塑料及模具设计教程：挤出、压缩成型详解
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（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
管材挤出成型示意图
22
挤出工艺过程
23
实验室挤出成型机
24
挤出型材
25
挤出管材
26
27
28
29
30
复合管挤出设备
31
复合管收卷设备
32
医用精密复合管挤出设备
33
瓦陵板单螺杆挤出机
34
第三节 挤出成型
压注（传递）
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
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）
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。
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
传递成型
15
移动式压注模原理示意图
16
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。
成型温度下保持一定时间，使其性能稳定。 （6）塑件脱模
10
（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
热固性塑料压缩成型工作循环
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
半溢式压缩模成型原理示意图
19
热固性塑料成型方法比较
成型方法
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
注射
短 好 无或较薄 方便 不方便 易实现 高 大 大 不能实现 复杂
压缩
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
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2、传递成型的工艺过程
18
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。
二、工艺参数的控制
温度：
分段控制，由加料段
压力：
压缩段
均化段逐渐生高
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
9
（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
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>Ft
3、开合模行程 hmin<h<hmax
6
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
压力机
8
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；
4
压缩成型设备基本参数
1、公称压力
Fm=106nAp≤kFp
n
kFp 106 Ap
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0.75～0.90 n——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
压缩成型设备基本参数
2
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
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
预
加加 加卸 保保
卸
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
热
热压 热压 温压
压
粉料或 预压锭料
型腔或 加料室
合模
排气
交联 固化
开模
金属 嵌件
清模
塑件脱模
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（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
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，
1、连续型生产，效率高； 2、应用广 3、设备成本低
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管材挤出成型示意图
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挤出工艺过程
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实验室挤出成型机
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挤出型材
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挤出管材
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复合管挤出设备
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复合管收卷设备
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医用精密复合管挤出设备
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瓦陵板单螺杆挤出机
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第三节 挤出成型
压注（传递）
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
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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）
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。
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。
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传递成型
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移动式压注模原理示意图
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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。
成型温度下保持一定时间，使其性能稳定。 （6）塑件脱模
10
（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
热固性塑料压缩成型工作循环
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。
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半溢式压缩模成型原理示意图
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热固性塑料成型方法比较
成型方法
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
注射
短 好 无或较薄 方便 不方便 易实现 高 大 大 不能实现 复杂
压缩
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
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2、传递成型的工艺过程
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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。
二、工艺参数的控制
温度：
分段控制，由加料段
压力：
压缩段
均化段逐渐生高
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
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（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
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>Ft
3、开合模行程 hmin<h<hmax
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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
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压力机
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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；
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压缩成型设备基本参数
1、公称压力
Fm=106nAp≤kFp
n
kFp 106 Ap
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0.75～0.90 n——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）
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压缩成型设备基本参数
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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
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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
预
加加 加卸 保保
卸
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
热
热压 热压 温压
压
粉料或 预压锭料
型腔或 加料室
合模
排气
交联 固化
开模
金属 嵌件
清模
塑件脱模
12
（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。
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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，