压缩、压注成型原理与工艺

湖南工业高级技工学校教案

压缩成型原理与工艺

一、压缩成型原理和特点

1．压缩模塑原理

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.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

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

二、压缩模塑工艺过程

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。

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。

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、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%

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）

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

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。

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

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。

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）

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。

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——欠熟过度——过熟）

⑸脱模

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

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

⑶修饰抛光

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)

三、压缩模塑工艺条件选择

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。

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，防止飞边计算公式：

p b——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）

成型压力与塑料种类、塑件结构、模具温度等因素有关。

2.成型温度

成型温度：指压缩时所需的模具温度，对塑件质量、模压时间影响很大

热固性塑料的模内温度高于模具温度

模具温度过高：树脂、有机物分解；塑件外层先硬化

模具温度高：成型周期短，生产率提高

模具温度过低：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

3.模压时间

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。

过短：硬化不足，外观及力学性能差，易变形

过长：塑件性能反而下降

在保证塑件质量的前提下，应力求缩短模压时间

压注成型原理与工艺

一、压注成型原理

在压缩成型基础上发展起来的一种热固性塑料的

成型方法，又称传递成型、挤胶成型。

模具闭合——热固性塑料放入加料室——受热熔融——塑料在压力下经浇注系固化成型——开模取件模具闭合

二、压注成型特点

1.加料前模具处于闭合状态。

2.塑件飞边很薄，尺寸准确，性能均匀，质量较高。

3.可以成型深孔、形状复杂、带有精细或易碎嵌件的塑件。

4.模具结构相对复杂，制造成本较高成型压力较大，操作复杂，耗料比压缩模多。

5.气体难排除，一定要在模具上开设排气槽。

三、压注成型工艺过程