热固性塑料注射-压缩模具的应用及优化

热固性塑料注射成型过程中，常会出现分子纤维取向和较大的残余内应力，容易导致制品的翘曲变形，甚至开裂。对于精度要求较高的热固性塑料制品，可采用注射-压缩成型工艺来克服纤维取向和翘曲变形等缺陷。

热固性塑料注射-压缩成型工艺具有如下优点：

1）熔融料是在微闭模情形下以低压注射进型腔，可大幅度降低对机筒、螺杆、模具的流道及型腔的磨损。

2）由于最后充填型腔属于压缩模塑成型性质，浇口附近不会存在明显的内应力区，且纤维取向性减小。

3）注射机的锁模压力可比热固性塑料注射成型降低25%～40%，其中温流道注射-压缩模所需锁模压力一般为60～100MPa，而传统热固性注射成型的锁模压力可达到164MPa。

4）在所有热固性塑料成型工艺中，注射-压缩工艺的成型周期最短。通常压缩模塑的成型周期为180s，注射成型周期约为110s，温流道注射成型周期约为75s，而温流道注射_-压缩成型周期约为45s。

5）对于热固性塑料制品的大批量生产，注射-压缩成型工艺成本可比压缩模塑成型低6%～16%，比注射成型低6%～29%。温流道注射-压缩成型工艺的废料率，比一般注射成型工艺低60%～80%，但比温流道注射成型工艺高20%左右，自动化及生产效率高，节约生产成本。

6）由于固化温度高，热刚性好，用压缩模塑难以成型的厚壁塑件可方便地采用注射-压缩工艺成型，塑件内外固化度均匀，不易发生固化不均匀的情况，制品的物理性能和力学性能相当于压缩模塑成型的制品，优于一般注射成型工艺制品，密度大，尺寸稳定性好，产品质量稳定。(www.xing528.com)

7）注射-压缩成型时熔料注入半闭合的模具内，除可减少锁模力外，还能提高制品的质量和减少溢边，充模时容易将型腔内气体和挥发物排出模外，简化了模具排气结构。

热固性塑料注射-压缩成型基本的工艺流程包括初次闭模—注射—二次闭模—压缩—固化—开模—顶出制品等工序。初次闭模时，模具闭合后的型腔壁厚稍大于制品壁厚，动、定模间保留一个压缩行程（间隙），此时模具虽未完全闭合，但动、定模镶块已构成密闭的型腔，注射时不会出现熔体泄露；进入二次闭模工序时，注射机会增大锁模力，并将模具完全闭合，熔体被挤压填充、压实，从而达到压缩熔体的效果；之后热固性熔体在大的压力下固化，最终开模顶出制品。

为了适应注射-压缩成型需要两次闭模的动作要求，通常注射机的锁模装置宜采用全液压式锁模机构，而且所用模具的型腔应带有密封边，并能通过模具闭合行程的改变而改变其型腔容积。热固性注射-压缩成型工艺的模具结构如图8-15所示，模具左半部分为第一次闭模、注射状态，模具右半部分为第二次闭模状态，并在此状态下固化成型。两次闭模之间的行程即为塑件的压缩成型行程，该值的大小可根据制品的结构和性能要求而定，一般为3～10mm。

此外，还可将温流道成型与注射-压缩成型结合在一起，实现热固性塑料的温流道注射-压缩成型。

图8-15 热固性塑件注射-压缩模具结构

1—拉料杆 2—顶杆固定板 3—顶板 4、8—顶杆 5、12—隔热板 6—动模座板 7—垫块 9、14、18—加热棒 10—动模板 11—定模板 13—定模座板 15—定位圈 16—浇口衬套 17—加热圈 19—碟形弹簧 20—定距拉杆