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1、本资料来源更多资料请访问.(.)课件5.1 5.1 概述概述第五章 模压模具与液压机5 5 模压成型模具与液压机模压成型模具与液压机5.1 5.1 概述概述5.1.1 模具的作用模具的作用 模具的作用是使能制造出一定形状、尺寸、外观及模具的作用是使能制造出一定形状、尺寸、外观及各种性能均满足设计要求的制品。各种性能均满足设计要求的制品。设计模具时应考虑如下因素：设计模具时应考虑如下因素：（1）制品的物理机械性能）制品的物理机械性能;（2）模压料的成型工艺性能）模压料的成型工艺性能;（3）制品成型后的收缩率）制品成型后的收缩率;（4）有利于物料流动和排气）有利于物料流动和排气;（5）有利于稳定快
2、速加热）有利于稳定快速加热;（6）结构尽量简单，降低成本）结构尽量简单，降低成本 。课件第五章 模压模具与液压机5.1.2 制品结构与模具的关系制品结构与模具的关系（1 1）出模斜度）出模斜度为了脱模方便为了脱模方便,需要一定的出模斜度需要一定的出模斜度,一般为一般为1 11.51.5。5.1 5.1 概述概述图5-1 脱模斜度 课件第五章 模压模具与液压机（3 3）园角和边缘修饰）园角和边缘修饰 在在转转角角处处采采用用圆圆弧弧过过渡渡，有有利利于于充充模模，脱脱模模；有有利利于模具加工和模具强度。同时还有利于制品的外观修饰。于模具加工和模具强度。同时还有利于制品的外观修饰。（4 4）孔和金
3、属嵌件（自学）孔和金属嵌件（自学）（2 2）壁厚与加强筋）壁厚与加强筋 模模压压制制品品的的壁壁厚厚不不宜宜设设计计太太大大，否否则则不不易易传传热热，导导致致内部固化不完全，冷却慢，并造成材料浪费。内部固化不完全，冷却慢，并造成材料浪费。热固性模压制品控制在热固性模压制品控制在 1 16mm6mm 热塑性模压制品控制在热塑性模压制品控制在 2 24mm 4mm 如如果果在在此此厚厚度度范范围围内内不不能能满满足足制制品品的的力力学学性性能能要要求求，可考虑增设加强筋，或改变形状增加刚度。可考虑增设加强筋，或改变形状增加刚度。P108 P108 图图5 52 2，5 53 3，5 54 4，5
4、 55 5。5.1 5.1 概述概述 课件第五章 模压模具与液压机5.2 5.2 压模结构与分类压模结构与分类5.2.1 5.2.1 压模结构压模结构 由由型型腔腔、加加料料室室、导导向向机机构构、抽抽芯芯机机构构、脱脱模模机机构、加热系统等组成。构、加热系统等组成。典型的压模结构见图典型的压模结构见图5 510 P11110 P1115.2.2 5.2.2 压模分类压模分类 5.2.2.1 按模具的固定方式分：按模具的固定方式分：移动式模具：移动式模具：装料、脱模等都在机外进行，劳动强度大装料、脱模等都在机外进行，劳动强度大,适合于试制产品或小批量生产。适合于试制产品或小批量生产。固定式模具
5、：固定式模具：适于大批量生产，大型制品。适于大批量生产，大型制品。半固定式模具：半固定式模具：适于大批量生产小型制品。适于大批量生产小型制品。5.2.1 5.2.1 压模结构压模结构 课件第五章 模压模具与液压机5.2.2.2 按分型面特征分：按分型面特征分：水平分型面：水平分型面：图图5 51111；5 51212（两个水平分型面）（两个水平分型面）垂直分型面：垂直分型面：图图5 513 13 复合分型面：复合分型面：5.2.2.3 按上下模的配合结构特征分：按上下模的配合结构特征分：溢式压模溢式压模 图图5 51414，优缺点优缺点P113;P113;不溢式压模不溢式压模 图图5 515,
6、15,优缺点优缺点P113;P113;半溢式压模半溢式压模 图图5 516;16;带加料板压模带加料板压模 图图5 517;17;5.2.2 5.2.2 压模分类压模分类 课件第五章 模压模具与液压机5.3 5.3 压模结构设计压模结构设计5.3.1 5.3.1 型腔总体设计型腔总体设计5.3.1.1 施压方向的选定施压方向的选定应注意如下的因素：应注意如下的因素：（1 1）有利于压力传递）有利于压力传递,图图5-18 a5-18 a、b b，轴线太长时用，轴线太长时用b b式。式。（2 2）便于加料）便于加料,图图5-19a5-19a、b b，用，用a a式比较合理。式比较合理。（3 3）便
7、于安装固定嵌件，图）便于安装固定嵌件，图5-20a5-20a、b b，用，用b b式比较合理。式比较合理。（4 4）保证凸模的强度）保证凸模的强度,其形状愈简单愈好其形状愈简单愈好,图图5-215-21，a a式。式。（5 5）一般长型芯位于施压方向上。）一般长型芯位于施压方向上。（6 6）保证重要尺寸精度（重要尺寸不在施压方向上）。）保证重要尺寸精度（重要尺寸不在施压方向上）。5.3 5.3 压模结构设计压模结构设计 课件第五章 模压模具与液压机5.3.1.2 分型面位置和形状的选定分型面位置和形状的选定 一一般般选选在在制制件件断断面面最最大大的的地地方方；多多采采用用水水平平分分型型面面
8、；避免侧抽模。避免侧抽模。5.3.1.3 凸、凹模配合结构的选定凸、凹模配合结构的选定 由模压料的特点和制品形状确定：由模压料的特点和制品形状确定：溢溢 式压模：式压模：适合于高度小，物料流动性好的情况。适合于高度小，物料流动性好的情况。半溢式压模半溢式压模：（届于两者之间）届于两者之间）不溢式压模：不溢式压模：适合于高度大，物料流动性差的情况。适合于高度大，物料流动性差的情况。5.3 5.3 压模结构设计压模结构设计 课件第五章 模压模具与液压机5.3.2 5.3.2 型腔配合形式型腔配合形式 溢式压模配合形式：凸凹模在分型面水平上接触，见溢式压模配合形式：凸凹模在分型面水平上接触，见 图图
9、5-24 a5-24 a、b b。不不溢溢式式压压模模配配合合形形式式：凸凸凹凹模模之之间间不不存存在在挤挤压压面面，图图5-255-25，凸凸 凹凹 模模 之之 间间 需需 要要 留留 有有 一一 定定 的的 间间 隙隙（0.0250.0250.075mm0.075mm），便于气体排出和溢料，并有利于开模。），便于气体排出和溢料，并有利于开模。5.3.3 5.3.3 压模设计压模设计自学一、二、三自学一、二、三一、凹模设计一、凹模设计二、凸模设计二、凸模设计三、型芯设计三、型芯设计 5.3 5.3 压模结构设计压模结构设计 课件第五章 模压模具与液压机5.3.4 5.3.4 加料室设计加料室
10、设计溢式压模无加料室，模压料放在型腔中部。溢式压模无加料室，模压料放在型腔中部。不不溢溢式式压压模模具具有有加加料料室室，加加料料室室是是盛盛放放模模压压料料并并使使之之加加热热塑塑化化进进入入型型腔腔前前的的一一个个腔腔体体（实实际际上上是是型型腔腔开开口口的延续部分），其体积设计是很重要的。的延续部分），其体积设计是很重要的。模压料体积计算：模压料体积计算：V VGGV V件件 V V所需模压料的体积，所需模压料的体积，m m3 3；G G模压料质量，模压料质量，kgkg；模压料比容，模压料比容，m m3 3/kg/kg；V V件件模压件体积，模压件体积，m m3 3；模压件密度模压件密度
11、 kg/mkg/m3 3。5.3 5.3 压模结构设计压模结构设计 课件第五章 模压模具与液压机(1)(1)不溢式压模加料室高度计算不溢式压模加料室高度计算 图图5-37 5-37 H10-2 （m）（2 2）半溢式压模加料室高度计算）半溢式压模加料室高度计算 图图5-38 5-38 H10-2（m）H-H-加料室高度加料室高度m m；V-V-模压料体积模压料体积m m3 3；V V1 1-下凸模凸出部分体积下凸模凸出部分体积m m3 3；F-F-加料室断面积加料室断面积m m2 2。V V0 0-挤压边以下体积挤压边以下体积m m3 3。（3 3）其他情况加料室高度计算）其他情况加料室高度计
12、算 公式（公式（5-55-5），（），（5-65-6），（），（5-75-7）5.3 5.3 压模结构设计压模结构设计 课件第五章 模压模具与液压机5.4 5.4 压模强度计算压模强度计算 压压模模必必须须具具备备足足够够的的刚刚度度和和强强度度，才才能能保保证证在在压压制制过过程中不至于产生过大的变形或破裂。程中不至于产生过大的变形或破裂。型腔壁厚按型腔壁厚按“最大压力最大压力”设计。设计。对对小小尺尺寸寸型型腔腔，在在发发生生大大的的弹弹性性变变形形之之前前，其其应应力力往往往往超超出出了了允允许许应应力力，因因此此，对对小小尺尺寸寸型型腔腔按按强强度度进进行行计计算算壁厚（按拉伸、弯曲允
13、许应力）壁厚（按拉伸、弯曲允许应力）。对对大大尺尺寸寸型型腔腔，往往往往变变形形是是主主要要的的，因因此此，按按刚刚度度进进行计算壁厚。行计算壁厚。最大不溢料间隙最大不溢料间隙0.0250.0250.08mm0.08mm；最大允许弹性变形量最大允许弹性变形量0.0250.0250.05mm0.05mm。5.4 5.4 压模强度计算压模强度计算 课件第五章 模压模具与液压机5.4.1 5.4.1 凸模凸模不发生失稳的最大压力不发生失稳的最大压力 P 其中其中 Jd4/64 E E弹性模量弹性模量n n安全系数安全系数 一一般般不不需需进进行行校校验验，对对于于特特别别细细长长的的情情况况进进行行
14、失失稳稳校验，校验，P122P122。Lmax(m)P-P-压力，压力，N N；E-E-材料的弹性模量，材料的弹性模量，MPaMPa；J-J-凸模最小截面处的惯性矩，凸模最小截面处的惯性矩，m m4 4；L-L-凸模长度，凸模长度，m m。5.4 5.4 压模强度计算压模强度计算 课件第五章第五章 模压模具与液压机模压模具与液压机5.4.2 5.4.2 整体式圆形凹模型腔侧壁和底板厚度计算整体式圆形凹模型腔侧壁和底板厚度计算 对对于于整整体体式式圆圆形形凹凹模模，在在工工作作压压力力下下，模模具具内内表表面面承承受受的的应应力力最最大大。其其承承受受的的切切向向应应力力T T，径径向向应应力力
15、r r，轴轴向向应应力力s s，分分别别由由下下式式表表示示：（5-125-12）（5-5-1313）（）（5-145-14）式。）式。maxrmaxq 5.4.2.1 5.4.2.1 强度计算强度计算s 5.4 5.4 压模强度计算压模强度计算 课件第五章 模压模具与液压机 由第二强度理论，等效应力由第二强度理论，等效应力vmaxvmax允许应力（允许应力（5 51515）。）。则：则：vmaxvmax T Tm m（r rs s）m m泊松比，钢材泊松比，钢材m m0.30.3。将将5-125-12、5-135-13、5-145-14代入代入5-155-15式并整理得：式并整理得：a 其中
16、：其中：q q凹模内壁经向工作压力，凹模内壁经向工作压力，MPaMPa；a a凹模型腔外径比内径，凹模型腔外径比内径，a ad d2 2/d/dI I=r=r2 2/r/r1 1。5.4 5.4 压模强度计算压模强度计算 课件第五章 模压模具与液压机又，型腔壁厚又，型腔壁厚 S Sarar1 1r r1 1（a a1 1）r r1 1即：即：S Sr r1 1（a a1 1）=r=r1 1 根据根据5-12 5-12、5-165-16式作图，式作图，maxmax/q/q及及vmaxvmax/q/q 与与a a的的关关系系曲曲线线（即即切切应应力力、等等效效应应力力与与工工作作压压力力q q的的
17、关关系系）如图如图5-425-42，P123P123。由由图图5-425-42看看出出，a4a4以以后后，再再增增加加a a值值，应应力力值值降降低低趋趋于于平平缓缓，即即再再增增加加壁壁厚厚对对改改善善强强度度已已意意义义不不大大，所所以以一般取一般取a a4 46 6。此即圆形凹模厚度此即圆形凹模厚度计算公式（计算公式（5 51818）。）。5.4 5.4 压模强度计算压模强度计算 课件第五章 模压模具与液压机5.4.2.2 5.4.2.2 刚度计算刚度计算 P124，图，图5-43 根据制品尺寸允许变形值（即制品精度），确定型腔根据制品尺寸允许变形值（即制品精度），确定型腔侧壁的厚度。侧
18、壁的厚度。lc 受约束的临界高度受约束的临界高度,mm.,mm.1 1llc c4 4/l/l1 14 4 l l1 1处膨胀径向伸长值处膨胀径向伸长值,mm.,mm.自由膨胀径向伸长值自由膨胀径向伸长值,mm.,mm.（5 52222）根根据据制制品品尺尺寸寸精精度度确确定定允允许许形形变变值值，由由允允许许变变形形值值及公式及公式5-22 5-22 可计算出侧壁厚度。可计算出侧壁厚度。然后与强度计算比较，取最大值然后与强度计算比较，取最大值。5.4 5.4 压模强度计算压模强度计算 课件第五章 模压模具与液压机5.4.2.3 5.4.2.3 底板计算底板计算 整整体体式式圆圆形形型型腔腔的
19、的底底板板,最最大大变变形形量量发发生生在在园园板板中心处；最大应力点发生在底板周边。中心处；最大应力点发生在底板周边。刚度条件计算（刚度条件计算（5 52424）：）：底板厚为底板厚为 h h 强度条件计算（强度条件计算（5 52525）：）：底板厚为底板厚为 h h 计算完成后取较大的计算完成后取较大的h h值，为底板厚度。值，为底板厚度。5.4 5.4 压模强度计算压模强度计算 课件第五章 模压模具与液压机5.5 5.5 电加热装置及其功率计算电加热装置及其功率计算 模压过程中广泛采用电加热。模压过程中广泛采用电加热。5.5.1 5.5.1 电加热装置电加热装置5.5.1.15.5.1.
20、1 电热元件电热元件 电电阻阻丝丝、电电热热棒棒（硅硅碳碳棒棒、硅硅钼钼棒棒）等等。将将电电阻阻丝密封起来，不易氧化，使用寿命长，安全丝密封起来，不易氧化，使用寿命长，安全 。5.5.1.2 5.5.1.2 电热板与电热套电热板与电热套 电电热热板板固固定定在在压压机机上上，板板上上有有一一排排孔孔，用用以以装装电电热棒、电阻丝，图热棒、电阻丝，图5-455-45、5-46 5-46。电热套：电热套：由由电电热热片片组组成成，在在特特殊殊部部位位，用用以以补补足足电电热热板加热的不足，图板加热的不足，图5-47 5-47。5.5.1.3 5.5.1.3 控制系统控制系统5.5 5.5 电加热装
21、置及其功率计算电加热装置及其功率计算 课件第五章 模压模具与液压机5.5.2 5.5.2 压模电功率计算压模电功率计算5.5.2.1 5.5.2.1 模具装置的蓄热和散热量计算模具装置的蓄热和散热量计算 P127P127（1 1）、蓄热需功率（由室温到所需温度的功率）、蓄热需功率（由室温到所需温度的功率）模模 具：具：Q Q1 1C Cm mG Gm m（T T2 2T T1 1）/t/t (w)(w)模压料：模压料：Q Q2 2C Cp pG Gp p（T T2 2T T1 1）/t/t (w)(w)Cm、CP模具与模压料的比热模具与模压料的比热，J/Kg；Gm、GP模具与模压料的质量模具与
22、模压料的质量，Kg；T1、T2分别为室温和最高成型温度分别为室温和最高成型温度，；t 模具由室温到成型温度需要的时间模具由室温到成型温度需要的时间，s。5.5 5.5 电加热装置及其功率计算电加热装置及其功率计算 课件第五章 模压模具与液压机（2 2）散热需功率）散热需功率模具散热量模具散热量 Q Q3 3(c cR R)（T Tw wT T1 1）F F （w w）（3 3）理论总功率（单位时间内需要的总热量）理论总功率（单位时间内需要的总热量）Q QQ Q1 1Q Q2 2Q Q3 3 c 对流放热系数对流放热系数，W/m2；R 辐射放热系数辐射放热系数，W/m2；TW 模具外表面最高温度
23、模具外表面最高温度，；T1 环境最低温度环境最低温度，；F 模具外表面面积模具外表面面积，m2。5.5 5.5 电加热装置及其功率计算电加热装置及其功率计算 课件第五章 模压模具与液压机（4 4）理论电功率）理论电功率 N N0 0Q/1000 Q/1000 （kwkw）（5 5）实际功率）实际功率 N NNN0 0 （kwkw）(=1.5)(=1.5)设计保险系数设计保险系数5.5.2.2 5.5.2.2 近似计算法及经验公式计算法近似计算法及经验公式计算法P127-128P127-1285.6 5.6 液压机液压机作业：作业：1、压模强度计算与型腔尺寸有什么关系？、压模强度计算与型腔尺寸有什么关系？5.5 5.5 电加热装置及其功率计算电加热装置及其功率计算谢谢观看/欢迎下载BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES.BY FAITH I BY FAITH