压制成型原理和工艺研究

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压模混凝土工艺功法

压模混凝土工艺功法

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陶瓷等静压成型工艺

陶瓷等静压成型工艺

标题:深入探究陶瓷等静压成型工艺引言:在现代工业领域,特别是在高性能材料制造中,陶瓷材料以其优异的耐高温、耐腐蚀和高硬度特性成为了重要的工程材料。

为了充分发挥陶瓷材料的性能,精确且高效的成型工艺显得尤为关键。

等静压成型技术(Isostatic Pressing Technology)便是制备高精度陶瓷制品的重要方法之一。

该技术以其均匀的压实效果和能够生产复杂形状零件的能力而受到重视。

一、等静压成型工艺概述等静压成型是一种利用流体或气体传递压力均匀的特性,使物料在各个方向上受到相等压力而成型的方法。

这种成型方式可以显著提高成型体的密度和结构的均匀性。

等静压成型分为两大类:冷等静压(CIP)和热等静压(HIP)。

二、冷等静压(CIP)冷等静压是在室温下将粉末置于橡胶或其他柔软模具中,然后将其放入密闭容器中施加等向静水压力,通过液体介质如油或水来传递压力,从而获得均匀压实的绿体。

CIP能够处理各种形状复杂和尺寸大的零件,常用于批量生产。

三、热等静压(HIP)热等静压则是在高温高压环境下对粉末或已烧结的陶瓷进行压制,旨在消除残留孔隙,提高材料的密度和强度。

这一过程通常需要使用惰性气体作为压力传递介质,如氩气或氮气。

HIP对于提升成品的力学性能特别有效。

四、等静压成型工艺流程以冷等静压为例,典型的成型流程包括:1. 粉末准备:选择合适的陶瓷粉末以及可能的添加剂(如粘结剂、塑化剂等),经过混合和研磨以得到均质的粉末。

2. 装模:将粉末填充进弹性模具中,并进行初步定位。

3. 压制:把装有粉末的模具置入等静压机中,通过液体介质传递高压力,使粉末在各个方向上均匀受压成型。

4. 脱模与固化:成型后从模具中取出成型体,并进行适当的固化处理。

5. 烧结:将固化后的成型体放入高温炉中,通过烧结使颗粒之间产生固相扩散,形成致密的陶瓷体。

6. 后处理:包括研磨、抛光等步骤以获得所需的最终形状和表面质量。

五、等静压成型的优势与挑战优势:1. 均匀压实:由于压力传递的均匀性,可以获得高度均一的密实度。

粉末压制过程中的摩擦与润滑

粉末压制过程中的摩擦与润滑

粉末压制过程中的摩擦与润滑摘要:粉末成形过程中的摩擦行为是一个十分复杂的问题,受粉末和模具材料性能、粉末形状大小、模具外表状况、粉末与模具间相对运动速度、润滑剂特性、粉末和模具温度等许多因素的影响.摩擦造成了制品密度低、分布不均匀、模具磨损,影响了制品的性能、尺寸精度及其应用范围。

特别是复杂形状、厚度尺寸较大的粉末冶金制品,摩擦的存在极易造成制品的失效。

摩擦行为的复杂性使得对其进展准确的测定和表达比拟困难,加之这方面的研究不多,造成了进一步研究的困难.综述近几年国外对粉末成形过程摩擦现象的研究进展。

关键字:金属粉末;压制;摩擦模型;润滑一、粉末成形简介1、粉末成型:通过外力,把粉末或其聚集体制作成具有一定尺寸、形状和强度的坯体或制品。

2、成型目的:获得要求形状和尺寸,质地均匀,尽可能的致密,有一定强度的坯体。

通常又与最正确均匀化,致密化等联系在一起模压成形是最根本方法。

3、压制成型原理:机械压力连续地或屡次地通过压头传递到在模型中的粉末体上,在高压下粉末体致密化而形成具有一定形状、尺寸和强度的坯体[1]。

4、压制机理:a.颗粒重排:在低压时,颗粒发生重新排列而填充气孔产生严密堆积b.在较高压力下,引起颗粒的破碎,并通过碎粒的填充而致密。

在压力一定时,致密化能力决定于压制粉料颗粒的性质〔包括团聚体〕〔主要是物料颗粒的硬度〕。

c.塑性变形:在高压下,通过塑性形变填充空间,这时颗粒间的点接触变成面接触。

二、粉末压制过程2.1成形前原料准备2.1.1退火将金属缓慢加热到一定温度,保持足够时间,然后以适宜速度冷却(通常是缓慢冷却,有时是控制冷却)的一种金属热处理工艺。

金属粉末退火的目的:a.氧化物复原,降低碳和其它杂质的含量,提高粉末的纯度;b.消除粉末的加工硬化,稳定粉末的晶体构造;c.防止超细粉末自燃,将其外表钝化[2]。

2.1.2混合a.混合:将两种或两种以上不同成分的粉末混合b. 将一样成分而粒度不同的粉末混合混合方法:机械法〔干混、湿混〕和化学法机械法:干混用于生产铁基制品;湿混用于生产硬质合金。

简述热固型塑料压制成型的工艺流程

简述热固型塑料压制成型的工艺流程

简述热固型塑料压制成型的工艺流程1. 引言1.1 概述热固型塑料压制成型是一种常用的塑料加工方法,它通过对热固型塑料原料进行预处理、加热和熔化,再施加适当的压力使其充分填充模具腔体,最终得到所需形状的零件或产品。

该成型工艺广泛应用于各个行业,如汽车制造、电子设备、航空航天等领域。

本文将详细介绍热固型塑料压制成型的工艺流程,并讨论操作要点和注意事项。

此外,我们还将总结回顾工艺流程中的关键要点,并提出可能的改进和未来发展方向。

从整体上强调了热固型塑料压制成型在实际应用中的重要性和价值。

1.2 文章结构本文分为五个部分来详细描述热固型塑料压制成型的工艺流程。

在引言部分,我们首先概述了本文所涉及的主题,并介绍了文章结构和内容安排。

接下来会逐步展开介绍。

在第二部分中,我们将对热固型塑料进行简要介绍,包括其定义、特点和应用领域。

这将为读者提供对热固型塑料的基本了解,有助于更好地理解其压制成型工艺。

第三部分将详细描述热固型塑料压制成型的工艺流程概述,包括原料准备与预处理、加热和熔化以及压制成型过程。

通过对每个步骤的解释,读者将能够全面了解整个工艺流程的运作原理和关键步骤。

在第四部分中,我们将讨论操作要点和注意事项。

具体而言,我们将重点介绍温度控制、压力控制以及冷却与脱模操作等方面的关键问题,并提供一些建议和经验分享。

最后,在第五部分中,我们将对整篇文章进行总结回顾,并探讨可能的改进和未来发展方向。

针对热固型塑料压制成型的重要性和应用价值,我们会再次强调并给出展望。

1.3 目的本文旨在全面介绍热固型塑料压制成型的工艺流程,并提供操作要点和注意事项。

通过阅读本文,读者可以了解该成型方法的原理、步骤和关键要点,从而为实际操作和应用提供参考。

此外,本文将重申热固型塑料压制成型的重要性,并展望其未来的发展前景。

2. 热固型塑料简介2.1 定义和特点热固型塑料是一种在加热和压力作用下可以硬化和定形的高分子材料。

与热塑性塑料不同,热固型塑料在初次成型后无法通过加热再次变软和流动。

SMC压制工艺介绍

SMC压制工艺介绍

? 四).低收缩添加剂
? 控制收缩率是 SMC发展过程中的一项重要课题。目前通用的方法 是在不饱和聚酯树脂中加入一定量的热塑性聚合物来实现。 SMC 常用的热塑性添加剂有如下几种: PE粉、 PS及其共聚物、 PVC及 其共聚物、乙酸纤维素和丁酸纤维素、热塑性聚酯、 PVAC、 PMMA等。根据其作用机理的不同,大致可分为二类:一类是与 不饱和聚酯树脂不相溶的添加剂,如 PE和PVC,其加入量为树脂 的5~10%;另一类是在树脂固化前彼此相溶,而固化后添加剂又 以小颗粒球状从树脂析出形成第二相,如 PVAC、PS等。由于热塑 性塑料在树脂中分散性差,一般要求先将其溶于苯乙烯中。由于 苯乙烯会引起 SMC表面发粘,因而限制了添加剂的加入量,为此
,国外已开发出羧基化热塑性添加剂,其自身参与增稠反应,很 好地解决了上述问题。( PS和HDPE粉是用于 SMC低收缩体系的主 要添加剂,其收缩效果通常为 0.1~0.3%,它们不能获得精密控制 的尺寸公差,因而不能用于低轮廓体系,但其着色接受性好,能 在几乎所有颜料体系中获得良好的着色深度。 PVAC、PMMA常用
? (7)平行度 在无载荷情况下,上下台面间的平行度应在0.012mm/m之 内。
? (8)速度 高速推进 25m/min
回程力为额定压力的20%~25%
SMC成型技术
? SMC成型工艺流程: ? 压制前准备—加料—成型—脱模—修整—成品
一、 SMC的模压成型设备
? 1、压机
? 对于SMC成型用压机的选择,必须考虑到如下参数:
? (1)台面尺寸 其机架间的面积按使用要求确定。
? (2)开档 压机工作台和活动横梁之间的完开距离,可根据模具的闭合 高度与预定模压的最深制品尺寸之和的两倍来确定。

压塑工艺及模具设计——上篇塑料压制成型第三讲压制成型零件设计(一)

压塑工艺及模具设计——上篇塑料压制成型第三讲压制成型零件设计(一)

压塑工艺及模具设计——上篇 塑料压制成型第三讲 压制成型零件设计(一)洪慎章(上海交通大学塑性成形技术与装备研究院,上海 200030)摘要:压塑与注塑采用不同类型的塑料,前者采用热固性塑料,后者采用热塑性塑料。

压塑成型工艺及模具设计是一门不断发展的综合科学,不仅随着高分子材料合成技术的提高,压塑成型设备的更新,成型工艺的成熟而改进,而且随着计算机技术,快速造型技术,数值模拟技术,数字化应用技术,智能技术等在压塑成型加工领域渗透而发展。

本讲座内容主要包括:压制成型工艺及分类,压制件设计,压制模结构设计及其零件设计,压制成型设备,压制塑件质量控制及缺陷分析,压制成型模应用举例;压注成型原理及工艺过程,压注成型模具结构设计,压注成型压力的计算,压注成型设备的选择,压注塑件质量及缺陷分析,压注成型模应用举例。

关键词:压制件设计及其成型;压制工艺及其模具结构设计;压制成型设备;压制塑件质量及缺陷;压注成型工艺及设备选择;压注模具结构设计;压注塑件质量及缺陷分析中图分类号:TQ320.661文章编号:1009-797X(2020)02-0001-09文献标识码:B DOI:10.13520/ki.rpte.2020.02.001上海交通大学教授,曾任上海交通大学锻压教研室副主任,上海模具技术研究所教研室主任,中国锻压学会模具学术委员会委员。

1952年考入浙江大学机械系金工专业学习,1953年被选派为留苏预备生在北京外国语学院学习,1960年毕业于原苏联列宁格勒加里宁工学院机械系锻压专业,获技术科学副博士学位。

长期从事塑性成形加工教学及科研工作,主要研究方向为材料近净成形的各种新技术及成形过程数字化控制。

1987年获中国船舶工业总公司科技进步三等奖。

在国内外技术期刊上发表论文400多篇,编著及参编出版著作45本。

关于塑料方面成型已出版了15本。

洪慎章随着生活水平的提高,汽车需求量不断增长,导致道路拥堵、汽车尾气排放污染的日益严重。

工艺研究报告

工艺研究报告

工艺研究报告
工艺研究报告
本次工艺研究报告主要针对某种新型材料的加工工艺进行了探究和分析。

该材料具有优良的性能和广泛的应用前景,但其加工工艺仍存在一定的难题和挑战。

首先,通过对该材料的成分和结构进行深入研究,我们了解到其具有一定的热敏性和粘性,需要在一定的温度和压力条件下进行加工。

因此,在实验过程中我们使用了热压模塑工艺,通过将材料加热至一定温度后,进行模具压制,使其得到所需形状和尺寸。

在实验过程中,我们根据不同的温度和压力参数进行了多组试验。

通过对试样的成型情况和性能测试,确定了最佳的加工条件。

实验结果表明,当温度控制在XXX°C,压力控制在XXXkPa时,可以得到最佳的成型效果和性能。

同时,为了进一步提高该材料的加工效率和成型质量,我们还进行了一些辅助工艺的研究。

例如,我们探究了添加一定比例的界面活性剂对材料流动性和分散性的影响,发现适当的添加量可以显著改善材料的加工性能。

此外,我们还研究了不同的热压时间和冷却方式对成型件性能的影响,为工艺的优化提供了一定的依据。

综上所述,通过对该新型材料的加工工艺进行系统研究,我们明确了最佳的加工参数,并提出了一些改进措施。

这些研究结
果对于进一步优化该材料的加工工艺,提高产品质量和生产效率具有一定的参考价值。

然而,还有一些问题需要进一步研究,如如何解决材料在加工过程中的收缩问题、如何提高产品的光滑度等。

因此,我们将继续进行深入的研究,争取取得更加突破性的进展。

新型无机材料:无机材料成型技术

新型无机材料:无机材料成型技术

粉料本征特性
堆集方式 最大填充率为面心立方密堆或六方密堆(74.05%) 简立方堆集 (52.36%) 振动: 可提高堆积密度
粒径配比 大小球搭配, 可能的填充率越高
流动性
粒形圆润,流动性好,可获得较大填充密度
加压方式
单向加压 一端加压, 受压面密度大, 未加压端密度小
双向加压:坯体两边受压,两端密度大,中间密度小 改进的双向加压:
乙烯醇单体不存在,PVA由聚醋酸 乙烯(PVAc)皂化而成。 含大量亲水性羟基,是水溶性物质
(成本1~1.2万元/吨)
皂化PVAc, 生成粉状PVA, PVA溶于乙 醇或甲醇中, 加入酸催化剂和丁醛, 进行缩聚反应而成。
含羟基、乙酰基和羧基 可溶于极性和非极性溶剂中。
(成本9.5万元/吨)
纤维素基团:n×C6H10O5 含有大量羟基,大多数水溶性
和粒径。一般制备的晶粒具有严重的团聚现象 粉体处理(搅拌磨、振动磨、滚动磨)
打开颗粒团聚体,获得窄颗粒尺寸分布的粉料
硬团聚的ZrO2粉末颗粒的电子显微照片
浆料制备
流延浆料配制是流延成型技术的关键: (1) 合适的流动性, (2) 分散特性, (3) 良好的干燥特性, (4) 易加工性
分散剂

增塑剂
流延设备
流延机是流延成型主要设备ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ其结构示意图如下
实验流延机
流延厚度
研究发现,流延干坯片的厚度D与各种流延参数的关系为:
D h (1 h2P ) 2 6 v0 L
其中α为湿坯干燥时厚度的收缩系数,h和L分别是刮刀刀刃间 隙的高度和长度,η为浆料粘度,△P为料斗中的压力,而v0为载 体线速度 厚 膜: 刮刀口间隙↑料浆液面↑载体线速↓料浆粘度↓ 薄膜:相反

干压成型工艺探讨_鲍小谷

干压成型工艺探讨_鲍小谷
收稿日期: 1998- 02- 10
需分别驱动上模和底模。而双向先后加压可使中间 部位的粉料先向下作压缩移动, 再在底模的驱动下 向上作移动, 可较好地减轻中间部位密度低的现象; 但其上模和底模需分别驱动, 并在时间上错开适当 的间隔, 设备较为复杂, 价格也较高。对于纵向尺寸 较大的制品, 采用双向先后加压是有明显优势的。
12
研究与探讨
江苏陶瓷 JIANGSU CERAMICS
Vol. 31 No. 2( 1998)
研究与探讨
干压成型工艺探讨
鲍小谷 ( 江苏省陶瓷研究所 宜兴 214221) 摘 要 阐述了三种干压模式的特点, 分析了造粒、模具质量及不同物料对干压工艺的影 响, 提出了稳定工艺的措施。 关键词 干压成型 粉料 造粒 模具
图 2 圈模颠倒安装避开了鼓形区
5 压制力与制品密度的关系
制品密度随压制力的增大而增加, 当压力达到 一定程度时, 密度的增加已不再明显, 如图 3 所示。 此时若继续增大压力, 模具的磨损将明显加快, 机器 的负荷也很大, 还常常出现模具卡住不能复位的故 障。实用中应结合各种因素确定压力, 以满足制品 要求为前提, 不应片面强调提高压力。
b. 所压制的粉料摩擦系数过大, 如氧化铝粉料 等, 遇这种情况应在粉料中加入合适的润滑剂, 如石 蜡、油脂等, 选用的润滑剂应不影响产品性能。对于 有些具有自润滑作用的粉料, 如含较多氧化铅成份 的粉料, 则不加润滑剂也能很正常地工作。
Discussion of Dry Pressing Process
对于无喷雾塔的场合, 或实验室的小批量试验 料, 只能采用手工造粒。手工造粒不仅费工费时, 而 且造粒质量与操作者有很大的关系。粉料与粘结剂 混和后必须充分研磨, 使之混合均匀, 再过两次筛以 除去过大的团粒和未成粒的细粉, 若料粒中带有细 粉, 往往会造成烧成品的龟裂。为了粘结剂与粉料 能充分均匀地混合, 通常加入稀释了的粘结剂, 其中 含有较多的水分, 粉料的含水量高了, 流动性就太 差, 也会影响压制品的密度。若要供给带有自动喂 料装置的压机使用, 必须适当干燥, 将含水量控制在

氧化锌电阻片的成型工艺研究

氧化锌电阻片的成型工艺研究

氧化锌电阻片的成型工艺研究氧化锌电阻片是一种常见的电子元器件,广泛应用于电子设备中。

本文将对氧化锌电阻片的成型工艺进行研究。

一、氧化锌电阻片的成型原理氧化锌电阻片的主要成分是氧化锌粉末,通过一系列的加工工艺,将氧化锌粉末与有机粘结剂混合,并采用压制成型的方法,将其加工成带有电阻特性的片状形式。

成型后的电阻片还需进一步烘干和烧结,以获得所需的电阻特性。

二、氧化锌电阻片的成型工艺步骤1. 材料准备:将所需的氧化锌粉末和有机粘结剂按照一定比例混合,并进行筛选,确保粉末的颗粒大小均匀。

2. 混合:将混合好的氧化锌粉末与有机粘结剂放入混合机中进行充分混合,使两者均匀分布,并确保混合后的材料具有一定的流动性。

3. 加工:将混合好的材料放入氧化锌电阻片的模具中,采用一定的压制力度进行压制成型。

成型后的电阻片应具有一定的厚度和形状。

4. 烘干:将成型后的电阻片放入烘干室进行烘干,以去除其中的水分和有机物质,使电阻片更加致密。

5. 烧结:将烘干后的电阻片放入高温炉中进行烧结,使其中的氧化锌粉末粒子结合更加牢固,并形成一定的晶格结构。

烧结温度和时间需要根据具体要求进行控制。

6. 测量:烧结后的电阻片需要进行电阻测量,以确保其符合设计要求。

测量后的电阻片还需要进行分类和包装,以进行后续使用。

三、氧化锌电阻片成型工艺的优化措施1. 优化材料比例:要选择适合的氧化锌粉末和有机粘结剂的比例,以获得具有稳定电阻特性的电阻片。

2. 优化压制参数:要确定适合的压制力度和时间,以确保成型后的电阻片厚度和形状的一致性。

3. 控制烘干和烧结过程:要根据具体材料和要求确定适当的烘干温度和时间,以及烧结温度和时间,以确保电阻片的致密性和结构稳定性。

4. 加强质量检测:要建立完善的质量检测体系,对成型后的电阻片进行电阻测量和外观检查,确保其质量合格。

通过以上成型工艺的研究,可以提高氧化锌电阻片的成形效率和质量稳定性,为电子设备的生产和应用提供更好的支持。

压缩成型

压缩成型

碳化成型工艺可分为碳粉制备、粘结剂混合、挤压成型和成品 干燥4个步骤。 碳化成型工艺流程 热解碳化炉 原料 挥 发 份 搅拌混合 加热炉 热烟气 挤压成型 干燥室 成品碳
可燃气
影响生物质压缩成型的主要因素
1.原料的种类
不同原料的成型特性差异很大。
产量 主要影响 质量(密度、强度、热值等)
动力消耗
2.原料形态
压块能耗的研究
原料喂人的能耗 能耗主要构成: 物料与部件内壁摩擦的能耗 克服物料弹性变形的能耗。 物料的种类 粒度和含水率 成型料密度 生产率
能耗主要影响因素:
原料收集问题
生物质原料的特点是具有季节性、分散性,影响了生物质致密 成型燃料的规模化生产,必须考虑生物质的收集半径。考虑分散设 点及就地使用或集中调配使用的适宜方法。适宜的生物质致密成型 设备规模。
第七章 生物质压缩成型
7.1 生物质压缩成型一般概念
基本原理
一定粒度的农林废弃物在压力作用下制成各种成型燃料的工艺, 有些工艺需要加入一定的添加剂或加热处理。 生物质成型主要是利用木质素的胶黏作用。
主成分
纤维素 木质素 70~100℃软化、黏度↗,200~300℃呈熔融状
木质素为天然高分子聚合体, 具有复杂的三维结构,植物中含 量约为15%~30%。
几个有待深入研究的技术问题 各种原料的压缩特性:
实度的关系
秸秆在压缩过程中,是在一定压力(温度)下,通过秸秆的塑 性变形和其本身的木质素软化固化成型的。 在压缩过程中可分为3个阶段:
F(压力、压缩时间、温度)与 密
松软阶段(压力0MPa~8MPa)
过渡阶段(压力8MPa~13MPa) 压紧阶段(压力13MPa~30MPa) 在压力较小时,压块密度随压力的增大显著增大,但达到压紧阶段 后,变化缓慢,趋于常数。 一般情况下,在压力为15MPa时,压块的成型效果较好, 将压力控 制在15~30 MPa范围内就可以达到成型。

无机非金属材料工学 成型

无机非金属材料工学 成型
的内应力,它永久存在于玻璃中不会松弛,这种应力称永久应力。 只有当重新加热到应力能松弛的状态(伯克斯体),这种应 力才能消失,这就是退火的基本原理。
六、触变性与反触变性
定义:粘土泥浆或可塑泥团受到振动或搅拌时,粘度会降低 而流动性增加静置后能恢复原来状态。反之,相同泥浆放置一段 时间后,在维持原有水分的情况下会增加粘度,出现变稠和固化 现象,上述现象可重复无数次,统称为触变性。
触变环曲线 a-正触变环;b-负触变环
成型泥料要有一定的触变性,但不要太大。
第三节 浆料的成型
一、成型的工艺原理
多属于粘塑性体,其中液相是连续的(如水泥砂浆、混
凝土浆、陶瓷泥浆、耐火材料浇注料等)。
成型基本过程: 流动→充满模型→具有模型的形状→脱水或水化→坯体 →脱模→干燥或水化→完全的固体(弹性体)。 控制浆体的流动度
触变性是指在剪切应力保持一定时,表观粘度将随着剪切应 力作用时间的持续而减小,剪切应变速率将不断增加的性质。或 者,当剪切应变速率保持不变时,剪切应力将逐渐下降。具有这 种性质的材料称为正触变材料。 反触变性:表观粘度随着应力作用的时间而增加。
触变性的大小可用触变环的大小和方向来表示:逆时针走向 的是正触变,顺时针走向的代表反触变。
Na-粘土+CaSO4+Na2SiO4 Ca—粘土+CaSiO3+Na2SO4
使得靠近石膏模表面的一层Na-粘土变为Ca-粘土,泥浆由悬 浮状态转为聚沉。石膏起着絮凝剂的作用,促进泥浆絮凝硬化, 颗粒成棚架结构,有利于排水,减少泥坯的阻力,缩短成坯时 间。
3.成型速度 成型速度可由阿德柯克推导出来的吸浆速度公式来计算: 吸浆速率: 将上式移项积分得:
(2)压力注浆可以减少坯体的干燥收缩 常压下注浆时,与坯体表面平行方向上的干燥收缩约 为3%,与坯体表面垂直方向上的干燥收缩为2%。在7MPa 压力注浆时,上述二方向上的收缩分别减小至0.8%及0.3 %。 (3)压力注浆可降低坯体脱模后留存的水分 常压注浆时,坯体平均留存水分约19.5%,在7MPa压 力下成型的坯体只含17%水分。

玻璃钢模压成型工艺综述

玻璃钢模压成型工艺综述

玻璃钢模压成型工艺综述一、各种模压成型工艺过程及特点(一)预浸布层压成型工艺1. 概述层压成型工艺是指将浸渍或涂有树脂的片材层叠,组成叠合体,送入层压机,在加热和加压条件下,固化成型复合材料制品的一种成型工艺。

其整个生产工艺流程可用图表示。

层压成型工艺主要是生产各种规格、不同用途的复合材料板材。

它具有机械化、自动化程度高、产品质量稳定等特点,但是设备一次性投资大。

层压成型技术特点是加压方向与制品的板面方向垂直。

层压成型技术包含两方面内容:胶布生产技术和压制成型技术。

2.层压板成型工艺在上述生产工艺中,热压过程的温度、压力和时间是三个最重要的工艺参数。

复合材料的层压工艺的热压过程,一般分为预热预压和热压两个阶段。

热压工艺五段制控制温度曲线,如图所示。

图3.15 热压工艺五段升温曲线示意图(1)第一阶段一预热预压阶段。

此阶段的主要目的是使树脂熔化,去除挥发物、浸渍纤维,并且使树脂逐步固化至凝胶状态。

此阶段的成型压力为全压的1/3-1/2。

几种配方体系的预热预压工艺参数见表。

(2)第二阶段-中间保温阶段这一阶段的作用是使胶布在较低的反应速度下进行固化。

保温过程中应密切注意树脂的流胶情况。

当流出的树脂已经凝胶,不能拉成细丝时,应立即加全压。

(3)第三阶段-升温阶段目的在于提高反应温度,加快固化速度。

此时,升温速度不能过快,否则会引起暴聚,使固化反应放热过于集中,导致材料层间分层。

(4)第四阶段-热压保温阶段目的在于使树脂能够充分固化。

从加全压到整个热压结束,称为热压阶段。

而从达到指定的热压温度到热压结束的时间,称为恒温时间。

热压阶段的温度、压力和恒温时间,也是由配方决定。

几种配方体系的加压工艺参数见表3. 3。

(5)第五阶段-冷却阶段在保压的情况下,采取自然冷却或者强制冷却到室温,然后卸压,取出产品。

冷却时间过短,容易使产品产生翘曲、开裂等现象。

冷却时间过长,对制品质量无明显帮助,但是使生产效率明显降低。

生物质压缩成型技术

生物质压缩成型技术

生物质压缩成型技术一、生物质压缩成型的基本成型原理生物质压缩成型技术是指具有一定粒度的农林废弃物,如锯屑、稻壳、树枝、秸秆等,干燥后在一定的压力作用下(加热或不加热),可连续压制成棒状、粒状、块状等各种成型燃料的加工工艺,有些压缩成型技术还需要加入一定的添加剂或粘结剂。

一般生物压缩成型主要是利用木质素的胶黏作用。

农林废弃物主要由纤维素、半纤维素和木质素组成,木质素为光合作用形成的天然聚合体,具有复杂的三维结构,是高分子物质,在植物中含量约为15%~30%。

当温度达到70~100℃,木质素开始软化,并有一定的黏度。

当达到200~300℃时,呈熔融状,黏度变高。

此时若施加一定的外力,可使它与纤维素紧密粘结,使植物体积大量减少,密度显著增加,取消外力后,由于非弹性的纤维分子间的相互缠绕,其仍能保持给定形状,冷却后强度进一步增加,成为燃料。

二、生物成型技术的国内外研究现状生物质压缩成型技术的研究始于本世纪40年代。

其中规模较大的开发利用是在八十年代以后。

由于出现石油危机,石油价格上涨,西欧、美国的木材加工厂提出用木材实现能源自给,因此,生物质压缩技术发展的很快,在很多国家成为一种产业。

美国早在上世纪30年代就开始研究压缩成型燃料技术,并研制了螺旋式成型机,在一定的温度和压力下,能把木屑和刨花压缩成固体成型燃料。

日本在50年代从国外引进技术后进行了改进,并发展成了日本压缩成型燃料的工业体系。

法国开始时用秸秆的压缩粒作为奶牛饲料,近年来也开始研究压缩块燃料。

印度队这些技术的研究应用也相当重视。

在我国,这项研究也得到了政府的关注和支持。

近年来,国内科研单位加大了研究的力度,取得了明显的进展。

多个大学与企业联合对生物质成型技术进行了研究。

浙江大学生物机电研究所能源清洁利用国家重点实验室在生物质成性理论、成型燃料技术等方面进行了研究。

国内一些生产颗粒饲料的厂家也开始在原设备的基础上生产生物质致密成型燃料。

河南农业大学农业部可再生能源实验室从1992年开始相继开发生产了液压式、辊压式和螺杆式生物质致密成型机,并以小批量生产,取得了较好的社会效益和经济效益。

基于结合强度的金属塑料复合材料压制成型研究的开题报告

基于结合强度的金属塑料复合材料压制成型研究的开题报告

基于结合强度的金属塑料复合材料压制成型研究的开题报告一、研究背景金属塑料复合材料是由金属基体和塑料基体复合而成的一种新型材料。

该材料具有金属的高强度和刚性,以及塑料的良好的加工性和耐腐蚀性能。

该材料在航空航天、汽车制造、建筑工程和电子等领域有着广泛的应用前景。

压制成型是金属塑料复合材料制备的主要工艺之一,既能够保证复合材料的力学性能和外观质量,又能够大幅度提高生产效率。

目前,国内对于金属塑料复合材料压制成型的研究还存在一些问题,例如复合材料的结合强度不足、其它工艺参数的影响因素不明确等。

因此,进行一系列探索和实验研究,寻求新的解决方案和工艺方法,对于提高金属塑料复合材料的力学性能和应用价值具有重要意义。

二、研究内容本研究将围绕金属塑料复合材料的制备、结合强度、压制成型等方面展开研究,具体内容如下:1.优化复合材料制备工艺,改善结合强度。

2.研究不同压制成型参数对材料性能的影响,确定最佳成型参数。

3.通过实验测试,建立金属塑料复合材料力学性能指标的评价系统。

4.探究复合材料结构与力学性能之间的关系,并进行定量分析和模拟。

5.研究金属塑料复合材料的表面处理方法,提高其表面质量和耐腐蚀性。

三、研究意义本研究旨在探索金属塑料复合材料的制备和压制成型工艺,促进新型材料的应用和发展,具体意义如下:1.优化复合材料结构,提高力学性能和耐蚀性,适应不同领域的需求。

2.确定最佳成型参数,提高产品的质量和生产效率。

3.建立金属塑料复合材料力学性能的评价指标体系,方便对其进行科学评估和分析。

4.为金属塑料复合材料的研究提供新的思路和技术路线,拓展材料科学和应用领域。

四、研究方法本研究采用实验研究和模拟分析相结合的方法,具体步骤如下:1.利用不同的加工工艺制备金属塑料复合材料,并测试不同制备工艺的结合强度。

2.根据材料的力学性能以及压制成型参数的不同,制备出不同规格和形状的复合材料试样。

3.通过拉伸、弯曲等力学测试,对试样的力学性能进行评估。

陶瓷基复合材料的制备工艺与性能研究

陶瓷基复合材料的制备工艺与性能研究

陶瓷基复合材料的制备工艺与性能研究陶瓷基复合材料是一种由陶瓷基体和增强相组成的复合材料,具有高强度、高硬度、高温稳定性等优点。

本文将探讨陶瓷基复合材料的制备工艺以及其性能研究。

一、制备工艺陶瓷基复合材料的制备工艺一般包括原料选择、材料混合、成型、烧结等步骤。

首先,需要选择合适的陶瓷基体和增强相材料。

通常情况下,陶瓷基体选用高温稳定性好的氧化物陶瓷材料,如氧化铝、氧化锆等;而增强相选择碳纤维、陶瓷颗粒等具有高强度的材料。

其次,将选好的陶瓷基体和增强相进行混合。

混合的目的是将增强相均匀地分散在陶瓷基体中,以提高复合材料的力学性能。

可以采用机械混合的方法,如球磨或搅拌混合。

然后,将混合后的材料进行成型。

常用的成型方法有压制成型和注模成型。

压制成型是将混合后的材料放入成型模具中,施加高压使其成型。

注模成型则是将混合后的材料加热至熔融状态,然后注入到模具中,待其冷却固化后取出。

最后,将成型后的陶瓷基复合材料进行烧结。

烧结是将材料加热至一定温度,使其粒子间发生结合,形成致密的陶瓷复合材料。

烧结温度一般选取陶瓷基体和增强相的烧结温度范围之间的一个适当温度。

二、性能研究陶瓷基复合材料具有诸多优异的性能,其中包括高强度、高硬度、高温稳定性、耐磨性等。

这些性能的研究对于指导材料的应用具有重要的意义。

首先,需要对陶瓷基复合材料的力学性能进行研究。

可以采用拉伸试验、压缩试验等方法来测量材料的力学性能,例如抗拉强度、压缩强度等。

研究材料的力学性能可以帮助我们评估材料的使用寿命和负荷承受能力。

其次,可以研究材料的硬度和耐磨性。

可以采用洛氏硬度试验和磨损试验等方法来评价陶瓷基复合材料的硬度和耐磨性。

由于复合材料具有高硬度和耐磨性的特点,因此在一些高强度、耐磨领域有着广泛的应用前景。

此外,对陶瓷基复合材料的高温稳定性进行研究也是必要的。

可以通过高温下的热膨胀试验和热震试验等方法,评估材料在高温环境下的性能表现。

高温稳定性是陶瓷基复合材料的重要性能之一,对于高温工作环境中的应用具有重要的意义。

压装工艺知识点总结

压装工艺知识点总结

压装工艺知识点总结壹、压装工艺的基本概念1. 压装工艺的定义压装工艺是指将粉状、颗粒状、块状原料在一定条件下通过机械或液压装置施加压力,使其在模具中成型的一种制造工艺。

2. 压装工艺的主要特点① 可以制造形状规则、尺寸精度高的产品。

② 可以在一定程度上改变原料状况,提高原料的密度,增强其力学性能。

③ 可以快速、高效地完成产品的成型,节约时间和人力成本。

参考资料:李树森, 蔡玉琳, 张扬主编. 《精密成型工艺技术与装备》. 机械工业出版社, 2018.贰、压装工艺的原理1. 压装工艺的基本原理压装工艺的基本原理是利用机械或液压等装置对原料施加一定的压力,通过模具将原料压制成所需形状和尺寸的产品。

常见的压装工艺有冷压成型、热压成型等。

2. 压装工艺的影响因素① 压力的大小压装工艺中,压力的大小直接影响着原料的成型效果和密度。

一般情况下,压力越大,产品的密度越高。

② 温度的控制在热压成型工艺中,温度的控制对产品的质量有着重要的影响。

合适的温度可以使原料更容易流动,从而提高成型效率和产品的质量。

③ 模具的设计模具的设计对产品的成型效果和尺寸精度有着重要的影响。

合理的模具设计可以减少产品的缺陷并提高生产效率。

参考资料:秦刚, 程闵, 陈旭彬编著. 《金属塑性加工原理》. 机械工业出版社, 2016.叁、压装工艺的应用1. 压装工艺在粉末冶金中的应用粉末冶金是一种利用金属和非金属粉末作为原料,经过混合、压制、烧结等工艺生产制造金属零部件的工艺。

压装工艺在粉末冶金中起着至关重要的作用,可以生产出形状复杂、性能优异的零部件。

2. 压装工艺在制药行业的应用在制药行业中,药片、胶囊等产品的生产往往需要通过压装工艺完成。

通过对药品原料进行压制成型,可以提高药品的稳定性和服用方便性。

3. 压装工艺在食品行业的应用食品行业中,很多颗粒状的食品制品(如巧克力豆、糖果等)需要经过压装工艺进行成型。

通过压装工艺,可以将食品原料压制成各种形状的产品,并且保持其外观和口感。

塑料模压成型技术_一_

塑料模压成型技术_一_
20 世纪初期 多采用热模压工艺成型热固性 塑料制品 1900 年左右 欧洲人开发成功冷模压 成型法 然而 冷模压成型方法从没有获得热模压 成型那样的普及
20 世纪 30 年代 模压成型领域的两个重要进 展分别是由离心泵带动的自给式模压成型用液压 机已经普遍采用以及全自动模压机的诞生 20 世 纪 40 年代 被模压成型领域采用的最重要的发明 为介电或高频预热器 1949 年 由于模压机和预 热设备的改进 模压技术向较大型制品的成型方向 发展 是年 2000t 的模压机投入使用
4
材料和树脂基复合材料 的制品 采用传递成型更有利
的性能进行研究 以缩短试制周期 (5)特别适于成型不得翘曲的薄壁制品 壁厚小
至 0.6mm 的制品也可模压成型 但通常推荐壁厚
(3)由于一般模压料熔体的粘度很高 要使之完 全充模可能存在问题 为了保证熔体能完全充模 可能必须把模压料置于模腔内的一个最佳位置 有
图 1 模压成型的过程
清理模具 加料 合模 固化 开模 取出制品
1.1 模压成型的发展简述 许多世纪前 人们就已采用各种初始的模压成
作者简介 黄汉雄(1963-) 男 博士 教授 博士生导师 系主任 主要从事聚合物加工成型的机理与流变学研究以及聚合物成型设备-性 能研究 获国家霍英东教育基金会 第六届高等院校青年教师奖 等奖 励 在国际著名刊物及国内核心刊物上发表论文 50 余篇 获得中国发明 专利 1 项 编著出版 塑料吹塑技术 参与 机械工程手册 (二版) 等 4 本手册的编写工作
文献标识码 A
文章编号 1009-797X(2001)02–0001-05
1 过程 原理及优缺点 模压成型(Compression Molding)又称压缩模塑
或压塑 它是最古老的聚合物加工技术之一 是生 产热固性塑料制品最常用的方法之一 也用于部分 热塑性塑料

炸药压制工艺参数对空心装药质量影响的仿真研究

炸药压制工艺参数对空心装药质量影响的仿真研究

炸药压制工艺参数对空心装药质量影响的仿真研究曹兴1,曹红松1,张根生2,吴宗娅2,赵捍东1,刘恒著1,王琪1,罗普光3(1.中北大学机电工程学院,山西太原030051;2.山西江阳化工有限公司,山西太原030041;3.北京航天长征飞行器研究所,北京100076)摘要:空心装药通常采用压制成型工艺,为了研究工艺参数对装药质量的影响,采用基于连续介质力学的方法,建立了空心JO‑9159炸药压制过程有限元仿真模型,仿真分析了JO‑9159炸药压制成型过程的相对密度、位移以及等效应力变化规律。

在此基础上,针对压制速率、初始相对密度以及摩擦系数3种主要工艺参数对JO‑9159炸药压制成型质量的影响进行了仿真与分析。

结果显示:压制过程中JO‑9159炸药粉末主要是轴向流动,靠近阴模区炸药流动相对缓慢;压制速率为0.5mm·s -1时、摩擦系数为0.25时,成型后装药相对密度较为均匀,回弹量较小。

关键词:空心装药;JO‑9159炸药粉末;压制成型;工艺参数中图分类号:TJ55文献标志码:ADOI :10.11943/CJEM20202241引言聚能破甲战斗部装药采用压装法装药,该方法将颗粒状的粉末炸药倒入模具,在压机上通过冲头加压成为具有一定形状、一定强度的药柱[1]。

聚能破甲战斗部装药要求装药密度高且均匀,这样在产生足够能量的同时形成稳定的爆轰波,从而压垮药型罩,产生稳定的射流。

装药密度及其均匀性[2-3]影响聚能破甲战斗部装药质量、发射安全以及毁伤威力。

采用压装法装药时,压制速率、温度、压制方式、松装密度等工艺参数影响着成型装药密度及其均匀性,传统压装法控制成型装药质量是通过检测成型药柱的密度以及回弹量来判断装药质量的好坏,根据经验数据不断调整工艺参数,从而达到满足要求的成型装药。

这种方法费时、费力,不能直观地观察到药柱内部应力及相对密度状态,难以保证成型药柱质量的一致性。

随着计算机数值模拟技术的发展,针对炸药粉末压制成型的模拟研究有不少成果,梁华琼等[4]对以HMX 为基的高聚物粘结炸药进行了压制实验,用扫描电镜及激光粒度仪测试表征,揭示了炸药压制过程中,炸药颗粒粒径变化和颗粒破碎等相关规律。

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模压压力(成型压力)
模压温度(成型温度)
模压时间
四、压缩模塑工艺条件
1.成型压力
成型压力 —— 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) 施加成型压力的目的:
使塑料充满型腔
使粘流态物质在一定压力下固化
克服塑料在成型过程中产生的各种顶模力
使模具闭合,防止飞边
四、压缩模塑工艺条件
3 、模具
(1)溢式模具 多余的物料可溢出,多用于小型制品、扁平制品。
(2)不溢式模具 结构复杂,制造成本高,可制得高密度制品。
(3)半溢式模具 有支承面:有装料室,其余与溢式模具相似; 无支承面:有溢料槽,其余与不溢式模具相似。
三、压缩模塑工艺
模压前的准备
预压
预热和干燥
嵌件的安放
③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。
三、压缩模塑工艺
2.模压过程 ⑵合模
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:
①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)
②凸模触及塑料之后:减慢合模速度(利于 排气)
三、压缩模塑工艺
三、压缩模塑工艺
1.模压前的准备
②采用预压锭料的优点:
锭料与塑件形状类似,便于成型复杂或带细小 嵌件的塑件。 可提高预热温度,缩短预热和固化时间。 避免加料过程粉尘飞扬,改善劳动条件。
生产过程复杂,实际生产中一般不进行预压。
三、压缩模塑工艺
1.模压前的准备
③对压塑粉的要求:
颗粒最好大小相间
压缩率(塑料/锭料)宜为3.0左右
1.成型压力 计算公式:
p = pbD2 4A
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) A——凸模与塑料接触部分在分型面上的 投影面积(mm)
塑件脱模方法: 推出机构机自动推出 模外手动推出
复杂塑件在压力下冷却至一定温度后再脱模
三、压缩模塑工艺
3.模压后处理 ⑴模具清理
用铜铲或压缩空气清理,以免损模具外观
⑵整形去应力
对薄壁易变形件
在整形模中冷却
大型、厚壁件
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
三、压缩模塑工艺
3.模压后处理 ⑶修饰抛光
2.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
2.模压设备的种类
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
2.模压设备的种类
上压式:工作液缸位于上端,下
液压机按加压 形式分
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。
去飞边、毛刺、表面抛光
⑷特殊处理 二次加工:防潮、美观(电镀、喷涂)
压缩模塑工作循环
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
开模 卸压脱模
固化 保温保压
塑件整形
去应力处理
塑件送至下一工序
四、压缩模塑工艺条件
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。
含有润滑剂
④预压条件: 温度:室温或50~90℃预压 压力:压力范围40~200MPa 原则:锭料的密度达到塑件最大密度的80%
三、压缩模塑工艺
1.模压前的准备 ⑵预热和干燥
塑料成型前加热的目的:
去除水分和挥发物
干燥
Hale Waihona Puke 为压缩模提供热塑料预热
塑料成型前加热的方法:
热板预热
烘箱预热
红外线预热
高频加热
三、压缩模塑工艺
模压过程 模压后处理
加料
合模
排气

脱模
保压与固化




模具清理
整形去应力



特殊处理
修饰抛光

三、压缩模塑工艺
1.模压前的准备 ⑴预压
①预压方法:为方便操作和提高塑件的质量,先 用预压模将粉状、纤维状的塑料粉在预压机上压 成重量一定、形状一致的锭料。 ②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。
三、压缩模塑工艺
2.模压过程 ⑷保压与固化
保压时间:从压模闭合加压至卸压取出塑件 所用的时间。
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: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。
不足
欠熟
固化程度
过度
过熟
三、压缩模塑工艺
2.模压过程 ⑸脱模
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
一、压缩模塑原理
2.压缩模塑特点
⑴塑料直接加入型腔,加料腔是型腔的延伸。
⑵模具是在塑件最终成型时才完全闭合
⑶压力通过凸模直接传给塑料 有利于成型流动性较差的以纤维为填料的 聚合物 不能压制带有精细、易断嵌件及较多嵌件 的塑件。 不易获得尺寸精度尤其是 高精度的塑件
压制成型原理和工艺研究
第一节 热固性塑料的模压成型
一、热固性模塑料的成型工艺性能
1、流动性 2、固化速率 3、成型收缩率
SL =(L0 -L)/L0 ×100%
4、压缩率
RP =d2 /d1
二、压缩模塑原理
1.成型方法 压缩模塑 ——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。
2.模压过程 ⑶排气
目的: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。
方法:合模后加压至一定压力,立即卸压,凸
模稍微抬起,连续1~3次。
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。
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。
一、压缩模塑原理
2.压缩模塑特点 ⑷操作简单,模具结构简单。
没有浇注系统,料耗少 可压制较大平面塑件或一次压制多个塑件 塑件收缩小、变形小、各向性能均匀、强 度高。 ⑸生产周期长、效率低。
一模多腔
二、模压设备和模具
1.模压设备作用 合模 开模 顶件 提供所需的压力 某些情况下也传递压缩过程中所需的热量
1.模压前的准备 ⑶嵌件的安放
嵌件 —— 作为塑件中导电部分或使塑件与
其它零件相连接的零件。
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
嵌件的安放要求位置正确、平稳
三、压缩模塑工艺
2.模压过程 ⑴加料
①加料的关键是加料量
②定量的方法:
重量法:准确、麻烦
容量法:方便但不很准
计件法:预压锭料,计数放入
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