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艇身smc压缩模具设计与制造

  smc热固性玻璃钢压缩模是将片状玻璃纤维板料料放入成型温度下的模具加料腔,使其受热受压,成为熔融状态充满整个型腔,当塑件固化成形后,上下模打开利用顶出装置顶出塑件,从而得到所需制品,主要用于热固性塑料成型。其特点是简单、无浇注系统、料耗少、制品变形小、收缩小、各向异性小。压缩模的典型结构为固定式压缩模,其上下模都固定在压机上,开模、合模、脱模等工序均在压机内进行,生产效率高,操作简单,劳动强度小,开模振动小,模具寿命长。但其结构复杂,成本高,且安放嵌件不方便。适用于成形批量较大或形状较大的塑件。热固性塑料压缩成型需花较高的温度下进行,因此模具必须加热,常见的加热方式有电加热、蒸汽加热、煤气或天然气加热等,电加热应用普遍,但是其维修保养麻烦,且温度均匀性难以控制。高精度的smc压缩模应用较多的是采用油加热,其加热温度可保证一致性好,且成本低同时可延长模具的使用寿命。
   压缩模的典型结构按与压机连接的方式可分为移动式和固定式,按照模具凸凹模配合的结构形式可分为溢式、半溢式和不溢式三种。其中不溢式压缩模又称封闭式压缩模,这种模具有加料室,其断面形状与型腔完全相同,加料室是型腔上部的延续。没有挤压边,但凸模与凹模有高度不大的间隙配合,一般每边间隙值约0.075 mm左右,压制时多余的塑料沿着配合间隙溢出,使塑件形成垂直方向的毛边。模具闭合后,凸模与凹模即形成完全密闭的型腔,压制时压机的压力几乎能完全传给塑料。不溢式压缩模的特点是塑件承受压力大,故密实性好,强度高。不溢式压缩模由于塑料的溢出量极少.因此加料量的多少直接影响着塑件的高度尺寸,每模加料都必须准确称量,所以塑件高度尺寸不易保证,故流动性好、容易按体积计量的塑料一般不采用不溢式压缩模。凸模与加料室侧壁摩擦,不可避免地会擦伤加料室侧壁,同时,加料室的截面尺寸与型腔截面相同,在顶出时带有伤痕的加料室会损伤塑件外表面。不溢式压缩模必须设置推出装置,否则塑件很难取出。
   不溢式压缩模一般不设计成多腔模,因为加料不均衡就会造成各型腔压力不等,而引起一些制件欠压。不溢式压缩模适用于成形形状复杂、壁薄和深形塑件,也适用于成形流动性特别小、单位比压高和比容大的塑料。例如用它成形棉布、玻璃布或长纤维填充的塑料制件效果好,不仅仅是因为这些塑料流动性差,要求单位压力高;而且若采用溢式压缩模成形,当布片或纤维填料进入挤压面时,不易被模具夹断而妨碍模具闭合.造成飞边增厚和塑件尺寸不准.去除困难。而不溢式压缩模没有挤压面,所得的飞边不但极薄,而且飞边在塑件上呈垂直分布,去除比较容易,可以用平磨等方法去除。

smc压缩模由型腔、导向机构、侧向分型抽芯机构、脱模机构、加热系统等机构组成。其中型腔是直接成型塑件的部位,型腔与加料室共同起装料的作用。导向机构用来保证上下模合模的对中性。保证推出机构上下运动平稳。在成型带有侧向凹凸或侧孔的塑件时,模具必须设有各种侧分型抽芯机构,塑件才能抽出。固定式压缩模在模具上必须有脱模机构 (推出机构)。smc压缩模设计的关键是其凸模与凹模配合结构形式,典型的包括溢式压缩模,其凸、凹模无配合,凸、凹模接触面应光滑平整,但不宜太大,设计成宽3~5mm环形面,但这样环形面易损。不溢式结构其凸凹模配合间隙与配合高度要适当,太小则排气困难,凸、凹模易擦伤,太大则溢料严重,飞边难去除。半溢式结构其因带有水平挤压面,挤压面宽度不应太小。为使余压全部由挤压面承受,必须设承压块。现代产品成型工艺中因溢式压缩模的固有缺陷,其应用较少。应用较多的是半溢式和不溢式两种结构。

摩托艇艇身覆盖件是目前国内最大的smc模压件,加上其外形结构复杂、镶嵌件多、成型难度高、配合精度高、耐海水腐蚀等要求;同时承受着艇的各种运行工况作用,因而要求重量轻、比强度高。采用传统的手糊成型工艺不仅产品质量差、技术含量低、一致性差,而且存在劳动强度高、生产效率低、制造成本高等缺陷。艇身采用smc片状模塑料压制成型,将填补国内采用此种方法成型全smc复合材料艇身的空白。采用钢板拼焊整体模具设计制造,通过油循环加热实现smc艇身的热模压,实现smc艇身的大批量无余量生产。smc模压最核心的主要依赖于模具的结构设计、模压的时间、压力温度等工艺参数的合理制定、热变形的校正措施等。

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