第三章压缩模塑 compression molding 第一节绪论 压缩模塑是一种压制成型方法依靠外力的压缩作用实现成型物料的造型,并且是研究材料 性能最常采用的一种工艺方法。 1.成型过程(热固性材料) 将已加热到成型温度的模腔中加入物料、闭模加热加压、定型固化、脱模取岀制品从工艺 角度看,上述过程可分为三个阶段 流动阶段、胶凝阶段、硬化阶段 2适用对象 ①.几乎所有热固性塑料。常见的有酚醛、脲醛、环氧塑料、不饱和聚酯、氨基塑料、聚 酰亚胺、有机硅等,也可用于热塑性的聚四氟乙烯和PVC唱片生产; ②.适于形状复杂或带有复杂嵌件的制品,如电器零件,电话机件、收音机外壳等 ③无翘曲变形的薄壁平面热塑性塑料制品
1 第三章 压缩模塑 compression molding 第一节 绪论 压缩模塑是一种压制成型方法,依靠外力的压缩作用实现成型物料的造型,并且是研究材料 性能最常采用的一种工艺方法 。 1．成型过程(热固性材料) 将已加热到成型温度的模腔中加入物料、闭模加热加压、定型固化、脱模取出制品从工艺 角度看,上述过程可分为三个阶段 流动阶段、胶凝阶段、硬化阶段 2.适用对象 ①．几乎所有热固性塑料。常见的有酚醛、脲醛、环氧塑料、不饱和聚酯、氨基塑料、聚 酰亚胺、有机硅等，也可用于热塑性的聚四氟乙烯和PVC唱片生产； ②．适于形状复杂或带有复杂嵌件的制品，如电器零件，电话机件、收音机外壳等 ③.无翘曲变形的薄壁平面热塑性塑料制品
Piston 图4-2模压成型示意图 1上模2、4—导柱3—下模 Unme lted Polymer Heating/Cooling Channels
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3优点 设备投资少,工艺简单,易操作: 压力损失小,多用以成型大型平面制品及多型腔制品; 材料取向小 ·无流道及浇口,材料浪费少; 适用的材料广泛(可成型带碎屑状、片状及纤维状填料制品) 4缺点 固化时间长,生产效率低; ·精度不高 合模面处易产生飞边; ·对形状复杂或带嵌件的制品不易成型; 自动化程度低
3 3.优点 •设备投资少，工艺简单，易操作； • 压力损失小，多用以成型大型平面制品及多型腔制品； • 材料取向小； • 无流道及浇口，材料浪费少； • 适用的材料广泛（可成型带碎屑状、片状及纤维状填料制品） 4.缺点 • 固化时间长，生产效率低； • 精度不高； • 合模面处易产生飞边； • 对形状复杂或带嵌件的制品不易成型； • 自动化程度低
5几种模压产品实例 聚四氟乙烯产品
4 5.几种模压产品实例 聚四氟乙烯产品
PP&HDPE材料生产的菜板
5 PP&HDPE材料生产的菜板
第二节成型材料的预处理 预压 将松散的原料预先用冷压法(模具不加热)压成形状规整,质量一定的密实体的过程 预压的作用P87①~⑦ 2.压缩粉的性能对预压的影响 ①水分及挥发分 ②颗粒大小,最好是大小相间 ③倾倒性(120g压缩粉通过管径为10mm,锥角为60度的标准漏斗时间来衡量,一般取25 30s) ④压缩率在30左右 ⑤润滑剂用量要适当 ⑥温度,一般为室温 ⑦压力,以预压物的密度达到制品密度的80%为适宜。约40~200MPa 3.设备和操作 压模,上下阳模和阴模组成 预压机 偏心式(尺寸较大的预压物,但效率不高) 旋转式(尺寸小的预压物,效率高) 液压式(用于松散性较大的预压物,效率高,紧凑)
6 第二节 成型材料的预处理 一.预压 将松散的原料预先用冷压法（模具不加热）压成形状规整，质量一定的密实体的过程 1．预压的作用P87 ①～⑦ ２．压缩粉的性能对预压的影响 ①水分及挥发分 ②颗粒大小，最好是大小相间 ③倾倒性（120g压缩粉通过管径为10mm，锥角为60度的标准 漏斗时间来衡量，一般取25 ～30s） ④压缩率在3.0左右 ⑤润滑剂用量要适当 ⑥温度，一般为室温 ⑦压力,以预压物的密度达到制品密度的80％为适宜。约40～200MPa 3. 设备和操作 • 压模，上下阳模和阴模组成 • 预压机， 偏心式（尺寸较大的预压物，但效率不高） 旋转式（尺寸小的预压物，效率高） 液压式（用于松散性较大的预压物，效率高，紧凑）
预热 为了改善物料的成型性能及除去多余的水分和挥发分,对预压物进行加热处理 1.作用 ①缩短成型周期 ②提高制品的力学性能 ③提高塑料流动性 ④降低模压压力 2.预热工艺 ①预热温度的确定:测定物料的n-T曲线,其粘度值降至最低时的初始温度T或稍 ②时间,找出时的nt曲线,粘度呈最低值的时间段内取一合适的值即可 3.预热方法 热板加热 烘箱加热(料层不要超过2.5cm,加热均匀) 红外线加热 高频加热(不宜加热水分含量大的物料和非极性物料)
7 二．预热 为了改善物料的成型性能及除去多余的水分和挥发分，对预压物进行加热处理 1．作用 ①缩短成型周期 ②提高制品的力学性能 ③提高塑料流动性 ④降低模压压力 2．预热工艺 ①预热温度的确定：测定物料的 曲线，其粘度值降至最低时的初始温度Ti或稍 低即为预热温度 ②时间，找出Ti时的 曲线，粘度呈最低值的时间段内取一合适的值即可 3．预热方法 • 热板加热 • 烘箱加热（料层不要超过2.5cm，加热均匀） • 红外线加热 • 高频加热（不宜加热水分含量大的物料和非极性物料） －t －T
第三节设备 压机 3 形式:上动式和下动式液压机 2.结构组成:上、下压板,固定( 活动)垫块,柱塞(主机筒)。 3.特点 上动式:下压板固定,上压板与主 柱塞连并上下运动:顶出机构由 位于下部机座内的顶出活塞带动 7 下动式:上压板固定,主柱塞位于 下压板下并与之相连;脱模一般 由安装在活动板上的机械装置完 成 阳、阴模分别装在上、下压板上 图2-1上动式液压机 1-柱塞2-压筒3-液压管线4固定垫板 动垫板6-绝热层7-上压板8-拉杆 9-下压板10-机座
8 第三节 设备 一.压机 1. 形式: 上动式和下动式液压机 2. 结构组成：上、下压板，固定（ 活动）垫块，柱塞（主机筒）。 3. 特点 上动式 :下压板固定，上压板与主 柱塞连并上下运动；顶出机构由 位于下部机座内的顶出活塞带动 下动式: 上压板固定，主柱塞位于 下压板下并与之相连；脱模一般 由安装在活动板上的机械装置完 成 • 阳、阴模分别装在上、下压板上
压机P ress YXY32系列四柱式液压机 下压式液压机的结构 1工作油缸2.上横梁3活动横梁 4立柱5.下横梁6顶出缸
9 压机 Press
图2-4不溢式压缩模示意图 图2-3溢式压缩模示意图 图2-5半溢式压模示意图 1-凸模2-凹模3-制品 1-凸模2-凹模3-制品 1-凸模2-凹模3-制品 模具由阴阳模组成 按结构特征分为三种: 溢式 不溢式 半溢式 配合:无,导柱定位较紧密单侧间隙007~008mm阴模上部略向外倾斜约3度单侧间隙0025~0.075mm 加料室:无 有 有,上壁做成15~20度锥度 加料量:不准确,稍过量 加料准确(称量法) 稍过量 制品性能:外形简单质量不高无明显毛边高度可较大料从非配合面溢出,有水平飞边尺寸大外形 复杂、压缩率大的制品精度较好
10 二.模具 由阴阳模组成 按结构特征分为三种： 溢式 不溢式 半溢式 配合： 无，导柱定位 较紧密单侧间隙0.07~0.08mm 阴模上部略向外倾斜约3度单侧间隙0.025～0.075mm 加料室： 无 有 有，上壁做成15～20度锥度 加料量： 不准确，稍过量 加料准确（称量法） 稍过量 制品性能：外形简单质量不高 无明显毛边高度可较大 料从非配合面溢出，有水平飞边尺寸大外形 复杂、压缩率大的制品精度较好