其他塑料成形工藝與模具ppt課件.ppt

,第10章其他塑料成形工藝與模具,10-1壓縮成形工藝與壓縮模,10-1-1壓縮成型原理及其工藝特點,壓縮成形,1.壓縮成形原理,又稱為模壓成型或壓制。主要用于熱固性塑料的成型，也可以用于熱塑性塑料的成型。,粉粒狀、纖維狀的料,置于成型溫度的型腔中,合模加壓,成型固化,原料放入模具,加熱加壓使材料成型硬化,取出塑件,壓縮成型過程,2.壓縮模塑特點,塑料直接加入型腔，加料腔是型腔的延伸。,模具是在塑件最終成型時才完全閉合,壓力通過凸模直接傳給塑料,不易獲得尺寸精度尤其是高精度的塑件,不能壓制帶有精細、易斷嵌件及較多嵌件的塑件。,有利于成型流動性較差的以纖維為填料的聚合物,生產(chǎn)周期長、效率低。,操作簡單，模具結構簡單。,一模多腔,塑件收縮小、變形小、各向性能均勻、強度高。,可壓制較大平面塑件或一次壓制多個塑件,沒有澆注系統(tǒng)，料耗少,3、模壓設備,模壓設備作用,提供所需的壓力,開模頂件,合模,某些情況下也傳遞壓縮過程中所需的熱量,模壓設備的種類,按傳動方式分,機械式壓機：螺旋式壓力機,液壓機：水壓機和油壓機,液壓機按機身結構分,框架式用于中小型壓機,立柱式用于大中型壓機,液壓機按加壓形式分,上壓式：工作液缸位于上端，下部是固定工作臺。,下壓式：工作液缸位于下端，操作不便，很少使用。,為了保證壓縮模塑的正常進行，應選用適當?shù)膲簷C，并校核模具與壓機的關系。,4、壓縮成形工藝過程,模壓前的準備,模壓過程,模壓后處理,預熱和干燥,預壓,嵌件的安放,加料,合模,排氣,保壓與固化,脫模,模具清理,整形去應力,修飾拋光,特殊處理,壓縮模塑工作循環(huán)圖,模壓前的準備,預壓,采用預壓錠料的優(yōu)點：,加料快而準確,降低壓縮率，減小壓料腔尺寸，空氣含量少，不僅傳熱快且氣泡少。,可提高預熱溫度，縮短預熱和固化時間。,錠料與塑件形狀類似，便于成型復雜或帶細小嵌件的塑件。,生產(chǎn)過程復雜，實際生產(chǎn)中一般不進行預壓。,避免加料過程粉塵飛揚，改善勞動條件。,對壓塑粉的要求：,預壓條件：,顆粒最好大小相間壓縮率（塑料錠料）宜為3.0左右含有潤滑劑,壓力：壓力范圍40200MPa,溫度：室溫或5090預壓,原則：錠料的密度達到塑件最大密度的80%,預熱和干燥,塑料成型前加熱的目的：,干燥,預熱,塑料成型前加熱的方法：,高頻加熱,紅外線預熱,烘箱預熱,熱板預熱,為壓縮模提供熱塑料,去除水分和揮發(fā)物,作為塑件中導電部分或使塑件與其它零件相連接的零件。,嵌件的安放,嵌件的安放要求位置正確、平穩(wěn),嵌件,常用嵌件有軸套、螺釘、螺帽、接線柱等等,大嵌件在模具裝上壓機后要先預熱,模壓過程,加料,加料的關鍵是加料量,定量的方法：,合理堆放塑料，粉料或粒料的堆放要做到中間高四周低，便于氣體排放。,容量法：方便但不很準,重量法：準確、麻煩,計件法：預壓錠料，計數(shù)放入,合模,凸模觸及塑料之后：減慢合模速度（利于排氣）,凸模觸及塑料之前：盡量加快合模速度（縮短周期，避免塑料過早固化）,加料后即可合模，合模時間一般從幾秒到幾十秒不等。,合模過程分為兩個部分：,合模后加壓至一定壓力，立即卸壓，凸模稍微抬起，連續(xù)次。,排氣,排除水分和揮發(fā)物變成的氣體及化學反應的副產(chǎn)物，以免影響塑件性能與表面質(zhì)量。,流動性好的塑料采用遲壓法，即從凸模與塑料接觸到壓模完全閉合的過程中停頓1530秒。,塑件帶有小型金屬嵌件則不采用排氣操作，以免移位或損壞。,方法：,目的：,在成型壓力與溫度下保持一定的時間，使交聯(lián)反應進行到要求的程度。,保壓與固化,欠熟,過熟,不足,過度,保壓時間長短受塑料類型、預熱情況、塑件形狀及壓縮程度的影響。,固化階段的要求：,固化程度,脫模,復雜塑件在壓力下冷卻至一定溫度后再脫模,塑件脫模方法：,模外手動推出,推出機構機自動推出,模壓后處理,用銅鏟或壓縮空氣清理，以免損模具外觀,模具清理,整形去應力,在整形模中冷卻,脫模后放入一定溫度的油池或烘箱中緩慢冷卻，或者進行退火處理,大型、厚壁件,對薄壁易變形件,檢查塑料質(zhì)量,預壓、預熱、干燥,稱料,清洗嵌件，嵌件預熱,清理壓模涂脫模劑,放嵌件,加料,合模加熱加壓,排氣加熱卸壓,固化保溫保壓,開模卸壓脫模,塑件整形,去應力處理,塑件送至下一工序,壓縮模塑工作循環(huán),修飾拋光,特殊處理,二次加工：防潮、美觀(電鍍、噴涂),去飛邊、毛刺、表面拋光,模壓壓力（成型壓力）,模壓溫度（成型溫度）,模壓時間,5、壓縮成形的工藝條件,要生產(chǎn)出高質(zhì)量塑件，除了合理的模具結構，還要正確選擇工藝條件。,指壓縮塑件時凸模對塑料熔體和固化時在分型面單位投影面積上的壓力（單位MPa）,成型壓力,施加成型壓力的目的：,使模具閉合，防止飛邊,克服塑料在成型過程中產(chǎn)生的各種頂模力,使粘流態(tài)物質(zhì)在一定壓力下固化,使塑料充滿型腔,A凸模與塑料接觸部分在分型面上的投影面積（mm）,計算公式：,p=,式中：,p成型壓力（MPa）,pb壓力機工作液壓缸壓力（MPa）,D壓力機主缸活塞直徑（m）,成型壓力與塑料種類、塑件結構、模具溫度等因素有關。,指壓縮時所需的模具溫度，對塑件質(zhì)量、模壓時間影響很大,成型溫度,熱固性塑料的模內(nèi)溫度高于模具溫度,硬化速度慢、周期長，硬化不足；塑件表面無光；物理、力學性能差,模具溫度,太高,樹脂、有機物分解；塑件外層先硬化,高,成型周期短，生產(chǎn)率提高,過低,指塑料在閉合模具中固化變硬所需的時間。與塑料品種、含水量、塑件形狀尺寸、成型溫度、壓縮模具結構、預壓預熱、成型壓力等因素有關。,模壓時間,塑件性能反而下降,模壓時間,短,硬化不足，外觀及力學性能差，易變形,過長,在保證塑件質(zhì)量的前提下，應力求縮短模壓時間。,10-1-2壓縮模及其分類,1、壓縮模的結構組成,型腔、加料腔、導向機構、側(cè)向分型抽芯機構、脫模機構、加熱系統(tǒng),（1）型腔部分直接成型塑件的部分（2）加料室在型腔之上設有一段容納塑料原料的加料室（3）加熱冷卻機構熱固性塑料壓縮成形需在高溫下進行，模具必須加熱。常電加熱方式。導向機構、脫模機構、側(cè)向分型抽芯機構等。,2、壓縮模的類型,（1）溢式壓縮模,又稱敞開式壓縮模,優(yōu)點：結構簡單，成本低塑件易取出，易排氣安放嵌件方便加料量無嚴格要求模具壽命長,結構特點：無加料腔凸模與凹模無配合部分有環(huán)形擠壓面b,適用范圍：,缺點：,小批量或試制、低精度和強度無嚴格要求的的扁平塑件。,合模太快時，塑料易溢出，浪費原料；合模太慢時，易造成非邊增厚；,水平狀的非邊難于去處，且影響塑件外觀；,不適用于壓制帶狀、片狀或纖維填料的塑料和薄壁或壁厚均勻性要求高的塑件。,2.不溢式壓縮模,又稱封閉式壓縮模,結構特點：,優(yōu)點：,加料腔是型腔向上的延續(xù)部分無擠壓面凸模與加料腔有小間隙的配合,塑件密度大、質(zhì)量高對塑料要求不嚴（以棉布、玻璃布或長纖維填料的塑料均可）塑件飛邊薄且呈垂直狀易于去除,缺點：,適用范圍：,模具必須設置推出機構；,加料量必須精確，高度尺寸難于保證；,凸模與加料腔內(nèi)壁有摩擦，易劃傷加料腔內(nèi)部，進而影響塑件外觀質(zhì)量，必須設推出機構；,一般為單型腔，生產(chǎn)效率低。,壓制形狀復雜，薄壁及深形塑件。,3.半溢式壓縮模,又稱半封閉式壓縮模,優(yōu)點：,結構特點：,不必嚴格控制加料量不會傷及凹模側(cè)壁塑件外形復雜時，凸模和加料腔的形狀可以簡化；,加料腔是型腔向上的擴大延續(xù)部分有擠壓面,適用范圍：,缺點：,不適用于壓制布片或纖維填料的塑料。,流動性較好的塑料和形狀較復雜的帶小嵌件的塑件。,10-1-3壓縮模加料室的設計計算,（1）塑件體積的計算簡單件用幾何方法計算，復雜件先分成若干