采用限制設(shè)計(jì)功率(10瓦特／厘米)的辦法以增長加熱管的使用壽命。

　　因此在加工加熱管孔時(shí)余二，尤其是長加熱管孔的加工沒必要設(shè)計(jì)太小的配合間隙圃匙，有效的設(shè)計(jì)方法是在孔的兩端盡可能能與加熱管嚴(yán)密配合榴蜻，可以采用填塞、封堵或設(shè)計(jì)擋片等辦法炎蹬。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瞎喉。

　　2.3加熱管的埋放

　　埋放的加熱管，最好采用與管內(nèi)介質(zhì)相同的氧化鎂粉進(jìn)行充填竭沫，以降低加熱管表面的熱負(fù)荷燥翅，這種方法可以減少管的表面氧化，有效延長管的使用壽命蜕提。

　　有條件的話森书，加熱管的安裝孔也最好灌入的氧化鎂粉。

　　2.4模具保溫方法

　　加強(qiáng)模具的保溫措施可以減少模具的熱損失贯溅，可使模具在較短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到預(yù)定的生產(chǎn)溫度拄氯，減少能源浪費(fèi)。每個(gè)工程技術(shù)人員對這個(gè)問題都有一套獨(dú)特的解決辦法它浅，我只談?wù)勎业慕?jīng)驗(yàn)译柏。

　　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，但石棉布不易擺放平整姐霍，對壓板的平行度保證也有定的影響鄙麦。石棉板的種類很多，最常見的是橡膠石棉板镊折，但這種石棉板卻不對以用于密封隔熱用的材料胯府，具有一定的可壓級勝，同時(shí)在高溫時(shí)會(huì)釋放出一種十分難聞的氣味马前，影響操作環(huán)境及操作人的身體健康痪猛。

　　加熱板的保溫宜采用石棉紙板，常見的規(guī)格是1000×1000居截，3-5mm厚算换，板體較為規(guī)整，平行度較好六呼，可壓縮性比較平均客惨，高溫下無異味產(chǎn)生。

　　2.4.2模具的保溫措施

　　模具的保溫措施很多刨税，可用石棉布或玻璃布包裹氫氧化鋁保溫棉進(jìn)行保溫〖蓿現(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，它由中長纖維筏所、漿料及一種保溫泡沫材料混合而成胧扇，粘性適中，易于涂抹。這種材料常用作化工蟆豫、采暖管道的保溫層材料议忽，略含堿性(易腐蝕模具)。經(jīng)在150℃條件下使用沒發(fā)現(xiàn)有燒焦十减、熔化栈幸、氣味等負(fù)面影響。同時(shí)材料很輕帮辟，可塑性較強(qiáng)速址，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由驹，但也有其缺點(diǎn)芍锚；要求管道密封性要好，上下水管路必須通暢蔓榄，對水資源的浪費(fèi)較大并炮。當(dāng)冷卻溫度超過100℃時(shí)，易產(chǎn)生蒸汽爆炸甥郑。優(yōu)點(diǎn)是熱容較大逃魄，可實(shí)現(xiàn)快速降溫。

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

　　3、模具的裝夾

　　模具的裝夾結(jié)構(gòu)與模具的加熱账阳、保溫與冷卻系統(tǒng)密切相關(guān)阁喉，同時(shí)為模具的更換、裝卸提供一定的方便特性郎丰。多數(shù)設(shè)計(jì)者為圖方便吩饶，只簡單地將模具上打幾個(gè)安裝孔用以固定绷坠。例是多數(shù)的壓模都不單獨(dú)設(shè)計(jì)加熱裝置洛惹，而是在壓機(jī)上下壓板上安裝加熱板以簡化中小型模具的加工。模具結(jié)構(gòu)中就只剩下構(gòu)成型腔主體結(jié)構(gòu)的模塊泥天。這時(shí)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奋构。在加熱板模具上設(shè)計(jì)好固定壓板的空間即可。這種設(shè)計(jì)不僅可以用于移動(dòng)式壓模拱层，也可用于帶有簡單項(xiàng)出機(jī)構(gòu)的壓模弥臼。僅需要在加熱板的設(shè)計(jì)中才考慮到頂桿的位置與加熱管不相沖突即可宴咧。也可以利用一種模具的模架對多個(gè)模具進(jìn)行通用性改造，以簡化模具制造成本径缅。

　　如果模具較高掺栅，單純的加熱板加熱已經(jīng)不能滿足均勻加熱的需要，這時(shí)需要在模具上安裝輔助加熱系統(tǒng)纳猪，可以山加熱片氧卧、加熱管及烙鐵芯構(gòu)成。

　　對于結(jié)構(gòu)簡單氏堤、尺寸較小的模具沙绝，采用加熱板加熱會(huì)造成大過的熱量損失，在模具尸設(shè)計(jì)簡單的加熱系統(tǒng)就能夠滿足要求鼠锈。需要注意的是在模具和壓機(jī)固定板之間要添加隔熱物(通常來采用石棉紙板)來保溫闪檬，同時(shí)需要注意電源線的排布整齊和電偶孔的位置。這種設(shè))购笆；由于熱容較小坐署，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。

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