塑料成型工艺学 课件 第四章 压缩模塑
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第四章
压缩模塑
4.1 概述
压制成型，是塑料成型加工技术中历史最久，也是 最重要的方法之一，主要用于热固性塑料的成型。 根据材料的性状和成型加工工艺的特征，又可分为 模压成型和层压成型。
模压成型又称压缩模塑，这种方法是将粉状、粒状 、碎屑状或纤维状的塑料放入加热的阴模模槽中， 合上阳模后加热使其熔化，并在压力作用下使物料 充满模腔，形成与模腔形状一样的模制品，再经
加热（使其进一步发生交联反应而固化）或冷却 （对热塑性塑料应冷却使其硬化），脱模后即得 制品。 模压成型主要用于热固性塑料制品的生产。对于 热塑性塑料由于模压成型的周期长，生产率较低 （模具交替加热和冷却，生产周期长），同时易 损坏模具，故生产中很少采用。
用模压法加工的塑料主要有：酚醛塑料、氨基塑 料、环氧树脂、有机硅、硬聚氯乙烯、聚三氟氯 乙烯、氯乙烯与醋酸乙烯共聚物、聚酰亚胺等。
4.3
预热
为提高制品质量和便于模压进行，须预热。 作用
干燥
提供热料
一、热固性塑料预热的优点
1.缩短闭模时间，加快固化速率，缩短模塑周期 2.增进制品固化的均匀性，提高制品物理力学性能 3.提高塑料的流动性，降低塑模损耗和废品率，减 小制品的收缩率和内应力，提高制品因次稳定性 和表面光洁度。
4.降低模压压力
二、预热规程的确定
在既定的预热温度下，找出预热时间与流动性的 关系曲线，根据曲线定出预热规程。 如图4-2，在规定温度 180±10℃下，最大流动性 的时间为5～7min，因此 可将预热规程定为此温度 和时间。
三、预热方法 1.热板加热 2.烘箱加热 3.红外线加热 连续式、间歇式 使用方便、设备简单、成本低、温度控制灵活； 缺点：受热不均，易于烧伤表面。 发展远红外加热 4.高频电热加热 极性分子塑料 高频电场作用，分子取向改变，由内摩擦而生热 塑料各部分温度同时上升。
所压的物体称为预压物、压片、锭料或形坯。 预压物的形状有圆片、圆角或腰鼓形的长条、扁 球、与制品形状相仿、空心体和双合体等。各有 优缺点。
二、预压的优点 1. 加料快，准确而简单；以避免加料过多或不足 时造成废品； 2. 降低塑料的压缩率，减小模具的装料室、简化 模具的结构； 3. 避免压缩粉的飞扬、改善劳动条件； 4. 预压物中空气含量少，传热加快，缩短了预热 和固化时间，并能避免制品出现较多的气泡，有 利于提高制品的质量； 5. 便于运转； 6. 改进预热规程； 7. 便于模压较大或带有精细嵌件的制品。
模压成型与注射成型相比，生产过程控制、使用 的设备和模具较简单，较易成型大型制品。缺点 是生产周期长，效率低，尺寸准确性低。 用于机械零部件、电器绝缘件、交通运输、日常 生活用品的成型。
预压（热固性塑料）
原料的准备 预热（热固性和热塑 性塑料） 模压
工艺过程：
4.2
Hale Waihona Puke Baidu一、概述
预压
将松散的粉状或纤维状的热固性塑料预先用冷压 法（模具不加热）压成质量一定，形样规整的密 实体的作业，称为预压。
三、局限性
1.如果生产效率低，则运营成本高；
2.不适于松散度大的长纤维塑料；
3.不适于结构复杂、混色斑纹制品。
4.2.1 压缩粉的性能对预压的影响
一、水分
水分含量少，不利于预压；水分含量过大，则不 利于模压，导致性能劣化。
二、颗粒均匀度 大小相间适宜。 如大颗粒多，则预压物含孔隙多，强度低； 细小颗粒多，则加料装置易阻塞，易封入空气， 易在阴阳模中造成销塞。
2.下动式液压机
压机的主压筒设在压机的下 部，其装置恰好与上动式压 机相反。制品在这种压机上 的脱模一般都靠安装在活动 板上的机械装置来完成。
二、塑模
1.溢式塑模
主要结构：包括阴阳 模两部分。 特点：制造成本低廉 ；操作简单；宜于模 压扁平或近于碟状的 制品。对所压塑料的 形状无严格要求，只 要压缩率较小即可。
作为制品中导电部分或使制品与其它物体结合用 的，如：轴套、轴帽、螺钉和接线柱等。
4.2.2
一、压模
预压的设备和操作
压模共分上阳模、下阳模和阴模三部分。
二、预压机
偏心式压机 吨位（KN） 每分钟压次 （次/min） 100～600 8～80 旋转式压机 25～35 250～1200 液压式压机 生产效率高 计量准确 操作方便
每次预压物个 1～6 数（个/次） 适用制品形状 尺寸较大 较小预压物 松散性大塑料
用过量料，阴阳模闭合时，从溢料缝溢出，成为 毛边。
2.不溢式塑模
特点：不让塑料从 型腔中外溢和所加 压力完全座落在塑 料上。 适于：流动性差、 压缩率大、牵引度 较长的制品。制品 质量均匀密实，无 显著溢料。
缺点：不利于排气，需延长固化时间。
3.半溢式塑模
（1）无支承面 与不溢式塑模相似， 阴模略向外倾斜，形 成溢料槽。 加料方便，制品尺寸 准确，质量均匀密实 。
三、倾倒性
以120g压缩粉通过标准漏斗（圆锥角60º ，管径为 10mm）的时间来表示。 倾倒性为25～30s最好。 四、压缩率 3.0 左右 五、润滑剂 利于脱模，外形完美，但含量多，对制品的力学 强度不利。
六、温度、压力
对不易在室温下预压的，温度可提高到50～90℃， 压力控制在预压物密度在制品最大密度的80％，一 般为40～200MPa，视压缩粉性质和预压物的形状 和尺寸而定。
4.4
一、压机
压缩模塑用的设备
作用：通过塑模对塑料施加压力，开闭模具和顶 出制品。
工作参数：公称重量、压板尺寸、工作行程、柱 塞直径。 决定压机能模压制品的面积、厚度以及最大模压 压力。
1.上动式液压机
压机的主压筒处于压机的 上部，其中的主压柱塞是 与上压板直接或间接相连 的。下压板是固定不动的 。模具的阴阳模分别与上 下压板固定，依靠上压板 的升降即能完成模具的开 闭和对塑料施加压力等基 本操作。
（2）有支承面
除设装料室外，与溢式 模相似。 特点：可以采用压缩率 较大的塑料；可模压带 小嵌件的制品。 缺点：不宜模压抗冲击 性较大的塑料，易积留 在支承面上，形成较厚 毛边。
4.5
模压过程和操作方法
模压工序：加料、闭模、排气、固化、脱模、模 具清理。有嵌件的需在加料前安放。 一、嵌件的安放
压缩模塑
4.1 概述
压制成型，是塑料成型加工技术中历史最久，也是 最重要的方法之一，主要用于热固性塑料的成型。 根据材料的性状和成型加工工艺的特征，又可分为 模压成型和层压成型。
模压成型又称压缩模塑，这种方法是将粉状、粒状 、碎屑状或纤维状的塑料放入加热的阴模模槽中， 合上阳模后加热使其熔化，并在压力作用下使物料 充满模腔，形成与模腔形状一样的模制品，再经
加热（使其进一步发生交联反应而固化）或冷却 （对热塑性塑料应冷却使其硬化），脱模后即得 制品。 模压成型主要用于热固性塑料制品的生产。对于 热塑性塑料由于模压成型的周期长，生产率较低 （模具交替加热和冷却，生产周期长），同时易 损坏模具，故生产中很少采用。
用模压法加工的塑料主要有：酚醛塑料、氨基塑 料、环氧树脂、有机硅、硬聚氯乙烯、聚三氟氯 乙烯、氯乙烯与醋酸乙烯共聚物、聚酰亚胺等。
4.3
预热
为提高制品质量和便于模压进行，须预热。 作用
干燥
提供热料
一、热固性塑料预热的优点
1.缩短闭模时间，加快固化速率，缩短模塑周期 2.增进制品固化的均匀性，提高制品物理力学性能 3.提高塑料的流动性，降低塑模损耗和废品率，减 小制品的收缩率和内应力，提高制品因次稳定性 和表面光洁度。
4.降低模压压力
二、预热规程的确定
在既定的预热温度下，找出预热时间与流动性的 关系曲线，根据曲线定出预热规程。 如图4-2，在规定温度 180±10℃下，最大流动性 的时间为5～7min，因此 可将预热规程定为此温度 和时间。
三、预热方法 1.热板加热 2.烘箱加热 3.红外线加热 连续式、间歇式 使用方便、设备简单、成本低、温度控制灵活； 缺点：受热不均，易于烧伤表面。 发展远红外加热 4.高频电热加热 极性分子塑料 高频电场作用，分子取向改变，由内摩擦而生热 塑料各部分温度同时上升。
所压的物体称为预压物、压片、锭料或形坯。 预压物的形状有圆片、圆角或腰鼓形的长条、扁 球、与制品形状相仿、空心体和双合体等。各有 优缺点。
二、预压的优点 1. 加料快，准确而简单；以避免加料过多或不足 时造成废品； 2. 降低塑料的压缩率，减小模具的装料室、简化 模具的结构； 3. 避免压缩粉的飞扬、改善劳动条件； 4. 预压物中空气含量少，传热加快，缩短了预热 和固化时间，并能避免制品出现较多的气泡，有 利于提高制品的质量； 5. 便于运转； 6. 改进预热规程； 7. 便于模压较大或带有精细嵌件的制品。
模压成型与注射成型相比，生产过程控制、使用 的设备和模具较简单，较易成型大型制品。缺点 是生产周期长，效率低，尺寸准确性低。 用于机械零部件、电器绝缘件、交通运输、日常 生活用品的成型。
预压（热固性塑料）
原料的准备 预热（热固性和热塑 性塑料） 模压
工艺过程：
4.2
Hale Waihona Puke Baidu一、概述
预压
将松散的粉状或纤维状的热固性塑料预先用冷压 法（模具不加热）压成质量一定，形样规整的密 实体的作业，称为预压。
三、局限性
1.如果生产效率低，则运营成本高；
2.不适于松散度大的长纤维塑料；
3.不适于结构复杂、混色斑纹制品。
4.2.1 压缩粉的性能对预压的影响
一、水分
水分含量少，不利于预压；水分含量过大，则不 利于模压，导致性能劣化。
二、颗粒均匀度 大小相间适宜。 如大颗粒多，则预压物含孔隙多，强度低； 细小颗粒多，则加料装置易阻塞，易封入空气， 易在阴阳模中造成销塞。
2.下动式液压机
压机的主压筒设在压机的下 部，其装置恰好与上动式压 机相反。制品在这种压机上 的脱模一般都靠安装在活动 板上的机械装置来完成。
二、塑模
1.溢式塑模
主要结构：包括阴阳 模两部分。 特点：制造成本低廉 ；操作简单；宜于模 压扁平或近于碟状的 制品。对所压塑料的 形状无严格要求，只 要压缩率较小即可。
作为制品中导电部分或使制品与其它物体结合用 的，如：轴套、轴帽、螺钉和接线柱等。
4.2.2
一、压模
预压的设备和操作
压模共分上阳模、下阳模和阴模三部分。
二、预压机
偏心式压机 吨位（KN） 每分钟压次 （次/min） 100～600 8～80 旋转式压机 25～35 250～1200 液压式压机 生产效率高 计量准确 操作方便
每次预压物个 1～6 数（个/次） 适用制品形状 尺寸较大 较小预压物 松散性大塑料
用过量料，阴阳模闭合时，从溢料缝溢出，成为 毛边。
2.不溢式塑模
特点：不让塑料从 型腔中外溢和所加 压力完全座落在塑 料上。 适于：流动性差、 压缩率大、牵引度 较长的制品。制品 质量均匀密实，无 显著溢料。
缺点：不利于排气，需延长固化时间。
3.半溢式塑模
（1）无支承面 与不溢式塑模相似， 阴模略向外倾斜，形 成溢料槽。 加料方便，制品尺寸 准确，质量均匀密实 。
三、倾倒性
以120g压缩粉通过标准漏斗（圆锥角60º ，管径为 10mm）的时间来表示。 倾倒性为25～30s最好。 四、压缩率 3.0 左右 五、润滑剂 利于脱模，外形完美，但含量多，对制品的力学 强度不利。
六、温度、压力
对不易在室温下预压的，温度可提高到50～90℃， 压力控制在预压物密度在制品最大密度的80％，一 般为40～200MPa，视压缩粉性质和预压物的形状 和尺寸而定。
4.4
一、压机
压缩模塑用的设备
作用：通过塑模对塑料施加压力，开闭模具和顶 出制品。
工作参数：公称重量、压板尺寸、工作行程、柱 塞直径。 决定压机能模压制品的面积、厚度以及最大模压 压力。
1.上动式液压机
压机的主压筒处于压机的 上部，其中的主压柱塞是 与上压板直接或间接相连 的。下压板是固定不动的 。模具的阴阳模分别与上 下压板固定，依靠上压板 的升降即能完成模具的开 闭和对塑料施加压力等基 本操作。
（2）有支承面
除设装料室外，与溢式 模相似。 特点：可以采用压缩率 较大的塑料；可模压带 小嵌件的制品。 缺点：不宜模压抗冲击 性较大的塑料，易积留 在支承面上，形成较厚 毛边。
4.5
模压过程和操作方法
模压工序：加料、闭模、排气、固化、脱模、模 具清理。有嵌件的需在加料前安放。 一、嵌件的安放