其他塑料成形工艺与模具ppt课件

第10章其他塑料成形工艺与模具 10 1压缩成形工艺与压缩模 10 1 1压缩成型原理及其工艺特点 压缩成形 1 压缩成形原理 又称为模压成型或压制 主要用于热固性塑料的成型 也可以用于热塑性塑料的成型 粉粒状 纤维状的料 置于成型温度的型腔中 合模加压 成型固化 原料放入模具 加热加压使材料成型硬化 取出塑件 压缩成型过程 2 压缩模塑特点 塑料直接加入型腔 加料腔是型腔的延伸 模具是在塑件最终成型时才完全闭合 压力通过凸模直接传给塑料 不易获得尺寸精度尤其是高精度的塑件 不能压制带有精细 易断嵌件及较多嵌件的塑件 有利于成型流动性较差的以纤维为填料的聚合物 生产周期长 效率低 操作简单 模具结构简单 一模多腔 塑件收缩小 变形小 各向性能均匀 强度高 可压制较大平面塑件或一次压制多个塑件 没有浇注系统 料耗少 3 模压设备 模压设备作用 提供所需的压力 开模顶件 合模 某些情况下也传递压缩过程中所需的热量 模压设备的种类 按传动方式分 机械式压机 螺旋式压力机 液压机 水压机和油压机 液压机按机身结构分 框架式用于中小型压机 立柱式用于大中型压机 液压机按加压形式分 上压式 工作液缸位于上端 下部是固定工作台 下压式 工作液缸位于下端 操作不便 很少使用 为了保证压缩模塑的正常进行 应选用适当的压机 并校核模具与压机的关系 4 压缩成形工艺过程 模压前的准备 模压过程 模压后处理 预热和干燥 预压 嵌件的安放 加料 合模 排气 保压与固化 脱模 模具清理 整形去应力 修饰抛光 特殊处理 压缩模塑工作循环图 模压前的准备 预压 采用预压锭料的优点 加料快而准确 降低压缩率 减小压料腔尺寸 空气含量少 不仅传热快且气泡少 可提高预热温度 缩短预热和固化时间 锭料与塑件形状类似 便于成型复杂或带细小嵌件的塑件 生产过程复杂 实际生产中一般不进行预压 避免加料过程粉尘飞扬 改善劳动条件 对压塑粉的要求 预压条件 颗粒最好大小相间压缩率 塑料 锭料 宜为3 0左右含有润滑剂 压力 压力范围40 200MPa 温度 室温或50 90 预压 原则 锭料的密度达到塑件最大密度的80 预热和干燥 塑料成型前加热的目的 干燥 预热 塑料成型前加热的方法 高频加热 红外线预热 烘箱预热 热板预热 为压缩模提供热塑料 去除水分和挥发物 作为塑件中导电部分或使塑件与其它零件相连接的零件 嵌件的安放 嵌件的安放要求位置正确 平稳 嵌件 常用嵌件有轴套 螺钉 螺帽 接线柱等等 大嵌件在模具装上压机后要先预热 模压过程 加料 加料的关键是加料量 定量的方法 合理堆放塑料 粉料或粒料的堆放要做到中间高四周低 便于气体排放 容量法 方便但不很准 重量法 准确 麻烦 计件法 预压锭料 计数放入 合模 凸模触及塑料之后 减慢合模速度 利于排气 凸模触及塑料之前 尽量加快合模速度 缩短周期 避免塑料过早固化 加料后即可合模 合模时间一般从几秒到几十秒不等 合模过程分为两个部分 合模后加压至一定压力 立即卸压 凸模稍微抬起 连续 次 排气 排除水分和挥发物变成的气体及化学反应的副产物 以免影响塑件性能与表面质量 流动性好的塑料采用迟压法 即从凸模与塑料接触到压模完全闭合的过程中停顿15 30秒 塑件带有小型金属嵌件则不采用排气操作 以免移位或损坏 方法 目的 在成型压力与温度下保持一定的时间 使交联反应进行到要求的程度 保压与固化 欠熟 过熟 不足 过度 保压时间长短受塑料类型 预热情况 塑件形状及压缩程度的影响 固化阶段的要求 固化程度 脱模 复杂塑件在压力下冷却至一定温度后再脱模 塑件脱模方法 模外手动推出 推出机构机自动推出 模压后处理 用铜铲或压缩空气清理 以免损模具外观 模具清理 整形去应力 在整形模中冷却 脱模后放入一定温度的油池或烘箱中缓慢冷却 或者进行退火处理 大型 厚壁件 对薄壁易变形件 检查塑料质量 预压 预热 干燥 称料 清洗嵌件 嵌件预热 清理压模涂脱模剂 放嵌件 加料 合模加热加压 排气加热卸压 固化保温保压 开模卸压脱模 塑件整形 去应力处理 塑件送至下一工序 压缩模塑工作循环 修饰抛光 特殊处理 二次加工 防潮 美观 电镀 喷涂 去飞边 毛刺 表面抛光 模压压力 成型压力 模压温度 成型温度 模压时间 5 压缩成形的工艺条件 要生产出高质量塑件 除了合理的模具结构 还要正确选择工艺条件 指压缩塑件时凸模对塑料熔体和固化时在分型面单位投影面积上的压力 单位MPa 成型压力 施加成型压力的目的 使模具闭合 防止飞边 克服塑料在成型过程中产生的各种顶模力 使粘流态物质在一定压力下固化 使塑料充满型腔 A 凸模与塑料接触部分在分型面上的投影面积 mm 计算公式 p 式中 p 成型压力 MPa pb 压力机工作液压缸压力 MPa D 压力机主缸活塞直径 m 成型压力与塑料种类 塑件结构 模具温度等因素有关 指压缩时所需的模具温度 对塑件质量 模压时间影响很大 成型温度 热固性塑料的模内温度高于模具温度 硬化速度慢 周期长 硬化不足 塑件表面无光 物理 力学性能差 模具温度 太高 树脂 有机物分解 塑件外层先硬化 高 成型周期短 生产率提高 过低 指塑料在闭合模具中固化变硬所需的时间 与塑料品种 含水量 塑件形状尺寸 成型温度 压缩模具结构 预压预热 成型压力等因素有关 模压时间 塑件性能反而下降 模压时间 短 硬化不足 外观及力学性能差 易变形 过长 在保证塑件质量的前提下 应力求缩短模压时间 10 1 2压缩模及其分类 1 压缩模的结构组成 型腔 加料腔 导向机构 侧向分型抽芯机构 脱模机构 加热系统 1 型腔部分直接成型塑件的部分 2 加料室在型腔之上设有一段容纳塑料原料的加料室 3 加热冷却机构热固性塑料压缩成形需在高温下进行 模具必须加热 常电加热方式 导向机构 脱模机构 侧向分型抽芯机构等 2 压缩模的类型 1 溢式压缩模 又称敞开式压缩模 优点 结构简单 成本低塑件易取出 易排气安放嵌件方便加料量无严格要求模具寿命长 结构特点 无加料腔凸模与凹模无配合部分有环形挤压面b 适用范围 缺点 小批量或试制 低精度和强度无严格要求的的扁平塑件 合模太快时 塑料易溢出 浪费原料 合模太慢时 易造成非边增厚 水平状的非边难于去处 且影响塑件外观 不适用于压制带状 片状或纤维填料的塑料和薄壁或壁厚均匀性要求高的塑件 2 不溢式压缩模 又称封闭式压缩模 结构特点 优点 加料腔是型腔向上的延续部分无挤压面凸模与加料腔有小间隙的配合 塑件密度大 质量高对塑料要求不严 以棉布 玻璃布或长纤维填料的塑料均可 塑件飞边薄且呈垂直状易于去除 缺点 适用范围 模具必须设置推出机构 加料量必须精确 高度尺寸难于保证 凸模与加料腔内壁有摩擦 易划伤加料腔内部 进而影响塑件外观质量 必须设推出机构 一般为单型腔 生产效率低 压制形状复杂 薄壁及深形塑件 3 半溢式压缩模 又称半封闭式压缩模 优点 结构特点 不必严格控制加料量不会伤及凹模侧壁塑件外形复杂时 凸模和加料腔的形状可以简化 加料腔是型腔向上的扩大延续部分有挤压面 适用范围 缺点 不适用于压制布片或纤维填料的塑料 流动性较好的塑料和形状较复杂的带小嵌件的塑件 10 1 3压缩模加料室的设计计算 1 塑件体积的计算简单件用几何方法计算 复杂件先分成若干个