模压成型方法及设备之模压成型设备

模压生产的主要设备是液压机，液压机在压制过程中的作用是通过模具对塑料施加压力、开启模具和顶出制品。

模压成型主要用于热固性塑料的成型。对于热塑性塑料，由于需要预先制取坯料，需要交替地加热再冷却，故生产周期长，生产效率低，能耗大，而且不能压制形状复杂和尺寸较为精确的制品， 因此一般趋向于采用更经济的注射成型。

模压用的压制成塑机（简称压机），为液压式压机，其压制能力以公称吨数表示，一般有40t ﹑63t ﹑ 1OOt ﹑ 160t﹑ 200t﹑ 250t﹑ 400t﹑500t 等系列规格压机。多层压机有千吨以上。压机规格的主要内容包括操作吨位、顶出吨位、固定压模用的模板尺寸和操作活塞、顶出活塞的行程等。一般压机的上下模板装有加热和冷却装置。小型制件可以用冷压机（不加热，只通冷却水）专作定型冷却用，用加热压机专作热塑化用，这样可以节能。

压机按自动化程度可分为手板压机、半自动压机、全自动压机；按平板的层数可分为双层和多层压机。 (1)液压机工作原理液压机如图3-69所示是以液压传递为动力的压力机械。压制时，首先把塑料加入敞开的模具内，随后向

工作油缸通入压力油，活塞连同活动横梁以立柱为导向，向下（或向上）运动， 进行闭模，最终把液压机产生的力传递给模具并作用在塑料上。模具内的塑料，在热的作用下熔融和软化，借助液压机所施压力充满模具并进行化学反应。为了排出塑料在缩合反应时所产生的水分及其他挥发物，保证制品的质量，需要进行卸压排气。随即升压并加以保持， 此时塑料中的树脂继续进行化学反应， 经一定时间后，便形成了不溶不熔的坚硬固体状态，完成固化成型，随即开模， 从模具中取出制品。清理模具后，即可进行下一轮生产。

从上述过程可知，温度、压力、时间是压制成型的重要条件。为了提高机器的生产率和运行的安全可靠，机器的运转速度也是一个不可忽视的重要因素。因此，作压制用的塑料液压机应能满足下列基本要求。 ① 压制压力应该足够并能调整，还要求在一定的时间内达到和保持预定压力。

② 液压机的活动横梁在行程中的任何一点位置上，都能停止和返回。这在安装模具、预压、分次装料或发生故障时，是十分必需的。

③ 液压机的活动横梁在行程中任何一点位置都能进行速度控制和施加工作压力。以适应不同高度模具的要求。

液压机的活动横梁，在阳模尚未接触塑料前的空行程中， 应有较快的速度，以缩短压制周期，提高机器的生产率和避免塑料流动性能降低或硬化。当阳模接触塑料后即应放慢闭模速度，不然可能使模具或嵌件遭致损坏或粉料从阴模中冲散出来，同时放慢速度还可以使模内空气得到充分排除。

(2)结构和分类图所示为典型下压式液压机的结构。它由机身（包括上横梁、下横梁、立柱等）、工作油缸、活动横梁、顶出机构、液压传动和电器控制系统等组成。工作油缸安装在上横梁上。活动横梁与工作油缸的活塞连接成整体，以立柱为导向上下运动（框式液压机以导轨为导向），并传递工作油缸内产生的力量， 向塑料施压。考虑到装料和操作的方便，液压机一般采用立式启闭模的形式。应用于塑料成型方面的液压机，可按以下数种方法进行分类。

① 按动作方式分为上压式液压机、下压式液压机、特种液压机。 ② 按机身结构分为柱式液压机、框式液压机。

③ 按操纵方式分为手动液压机、半自动液压机、全自动液压机。

④ 按传动形式分为泵直接传动液压机、泵蓄压器传动液压机。从目前塑料液压机的使用和发展情况看，使用较多的是上压式泵直接传动半自动的柱式或框式液压机，如图3-70为框式液压机。

上压式的工作油缸装在机器的上方，下横梁是固定的，比起工作油缸在下面的下压式使用方便。国产塑料液压机基本上均属此种类型，但对层压塑料，一般以下压式为多。成型大、中型热固性塑料，常采用泵蓄压器传动的液压机，即集中供应高压油的办法，避免各台压机单独配备液压系统。这样可节省资金，提高液压设备的利用率，但需要高压蓄压器和一套中央供压系统，以平衡低负荷和高峰负荷时对高压液体的需要。

(3)主要技术参数见表，用来表征液压机的性能参数虽然比较多，但其中不少参 数与注射成型机合模部分的参数相类似，因此，这里着重讨论液压机的几个重要参数。

① 最大总压力（公称压力）。液压机的最大总压力或称液压机的吨位，是表示机器压制能力的主要参数，一般用它表示机器规格。例如国产SY-250液压机即表示最大总压力为250t 的塑料（S) 液压机（Y) 。 ② 工作液的压力。工作液压力是液压机设计中比较重要的参数。工作液压力的高低影响工作油缸的大小、液压机的结构尺寸、液压传动系统的设计以及机器的维修等一系列问题。因此，在确定工作压力时，一定要考虑各方面的因素，按照压力标准系列进行确定。目前国内塑料液压机所使用的工作压力有16.7MPa 、29.4MPa 、31.4MPa 、49MPa 等数种，多数29.4MPa 左右的工作压力。液压机的工作压力不宜过低，否则，为了满足液压机最大总压力的需要，就要有较大的工作油缸，使液压机结构庞大，质量增加。

③ 最大回程力。即液压机活动横梁在回程时所需要的力。可根据实际经验选定回程力的大小，液压机的最大回程力一般为液压机吨位的20%~50%。

升压时间。升压时间虽然在一些液压机的性能参数中并未列出，但它却是液压机一个比较重要的技术指标。因为在塑料压制过程中不仅需要液压机产生足够的力，而且当被压制塑料正处于黏度最低、流动性最好时，要求液压机的压力能迅速达到最大值，才能保证塑料充满模具，得到满意的制品。因此，液压机工作压力必须在一定时间内升高到所需要的数值。根据经验，目前500t 以下的塑料液压机，要求升压时间大约在10s 以内。

至于其他参数如活动横梁和工作台（下横梁）之间的最大距离、活塞行程（即活动横梁行程）、低压行速（即快速）、高压行速(即低速）、工作台尺寸、立柱或导轨之间距离等项都是表示机器性能的参数。它们的意义可参看注塑机的有关章节。

为了满足压制不同塑料的需要，液压机的高压行速，常采用可 调式，调节范围多在0~6mm/s之间。