压塑设备与模具设计的关联

在设计塑料模时，其模具结构一定要适应压力机的结构及性能。即模具的成形总压力、开模力与脱模力以及模具的安装条件，模具的闭合高度，必须要和所选用的压力机相适应。

1.模具成形压力确定

模具成形压力是指在压制塑件时，能使塑件成形所需的压力。其压力大小，直接关系到压力机规格型号的选用。

(1)压缩模成形压力

压缩模成形压力可按下式计算:

P_成=qFnK

式中 P_成——压缩模成形压力(kN)；

q——塑料成形的单位所需压力(MPa)，见表5-2，或根据塑件特征在表5-45中选择，一般为15～30MPa；

F——单个型腔的投影面积(cm²)；

n——型腔个数；

K——压力系数，一般取K=1.1～1.2。

表5-45 各种塑件所需单位压力 (单位:MPa)

(续)

注:表中数值仅供设计时参考。

(2)压注模的成形压力

压注模的成形压力可按下式计算:

P_成=q·F

式中 P_成——压注模成形压力(N)；

q——压注压力(N/cm²)，见表5-46；

F——加料室截面积(cm²)。

表5-46 各种塑料所需压注压力

2.开模力计算

模具的开模力是指使上模与下模合模后所需分开力的大小。其计算方法为:

P_开=K·P_成

式中 P_开——开模力(kN)；

P_成——模具成形压力(kN)；

K——压力系数。对于形状简单零件在配合环不高时，取0.1；配合环较高时取0.15；塑件形状复杂时可取0.20。

3.脱模力计算

模具的脱模力是指塑件从型腔取出时所需的脱力大小，其计算方法是:

P_脱=F·A(www.xing528.com)

式中 P_脱——塑件脱模力(N)；

F——塑件与金属的结合力(N/cm²)，其中纤维矿物质可取5N/cm²；玻璃纤维、酚醛塑料可取15N/cm²；

A——塑件侧面积之和(cm²)。

在进行模具设计时，所试算出的模具成形压力必须要小于所选用压力机的公称压力P_机，而所需的脱模力P_脱，要小于压力机额定顶出力P_d。

4.模具闭合高度确定

在设计模具时，模具的闭合高度(图5-17)应与压力机工作台行程及开模距之间满足下述关系:

A_max≤H_max-h′-h-(5～10)

A_min≥H_min+(10～15)

式中 A_max——模具最大闭合高度(mm)；

A_min——模具最小闭合高度(mm)；

H_max——压力机上、下工作台最大开距(mm)；

H_min——压力机上、下工作台最小开距；

h——塑件最大高度(mm)；

h′——凸模高度(mm)。

5.模具上、下座板尺寸确定

在设计模具时，应根据所选用压力机规格、结构来确定模具上、下模座的相应尺寸及固定孔位置。模具的宽应小于压力机立柱或框架的距离，以便于模具能顺利安装。同时，模具最大外形尺寸应小于压力机工作台面尺寸。其压力机工作台面尺寸，可从使用说明书中查取，如图5-18a为SY71—45，b为Y71—100液压机工作台面尺寸，供设计选用。

图5-17 模具闭合高度与压力机工作台行程关系

图5-18 液压机工作台面结构与尺寸

a)SY71—45液压机 b)Y71—100型液压机

6.模具的推出机构行程确定

在设计模具时，模具所需的推出行程(图5-19、图中l)，应小于压力机最大顶出行程(图中L)；同时，模具的尾轴应与压力机顶杆螺纹一致。即

L>l

式中 L——压力机顶出最大行程(mm)；

l——塑件需要推出高度(mm)。

或L=H+h+(10～15)≥l

式中 H——塑件最大高度(mm)；

h——塑件需加料腔上平面的高度尺寸(mm)。

图5-19 模具推出机构行程与压力机最大顶出行程关系