概述

模壓成型工藝是塑性材料最常見滤灯、歷史最悠久的成型方法之一，并且是研究材料性能最常采用的一種工藝方法曼玩。它具有成型裝置簡單鳞骤、設備投資小、模具結構簡單等特點黍判，在機械化豫尽、自動化生產(chǎn)高度發(fā)達的今天，仍是一種最為普及的生產(chǎn)手段之一顷帖。然而美旧，進行壓縮模塑成型的模具設計能參考的文獻除了教科書、幾位前輩所著的專著贬墩、模具設計圖例以外榴嗅，少有人總結模具設計中的關鍵技巧。

模具的加熱陶舞、保溫與冷卻及裝夾結構是復合材料模具設計不可或缺的一部分嗽测。結構設計直接影響到產(chǎn)品的外觀及內(nèi)在質(zhì)量均勻性，同時還影響產(chǎn)品的成型效率吊说。

加熱管的設計要求

鋼制加熱是幾乎所有塑料成型模具設計必須采用的加熱手段论咏，可設計為單向接線、雙向接線等多種形式颁井，材質(zhì)上可采用有縫管厅贪、無縫管、不銹鋼管等雅宾，特點是熱損失小养涮、熱效率高、排線簡單眉抬，可根據(jù)需要設計為220V或380V贯吓，接線為式靈活多樣。但由于其材料和加工工藝的限制蜀变，模具設計中要注意它向身特點悄谐。

    （1）加熱管在兩端通常有較長的冷端，并不能起到加熱的作用库北。
    （2）加熱段的功率設計盡量不超過10瓦特／厘米的限制爬舰。如30厘米長的加熱管们陆，功率盡可能不要超過300瓦。如果設計功率超過這個限制情屹，加熱管表面負荷較高坪仇，鋼管易氧化腐蝕，造成短路垃你。
    （3）對于溫度高于250℃的模具設計椅文，采用加熱管有一定難度。

我曾經(jīng)利用加熱管升溫達到420℃惜颇，但是這種成型溫度對加熱管質(zhì)量要求較高皆刺，需要經(jīng)常檢查電路的通暢與短路與否。因為這種條件下加熱管官还、接線端子芹橡、連接用的銅線、鋼片等介質(zhì)非常易于氧化望伦，從而導致斷路。因此對電傳輸介質(zhì)需要進行特殊處理煎殷，盡量避免使傳導電線暴露在空氣中屯伞，延長導線的使用壽命。

烙鐵芯通常也被作為模具加熱管的一種豪直，特點是單位長度功率高（通常直徑10mm劣摇，長200px規(guī)格的烙鐵芯可以達到150瓦的輸出功率），耐用弓乙，安全性好末融，不易形成擊穿短路，可以通過鉆盲孔來埋設暇韧，缺點是難以定制設計勾习，拆換時易碎、斷懈玻。

電路設計中不可缺少保險巧婶、空氣開關等保險措施，操作地由要保持干凈整潔涂乌，絕緣良好艺栈，操作中勤于檢查電氣故障，防止不必要的危險湾盒。

加熱管的安裝鉆孔
       從傳熱角度上理解湿右，加熱管的安裝要與模具表面盡可能貼合，以利于加熱管的熱量盡快傳遞到模具上罚勾。而實際上加熱管與模具并沒有多大接觸面積毅人，傳熱的本質(zhì)是輻射吭狡，傳導是次要的。因此大部分用于模具安裝的加熱管表面都涂有增強紅外輻射的涂層堰塌，同時也采用限制設計功率（10瓦特／厘米）的辦法以增長加熱管的使用壽命赵刑。

因此在加工加熱管孔時，尤其是長加熱管孔的加工沒必要設計太小的配合間隙场刑，有效的設計方法是在孔的兩端盡可能能與加熱管嚴密配合般此，可以采用填塞、封堵或設計擋片等辦法牵现。這種做法可以有效減小加熱管的散熱面積以及輻射熱量的損失铐懊。

加熱管的埋放

埋放的加熱管，最好采用與管內(nèi)介質(zhì)相同的氧化鎂粉進行充填瞎疼，以降低加熱管表面的熱負荷科乎，這種方法可以減少管的表面氧化，有效延長管的使用壽命贼急。有條件的話茅茂，加熱管的安裝孔也最好灌入的氧化鎂粉。

模具保溫方法
       加強模具的保溫措施可以減少模具的熱損失太抓，可使模具在較短的時間內(nèi)達到預定的生產(chǎn)溫度空闲，減少能源浪費。每個工程技術人員對這個問題都有一套獨特的解決辦法走敌，我只談談我的經(jīng)驗碴倾。

加熱板的保溫措施
    加熱板保溫通常采用石棉板或石棉布保溫，但石棉布不易擺放平整掉丽，對壓板的平行度保證也有定的影響跌榔。石棉板的種類很多，最常見的是橡膠石棉板捶障，但這種石棉板卻不對以用于密封隔熱用的材料僧须，具有一定的可壓級勝，同時在高溫時會釋放出一種十分難聞的氣味残邀，影響操作環(huán)境及操作人的身體健康皆辽。

加熱板的保溫宜采用石棉紙板，常見的規(guī)格是10001000芥挣，3－5mm厚驱闷，板體較為規(guī)整，平行度較好空免，可壓縮性比較平均空另，高溫下無異味產(chǎn)生。

模具的保溫措施
       模具的保溫措施很多蹋砚，可用石棉布或玻璃布包裹氫氧化鋁保溫棉進行保溫《蟛ぃ現(xiàn)在市場上還有一種保溫涂料是目前用作模具保溫的理想材料摄杂，它由中長纖維、漿料及一種保溫泡沫材料混合而成循榆，粘性適中析恢，易于涂抹。這種材料常用作化工秧饮、采暖管道的保溫層材料映挂，略含堿性（易腐蝕模具）。經(jīng)在150℃條件下使用沒發(fā)現(xiàn)有燒焦盗尸、熔化柑船、氣味等負面影響。同時材料很輕泼各，可塑性較強鞍时，容易形成較為美觀的模具表面。

模具的冷卻方法
    水冷卻是大多數(shù)模具采用的冷卻方式扣蜻，但也有其缺點逆巍；要求管道密封性要好，上下水管路必須通暢莽使，對水資源的浪費較大蒸苇。當冷卻溫度超過100℃時，易產(chǎn)生蒸汽爆炸吮旅。優(yōu)點是熱容較大，可實現(xiàn)快速降溫味咳。

風冷卻是一種比較理想的冷卻方法庇勃，和水冷正相反，它不需要嚴密的管道密封槽驶，不存在資源浪費责嚷，可以冷卻溫度高于100℃的模具，可以通過氣體的流量來確定冷卻的速度掂铐，并且來源簡潔方便罕拂，有一定規(guī)模的生產(chǎn)車間都能取得比較方便的氣源。

      模具的裝夾
      模具的裝夾結構與模具的加熱全陨、保溫與冷卻系統(tǒng)密切相關爆班，同時為模具的更換、裝卸提供一定的方便特性辱姨。多數(shù)設計者為圖方便柿菩，只簡單地將模具上打幾個安裝孔用以固定。例是多數(shù)的壓模都不單獨設計加熱裝置雨涛，而是在壓機上下壓板上安裝加熱板以簡化中小型模具的加工枢舶。模具結構中就只剩下構成型腔主體結構的模塊懦胞。這時模具可以采用注塑模具的固定辦法——用壓板將模具固定在上下模板上。在加熱板模具上設計好固定壓板的空間即可凉泄。這種設計不僅可以用于移動式壓模躏尉，也可用于帶有簡單項出機構的壓模。僅需要在加熱板的設計中才考慮到頂桿的位置與加熱管不相沖突即可后众。也可以利用一種模具的模架對多個模具進行通用性改造胀糜，以簡化模具制造成本。

如果供具較高吼具，單純的加熱板加熱已經(jīng)不能滿足均勻加熱的需要僚纷，這時需要在模具上安裝輔助加熱系統(tǒng)，可以山加熱片拗盒、加熱管及烙鐵芯構成怖竭。

對于結構簡單、尺寸較小的模具陡蝇，采用加熱板加熱會造成大過的熱量損失痊臭，在模具尸設計簡單的加熱系統(tǒng)就能夠滿足要求。需要注意的是在模具和壓機固定板之間要添加隔熱物（通常來采用石棉紙板）來保溫登夫，同時需要注意電源線的排布整齊和電偶孔的位置广匙。這種設）；由于熱容較小恼策，特別適用于需要反復加熱冷卻或快速加熱冷卻的小型模具鸦致。