材料受迫成形工藝技術(shù)

1、紹興文理學(xué)院 先進(jìn)制造技術(shù) 快速原型制造技術(shù) 班級 機(jī)自12 2 學(xué)號 12143202學(xué)生 陳宗耀 指導(dǎo)老師 董雁 材料受迫成形工藝技術(shù)摘要：制造加工工藝實質(zhì)上就是一種材料成形工藝。材料成形大體分為如下三種類型：1.受迫成形:它是利用材料的可成形性，在特定的邊界和外力約束條件下的成形方法。2去除成形:是將一部分材料有序地從基體中分離出去的成形方法。3.堆積成形:是運(yùn)用合并與連接等手段，將材料有序地合并堆積起來的成形方法。一、精密潔凈鑄造工藝技術(shù) 1.1精確鑄造成形技術(shù)1.1.1自硬砂精確砂型鑄造在通常的鑄造生產(chǎn)中，主要采用粘土砂造型，其鑄件質(zhì)量差、生產(chǎn)效率低、勞動強(qiáng)度大、環(huán)境污染嚴(yán)重。隨著對

2、鑄件的尺寸精度、表面質(zhì)量要求的提高，以自硬樹脂砂造型、造芯工藝得到普遍的使用。自硬樹脂砂具有高強(qiáng)度、高精度、高潰散性和低的造型造芯勞動強(qiáng)度，是一種適合各種復(fù)雜中、小型鑄件型芯制作的高效工藝。近年來采用冷芯盒樹脂砂芯發(fā)展起來的“精確砂芯造型”技術(shù)，可以生產(chǎn)壁厚僅有2.5mm的缸體、缸蓋、排氣歧管等復(fù)雜鑄件。1.1.2高緊實砂型鑄造鑄型的高緊實率是當(dāng)代造型機(jī)的發(fā)展方向，高緊實率及其均勻性可提高鑄型強(qiáng)度、剛度、硬度和精度，可減少金屬液澆注和凝固時型壁的移動，提高工藝的出品率，降低金屬消耗，減少缺陷和廢品。高緊實率鑄型的獲得，可通過真空吸, 砂、氣流吹砂、氣動壓實、液動擠壓和氣沖等工藝手段。由于緊實度

3、提高，鑄件的精度、表面粗糙度可提高23級，適用于大批量鑄件的生產(chǎn)。1.1.3消失模鑄造消失模鑄造（又稱實型鑄造）是將與鑄件尺寸形狀相似的石蠟或泡沫模型粘結(jié)組合成模型簇，刷涂耐火涂料并烘干后，埋在干石英砂中振動造型，在負(fù)壓下澆注，使模型氣化，液體金屬占據(jù)模型位置，凝固冷卻后形成鑄件的新型鑄造方法。消失模鑄造是一種近無余量、精確成型的新工藝,該工藝無需取模、無分型面、無砂芯,因而鑄件沒有飛邊、毛刺和拔模斜度,并減少了由于型芯組合而造成的尺寸誤差。鑄件表面粗糙度可達(dá)Ra3.2至12.5m；鑄件尺寸精度可達(dá)CT7至9；加工余量最多為1.5至2mm，可大大減少機(jī)械加工的費用，和傳統(tǒng)砂型鑄造方法相比，可以

4、減少40%至50%的機(jī)械加工間。1.1.4特種鑄造技術(shù)特種制造技術(shù)包括壓力鑄造、低壓鑄造、熔模鑄造、真空鑄造、擠壓鑄造等1.2清潔（綠色）鑄造技術(shù)1.2.1清潔制造技術(shù)日趨嚴(yán)格的環(huán)境與資源的約束，清潔鑄造已成為21世紀(jì)鑄造生產(chǎn)的重要特征。清潔鑄造技術(shù)的主要內(nèi)容有：(1)采用潔凈的能源，如以鑄造焦代替冶金焦；以少粉塵、少熔渣的感應(yīng)電爐熔化代替沖天爐熔化，以減輕在熔煉過程對空氣的污染；(2)采用無砂和少砂的特種鑄造工藝，如壓力鑄造、金屬型鑄造、金屬型覆砂鑄造、擠壓鑄造等，改善操作者工作環(huán)境；(3)研究并推廣使用清潔無毒的工藝材料，如研究使用無毒無味的變質(zhì)劑、精煉劑、粘結(jié)劑，用用濕型砂無毒無污染粉料

5、光潔劑代替煤粉等；(4)采用高潰散性型砂工藝，如樹脂砂、”改性酯硬化水玻璃砂工藝；(5)研究開發(fā)多種廢棄物的再生和綜合利用技術(shù)，如鑄造舊砂的再生回收技術(shù)渣的處理和綜合利用技術(shù)；(6)研制開發(fā)鑄造機(jī)器人或機(jī)械手，以代替工人在惡劣條件下工作。1.2.2綠色制造技術(shù)綠色制造技術(shù)是指在保證產(chǎn)品的功能、質(zhì)量、成本的前提下，綜合考慮環(huán)境影響和資源效率的現(xiàn)代制造模式。它使產(chǎn)品從設(shè)計、制造、使用到報廢整個產(chǎn)品生命周期中不產(chǎn)生環(huán)境污染或環(huán)境污染最小化，符合環(huán)境保護(hù)要求，對生態(tài)環(huán)境無害或危害極少，節(jié)約資源和能源，使資源利用率最高，能源消耗最低。綠色制造模式是一個閉環(huán)系統(tǒng)，也是一種低熵的生產(chǎn)制造模式，即原料工業(yè)生產(chǎn)

6、產(chǎn)品使用報廢二次原料資源，從設(shè)計、制造、使用一直到產(chǎn)品報廢回收整個壽命周期對環(huán)境影響最小，資源效率最高，也就是說要在產(chǎn)品整個生命周期內(nèi)，以系統(tǒng)集成的觀點考慮產(chǎn)品環(huán)境屬性，改變了原來末端處理的環(huán)境保護(hù)辦法，對環(huán)境保護(hù)從源頭抓起，并考慮產(chǎn)品的基本屬性，使產(chǎn)品在滿足環(huán)境目標(biāo)要求的同時，保證產(chǎn)品應(yīng)有的基本性能、使用壽命、質(zhì)量等。二、精確高效塑性成形工藝技術(shù)2.1精密模鍛工藝技術(shù)精密模鍛是在模鍛設(shè)備上鍛造出鍛件形狀復(fù)雜、精度高的模鍛工藝。目前，較為流行一種冷溫模鍛成形技術(shù)。所謂冷溫模鍛，是指金屬材料在室溫或再結(jié)晶溫度以下的塑性成形工藝，又稱冷擠壓成形。它是一種凈成形或近凈成形的加工技術(shù)。冷擠壓成形時所需

7、作用力較大。在選擇冷擠壓設(shè)備時，除應(yīng)考慮擠壓金屬所產(chǎn)生的熱效應(yīng)之外，還要考慮壓力機(jī)應(yīng)有足夠的剛度和導(dǎo)向精度，以及可靠的防超載裝置。2.2超塑性成形工藝 2.2.1超塑性成形工藝的定義與特點超塑性是指材料在一定的內(nèi)部組織條件(如晶粒形狀及尺寸、相變等)和外部環(huán)境條件(如溫度、應(yīng)變速率等)下，呈現(xiàn)出異常低的流變抗力、異常高的伸長率現(xiàn)象。將伸長率超過100的材料稱之為超塑性材料。 金屬的超塑性主要有兩種類型：1)細(xì)晶超塑性，又稱組織超塑性或恒溫超塑性，其超塑性產(chǎn)生的內(nèi)在條件是具有均勻、穩(wěn)定的等軸細(xì)晶組織；外在條件是每種超塑性材料應(yīng)在特定的溫度及速率下變形，要比普通金屬應(yīng)變速率至少低一個數(shù)量級；2)相

8、變超塑性，又稱環(huán)境超塑性，是指在材料相變點上下進(jìn)行溫度變化循環(huán)的同時對試樣加載，經(jīng)多次循環(huán)試樣得到積累的大變形。目前研究和應(yīng)用較多的是細(xì)晶超塑性。 超塑性成形工藝包括超塑性等溫模鍛、擠壓、氣壓成形、真空成形、模壓成形等。對于薄板的超塑性成形加工，氣壓成形應(yīng)用最多。在這種超塑性成形工藝下，零件的內(nèi)表面尺寸精度高，形狀準(zhǔn)確，模具容易加工。2.2.2超塑性成形工藝的特點1）一次成形各種復(fù)雜零件2）成形零件性能穩(wěn)定3）變形抗力小4）流動應(yīng)力對應(yīng)邊速率的變化敏感5）制件質(zhì)量高2.2.3超塑性成形工藝及應(yīng)用由于金屬在超塑性狀態(tài)下具有極好的成形性和極小的流動應(yīng)力，所以超塑性成形工藝己越來越多地用于工業(yè)生產(chǎn)。

9、如飛機(jī)上的形狀夏雜的欽合金部件，原來需用幾十個零件組成，改用超塑性成形后，可一次整體成形，以代替原來的組合件，大大減輕了構(gòu)件重量，節(jié)約了工時。對零件形狀和尺寸精度要求較高零件。超塑性還用于制作工藝品。2.3.精密沖裁工藝技術(shù) 2.3.1精密沖裁工藝介紹精密沖裁簡稱精沖是一種先進(jìn)制造技術(shù)，在一定條件下可取代切削加工，具有優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、面廣的特點，適合于組織自動化生產(chǎn)。優(yōu)質(zhì): 精沖件的尺寸公差可達(dá)IT7IT8級；剪切面粗糙度可達(dá)Ra1.6-0.4m，相當(dāng)于磨削加工。高效: 和切削加工相比精沖一般可提高工效10倍左右，精沖片齒輪可提高工效20倍左右、風(fēng)輪可提崗工效40多倍。低耗: 節(jié)約大量切削機(jī)

10、床和切削加工所需電能，精沖后表面加工硬化有時可以取消后續(xù)淬火節(jié)約大量電能。面廣: 許多鑄、鍛毛坯切削加工件以及切削加工后用鉚、焊聯(lián)接在一起的組合件，均有可能用精沖工藝或精沖復(fù)合工藝生產(chǎn)己廣泛用于汽車、摩托車、起重機(jī)械、紡織機(jī)械、農(nóng)用機(jī)械、計算機(jī)、電器開關(guān)、家用電器、儀器儀表、航空器等制造部門，一輛轎車就有80多種100多個精沖件。2.3.2精沖工藝過程 精密沖裁和普通沖裁從形式上看都是分離工序，但就其工藝過程的特征及制定工藝時的出發(fā)點相指導(dǎo)思想來說都是截然不同的。普通沖裁系通過合理間隙的選取，使材料在凸、凹模刃口處的裂紋重合，稱之為“控制撕裂”。精沖過程中工件和條料最后分離兩始終保持為個整體，

11、材料自始至終是塑性變形過程。精沖技術(shù)中無論是工藝的力能參數(shù)、模具的幾何參數(shù)，材料的性能和球化處理以反工藝潤滑劑等等。為防止材料在精沖完成前產(chǎn)生撕裂，保證塑性變形的進(jìn)行，應(yīng)采取以下措施：1) 沖戰(zhàn)前V形環(huán)壓邊圈壓住材料防止剪切變形區(qū)以外的材料在剪切過程中隨凸模流動；2) 壓邊圈和反壓板的夾待作用，再結(jié)合凸、凹模的小間隙位材料在沖裁過程守始終保持和沖裁方向垂直，避免彎曲翹起而在、變形區(qū)產(chǎn)生拉應(yīng)力，從而構(gòu)成塑性剪切的條件；3) 必要時將凹?；蛲鼓Ｈ锌诘挂詧A角，以便減少刃口處的應(yīng)力集中，避免或者延緩裂紋的產(chǎn)生，改善變形區(qū)的應(yīng)力狀態(tài)；4) 利用壓邊力和反壓力提高變形區(qū)材料的球形壓應(yīng)力張量即靜水壓，提高材

12、料的塑性；5) 材料預(yù)先進(jìn)行球化處理，或采用專門適于精沖的特種材料；6) 采用適于不同材料的工藝潤滑劑。2.3.3精沖必須具備的基本條件為了更好的完成精沖工藝，必須具備如下基本條件：1）精確的模具 精沖模的沖裁間隙小，有V形環(huán)壓邊圈和反壓板剛性和導(dǎo)向性好。2）符合要求的材料 大約95的精沖件都是鋼件。精沖的大約最大厚度是一個范圍，它和材料的組織、工件的技術(shù)要求有關(guān)，鋼材以球化完全，彌散良好，分布均勻的細(xì)球狀碳化物組織為最佳。除鉛黃銅外，多數(shù)非鐵金屬和合金均可以精沖。3）高性能的潤滑劑 精沖過程中金屬材料在三向受壓的條件下進(jìn)行塑性剪切，模具刀口承受瞬時高溫高壓。在這種條件下新生的剪切面和模具工作

13、表面之間會發(fā)生強(qiáng)烈的干摩擦、容易引起“焊合”和附著磨損，必須采用潤滑別，形成一種耐壓耐溫的堅韌潤滑薄膜附著在金屬表面上，將新生的剪切面和模具工作表面隔開，借以改善材料與模具間的潤滑條件減少摩擦，散發(fā)熱量從而達(dá)到提高模具壽命改善剪切面質(zhì)量的目的。4）高精度的設(shè)備 精沖壓力機(jī)是為完成桔沖工藝的專用壓力機(jī)，它能同時提供沖裁力、壓邊力和反壓力，滑塊有很高的導(dǎo)向精度利剛度，滑塊行程速度的變化滿足快速閉合、慢速沖裁和快速回程的要求，沖裁速度可以調(diào)節(jié)，有可靠的模具保護(hù)裝置及其他自動檢測和安全裝置，實現(xiàn)單機(jī)自動生產(chǎn)。三、粉末鍛造成形工藝3.1粉末鍛造成形技術(shù)原理粉末鍛造是將傳統(tǒng)的粉末冶金和精密鍛造相結(jié)合發(fā)展起

14、來的一種少無切削的近凈成形加工工藝。 與傳統(tǒng)鍛造不同。傳統(tǒng)鍛造工藝在帶飛邊槽的開式鍛模中經(jīng)多次鍛打成形鍛件,利用飛邊槽容納鍛造過程中溢出的余料,同時也產(chǎn)生了原材料浪費、鍛模拔模斜度較大、鍛件表面精度差等缺點。粉末鍛造以粉末為原料,采用粉末冶金方法先制取一定形狀和尺寸的多孔預(yù)成形坯,簡稱預(yù)型件,經(jīng)過在保護(hù)氣氛下燒結(jié)和加熱到熱加工溫度,為節(jié)省能耗,有時將燒結(jié)和鍛前加熱結(jié)合為一個工序,很快轉(zhuǎn)移到閉式鍛模中一次鍛壓成形與致密材料不同,含有孔隙的粉末燒結(jié)材料在發(fā)生塑性變形的同時伴隨著體積壓縮致密化,僅質(zhì) 量保持不變。燒結(jié)體的鍛造過程包括燒結(jié)體的鐓粗和鍛件充滿型腔后的復(fù)壓兩個過程。燒結(jié)體在鐓粗過程中發(fā)生宏

15、觀塑性變形,金屬橫向流動,近圓形孔洞在剪切流動應(yīng)力和靜水壓應(yīng)力共同作用下沿金屬流動方向拉長、壓扁,孔洞表面的氧化膜和夾雜物被破壞。鍛件充滿型腔后的復(fù)壓過程又將殘留的少量細(xì)小孔洞進(jìn)一步壓合,使粉末鍛件達(dá)到與鑄鍛鋼材相當(dāng)?shù)淖罴阎旅苄Ч?.2粉末鍛造成形工藝過程粉末鍛造成形的工藝過程可歸納為：文墨只去模壓成型型坯燒結(jié)鍛前加熱鍛造后續(xù)處理3.2.1粉末制取粉末原材料對粉末冶金鍛件性能有很大影響，應(yīng)根據(jù)粉末冶金鍛件的用途合理選用粉末原材料，并要求粉末材料成分均勻、流動性好、雜質(zhì)少。此外，還要對粉末材料進(jìn)行還原、磁選，篩分處理等。3.2.2模壓成型將松散的粉末置于封閉的模具型腔內(nèi)加壓，使之成為具有一定形狀

16、、尺寸、密度與強(qiáng)度的型坯，以便進(jìn)行燒結(jié)。3.2.3型坯燒結(jié)高溫?zé)Y(jié)的目的是為了進(jìn)一步提高型坯的強(qiáng)度與密度。將型坯按一定的規(guī)范加熱到規(guī)定溫度并保溫一段時間，使型坯獲得一定物理與力學(xué)性能。燒結(jié)溫度一般控制在基體金屬熔點的70%80%范圍內(nèi)。燒結(jié)過程應(yīng)在保護(hù)氣氛下，以防止型坯的氧化和脫碳。3.2.4鍛前加熱為了防止型坯的氧化和脫碳，鍛前加熱也要有惰性氣體保護(hù)。加熱時間應(yīng)該以熱透為準(zhǔn)，已達(dá)到加熱溫度后應(yīng)立即進(jìn)行鍛造。3.2.5鍛造鍛造的主要工藝參數(shù)為鍛造溫度、鍛造壓力和保溫時間。鍛造溫度高有利于改善型坯的塑性，改變變形抗力。若溫度過高，燒結(jié)體中的含碳量難以控制，模具也容易產(chǎn)生熱疲勞；若鍛造溫度過低，燒

17、結(jié)體的塑性不足，變形抗力大，致密效果差。3.2.6后續(xù)處理粉末鍛造成形后可進(jìn)行退火、調(diào)質(zhì)、表面滲碳淬火等熱處理或時效處理，以消除鍛件內(nèi)部應(yīng)力，提高鍛件的塑性和韌性。3.3粉末鍛造成形工藝特點3.3.1材料利用率高粉末鍛造保持了粉末冶金近凈成形的優(yōu)點,預(yù)形件對粉末原料的利用率可達(dá)100%,即不留加工余量或敷料,再經(jīng)無飛邊、無余量的精密閉模鍛造,鍛件的材料利用率可達(dá)95%以上。 3.3.2力學(xué)性能高燒結(jié)后的預(yù)形件一次鍛壓后相對密度可達(dá)98%以上,有效消除了孔隙的不利影響,且鍛件內(nèi)部組織均勻、晶粒細(xì)小、各向同性,具有與鍛鋼相當(dāng)甚至超過傳統(tǒng)鍛鋼的性能。3.3.3鍛件精度高,機(jī)械加工量少 經(jīng)定量裝粉壓制

18、成形的預(yù)形件在精密閉模中鍛造,質(zhì)量控制準(zhǔn)確。鍛造時加熱溫度較低,并在防氧化的保護(hù)氣氛中進(jìn)行,沒有氧化皮,可獲得尺寸精度高且表面粗糙度低的鍛件 高的尺寸精度可有效減少鍛件的機(jī)械加工量,例如采用粉末鍛造工藝生產(chǎn)的某型號發(fā)動機(jī)連桿其機(jī)械加工量從原鍛鋼連桿的220g下降到93g,僅占成品連桿質(zhì)量的13%。3.3.4鍛造模具和切削刀具壽命高 粉末鍛造溫度低、無氧化皮,模具表面磨損少,且鍛造單位壓力遠(yuǎn)低于普通模鍛。與普通模鍛相比,其模具壽命可提高1020倍以上。另外,在粉末原料中加入切削添加劑可有效改善粉末鍛件的切削加工性能,刀具壽命可比傳統(tǒng)鍛鋼件提高24倍。3.3.5生產(chǎn)工序少、效率高、成本低 目前普通

19、模鍛工藝基本是先將加熱后的毛坯進(jìn)行多道輥鍛制壞,又在壓力機(jī)上進(jìn)行預(yù)鍛及終鍛,然后再進(jìn)行切邊、沖孔、校正等多道工序,而粉末鍛造采用一次鍛造成形,省去了輥鍛制坯、預(yù)鍛、切邊、沖孔等工序,生產(chǎn)效率大幅提高,可達(dá)1215件/min。粉末鍛造相比傳統(tǒng)鍛造工藝減少了多道工序,廠房面積、設(shè)備和勞動力投資少。有效降低了單件粉末鍛件的成本。且粉末鍛造高效、節(jié)材、延長刀具、模具壽命和減少機(jī)械加工量等工藝優(yōu)勢也起到了降低成本的作用。粉末鍛造連桿的實際生產(chǎn)成本比鍛鋼連桿中成本較低的C70室溫裂解連桿還要低8%15%。3.4粉末鍛造成形工藝的前景粉末鍛造是粉末冶金和精密鍛造相結(jié)合的高效率、低成本技術(shù),在制備復(fù)雜形狀的高

20、性能零件方面顯示出了廣闊的應(yīng)用前景。國外在粉末鍛造新工藝、新材料和新產(chǎn)品開發(fā)方面已取得了顯著成果。在國外繼續(xù)發(fā)展粉末鍛造的同時,我國在這方面的研發(fā)工作相對滯后,重要的原因是未能有效組織研究院所、高等院校和粉末冶金及汽車企業(yè)的團(tuán)結(jié)合作,缺乏特色的研究工作。近年來,國內(nèi)粉末冶金基礎(chǔ)工業(yè)和制粉技術(shù)已有了很大發(fā)展,為發(fā)展我國的粉末鍛造技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。為了發(fā)展粉鍛事業(yè),建議形成粉鍛產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,并深入開展以下三個方面的研究:(1)建立具有高疲勞性能的適用于粉鍛材料的合金體系;(2)開展粉末燒結(jié)體塑性變形理論研究,建立統(tǒng)一的適合不同粉末燒結(jié)材料和加工工藝的指導(dǎo)理論;四、高分子材料注射成形在21世紀(jì)已經(jīng)到來的今

21、天，高分子材料已經(jīng)成為支持人類文明社會發(fā)展的科學(xué)進(jìn)步的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。眾所周知，高分子材料技術(shù)是以合成技術(shù)、改性技術(shù)、形體設(shè)計技術(shù)、成型加工技術(shù)、應(yīng)用技術(shù)和回收再利用技術(shù)為基礎(chǔ)的綜合技術(shù)，但由于高分子材料是為了制造各種制品而存在的，因此從應(yīng)用的角度來講，以對其進(jìn)行形狀賦予為主要目的的成型加工技術(shù)有著重要的意義。高分子材料的主要成型方法有擠出成型、注射成型、吹塑成型、壓延成型、壓制成型等等，其中注射成型因可以生產(chǎn)和制造形狀較為復(fù)雜的制品，在高分子材料的成型加工方法中一直占有極其重要的位置。4.1氣體輔助成形氣體輔助成形法的要點是在樹脂充填(不完全充填)完成后，利用型腔內(nèi)樹脂冷卻前的時間差，將具有一

22、定壓力的惰性氣體迅速地注入成型品內(nèi)部，此時氣體可在成品壁較厚的部分形成空腔，這樣即能使成品壁厚變得均勻，防止產(chǎn)生表面縮痕或收縮翹曲，使制品表面平整光滑。 氣體輔助成形法近年來發(fā)展較快，國外很多公司為了進(jìn)行專利回避，相繼開發(fā)了具有不同特征的新方法，如日本旭化成公司的AGI法(Asahi Gas Iniection)、三菱工程塑料公司的CINPRES法(Controlled Internal Pressure)及出光石油化學(xué)公司的GIM法(Gas Injection Molding)等等，但各方法原理完全相同，如AGI法是將惰性氣體(一般為N2)噴嘴設(shè)在注射機(jī)料口噴嘴內(nèi)部，而CINPRES法是將惰

23、性氣體噴嘴設(shè)置在模具上，且可以是1個也可以是幾個。4.2注射壓縮成型法注射壓縮成型法技術(shù)由日本三菱重工業(yè)、名古屋機(jī)械制作所、出光石油化學(xué)等公司相繼開發(fā)成功。有整體壓縮法和部分壓縮法之分。整體壓縮法成型是首先在保持模具一定開度的狀態(tài)下合模，將樹脂充填(不完全充填)進(jìn)去，而后利用油缸壓縮使模具的動模移動至完全合模的情況下充填樹脂(不完全充填)，壓縮不是靠整個動模移動，而是靠動模板上制品賦形面部分(可以是全體也可以是一部分)的移動而實現(xiàn)的。注射壓縮成型法的優(yōu)點是可以采用較低的注射壓力成型薄形制品或需較大成型壓力的制品，一般適用流動性較差且薄壁的制品，如高分子量PC或纖維填充工程塑料等。4.3模具滑合

24、成型法模具滑合成型法由日本制鋼所開發(fā)有DSI-2M法和MDSI法之分，DSI-2M法主要用于中空制品制造，而M-DSI主要用于不同樹脂的復(fù)合體制造，其原理完全相同。如使用DSI-2M法時，首先將中空制品一分為二，兩部分分別注射，然后將兩部分陰模(半成品仍在模具中)滑移至對合位置，在制品兩部分結(jié)合縫再注人樹脂(2次注射)，最后得到完整的中空成型制品。和吹塑品相比，該法制品具有表面精度好、尺寸精度高、壁厚均勻且設(shè)計自由度高(如L型)等優(yōu)點。 在制造形狀復(fù)雜的中空制品時，模具滑合成型法和傳統(tǒng)的二次熔接法(如超聲波熔接)相比，其優(yōu)點是：a不需要將半成品從模具中取出，因而可以避免半成品在模具外冷卻引起的

25、制品形狀精度下降問題；b可以避免二次熔接法因產(chǎn)生局部應(yīng)力而引起的熔接強(qiáng)度降低問題。但為了提高制品的熔接強(qiáng)度，模具滑合成型法也應(yīng)根據(jù)制品的要求，采取不同的接合形狀。如凹口對接：適用于對接合強(qiáng)度要求不高，但對外觀形狀要求較高的制品；嵌入對接：適用于即對接合強(qiáng)度要求較高，又對外觀形狀要求較高的制品；交織對接：適用對熔接性較差的塑料制品；封合對接：適用于即要求接合強(qiáng)度較高，又要求密封性較高的制品，如制造壓力容器時一般需采用該方法。此外，日本制鋼所還開發(fā)其他12種接合形狀，并對其適用性進(jìn)行了較為詳細(xì)的評價?？梢娫谀＞呋铣尚头ㄖ薪雍闲螤畹脑O(shè)計是至關(guān)重要的。4.4剪切場控制取向成型法剪切場控制取向成型法技

26、術(shù)由英國Brunell大學(xué)開發(fā)，通常用于玻纖或碳纖維將不可避免地在垂直于流動方向上取向(和熔接痕方向平行)，最終造成制品強(qiáng)度的降低。它在模具上開設(shè)兩個主流道，從注射噴嘴射出的熔融樹脂將分別沿這兩個主流道充滿型腔，同時利用剪切場控制取向成型法裝置將兩個液壓油缸的活塞分別設(shè)于主流道上，當(dāng)熔融樹脂充滿型腔后，兩活塞將一進(jìn)一退反復(fù)振蕩，此時熔接痕部位的玻纖或碳纖維將被迫沿著剪切力場方向取向，該技術(shù)不僅可提高熔接痕中度，也可消除制品內(nèi)部的縮孔或表面的縮痕。 由于纖維增強(qiáng)是制備高強(qiáng)度制品的重要方法，因此有關(guān)利用剪切場控制纖維取向的注射成型新技術(shù)較多，除剪切場控制取向成型法外，較典型的有：由德國Klockn

27、er Ferromatik Desma公司開發(fā)的推拉法(Push-Pull)，該法和剪切場控制取向成型法原理相同，主要區(qū)別是用兩個注射機(jī)螺桿代替活塞進(jìn)行反復(fù)振蕩；日本寶理公司開發(fā)的層間正交法(Cross Layer Moldint)是在澆口垂直方向上設(shè)置兩個加壓桿或加壓板，使制品芯部處于熔融狀態(tài)的樹脂再次取向，最終使處于制品表面層的纖維和處于芯層的纖維方向垂直，可以減少纖維增強(qiáng)制品力學(xué)性能下的各向異性。4.5硬化PC薄片表面鑲嵌成型法硬化PC薄片表面鑲嵌成型法由三菱工程塑料公司開發(fā)，主要利用表面硬化或硬化并彩印的PC薄片進(jìn)行表面鑲嵌成型。其概要是行將沖切好的PC薄片裝在模具上，然后合模并在所定的條件下注射成型，既可以得到單面鑲嵌，也可以得到雙面鑲嵌硬化PC薄片的制品。該方法克服了對制品進(jìn)行表面硬化處理難度大、效率低的缺點，可以先在平面狀的PC薄片上進(jìn)行涂裝和硬化處理，再將其按所需形狀沖切后鑲八模具，而后靠注射樹脂的壓力和溫度得到曲面狀的制品，適用于汽車或各種家電、OA(電腦辦公用品)制品的銘板等。 采用硬化PC薄片表面鑲嵌成型法時，中間的樹脂層可以使用PC，也可以使用PS、AS、MS、PMMA等透明材料或ABS等不透明材料。為了使PC薄片和中間樹脂層之間有較好接合強(qiáng)度，一般要在接合面上事先涂有特殊的粘合層；為了使PC薄