1 概述

　　模壓成型工藝是塑性材料最常見徙祥、歷史最悠久的成型方法之一抖臭，并且是研究材料性能最常采用的一種工藝方法却怪。它具有成型裝置簡單、設備投資小倾伶、模具結構簡單等特點殷感，在機械化、自動化生產高度發(fā)達的今天感戴，仍是一種最為普及的生產手段之一熏迷。然而，進行壓縮模塑成型的模具設計能參考的文獻除了教科書都癣、幾位前輩所著的專著谐歪、模具設計圖例以外，少有人總結模具設計中的關鍵技巧瓶逃。

　　模具的加熱束铭、保溫與冷卻及裝夾結構是復合材料模具設計不可或缺的一部分。結構設計直接影響到產品的外觀及內在質量均勻性厢绝，同時還影響產品的成型效率契沫。

　　2 加熱、保溫與冷卻設計

　　2.1 加熱管的設計要求

　　鋼制加熱是幾乎所有塑料成型模具設計必須采用的加熱手段昔汉，可設計為單向接線懈万、雙向接線等多種形式，材質上可采用有縫管挤庇、無縫管钞速、不銹鋼管等，特點是熱損失小、熱效率高渴语、排線簡單苹威，可根據(jù)需要設計為220V或380V，接線為式靈活多樣驾凶。但由于其材料和加工工藝的限制阿魏，模具設計中要注意它向身特點。

　　(1)加熱管在兩端通常有較長的冷端氛灸，并不能起到加熱的作用耘泰。

　　(2)加熱段的功率設計盡量不超過10瓦特/厘米的限制。如30厘米長的加熱管剑碌，功率盡可能不要超過300瓦嘀醋。如果設計功率超過這個限制，加熱管表面負荷較高孟溯，鋼管易氧化腐蝕讲侵，造成短路。

　　(3)對于溫度高于250℃的模具設計呜款，采用加熱管有一定難度耸壮。

　　利用加熱管升溫達到420℃，但是這種成型溫度對加熱管質量要求較高剩症，需要經常檢查電路的通暢與短路與否笑驶。因為這種條件下加熱管、接線端子胞饭、連接用的銅線嫌变、鋼片等介質非常易于氧化，從而導致斷路袋马。因此對電傳輸介質需要進行特殊處理初澎，盡量避免使傳導電線暴露在空氣中，延長導線的使用壽命虑凛。

　　烙鐵芯通常也被作為模具加熱管的一種碑宴，特點是單位長度功率高(通常直徑10mm，長8cm規(guī)格的烙鐵芯可以達到150瓦的輸出功率)桑谍，耐用延柠，安全性好，不易形成擊穿短路锣披，可以通過鉆盲孔來埋設贞间，缺點是難以定制設計，拆換時易碎雹仿、斷增热。

　　電路設計中不可缺少保險、空氣開關等保險措施，操作地由要保持干凈整潔嗤矾，絕緣良好勒蜘，操作中勤于檢查電氣故障，防止不必要的危險拒牡。

　　2.2 加熱管的安裝鉆孔

　　從傳熱角度上理解炊惊，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随去。而實際上加熱管與模具并沒有多大接觸面積亮钩，傳熱的本質是輻射，傳導是次要的扔泵。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巢驶，同時也采用限制設計功率(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闭厕，尤其是長加熱管孔的加工沒必要設計太小的配合間隙品客，有效的設計方法是在孔的兩端盡可能能與加熱管嚴密配合，可以采用填塞准瘪、封堵或設計擋片等辦法。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桅狠。

　　2.3 加熱管的埋放

　　埋放的加熱管讼载，最好采用與管內介質相同的氧化鎂粉進行充填，以降低加熱管表面的熱負荷中跌，這種方法可以減少管的表面氧化咨堤，有效延長管的使用壽命。有條件的話漩符，加熱管的安裝孔也最好灌入的氧化鎂粉一喘。

　　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達到預定的生產溫度嗜暴，減少能源浪費凸克。每個工程技術人員對這個問題都有一套獨特的解決辦法，我只談談我的經驗闷沥。

　　2.4.1 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萎战，但石棉布不易擺放平整，對壓板的平行度保證也有定的影響舆逃。石棉板的種類很多蚂维，最常見的是橡膠石棉板，但這種石棉板卻不對以用于密封隔熱用的材料路狮，具有一定的可壓級勝侦广，同時在高溫時會釋放出一種十分難聞的氣味，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成猴，常見的規(guī)格是1000x1000龟冻，3－5mm厚，板體較為規(guī)整软殿，平行度較好卒粮，可壓縮性比較平均，高溫下無異味產生骨惫。

　　2.4.2 模具的保溫措施

　　模具的保溫措施很多钱挺，可用石棉布或玻璃布包裹氫氧化鋁保溫棉進行保溫。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蜀勃，它由中長纖維辣沧、漿料及一種保溫泡沫材料混合而成，粘性適中驼鳞，易于涂抹哀铡。這種材料常用作化工、采暖管道的保溫層材料臼婆，略含堿性(易腐蝕模具)抒痒。經在150℃條件下使用沒發(fā)現(xiàn)有燒焦、熔化颁褂、氣味等負面影響故响。同時材料很輕，可塑性較強颁独，容易形成較為美觀的模具表面彩届。

　　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，但也有其缺點誓酒；要求管道密封性要好樟蠕，上下水管路必須通暢，對水資源的浪費較大靠柑。當冷卻溫度超過100℃時寨辩，易產生蒸汽爆炸。優(yōu)點是熱容較大歼冰，可實現(xiàn)快速降溫捣染。

　　風冷卻是一種比較理想的冷卻方法，和水冷正相反饭糊，它不需要嚴密的管道密封豌泊，不存在資源浪費，可以冷卻溫度高于100℃的模具稳虱，可以通過氣體的流量來確定冷卻的速度怔于，并且來源簡潔方便禀蜒，有一定規(guī)模的生產車間都能取得比較方便的氣源。

　　3 模具的裝夾

　　模具的裝夾結構與模具的加熱姚详、保溫與冷卻系統(tǒng)密切相關槐猪，同時為模具的更換、裝卸提供一定的方便特性腮稚。多數(shù)設計者為圖方便许食，只簡單地將模具上打幾個安裝孔用以固定。例是多數(shù)的壓模都不單獨設計加熱裝置挽饺，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够菊。模具結構中就只剩下構成型腔主體結構的模塊。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恨溜。在加熱板模具上設計好固定壓板的空間即可符衔。這種設計不僅可以用于移動式壓模，也可用于帶有簡單項出機構的壓模糟袁。僅需要在加熱板的設計中才考慮到頂桿的位置與加熱管不相沖突即可判族。也可以利用一種模具的模架對多個模具進行通用性改造，以簡化模具制造成本项戴。

　　如果供具較高形帮，單純的加熱板加熱已經不能滿足均勻加熱的需要，這時需要在模具上安裝輔助加熱系統(tǒng)周叮，可以山加熱片沃缘、加熱管及烙鐵芯構成。

　　對于結構簡單则吟、尺寸較小的模具，采用加熱板加熱會造成大過的熱量損失锄蹂，在模具尸設計簡單的加熱系統(tǒng)就能夠滿足要求氓仲。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，同時需要注意電源線的排布整齊和電偶孔的位置得糜。這種設)敬扛；由于熱容較小，特別適用于需要反復加熱冷卻或快速加熱冷卻的小型模具服骚。

　　4 結語

　　本文是實際工程應用中的總結滤躺，經實踐文中涉及的多種技巧和辦法可行

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