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第三章 塑料成型工艺
塑料成型工艺：塑料原料、成型设备和成型所用模具等技术方法。
表3－1 常用的成型加工方法与模具
序号
成型方法
成型模具
用 途
1
注射成型
注射模
如电视机外壳、食品周转箱、塑料盆、桶、汽车仪表盘等
2
压缩成型
压缩模
如电器照明用设备零件、电话机、开关插座、塑料餐具、齿轮等
3
压注成型
压注模
适用于生产小尺寸的塑件。
4
挤出成型
口模
如塑料棒、管、板、薄膜、电缆护套、异形型材（扶手等）
5
中空吹塑
口模、吹塑模
适用与生产中空或管状塑件，如瓶子、容器、玩具等
6
热成型
真空成型模具
适合生产形状简单的塑件，此方法可供选择的原料较少
压缩空气成型模具
第一节 注射成型原理与工艺
一、注射成型设备
（一）注射机的基本结构组成和工作过程
1．注射机的基本结构组成

图3－1 卧式注射机示意图
1－锁模液压缸 2－锁模机构 3－移动模板 4－顶杆 5－固定板 6－控制台
7－料筒 8－料斗 9－定量供料装置 10－注射液压缸
（1）注射装置：主要作用是熔融塑化；注射；保压定型。
注射装置主要由塑化部件（螺杆、料筒、喷嘴）和料斗、计量装置、传动装置、注射及移动油缸等组成。
（2）合模装置：是实现模具的闭合并锁紧，以保证注射时模具可靠地合紧及脱出制品的动作。
合模装置主要由前后固定板、移动模板、连接前后固定用的拉杆、合模油缸、移动油缸、连杆机构、调模装置及塑料顶出装置等组成。
（3）液压传动和电气控制系统：是保证注射机按工艺过程的动作程序和预定的工艺参数（压力、速度、温度、时间等）要求准确有效地工作。
液压传动系统主要由各种液压元件和回路及其它附属设备组成。电气控制系统则主要由各种电气仪表等组成。
２．注射机工作循环的工作过程如下：
（１）加热、预塑化；（２）合模和锁紧；（３）注射装置前移；（４）注射、保压；（５）卸压；（６）注射装置后退；（７）开模、顶出塑件。
（二）注射机的分类与特点
1．按机器外形特征可分为卧式注射机、立式注射机、角式注射机。
（1）卧式注射机
（2）立式注射机
（3）角式注射机

(a) 卧式 (b) 立式 (c) 角式
图3－3 注射机类型
1—合模系统 2—注射系统
2．按塑料在料筒的塑化方式不同可分为柱塞式注射机、螺杆式注射机
（1）柱塞式注射机
（2）螺杆式注射机
3．按设备加工能力可分为超小型注射机、小型注射机、中型注射机和大型注射机。
4．按注射机的用途可分为通用注射机和专用注射机（热固性塑料注射机、发泡塑料注射机、多色注射机等）。
（三）注射机的规格型号
国内常用的型号编制方法有机械部标准(JB2485－78)，是由基本型号和辅助型号两部分组成，如图3－4所示。
基本型号 辅助型号
—
设计序号
主参数
类型代号
组型代号；
类别代号
图3－4 国产注射机型号表示方法
型号中的第一项代表塑料机械类，以大写汉语拼音字母“S”（塑）表示；第二项代表注射成型组，以大写汉语拼音字母“z”（注）表示；第三项代表区别于通用型或是专用型组，通用型者省略，专用型也用相应的大写汉语拼音字母表示。如多模注射机以“M”（模）表示，多色注射机以“S”（色）表示，混合多色注射机以“H”（混）表示。热固性塑料注射机以“G”（固）表示；第四项代表注射容量主参数，以阿拉伯数字表示，单位为cm3。卧式基本型主参数前不加注代号，立式的注“L”（立），角式注“J”（角）。如果是不带预塑的柱塞式注射机时在代号之前加注“Z”（柱）。如SZ—ZL30表示注射容量为30cm3的立式柱塞式塑料注射成型机。
国际上比较通用的是注射容积与合模力共同表示法，注射容积与合模力是从成型塑件重量与合模力两个主要方面表示设备的加工能力， 因此比较全面合理。如SZ—63/400，即表示塑料注射机（SZ），理论注射容积为63cm3，合模力为400kN。
（四）注射机的选用和注射模的关系
注射机的选用就是根据所要生产的塑件确定注射机的型号，使塑件的注射模及注射工艺等所要求的注射机的规格参数在可调的范围内，同时调整注射机的技术参数至所需要的参数。
１、型腔数量的确定和校核
（１）按注射机的额定塑化量确定型腔数量
n≤(KMＴ/3600-M1)/M　　　　 　　（3－1）
式中 n－型腔数量；
K－注射机额定塑化量的利用系数，一般取0.8；
M－注射机的额定塑化量（g/h或cm3/h）；
T－成型周期（s）；
M1—浇注系统所需塑料质量或体积（g或cm3）。
M－单个塑件的质量或体积（g或cm3）
（2）按注射机的最大注射量确定型腔数量
　　　　　　　　　　　　n≤(KMp-M1)/M　　　 　 　　　　　（3－2）
式中 Mp—注射机允许的最大注射量(g/h或cm3/h)；
K—注射机最大注射量的利用系数，一般取0.8。
（3）按注射机的额定锁模力确定型腔数量
n≤(Fp-PA1)/PA　　　　　 　　　 　（3－3）
式中 Fp—注射机的额定锁模力（N）；
P—塑料熔体对型腔的压力（MPa），一般取注射压力的80％；
A1—浇注系统在模具分型面上的投影面积（mm2）；
A—塑件在模具分型面上的投影面积（mm2）。
2、最大注射量的校核
塑件和浇注系统凝料的总质量一般要小于注射机公称注射量的80％。
3、注射压力的校核
注射机的额定注射压力应大于塑件成型所需要的注射压力：
　　　　　　　　　　　P ≥p 　　　 　 　 （3－4）
式中: P—注射机公称注射压力（MPa）；
p—塑料成型时所需的注射压力（MPa）．
4．锁模力的校核
　　　　　　　　　　 　F＞p(A+A1)　　　　　　　　 　（3－5）
5．安装部分的尺寸校核
（1）喷嘴尺寸
R=R0+(1－2)mm
　　　　d=d0+(0.5－1)mm

a) b)
图3—5 喷嘴和浇口套的关系
（2）定位圈尺寸
h:小型模具取（8－10)mm
大型模具取（10－15)mm

图3－6 模具的定位圈和注射机定位孔的配合
（3）模具的厚度

图3－7 注射机动、定模固定板的间距
一般情况下，实际模具厚度HM 与注塑机允许安装的最大模厚Hmax及最小模厚Hmin之间必须满足下面条件，即：
　 Hmin≤HM≤Hmax （3－6）
其中： Hmax= Hmin+ΔH
式中　　HM—模具闭合厚度（mm）；
　　Hmin—注射机允许的最小模具厚度（mm）；
　　Hmin—注射机允许的最大模具厚度（mm）；
　　ΔH—注射机调节螺母的长度（mm）。
注塑机：出现HM＜Hmin的情况，可采用加设垫板以增大HM解决合模问题。
（4)模具的安装和紧固
常用的安装紧固方法：一般模具重量较轻采用压板固定，模具重量较重采用螺钉固定。

a） b）
图3－8 模具的安装紧固方式
6．开模行程和顶出机构的校核
7．模具推出装置和注射机顶出装置校核
二、注射成型原理、特点及应用
（一）注射成型原理

c)
a)
b)

图3－13 螺杆式注射机注射成型原理图
1－料斗　2－螺杆转动传动装置　3－注射液压缸　4－螺杆　5－加热器　6－喷嘴　7－模具
注射成型原理：将粒状或粉状的塑料加入注射机料筒，经加热熔融后，由注射机的螺杆高压高速推动熔融塑料通过料筒前端喷嘴，快速射入已经闭合的模具型腔(图a)，充满型腔的熔体在受压情况下，经冷却固化而保持型腔所赋予的形状(图b)，然后打开模具，取出获得的成型塑件(图c)。
（二）注射成型特点、应用
1．注射成型技术具有生产周期短，生产率高，容易实现自动化生产；
2．能成型外形复杂的塑件，且能保证精度；
3．成型各种塑料的适应性强；
４．设备价格高，模具制造费用较高，不适合单件及小批量塑件的生产。
三、注射成型工艺
（一）注射成型工艺过程
主要有成型前的准备、注射过程和塑件的后处理三个过程：　
1．注射成型前的准备：
主要有原材料的检验、原材料的着色、原材料的干燥、嵌件的预热、脱模剂的选用以及料筒的清洗等。
（1）原料的检验和工艺性能测定 在成型前应对原料的种类、外观（色泽、粒度和均匀性等）进行检验以及流动性、热稳定性、收缩性、水分含量等方面进行测定．
（2）对塑料原料进行着色　为了使成型出来的塑件更美观或要满足使用方面的要求。配色着色可采用色粉直接加入树脂法和色母粒法。
（3）预热干燥　对于吸湿性强的塑料(聚酰胺、有机玻璃、聚酞胺、聚程酗酯、聚讽等)，应根据注射成型工艺允许的含水量要求进行适当的预热干燥，去除原料中过多的水分及挥发物，以防止注射时发生水降解或成型后塑件表面出现气泡和银纹等缺陷。
（4）料筒的清洗
通常，柱塞式料筒存料量大，又不易转动，必须将料筒拆卸清洗或采用专用料筒。而对于螺杆式注射机通常采用直接换料、对空注射法清洗。
（5）嵌件的预热
目的：加热嵌件，减小嵌件和塑料的温度差。
温度：一般为110－130°C。对于表面无镀层的铝合金或铜嵌件，预热温度可达150°C。
　 （6）脱模剂的选用
目的：脱模剂是使塑料制品容易从模具中脱出而喷涂在模具表面上的一种助剂。
常用的脱模剂：有硬朗酸锌、液体石蜡(白油)和硅油等。
2．注射过程
注射成型过程包括加料、塑化、注射、保压、冷却和脱模等几个步骤。
3．塑件的后处理
（１）退火处理
目的：消除残余应力，避免塑件在使用过程中产生变形或开裂。
退火的温度：一般控制在高于塑件的使用温度10-200C或低于塑料热变形温度10-200C。温度不宜过高，否则塑件会产生翘曲变形；温度也不宜过低，否则达不到后处理的目的。

表3—5 常用热塑性塑料的热处理条件
塑料名称
热处理温度（0C）
时间（h）
热处理方式
ABS
70
4
烘箱
聚碳酸酯
110-135
4-8
红外灯、烘箱
100-110
8-12
聚甲醛
140-145
4
红外线加热、烘箱
聚酰胺
100-110
4
盐水
聚甲基丙烯酸甲酯
70
4
红外线加热、烘箱
聚砜
110-130
4-8
红外线加热、烘箱、甘油
聚对苯二甲酸丁二（醇）酯
120
1-2
烘箱
（２）调湿处理
将刚脱模的塑件（聚酰胺类）放在热水中隔绝空气，防止氧化，消除内应力，以加速达到吸湿平衡，稳定其尺寸。
作用：经过调湿处理，还可以改善塑件的韧度，使冲击韧度和抗拉强度有所提高。
调湿处理的温度：一般为100—120℃。
调湿处理的时间取决于塑料的品种、塑件形状、壁厚和结晶度大小。达到调湿处理时间后，缓慢怜却至室温。　
（二）注射成型工艺参数的选择
注射成型最重要的工艺条件：温度、压力和作用时间。
1．温度 在注射成型中需要控制的温度有料筒温度、喷嘴温度和模具温度。
料筒温度和喷嘴温度主要影响塑料的塑化和塑料的流动性；
而模具温度主要影响充满型腔和冷却固化。
（1）料筒温度
a）料筒温度均不能超过塑料本身的分解温度（Td）。即料筒温度应控制在粘流温度（或熔点）与分解温度之间（Tf—Td或Tm—Td）。
b）平均分子质量高、分子量分布较窄、熔体粘度大时料筒温度应高些；而平均分子质量低、分布宽、熔体粘度小，料筒温度低些。
c）螺杆式注射机的料筒温度可以低于柱塞式的10－20℃。
d）对于薄壁塑件，其相应的型腔狭窄，熔体充模的阻力大、冷却快，为了提高熔体流动性，便于充满型腔，料筒温度应选择高些。相反，对于厚壁制品，料筒温度可取低一些。对于形状复杂或带有嵌件的塑件，或熔体充模流程较长，曲折较多的料筒温度也应取高一些。
（2）喷嘴温度
喷嘴温度通常略低于料筒最高温度，以防止熔料在喷嘴处产生“流涎”现象；但温度也不能过低，防止塑料在喷嘴凝固堵塞喷嘴或将凝料注入型腔影响塑件的质量。虽
（3）模具温度
模具温度是指和塑件接触的模具型腔表壁温度，它决定了熔体的充型能力、塑件的冷却速度和成型后的塑件的内外质量等。
模具温度一般是由通入定温的冷却或加热介质来控制的；对模温控制要求不严时，可以空气冷却而不用通入任何介质；在个别情况下，还有采用电阻丝和电阻加热棒对模具加热来保持模具的定温。
2．压力
注射成型过程中的压力包括塑化压力和注射压力。
（1）塑化压力
塑化压力大小影响塑料的塑化过程，塑化效果和塑化能力，在其他条件相同的情况下，增加塑化压力，会提高熔体温度及温度的均匀性，有利于色料的均匀混合，有利于排除熔体中的气体。但塑化压力增大，会降低塑化速率，延长成型周期，严重时会导致塑料发生降解，一般在保证塑件质量的前提下，塑化压力越低越好，一般为6MPa左右，通常很少超过20MPa。
（2）注射压力
注射压力是指柱塞或螺杆顶部对塑料熔体所施加的压力。
其作用是注射时克服熔体流动充模过程中的流动阻力，使熔体具有一定的充模速率；充满型腔后对熔体进行压实和防止倒流。注射压力大小取决于注射机的类型、塑料的品种、模具结构、模具温度、浇注系统的结构和尺寸及塑件的形状等。在注射机上注射压力有压力表指示大小，一般在40—130MP之间。
3．时间（成型周期）
注射成型周期指完成一次注射成型工艺过程所需的时间，它包括注射成型过程中所有
的时间，成型周期直接影响到生产效率和设备利用率，注射成型周期的时间组成如表3－7所示。
表3－7 注射成型周期的时间组成
成型周期
注射时间
充模时间（螺杆或柱塞前进时间）
保压时间（螺杆或柱塞停留在前进位置上的时间）
总冷却时间
合模冷却时间
包括螺杆转动后退或柱塞后撤的时间
其他时间
开模、脱模、喷涂脱模剂、安放嵌件、合模时间
生产中，充模时间一般不超过10s。注射时间中的保压时间，在整个注射时间内所占的比例较大，一般约为20－120s（厚壁塑件可达5－10min）。
冷却时间一般约为30—120s。冷却时间过长，不仅延长了成型周期，降低生产效率，对复杂塑件有时还会造成塑件脱模困难。
（三）注射成型对塑件质量的影响因素
注射塑件的质量分为内部质量和外部质量，内部质量包括塑件内部的组织结构形态、塑件的密度、塑件的物理力学性能。外部质量就是塑件的表面质量，包括表面尺寸、表面粗糙度、和表面缺陷。
注射成型生产过程中塑件最常见的各种缺陷有水纹、缩孔、应力开裂、翘曲变形等，影响塑件质量的因素很多, 不仅取决于塑料原材料、注射机、模具结构，而且还取决于注射成型工艺参数的合理与否。表3—9列出了产生塑件缺陷的影响因素。
四、注射成型新工艺
1．气体(水)辅助注射成型；2．模具滑动注射成型；3．熔芯注射成型；4．受控低压注射成型；5．注射-压缩成型；6．剪切控制取向注射成型；7．推－拉注射成型；8．层状注射成型；9．微孔发泡注射成型。
第二节 压缩成形工艺及原理
一、压缩成型设备
压力机是热固性塑料压缩成型的主要设备，主要作用是模具的开启或闭合以及提供成型所需的压力，有些还可以用来传递压缩过程中所需的热量及顶出塑件。
压力机分为机械式和液压式两种。机械式压力机结构简单，但由于压力不准确，运动噪声大，容易磨损，只适用于一些小型设备；液压机能提供较大的压力和行程，工作压力可调，设备结构简单，操作方便，工作平稳，因此，目前所使用的大多数为液压机。
液压机在锻压机械标准ZBJ－62030－90中属于第二类，代号为“Y”，故设备型号以Y字母开头。液压机的工作介质主要有两种，采用乳化液作为工作介质的称之为水压机，其标称压力一般在10000kN以上；采用油作为工作介质的称之为油压机，其标称压力一般小于10000kN，两者统称为液压机。我国多采用油压机。
（一）液压机分类
1．按加压方式划分
塑料成型用液压机可分为上压式液压机、下压式液压机和特种液压机。
（1）上压式液压机 这种液压机的工作缸位于压机上部．下部工作台固定不动（见图3－14）模具在安装时，下模分别安装在滑块和工作台上，工作时，滑块带动上模下降进行压制。工作台下设有机械（手动或机动）或液压顶出系统：开模后，顶杆上升推动压缩模脱模机构而脱出塑件，该类压机一般进行半自动化工作，可供各类压缩模进行批量生产时使用。
由于这种液压机的装料工序可在固定的工作台亡进行，操作方便，所以应用最广。
（2）下压式液压机 这种液压机工作缸压机下部，上部是固定工作台，如图3－15所示，当活塞杆上升时，带动活动工作台自下向上施压；下压式液压机因操作不便，很少用于压缩成型。
（3）特种液压机 如直角式液压机、卧式液压机等。图3－16所示为一种直角式液压机的外形图。这种液压机中的主要零件用机架3固定．垂直工作缸1和水平工作缸5互相垂直，垂直工作缸用于压制塑料，而水平工作缸用于用于模具的侧向分型抽芯，下部还设有顶出缸，用于顶出塑件。

　图3－14 上压式框架型液压机 　　 　3－15下压式立柱型液压机
　1－机身 2－工作缸 3－滑块 　　　　1－固定工作台 2－立柱
　4－顶出缸 5－电动机 6－电气箱 　　　　　　3－活动工作台 4－活塞杆
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　5－工作缸　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

图3－16 直角式液压机
1－上压缸 2－上活动板 3－机架 4－下活动板 5－旁压缸 6－下导轨 7－上导轨
2．按机身结构分
　（1）立柱式液压机 液压机的上横梁与下横梁（工作台）采用立柱连接，并由锁紧螺母上下锁紧（参见图3－15），机器稳定性好，多用于大、中型压机，常见的是四立柱结构形式。
（2）框架式液压机 液压机机身为铸造整体或型钢焊接组合，一般为空心箱形结构（参
见图3－14），抗弯性能好，常用于中、小型压机。
此外，塑料成型用液压机按传动形式分为泵直接传动液压机（中小型液压机采用）和泵蓄能器传动液压机（中大型液压机采用）；按操纵方式分为手动液压机、半自动液压机和全自动液压机。
目前生产中的使用较多的是上压式泵直接传动、半自动和手动的立柱式或框架式液压机。
（二）液压机的结构组成
液压机的结构一般由机身、操纵和动力三个基本部分组成。现以YB32—200万能液压机为例加以介绍。图3—17为YB32—200液压机总图。图3—18为YB32—200液压机实物图。

图3－17 YB32－200液压机总图 图3－17 YB32－200液压机实物图
YB32－200型液压机机身属于四立柱机身。机身由上横梁、下横梁和四根立柱组成。液压机的各个部件都安装在机身上，其中上横梁的中间孔安装工作缸，下横梁的中间孔安装顶出缸，工作台面上开有开有T型槽，用来安装模具。活动横梁的四个角上的孔套装在四立柱上，上方和工作缸活塞相连接，由其带动横梁上下运动。机身在液压机工作中承受全部的工作载荷。
工作缸采用活塞式双作用缸，当压力油进入工作缸上腔，活塞带动横梁向下运动，其速度慢，压力大，当压力油进入工作缸下腔，活塞向上运动，其速度较快，压力较小，符合一般的慢速压制、快速回程的工艺要求。
活动横梁是立柱式液压机的运动部件，位于液压机机身的中间，中间圆孔和上横梁的工作活塞杆连接，四角孔在工作活塞的带动下，靠立柱导向作上下运动，活动横梁的底面也开有T型槽，用来安装模具。
在机身下部设有顶出缸，通过顶杆可以将成型后的塑件顶出。
液压机的动力部分是高压泵，将机械能转变为液压能，向液压机的工作缸和顶出缸提供高压液体。
（三）液压机的型号、主要技术参数
液压机型号表示方法如下；
—
改型顺序号（A、B、C……）；
主参数（最大总压力l04N表示）；
同一型号的变型顺序号(A、B、C……）；
组型（系列）代号；
类别代号（Y）。
图3—19 液压机型号表示方法
例如：Y32A－3l5表示最大总压力为3150KN。经过一次变型的四柱立式万能液压机， 其中32表示四柱式万能液压机的组型代号。
液压机主要技术参数见表3－10
表3－10 部分液压机技术参数
常用液压机型号
液压部分
活动横梁部分
顶出部分
公称压力/KN
回程压力/KN
工作液
最大压
力/KN
动梁至工作台最大距L/mm
动梁最大行程L1/ mm
顶出杆最大顶出力/KN
顶出杆最大回程力/KN
顶出杆最大行程L2/mm
YA71-45
450
60
32
750
250
120
35
175
SY71-45
450
60
32
750
250
120
35
175
YX(D)-45
450
7
32

250

150
Y32-50
500
105
20
600
400
75
37.5
150
YB32-63
630
133
25
600
400
95
47
150
BY32-63
630
190
25
600
400
180
100
130
Y31-63
630
300
32

300
3(手动)

130
Y71-100
630
300
32
600
300
3(手动)

130
YX-100
1000
500
32
650
380
200

165(自动) 280(手动)
Y71-100
1000
200
32
650
380
200

165(自动) 280(手动)
Y32-100
1000
230
20
900
600
150
80
180
Y32-100A
1000
160
21
850
600
16.5
70
210
Y32-200
2000
620
20
1100
700
300
82
250
YB32-200
2000
620
20
1100
700
300
150
250
YB71-250
2500
1250
30
1200
600
340

300
ICH-250
2500
1250
30
1200
600
630

300
SY-250
2500
1250
30
1200
600
340

300
Y32-300
3000
400
20
1240
800
300
82
250
YB32-300
Y33-300
3000

24
1000
600

（四）压缩模与液压机的关系
液压机是压缩成型和压注成型的主要设备，设计压缩模具时，必须熟悉液压机的主要技术参数，如液压机总压力、开模力、推出力以及装模部分的有关尺寸等。对液压机的有关参数进行校核。
1．液压机最大压力校核
当塑件的尺寸和模具型腔数确定后，压制塑件所需的成型总压力（F模）应小于或等于压力机的公称压力（F机），即压缩成型时所需总压力；
F模≤kF机 （3－14）
式中：k－修正系数，一般取0.75－0.90；设计时根据压力机新旧程度而定；
F模—压缩成型时所需总压力（N）；
F机—液压机的公称压力（N）。
而： F模=pAn （3－15）
式中：p—单位成型压力（MPa）；其值可以根据表3－11选取；
A—每一型腔的水平投影面积（mm2）；
n—压缩模内型腔的数目。
成型压力是选用液压机的重要根据，也是设计模具尺寸或校核模具强度、刚度的必要条件。
表3－11 压制时单位成型压力（MP）
塑件的特征(mm)
粉状酚醛塑料
布基填料的
酚醛塑料
氨基塑料
酚醛石棉塑料
不预热
预热
扁平薄壁塑件
12.26-17.16
9.81-14.71
29.42-39.23
12.26-17.16
44.13
高20-40，壁厚4-6
12.26-17.16
9.81-14.71
34.32-44.13
12.26-17.16
44.13
高20-40，壁厚2-4
12.26-17.16
9.81-14.71
39.23-49.03
12.26-17.16
44.13
高40-60，壁厚4-6
17.16-22.06
12.26-15.40
49.03-68.65
17.16-22.06
53.94
高40-60，壁厚2-4
22.00-26.97
14.71-19.61
58.84-78.45
22.06-26.97
53.94
高60-100，壁厚4-6
24.52-29.42
14.71-19.61
-
24.52-29.42
53.94
高60-100，壁厚2-6
26.97-34.32
17.16-22.06
-
26.97-34.32
53.94
当选定液压机，可确定压缩模具的型腔数目，从上两式可得：
（3－16）
2．开模力的校核
开模力计算
F开=k1F模 （3－17）
式中： F开—开模力（N）；
F模—模压所需的成型总压力（N）；
k1—压力损耗系数，取0.1—0.2。
用机器力开模，由于总大于F模，不需要校核。
3．脱模力的校核
脱模力又称顶出力，指塑件从模具中脱出所需要克服的力。脱模力计算公式：
F脱=A1p1 （3－18）
式中： F脱—脱模力（N）；
A1—塑件侧面积之和（mm2）；
p1—塑件与金属的结合力（MPa） ；
为了保证塑件从模具中脱出，上式求得的F脱 必须满足下列条件：
F脱＜F顶 （3－19）
F顶—压力机顶出杆的最大顶出力（N）。
3．闭合高度的校核
模具完全开模取件的高度<压力机的最大开距Ｈmax，模具闭合时的高度>压力机的最小开距Ｈ。
（1）保证合紧模具，压机压板的（滑动板）工作行程决定与其工作台（固定板）之间最小距离和最大开距。要保证合紧模具，就必须满足下式关系：
hm≥Hmin （3－20）
式中： hm—模具的闭合高度（mm）；
Hmin—压机工作台至压板的最小距离（mm）。
（2）实现成型塑件的脱模距的要求
a．简单模具的开模距离（如图3—20）
L=h+ ht +(10—20) (mm) （3－21）
式中： L—开模距离（mm）；
h—塑件高度（mm）；
ht—凸模高度（mm）。

图3—20　模具的开模距离
b．压机工作台与压板之间的最大开距与模具的开模距离，有如下关系：
Hmax≥hm+L+(10－20) （3－22）
或： Hmax≥hs+h+hx+(10－20) （3－23）
式中： Hmax——压机工作面至压板的最大距离（mm）；
hm—模具闭合高度（mm）；
h —塑件高度（mm）；
hs—上模高度（mm）；
hx—下模高度（mm）。
（3）压机顶出装置与模具推出机构的关系校核
一般小型简易压机无推出机构，上压式压机的推出机构主要有以下三种：
手动顶出装置：通过手轮和手柄带动齿轮旋转，齿轮与下工作台正中的齿条顶杆啮合，从而获得顶出和回程运动，如图3－21a。
托架顶出装置：上下工作台两边有对称的两根拉杆，利用上工作台回升动作带动两侧拉杆、拉杆拖动位于下工作台面下方的托架（横梁），托架又带动中心推杆，由中心推杆推出塑件，如图3—21b。
液压推出机构：在下工作台正中设有顶出液压缸，缸内有差动活塞，顶出油缸的活塞即为压机顶杆，可带动推杆作往复运动，如图3—21c。它上升的极限位置一般是上端面与工作台面齐平，若压机推杆上升的极限位置不足以带动压缩模推出机构时，必须在压机报杆端部旋入或插入一根适当长度的尾轴推杆，正中可通过螺纹或T形槽与推出机构的尾轴相联接。

图3－21 液压机顶出装置
a) 手动顶出装置 b) 顶出托架 c) 液压顶出装置
　　　1－压机顶杆 2－压机下工作台; 1－拉杆 2－工作台 5－液压缸
　　　　　3－手柄; 4－齿轮 3-杆 4－托架
　　　5－压机推杆齿条结构
. 校核关系式为
Lmax≥hs+h1+(10－20) （3－24）
或： Lmax≥L
式中 Lmax—顶出缸的最大行程（mm）；
hs—塑件高度（mm）；
h1—模具加料腔高度（mm）；
L —塑件所需推出高度（mm）。

图3－22 塑件推出行程
4．压机台面结构及尺寸规格校核
设计模具时应根据压力机工作台面结构及规格来确定模具的相应尺寸。模具的外型尺寸应保证能通过压机立柱或框架间距。模具最大外型尺寸不应超过压机台面尺寸。 以便于模具的安装固定及工作时的受力。
压机的上下工作台间都设有T形槽，有的T型槽沿对角线交叉开设，有的平行开设。在模具上的固定螺栓孔和压机工作台上下T形槽对应，就可直接用方头螺钉将模具固定在压机工作台面的T型槽内。也可用压板压紧固定，用压板固定时，对上下模具限制较小，只需设置15－30mm的突缘台阶即可。图3－23所示为常见压缩模固定形式。
a、b 为模具上设计固定孔，压机T形槽内的螺钉穿入其内，将模具与设备连接；
c、d则为压板压紧固定，模具供压紧的台肩宽度取15－30mm。

a) b) c) d)
图3—23 压缩模具和压机的固定形式
二、压缩成型原理
（一）压缩成型原理和特点
原理：将松散塑料原料加入高温的型腔和加料室中（图3－24a），然后以一定的速度将模具闭合，塑料在热和压力的作用下熔融流动，并且很快地充满整个型腔（图3－24b）， 同时固化定型，开启模具取出制品（图3－24c），成为所需的具有一定形状的塑件。

a) b) c)
图3－24 压缩成型原理
a）加料 b）压模 c）脱模
1－凸模固定板 2－上凸模 3－凹模 4－下凸模 5－下凸模固定板 6－垫板
特点：
优点：
（1）压力损失小，适用于成型流动性差的塑料，比较容易成型大型制品；
（2）和注射成型相比，成型塑件的收缩率小，变形小，各项性能均匀性较好；
（3）使用的设备（用液压机）及模具结构要求比较简单，对成型压力要求比较低；
（4）成型中无浇注系统废料产生，耗料少。
缺