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(diǎn),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(guò)程,2.壓縮模塑特點(diǎn),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(shí)才完全閉合,壓力通過(guò)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(xì)、易斷嵌件及較多嵌件的塑件。,有利于成型流動(dòng)性較差的以纖維為填料的聚合物,生產(chǎn)周期長(zhǎng)、效率低。,操作簡(jiǎn)單，模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。,一模多腔,塑件收縮小、變形小、各向性能均勻、強(qiáng)度高。,可壓制較大平面塑件或一次壓制多個(gè)塑件,沒(méi)有澆注系統(tǒng)，料耗少,3、模壓設(shè)備,模壓設(shè)備作用,提供所需的壓力,開(kāi)模頂件,合模,某些情況下也傳遞壓縮過(guò)程中所需的熱量,模壓設(shè)備的種類,按傳動(dòng)方式分,機(jī)械式壓機(jī)：螺旋式壓力機(jī),液壓機(jī)：水壓機(jī)和油壓機(jī),液壓機(jī)按機(jī)身結(jié)構(gòu)分,框架式用于中小型壓機(jī),立柱式用于大中型壓機(jī),液壓機(jī)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(tái)。,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(jìn)行，應(yīng)選用適當(dāng)?shù)膲簷C(jī)，并校核模具與壓機(jī)的關(guān)系。,4、壓縮成形工藝過(guò)程,模壓前的準(zhǔn)備,模壓過(guò)程,模壓后處理,預(yù)熱和干燥,預(yù)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(yīng)力,修飾拋光,特殊處理,壓縮模塑工作循環(huán)圖,模壓前的準(zhǔn)備,預(yù)壓,采用預(yù)壓錠料的優(yōu)點(diǎn)：,加料快而準(zhǔn)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(yù)熱溫度，縮短預(yù)熱和固化時(shí)間。,錠料與塑件形狀類似，便于成型復(fù)雜或帶細(xì)小嵌件的塑件。,生產(chǎn)過(guò)程復(fù)雜，實(shí)際生產(chǎn)中一般不進(jìn)行預(yù)壓。,避免加料過(guò)程粉塵飛揚(yáng)，改善勞動(dòng)條件。,對(duì)壓塑粉的要求：,預(yù)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(rùn)滑劑,壓力：壓力范圍40200MPa,溫度：室溫或5090預(yù)壓,原則：錠料的密度達(dá)到塑件最大密度的80%,預(yù)熱和干燥,塑料成型前加熱的目的：,干燥,預(yù)熱,塑料成型前加熱的方法：,高頻加熱,紅外線預(yù)熱,烘箱預(yù)熱,熱板預(yù)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(dǎo)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(jī)后要先預(yù)熱,模壓過(guò)程,加料,加料的關(guān)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(zhǔn),重量法：準(zhǔn)確、麻煩,計(jì)件法：預(yù)壓錠料，計(jì)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(guò)早固化）,加料后即可合模，合模時(shí)間一般從幾秒到幾十秒不等。,合模過(guò)程分為兩個(gè)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(xué)反應(yīng)的副產(chǎn)物，以免影響塑件性能與表面質(zhì)量。,流動(dòng)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(guò)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(shí)間，使交聯(lián)反應(yīng)進(jìn)行到要求的程度。,保壓與固化,欠熟,過(guò)熟,不足,過(guò)度,保壓時(shí)間長(zhǎng)短受塑料類型、預(yù)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(fù)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(dòng)推出,推出機(jī)構(gòu)機(jī)自動(dòng)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(yīng)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(jìn)行退火處理,大型、厚壁件,對(duì)薄壁易變形件,檢查塑料質(zhì)量,預(yù)壓、預(yù)熱、干燥,稱料,清洗嵌件，嵌件預(yù)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(kāi)模卸壓脫模,塑件整形,去應(yīng)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(shí)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(jié)構(gòu)，還要正確選擇工藝條件。,指壓縮塑件時(shí)凸模對(duì)塑料熔體和固化時(shí)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(guò)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(jì)算公式：,p=,式中：,p成型壓力（MPa）,pb壓力機(jī)工作液壓缸壓力（MPa）,D壓力機(jī)主缸活塞直徑（m）,成型壓力與塑料種類、塑件結(jié)構(gòu)、模具溫度等因素有關(guān)。,指壓縮時(shí)所需的模具溫度，對(duì)塑件質(zhì)量、模壓時(shí)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(zhǎng)，硬化不足；塑件表面無(wú)光；物理、力學(xué)性能差,模具溫度,太高,樹(shù)脂、有機(jī)物分解；塑件外層先硬化,高,成型周期短，生產(chǎn)率提高,過(guò)低,指塑料在閉合模具中固化變硬所需的時(shí)間。與塑料品種、含水量、塑件形狀尺寸、成型溫度、壓縮模具結(jié)構(gòu)、預(yù)壓預(yù)熱、成型壓力等因素有關(guān)。,模壓時(shí)間,塑件性能反而下降,模壓時(shí)間,短,硬化不足，外觀及力學(xué)性能差，易變形,過(guò)長(zhǎng),在保證塑件質(zhì)量的前提下，應(yīng)力求縮短模壓時(shí)間。,10-1-2壓縮模及其分類,1、壓縮模的結(jié)構(gòu)組成,型腔、加料腔、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)、脫模機(jī)構(gòu)、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(shè)有一段容納塑料原料的加料室（3）加熱冷卻機(jī)構(gòu)熱固性塑料壓縮成形需在高溫下進(jìn)行，模具必須加熱。常電加熱方式。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、脫模機(jī)構(gòu)、側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)等。,2、壓縮模的類型,（1）溢式壓縮模,又稱敞開(kāi)式壓縮模,優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低塑件易取出，易排氣安放嵌件方便加料量無(wú)嚴(yán)格要求模具壽命長(zhǎng),結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：無(wú)加料腔凸模與凹模無(wú)配合部分有環(huán)形擠壓面b,適用范圍：,缺點(diǎn)：,小批量或試制、低精度和強(qiáng)度無(wú)嚴(yán)格要求的的扁平塑件。,合模太快時(shí)，塑料易溢出，浪費(fèi)原料；合模太慢時(shí)，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(jié)構(gòu)特點(diǎn)：,優(yōu)點(diǎn)：,加料腔是型腔向上的延續(xù)部分無(wú)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(duì)塑料要求不嚴(yán)（以棉布、玻璃布或長(zhǎng)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(diǎn)：,適用范圍：,模具必須設(shè)置推出機(jī)構(gòu)；,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(jìn)而影響塑件外觀質(zhì)量，必須設(shè)推出機(jī)構(gòu)；,一般為單型腔，生產(chǎn)效率低。,壓制形狀復(fù)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(diǎn)：,結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：,不必嚴(yán)格控制加料量不會(huì)傷及凹模側(cè)壁塑件外形復(fù)雜時(shí)，凸模和加料腔的形狀可以簡(jiǎn)化；,加料腔是型腔向上的擴(kuò)大延續(xù)部分有擠壓面,適用范圍：,缺點(diǎn)：,不適用于壓制布片或纖維填料的塑料。,流動(dòng)性較好的塑料和形狀較復(fù)雜的帶小嵌件的塑件。,10-1-3壓縮模加料室的設(shè)計(jì)計(jì)算,（1）塑件體積的計(jì)算簡(jiǎn)單件用幾何方法計(jì)算，復(fù)雜件先分成若干