压制成型工艺与模具设计.ppt

2020/8/14,1,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,2020/8/14,2,15-1 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,2020/8/14,3,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。,2020/8/14,4,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。,2020/8/14,5,一、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,2020/8/14,6,上压式压机的工作油缸设在 压机的上方（见图）,2020/8/14,7,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。,2020/8/14,8,工艺过程：成形物料的准备、成形和制品的处理,2020/8/14,9,1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。,2020/8/14,10,3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）,2020/8/14,11,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,2020/8/14,12,4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。,2020/8/14,13,9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,2020/8/14,14,二、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。,2020/8/14,15,（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）,2020/8/14,16,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，cm Am塑料制件在受压方向的投影面积（cm2）,2020/8/14,17,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,2020/8/14,18,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）,2020/8/14,19,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）,2020/8/14,20,3. 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,2020/8/14,21,4. 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,2020/8/14,22,2020/8/14,23,15-2 压制模设计基础,一、压制模的结构组成 二、压制模的类型,2020/8/14,24,15-3 压制模成型零部件设计,一、型腔总体设计 二、成型零件设计 三、凸模与凹模配合形式及尺寸,