1、2020/8/4,1,第15章 壓制成型工藝與模具設(shè)計(jì),教學(xué)目的、要求： 了解壓制成型原理； 掌握壓制成型工藝過程及工藝參數(shù)； 熟悉壓制模的結(jié)構(gòu)類型。 重點(diǎn)：壓制成型工藝過程及壓制模的類型,2020/8/4,2,15-1 壓制成形原理及工藝,歷史最久，最重要的方法之一，主要用于熱固性塑料的成形。 材料的性狀和加工工藝的特征， 可分為：模壓成形 層壓成形,2020/8/4,3,模壓成形又稱壓縮模塑,將模塑料放入加熱的模具中加壓，使物料熔融流動(dòng)，充滿模腔，在加熱和加壓的條件下，使其發(fā)生化學(xué)交聯(lián)反應(yīng)而變成具有三維體結(jié)構(gòu)的熱固性塑料制品。,2020/8/4,4,主要用于熱固性塑料制品的生產(chǎn)。 主要有酚

2、醛塑料、氨基塑料、環(huán)氧樹脂、有機(jī)硅、硬聚氯乙烯、氯乙烯、聚酰亞胺等。,2020/8/4,5,一、模壓成形的工藝過程,主要設(shè)備是壓機(jī)，有機(jī)械式和液壓式，目前常用的是液壓機(jī)，多數(shù)是油壓機(jī)。 液壓機(jī)主要有： 上壓式 下壓式,2020/8/4,6,上壓式壓機(jī)的工作油缸設(shè)在 壓機(jī)的上方（見圖）,2020/8/4,7,下壓式（下圖），壓機(jī)的工作油缸設(shè)在壓機(jī)下方，柱塞由下向上壓。,2020/8/4,8,工藝過程：成形物料的準(zhǔn)備、成形和制品的處理,2020/8/4,9,1計(jì)量 重量法按重量計(jì)量，較準(zhǔn)確，但較麻煩 （模壓尺寸較準(zhǔn)確制品） 容量法按體積計(jì)量，不如重量法準(zhǔn)確，但操作方便。 2預(yù)壓在室溫下將松散的粉狀

3、或纖維狀的熱固性塑料壓成重量一定、形狀規(guī)則的型坯的工序。 預(yù)壓的作用和優(yōu)點(diǎn)： 預(yù)壓的主要設(shè)備預(yù)壓機(jī)和壓模。,2020/8/4,10,3預(yù)熱預(yù)壓前對(duì)塑料進(jìn)行加熱，具有預(yù)熱和干燥兩個(gè)作用,預(yù)熱提高料溫，便于成形 干燥去除水分和其他揮發(fā)物。 預(yù)熱的優(yōu)點(diǎn)： 預(yù)熱溫度過高或時(shí)間過長，會(huì)降低流動(dòng)性 （見下圖）,2020/8/4,11,預(yù)熱時(shí)間須控制在tmax范圍以內(nèi)，預(yù)熱方法：電熱板加熱、烘箱加熱、紅外線加熱、高頻電熱,2020/8/4,12,4嵌件安放加料前放入模具,5加料準(zhǔn)確均勻 6閉模先快后慢 7排氣縮短硬化時(shí)間，避免制品內(nèi)部出現(xiàn)分層和氣泡現(xiàn)象 8保壓固化模壓溫度下保持一段時(shí)間，縮聚反應(yīng)達(dá)到要求的交

4、聯(lián)程度，制品具有所要求的物理機(jī)械性能，模內(nèi)固化時(shí)間通常為保溫保壓時(shí)間，一般30秒數(shù)分鐘不等，不超過30分鐘。,2020/8/4,13,9脫模冷卻,脫模通?？宽敵鰲U來完成。 對(duì)形狀較復(fù)雜的或薄壁件應(yīng)放在與模型相仿的型面上的加壓冷卻，以防翹曲。 10制品后處理 提高制品的外觀及內(nèi)在質(zhì)量修整，熱處理 修整去掉溢料產(chǎn)生的毛邊 熱處理固化更趨完全，減少、消除內(nèi)應(yīng)力，減少水分及揮發(fā)物等,2020/8/4,14,二、模壓成形的工藝特性和影響因素,從模具外部加熱和加壓的結(jié)果模具內(nèi)則同時(shí)進(jìn)行復(fù)雜的物理、化學(xué)變化，模具內(nèi)物料的壓力、溫度和體積也隨之變化。,2020/8/4,15,（下圖）為無支承面（無凸肩）和有支

5、承面（有凸肩）模具中壓力體積溫度的相互關(guān)系。實(shí)線無支承面虛線有支承面（與實(shí)線稍有不同）,2020/8/4,16,影響模壓成形過程的主要因素有： 壓力、溫度、時(shí)間,1模壓壓力 成形時(shí)壓機(jī)對(duì)塑料的施加壓力 可用下式計(jì)算： Pm模壓壓力 Pg壓機(jī)實(shí)際使用的液壓（壓力表） D壓機(jī)主油缸活塞直徑，cm Am塑料制件在受壓方向的投影面積（cm2）,2020/8/4,17,壓力的作用：,加速塑料流動(dòng) 增加塑料的密度 克服低分子物及塑料中其它揮發(fā)成分所產(chǎn)生的壓力，避免出現(xiàn)腫脹、脫層等缺陷 使模具閉合緊密，從而使制品具有固定的尺寸、形狀和最小毛邊 防止制品在冷卻時(shí)發(fā)生變形,2020/8/4,18,模壓壓力取決于

6、塑料工藝性能和成形工藝條件,塑料的流動(dòng)性愈小，固化速率愈大，壓縮率愈大，模溫愈高壓制深度大、形狀復(fù)雜或薄壁和面積大制品模壓壓力大 壓力成形及制品性能有利，但壓力過大模具壽命，制品內(nèi)應(yīng)力 （見下左圖）,2020/8/4,19,預(yù)熱可提高流動(dòng)性，降低壓力；但預(yù)熱溫度過高或時(shí)間過長部分固化更高壓力充型（下右圖）,2020/8/4,20,3. 模壓溫度成形時(shí)所規(guī)定的模具溫度,對(duì)塑料熔融、流動(dòng)和樹脂的交聯(lián)反應(yīng)速度決定性影響,2020/8/4,21,4. 模壓時(shí)間塑料從充模加壓到完全固化為止。 主要與塑料固化速度有關(guān)。 固化速度塑料種類。 此外，與制品形狀、厚度、模壓溫度和壓力以及是否預(yù)熱、預(yù)壓等有關(guān),2020/8/4,22,2020/8/4,23