模具制造工艺 第三章(2)挤出、压缩成型学习课件

第二节压缩成型与传递成型原理及工艺一、压缩成型原理及其适应范围压缩成型原理：又称压塑成型、模压成型，其成型原理是将松散状（粉状、粒状、碎屑状或纤维状）的固态成型物料直接加入到成型温度下的模具型腔中，然后合模加压，使其逐渐软化熔融，并根据模具型腔形状流动成型，最终固化转变成为塑料制品。1塑料成型工艺与模具设计第三章半溢式压缩模成型原理示意图2塑料成型工艺与模具设计第三章压缩成型特点及应用1、可采用普通液压机2、压缩模结构简单(无浇注系统)3、塑件内部取向组织少4、塑件成型收缩率小以及性能均匀5、周期长，劳动强度大，精度难以控制6、模具寿命短，不易实现自动化生产3塑料成型工艺与模具设计第三章二、压缩成型设备液压机结构组成:机身:

立柱，横梁液压缸:附属装置:

顶出装置，活动横梁保险装置，液压打料装置，缓冲器，其它4塑料成型工艺与模具设计第三章压缩成型设备基本参数1、公称压力

Fm=106nAp≤kFp

Fm——模具成型的总压力（N）Fp——液压机的公称压力（N）k——修正系数，一般取0.75～0.90n——型腔数目A——每一型腔加料室的水平投影面积（m2）p——压缩成型所需的单位压力（MPa）5塑料成型工艺与模具设计第三章压缩成型设备基本参数2、开模力和脱模力（1）开模力

Fk=K1Fm（2）脱模力液压机顶出力Fd>Ft3、开合模行程

hmin<h<hmax6塑料成型工艺与模具设计第三章压缩成型设备基本参数4、液压机工作台面有关尺寸5、液压机顶出机构的形式7塑料成型工艺与模具设计第三章压力机8塑料成型工艺与模具设计第三章三、压缩成型工艺（一）压缩成型工艺过程1、成型前准备（1）干燥和预热目的：一是去除水分和挥发物；二是为成型提供热塑料。效果：缩短成型周期，提高塑件内部固化的均匀性，从而提高塑件的物理力学性能。（2）预压在室温下将松散的塑料预压成一定重量和形状的型坯。预压的优点：1、压缩时加料简单、迅速、准确；2、降低了压缩成型时物料的压缩率，减小了模具加料腔尺寸；3、便于成型形状复杂或带精细嵌件的塑件；4、可以提高预热温度，缩短预热时间和固化时间；5、避免加料过程中粉料飞扬，改善劳动条件。9塑料成型工艺与模具设计第三章（一）压缩成型工艺过程2、压缩成型过程（1）嵌件的安放（2）加料：加料量必须准确，否则将影响塑件的尺寸和密度。（3）合模：合模过程先快速合模,接触到物料后慢速合模。（4）排气：排放成型过程水分、低分子挥发物产生气体及化学反应产生的副产物，以免影响塑件的性能和表面质量。（5）交联固化：在成型过程，呈粘流态的塑料在模腔内与固化剂反应，形成交联结构，并在成型温度下保持一定时间，使其性能稳定。（6）塑件脱模10塑料成型工艺与模具设计第三章（一）压缩成型工艺过程3、压后处理（1）清理模具：用铜刀或铜刷去除残留在模腔内的塑料废边，并用压缩空气吹干净模腔。（2）塑件后处理：脱模后对塑件在较高温度下保温一段时间，以使其固化更加完全，同时消除制品的内应力。11塑料成型工艺与模具设计第三章热固性塑料压缩成型工作循环预加加加卸保保卸热热压热压温压压粉料或型腔或合模排气交联开模预压锭料加料室固化金属清模塑件脱模嵌件12塑料成型工艺与模具设计第三章（二）压缩成型工艺参数1、成型压力：与塑料品种、形态，塑件形状、尺寸，成型温度，硬化速度，压缩率、预热情况等有关。2、成型温度：温度过高反应过快（早熟）充模时间可能不够（但周期短）可能造成收缩率增大，表面无光泽等；温度过低固化慢，周期长，塑件过熟，塑件强度降低，同时所需的成型压力加大。3、成型时间（成型周期）：包括加料、合模、排气、加压、固化、脱模、模具清理、放嵌件等时间。13塑料成型工艺与模具设计第三章

四、传递成型原理及工艺1、传递成型原理及特点传递成型又称压注成型，它是热固性塑料的重要成型方法之一，先将固态成型物加入模具的加料腔内，使其受热软化并转化为粘流态，在压力机柱塞的作用下，经过浇注系统注入型腔，并在型腔内进一步加热加压，从而产生交联反应并固化定型。14塑料成型工艺与模具设计第三章传递成型15塑料成型工艺与模具设计第三章移动式压注模原理示意图16塑料成型工艺与模具设计第三章传递成型的特点（1）制品性能均匀密实，质量好（2）塑件的尺寸精度较高（3）成型周期较短，生产效率高（4）可以成型深腔薄壁塑件或带有深孔的塑件，也可成型形状较复杂以及带精细或易碎嵌件塑件，还可成型难以用压缩法成型的塑件。17塑料成型工艺与模具设计第三章2、传递成型的工艺过程18塑料成型工艺与模具设计第三章3、传递成型的工艺参数（1）传递成型压力：一般酚醛塑料粉为50～80MPa，含纤维填料的塑料为80～160MPa。（2）成型温度：包括加料腔内物料温度和模具本身温度，一般物料温度应低于交联温度10～20°C，模温与压缩成型相似。（3）传递时间及保压时间：包括加料、充模、交联固化、脱模、模具清理等。19塑料成型工艺与模具设计第三章热固性塑料成型方法比较成型方法注射压缩压注（传递）成型周期成型质量飞边厚薄侧孔成型嵌件安放机械化与自动化原材料消耗制品翘曲成型收缩率长纤维塑料模具结构短好无或较薄方便不方便易实现高大大不能实现复杂较长较差较厚不方便较方便不易实现低小小可以成型较简单较短好无或较薄方便方便不易实现低大较大可以成型复杂20塑料成型工艺与模具设计第三章第三节挤出成型一、挤出成型原理、工艺过程及挤出设备（一）成型原理及工艺过程干法塑化挤出成型工艺过程:1、原料准备；2、挤出成型；3、塑件的定型与冷却；4、塑件的牵引、卷取和切割（二）挤出设备1、挤出机；2、机头3、辅助设备（定型、冷却、牵引、切割、卷取）（三）挤出成型的特点1、连续型生产，效率高；2、应用广3、设备成本低21塑料成型工艺与模具设计第三章管材挤出成型示意图22塑料成型工艺与模具设计第三章挤出工艺过程23塑料成型工艺与模具设计第三章实验室挤出成型机24塑料成型工艺与模具设计第三章挤出型材25塑料成型工艺与模具设计第三章挤出管材26塑料成型工艺与模具设计第三章27塑料成型工艺与模具设计第三章28塑料成型工艺与模具设计第三章29塑料成型工艺与模具设计第三章30塑料成型工艺与模具设计第三章复合管挤出设备31塑料成型工艺与模具设计第三章复合管收卷设备32塑料成型工艺与模具设计第三章医用精密复合管挤出设备33塑料成型工艺与模具设计第三章瓦陵板单螺杆挤出机34塑料成型工艺与模具设计第三章第三节挤出成型二、工艺参数的控制温度：分段控制，由加料段压缩段均化段逐渐生高压力：是由螺槽深度变化、滤网、过滤板、分流梭、口模的阻力形成的，它可以通过调整螺杆的转速和加热温度来改变挤出压力。挤出速率：由与螺杆和料筒的结构和大小、机头的阻力、螺杆转速、加热冷却系统、塑料的特性有关。牵引速度：牵引速度与挤出速度的比值称为牵引比，其值必须大于等于1。牵引速度制品抗拉强度（沿拉伸方向），长度方向收缩35塑料成型工艺与模具设计第三章五、其他塑料成型工艺1、吹塑成型借助于压缩空气，使处于高弹态或塑性状态的空心塑料型坯发生吹胀变形，再经冷却定型，获取塑料制品的成型加工方法称为吹塑成型。（1）中空塑件吹塑成型适用于吹塑成型的塑料有：PE、PS、PVC、PA、PC、POM、PET等①注射吹塑和挤出吹塑成型36塑料成型工艺与模具设计第三章37塑料成型工艺与模具设计第三章38塑料成型工艺与模具设计第三章挤吹成型39塑料成型工艺与模具设计第三章注吹示意图40塑料成型工艺与模具设计第三章注吹瓶胚41塑料成型工艺与模具设计第三章瓶胚注射模具42塑料成型工艺与模具设计第三章注吹工艺43塑料成型工艺与模具设计第三章通用注塑机注吹工艺44塑料成型工艺与模具设计第三章45塑料成型工艺与模具设计第三章注吹工艺46塑料成型工艺与模具设计第三章注吹工艺47塑料成型工艺与模具设计第三章48塑料成型工艺与模具设计第三章②注射吹塑或挤出吹塑工艺参数和设计要点A、型坯温度：温度较高易产生变形，成型塑件轮廓清晰，但在型坯转移过程易变形或破坯；温度较低成型性能较差，残余应力较大。B、模具温度和冷却时间：一般控制在20-50°C；冷却时间与模温有关，一般模具应设置有温度调节系统。C、吹胀比：是指制品的最大直径与型坯直径之比，常在2∶1-4∶1的范围选取。D、吹塑压力和吹塑速度：压力常取0.2-0.7MPa,速度是指型坯的变形速度，取决于压缩空气的体积流速，一般尽量取大值。49塑料成型工艺与模具设计第三章（2）挤出拉延吹塑和注射拉延吹塑特点：在成型过程中增加了对瓶坯的拉伸变形工序，使塑料大分子在径向、轴向双向取向，因而提高了塑件的强度、刚度及透明度等性能。注射拉延工序：1、注射型坯2、将型坯转移到加热工位对型坯内外加热3、转盘将加热后型坯转移到拉延和吹塑工位4、开模取出塑件50塑料成型工艺与模具