压制成型工艺与模具设计.ppt

2019/11/26,1,第15章压制成型工艺与模具设计,教学目的、要求：了解压制成型原理；掌握压制成型工艺过程及工艺参数；熟悉压制模的结构类型。重点：压制成型工艺过程及压制模的类型,2019/11/26,2,15-1压制成形原理及工艺,历史最久，最重要的方法之一，主要用于热固性塑料的成形。材料的性状和加工工艺的特征，可分为：模压成形层压成形,2019/11/26,3,模压成形又称压缩模塑,将模塑料放入加热的模具中加压，使物料熔融流动，充满模腔，在加热和加压的条件下，使其发生化学交联反应而变成具有三维体结构的热固性塑料制品。,2019/11/26,4,主要用于热固性塑料制品的生产。主要有酚醛塑料、氨基塑料、环氧树脂、有机硅、硬聚氯乙烯、氯乙烯、聚酰亚胺等。,2019/11/26,5,一、模压成形的工艺过程,主要设备是压机，有机械式和液压式，目前常用的是液压机，多数是油压机。液压机主要有：上压式下压式,2019/11/26,6,上压式压机的工作油缸设在压机的上方（见图）,2019/11/26,7,下压式（下图），压机的工作油缸设在压机下方，柱塞由下向上压。,2019/11/26,8,工艺过程：成形物料的准备、成形和制品的处理,2019/11/26,9,1计量重量法按重量计量，较准确，但较麻烦（模压尺寸较准确制品）容量法按体积计量，不如重量法准确，但操作方便。2预压在室温下将松散的粉状或纤维状的热固性塑料压成重量一定、形状规则的型坯的工序。预压的作用和优点：预压的主要设备预压机和压模。,2019/11/26,10,3预热预压前对塑料进行加热，具有预热和干燥两个作用,预热提高料温，便于成形干燥去除水分和其他挥发物。预热的优点：预热温度过高或时间过长，会降低流动性（见下图）,2019/11/26,11,预热时间须控制在tmax范围以内，预热方法：电热板加热、烘箱加热、红外线加热、高频电热,2019/11/26,12,4嵌件安放加料前放入模具,5加料准确均匀6闭模先快后慢7排气缩短硬化时间，避免制品内部出现分层和气泡现象8保压固化模压温度下保持一段时间，缩聚反应达到要求的交联程度，制品具有所要求的物理机械性能，模内固化时间通常为保温保压时间，一般30秒数分钟不等，不超过30分钟。,2019/11/26,13,9脱模冷却,脱模通常靠顶出杆来完成。对形状较复杂的或薄壁件应放在与模型相仿的型面上的加压冷却，以防翘曲。10制品后处理提高制品的外观及内在质量修整，热处理修整去掉溢料产生的毛边热处理固化更趋完全，减少、消除内应力，减少水分及挥发物等,2019/11/26,14,二、模压成形的工艺特性和影响因素,从模具外部加热和加压的结果模具内则同时进行复杂的物理、化学变化，模具内物料的压力、温度和体积也随之变化。,2019/11/26,15,（下图）为无支承面（无凸肩）和有支承面（有凸肩）模具中压力体积温度的相互关系。实线无支承面虚线有支承面（与实线稍有不同）,2019/11/26,16,影响模压成形过程的主要因素有：压力、温度、时间,1模压压力成形时压机对塑料的施加压力可用下式计算：Pm模压压力Pg压机实际使用的液压（压力表）D压机主油缸活塞直径，cmAm塑料制件在受压方向的投影面积（cm2）,2019/11/26,17,压力的作用：,加速塑料流动增加塑料的密度克服低分子物及塑料中其它挥发成分所产生的压力，避免出现肿胀、脱层等缺陷使模具闭合紧密，从而使制品具有固定的尺寸、形状和最小毛边防止制品在冷却时发生变形,2019/11/26,18,模压压力取决于塑料工艺性能和成形工艺条件,塑料的流动性愈小，固化速率愈大，压缩率愈大，模温愈高压制深度大、形状复杂或薄壁和面积大制品模压压力大压力成形及制品性能有利，但压力过大模具寿命，制品内应力（见下左图）,2019/11/26,19,预热可提高流动性，降低压力；但预热温度过高或时间过长部分固化更高压力充型（下右图）,2019/11/26,20,3.模压温度成形时所规定的模具温度,对塑料熔融、流动和树脂的交联反应速度决定性影响,2019/11/26,21,4.模压时间塑料从充模加压到完全固化为止。主要与塑料固化速度有关。固化速度塑料种类。此外，与制品形状、厚度、模压温度和压力以及是否预热、预压等有关,2019/11/26,22,2019/11/26