塑料成型工程技術(shù)李洪飛04塑料成型工程技術(shù)

1、第四章第四章 壓壓 縮縮 模模 塑塑 4.1 4.1 4.2 4.2 模塑用的設(shè)備模塑用的設(shè)備4.7 4.7 冷壓燒結(jié)成型冷壓燒結(jié)成型 機械強度，尺寸穩(wěn)定性，及耐高溫性能最好的 熱固性塑料模壓成型（壓塑模塑）熱固性塑料模壓成型（壓塑模塑） 模壓成型模壓成型 橡膠的模壓成型（模型硫化）橡膠的模壓成型（模型硫化） 壓縮成型壓縮成型 增強復(fù)合材料的模壓成型增強復(fù)合材料的模壓成型 層壓成型層壓成型 復(fù)合材料的高壓層壓成型復(fù)合材料的高壓層壓成型 （不用模具）（不用模具） 復(fù)合材料低壓成型（接觸成型）復(fù)合材料低壓成型（接觸成型）模壓成型工藝過程示意圖主要用來制造熱固性塑料和一些流動性較差主要用來制造熱固性

2、塑料和一些流動性較差的或熔體粘度較大的熱塑性塑料。的或熔體粘度較大的熱塑性塑料。 使用的設(shè)備（用液壓機）及模具結(jié)構(gòu)要求比較使用的設(shè)備（用液壓機）及模具結(jié)構(gòu)要求比較簡單，對成型壓力要求比較低；簡單，對成型壓力要求比較低； 壓縮模沒有澆注系統(tǒng)和復(fù)雜的頂出系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)壓縮模沒有澆注系統(tǒng)和復(fù)雜的頂出系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)比較簡單；比較簡單； 塑件的收縮率?。蝗∠蚪M織少，取向程度低，塑件的收縮率??；取向組織少，取向程度低，性能比較均勻；性能比較均勻； 壓力損失小，可以生產(chǎn)一些流動性差，難以用壓力損失小，可以生產(chǎn)一些流動性差，難以用注射方法成型的，面積大，厚度小的扁平塑件。注射方法成型的，面積大，厚度小的扁平塑件。 成

3、型周期長、勞動強度大、生產(chǎn)環(huán)境差、生成型周期長、勞動強度大、生產(chǎn)環(huán)境差、生產(chǎn)操作多用手工而不易實現(xiàn)自動化；產(chǎn)操作多用手工而不易實現(xiàn)自動化； 塑件經(jīng)常帶有溢料飛邊，高度方向的尺寸精塑件經(jīng)常帶有溢料飛邊，高度方向的尺寸精度不易控制，度不易控制，；厚度相差太大和帶有深孔，形狀復(fù)雜的制品厚度相差太大和帶有深孔，形狀復(fù)雜的制品難于成型；模具內(nèi)裝有細長成型桿或細薄嵌件難于成型；模具內(nèi)裝有細長成型桿或細薄嵌件是，成型時容易壓彎變形，故這類制品不宜采是，成型時容易壓彎變形，故這類制品不宜采用壓縮成型。用壓縮成型。模具直接受高溫高壓的聯(lián)合作用，易磨損，模具直接受高溫高壓的聯(lián)合作用，易磨損，使用壽命較短。使用壽命

4、較短。2021-10-2115161718 上動式液壓機上動式液壓機1.柱塞柱塞 2壓桶壓桶 3.液壓管液壓管線線 4.固定墊板固定墊板 5.活動墊活動墊板板 6.絕熱層絕熱層 7.上壓板上壓板 8.拉桿拉桿 9下壓板下壓板 10機座機座 下動式液壓機下動式液壓機1.固定墊板固定墊板 2絕熱層絕熱層 3.上模板上模板 4.拉桿拉桿5.柱塞柱塞 6.壓桶壓桶7.行程調(diào)行程調(diào)節(jié)套節(jié)套 8.下模板下模板9活動墊板活動墊板10機機座座11.液壓管線液壓管線1921溢式塑模示意圖溢式塑模示意圖 1 1一上模板一上模板 2 2一組合式陽模一組合式陽模 3 3一導(dǎo)向柱一導(dǎo)向柱 4 4一陰模一陰模 5 5一氣

5、口一氣口 6 6一下模板一下模板 7 7一推頂桿一推頂桿 8 8一制品一制品 9 9一溢料縫一溢料縫 23不溢式塑模示意圖不溢式塑模示意圖 1 1一陽模一陽模2 2一陰模一陰模3 3一制品一制品4 4一脫模桿一脫模桿 5 5一定位下模板一定位下模板 不溢式模具結(jié)構(gòu)：不溢式模具結(jié)構(gòu)：25 適合流動性較差的物料和深度較大的制品，適合流動性較差的物料和深度較大的制品， c.c.成型時，不利于排氣。成型時，不利于排氣。半溢式模具兼具以上兩種特點。半溢式模具兼具以上兩種特點。 272830流動性對成型的影響：流動性對成型的影響： 流動性過大流動性過大 溢料過多，填充不密實，溢料過多，填充不密實，塑件組織

6、疏松，樹脂與填料混合不均，易粘塑件組織疏松，樹脂與填料混合不均，易粘模，脫模和清理困難及早硬化等缺陷；模，脫模和清理困難及早硬化等缺陷； 流動性過小流動性過小 則填充不足，不易成型，則填充不足，不易成型，成型壓力增大。成型壓力增大。 一般樹脂分子量小，填料顆粒細且呈一般樹脂分子量小，填料顆粒細且呈球狀，水、增塑劑、潤滑劑含量高的，流動性大；球狀，水、增塑劑、潤滑劑含量高的，流動性大； 模具成型表面光滑、型腔形狀簡單，模具成型表面光滑、型腔形狀簡單，有利于改善流動性。有利于改善流動性。 采用預(yù)壓錠及預(yù)熱，提高成型壓力，采用預(yù)壓錠及預(yù)熱，提高成型壓力，提高成型溫度（在低于塑料硬化溫度的條件下）等提

7、高成型溫度（在低于塑料硬化溫度的條件下）等都能提高塑料的流動性。都能提高塑料的流動性。（加料的關(guān)鍵是加料的關(guān)鍵是定量的方法：定量的方法：合理堆放塑料，粉料或粒料的堆放要做合理堆放塑料，粉料或粒料的堆放要做到中間高四周低，便于氣體排放。到中間高四周低，便于氣體排放。方便但不很準方便但不很準準確、麻煩準確、麻煩預(yù)壓錠料，計數(shù)放入預(yù)壓錠料，計數(shù)放入 復(fù)雜塑件在壓力下冷卻至一定溫度后復(fù)雜塑件在壓力下冷卻至一定溫度后再脫模；帶有嵌件的塑件應(yīng)先使用專用工再脫模；帶有嵌件的塑件應(yīng)先使用專用工具將它們擰脫，然后再進行脫模。具將它們擰脫，然后再進行脫模?？朔渲诮宦?lián)反應(yīng)之中放出的低分子物以及克服樹脂在交聯(lián)反應(yīng)

8、之中放出的低分子物以及其它揮發(fā)物所產(chǎn)生的其它揮發(fā)物所產(chǎn)生的壓力，避免出現(xiàn)腫脹和壓力，避免出現(xiàn)腫脹和脫層缺陷；脫層缺陷；緊密閉合模具，使制品具有固定的尺寸、形狀緊密閉合模具，使制品具有固定的尺寸、形狀和最小毛邊；和最小毛邊；56 2. 2.模壓壓力的確定模壓壓力的確定 取決于塑料種類、模溫、制品形狀和尺寸以及其它工藝條件。取決于塑料種類、模溫、制品形狀和尺寸以及其它工藝條件。 a.a.塑料的流動性越小，硬化速率與快，壓縮率越大，需施加的塑料的流動性越小，硬化速率與快，壓縮率越大，需施加的壓力越大；壓力越大； b.b.制品形狀越復(fù)雜，深度越大，面積越大時，需施加的壓力越大制品形狀越復(fù)雜，深度越大，

9、面積越大時，需施加的壓力越大 c.c.預(yù)熱的塑料比未經(jīng)預(yù)熱的需施加的壓力小，因前者流動性大；預(yù)熱的塑料比未經(jīng)預(yù)熱的需施加的壓力小，因前者流動性大； d.d.在一定范圍內(nèi)，提高模具溫度可有利于模壓壓力的降低，但模在一定范圍內(nèi)，提高模具溫度可有利于模壓壓力的降低，但模溫過高，靠近模壁的塑料會過早固化而使它對降低模壓壓力沒有作溫過高，靠近模壁的塑料會過早固化而使它對降低模壓壓力沒有作用。用。 57注意：注意： 一般，增大壓力，除有利于增大物料的流動性外，一般，增大壓力，除有利于增大物料的流動性外，還使制品更緊密，成型收縮率低，力學(xué)性能好。還使制品更緊密，成型收縮率低，力學(xué)性能好。 但模具壓力過大，對

10、模具使用壽命有影響，并增大但模具壓力過大，對模具使用壽命有影響，并增大設(shè)備功率消耗，也會降低制品的質(zhì)量。設(shè)備功率消耗，也會降低制品的質(zhì)量。 若壓力過小，不能克服交聯(lián)反應(yīng)中放出低分子量的若壓力過小，不能克服交聯(lián)反應(yīng)中放出低分子量的壓力，也會降低制品性能。壓力，也會降低制品性能。adpb42變成流體并變成流體并使熱固性塑料發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)。使熱固性塑料發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)。62度度速速動動流流度度溫溫溫度對流動性的影響：溫度對流動性的影響： 當合模后，模內(nèi)的塑料溫度是逐漸當合模后，模內(nèi)的塑料溫度是逐漸上升的，在上升過程中，塑料主要由固上升的，在上升過程中，塑料主要由固體轉(zhuǎn)變?yōu)槿垠w，粘度逐漸由大變小，流體轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>

11、熔體，粘度逐漸由大變小，流動性由小變大。然后，塑料交聯(lián)反應(yīng)逐動性由小變大。然后，塑料交聯(lián)反應(yīng)逐漸開始，而且隨料溫的升高交聯(lián)反應(yīng)迅漸開始，而且隨料溫的升高交聯(lián)反應(yīng)迅速增大，這時聚合物的粘度有小變大。速增大，這時聚合物的粘度有小變大。最后失去流動性。因此在流動性溫度最后失去流動性。因此在流動性溫度曲線上有峰值出現(xiàn)。根據(jù)流動性與溫度曲線上有峰值出現(xiàn)。根據(jù)流動性與溫度的關(guān)系，在閉模后，必須迅速增大成型的關(guān)系，在閉模后，必須迅速增大成型壓力，使物料在溫度不很高，流動性又壓力，使物料在溫度不很高，流動性又比較大的情況下迅速充模。比較大的情況下迅速充模。632.2.料溫的變化料溫的變化 料溫是隨時間增大料溫

12、是隨時間增大的，并且在固化開始后的，并且在固化開始后，料溫將超過模具溫度，料溫將超過模具溫度。這是由于塑料固化放。這是由于塑料固化放熱效應(yīng)引起的。然后隨熱效應(yīng)引起的。然后隨固化反應(yīng)的完全，料溫固化反應(yīng)的完全，料溫開始下降，最終等于模開始下降，最終等于模具溫度。具溫度。塑料溫度和制品強度隨時間的變化關(guān)系塑料溫度和制品強度隨時間的變化關(guān)系a 為強度最高點為強度最高點 l 為模具溫度為模具溫度 l代表代表塑料流動區(qū)域（根據(jù)體積變化確定）塑料流動區(qū)域（根據(jù)體積變化確定）m代表塑料熱膨脹區(qū)域代表塑料熱膨脹區(qū)域 n代表塑料固化區(qū)代表塑料固化區(qū)域域64 3. 3.模溫與模壓時間的關(guān)系模溫與模壓時間的關(guān)系 模

13、壓時間：一般指從升溫加壓模壓時間：一般指從升溫加壓開始到固化完全為止的時間。開始到固化完全為止的時間。 實踐證明，模壓溫度越高，固實踐證明，模壓溫度越高，固化速率越快，模塑周期越短。但過化速率越快，模塑周期越短。但過高的溫度會因固化速率過快，使得高的溫度會因固化速率過快，使得塑料的流動性迅速降低，并引起充塑料的流動性迅速降低，并引起充模不滿，特別是形狀復(fù)雜、薄壁、模不滿，特別是形狀復(fù)雜、薄壁、深度大的制品，這種現(xiàn)象更加明顯深度大的制品，這種現(xiàn)象更加明顯。 模具溫度與模壓周期的關(guān)系模具溫度與模壓周期的關(guān)系三、壓縮時間三、壓縮時間 指熔融體充滿型腔到固化定指熔融體充滿型腔到固化定型所需時間。型所需

14、時間。影響因素影響因素等。等。模壓時間太短，樹脂固化不完全，制品物理機械性能差，模壓時間太短，樹脂固化不完全，制品物理機械性能差，外觀無光澤，制品脫模后易出現(xiàn)翹曲、變形等現(xiàn)象外觀無光澤，制品脫模后易出現(xiàn)翹曲、變形等現(xiàn)象過分延長模壓時間會使塑料過過分延長模壓時間會使塑料過“過熟過熟”，不僅延長成型周，不僅延長成型周期、降低生產(chǎn)率、多消耗熱能和機械功，而且樹脂交聯(lián)過期、降低生產(chǎn)率、多消耗熱能和機械功，而且樹脂交聯(lián)過度會使制品收縮增加，引起樹脂與填料間產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，制度會使制品收縮增加，引起樹脂與填料間產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，制品表面發(fā)暗和起泡，而使制品性能降低，嚴重時會使制品品表面發(fā)暗和起泡，而使制品性能降低，嚴重時會使制品破裂。破裂。塑件性能反而下降塑件性能反而下降模壓模壓時間時間短短硬化不足，外觀及力學(xué)性能差，硬化不足，外觀及力學(xué)性能差，易變形易變形過長過長在保證塑件質(zhì)量的前提下，應(yīng)力求縮短模壓時間在保證塑件質(zhì)量的前提下，應(yīng)力求縮短模壓時間。70、加料不準確、加料不準確、模具已壞或設(shè)計加工尺寸不準確、模具已壞或設(shè)計加工尺寸不準確、調(diào)整加料量、調(diào)整加料量、修理與更換模具、修理與更換模具 壓制前應(yīng)了解料的質(zhì)量、性能、配方、單壓制前應(yīng)了解料的質(zhì)量、性能、配方、單重、增稠程度等，對質(zhì)量不好、