第13講 其它塑料成型工藝

1、第第1 13 3講講 其它塑料成型工藝其它塑料成型工藝1 13 3.1 .1 壓壓縮成型縮成型1 13 3.2 .2 壓注成型壓注成型1 13 3.3 .3 擠出成型擠出成型1 13 3.4 .4 氣動成型工藝氣動成型工藝11 13 3.1 .1 壓縮成型壓縮成型2基本方法：基本方法： 先將先將壓縮模加熱至成型溫度壓縮模加熱至成型溫度，再將松散的，再將松散的塑料原料塑料原料或預壓錠或預壓錠加到敞開的加到敞開的模具型腔和加料腔模具型腔和加料腔中，然后中，然后閉合模閉合模具具，對物料，對物料加熱和加壓加熱和加壓使其使其熔融流動并充滿型腔熔融流動并充滿型腔，經(jīng)過，經(jīng)過化學或物理變化化學或物理變化固化

2、定型固化定型后脫模，即得所需形狀和尺寸后脫模，即得所需形狀和尺寸的塑件。的塑件。用途：用途： 主要用于成型熱固性塑料；主要用于成型熱固性塑料； 熱塑性塑料成型，僅適用于成型熱塑性塑料成型，僅適用于成型流動性較差流動性較差的、帶的、帶有有長纖維長纖維的的難以注塑成型難以注塑成型的物料或的物料或光學性能要求高光學性能要求高的制的制件，如有機玻璃鏡片、件，如有機玻璃鏡片、不宜高溫成型不宜高溫成型以及以及大型扁平大型扁平塑料塑料制品等。制品等。熱固性塑料壓縮成型的基本原理熱固性塑料壓縮成型的基本原理： 首先將首先將粉狀、粒狀、碎屑狀、纖維狀或預粉狀、粒狀、碎屑狀、纖維狀或預壓錠壓錠的塑料原料加入高溫的

3、的塑料原料加入高溫的凹模型腔凹模型腔和和加料腔加料腔內(nèi)內(nèi)，如圖，如圖a；以一定的速度以一定的速度合模合模，在壓力作用下通過模，在壓力作用下通過模具對塑料加熱，使其逐漸軟化成具對塑料加熱，使其逐漸軟化成熔融態(tài)熔融態(tài)，并充，并充滿滿整個型腔整個型腔，同時塑料中的樹脂與固化劑發(fā)生，同時塑料中的樹脂與固化劑發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)交聯(lián)反應(yīng)，熔融塑料逐步轉(zhuǎn)變成，熔融塑料逐步轉(zhuǎn)變成硬化定型硬化定型的塑的塑件，如圖件，如圖b；經(jīng)經(jīng)保壓保壓使制品使制品完全定型完全定型并達到最佳性能時并達到最佳性能時開模、脫模、取出塑件，如圖開模、脫模、取出塑件，如圖c。13.1.1 13.1.1 壓縮成型原理壓縮成型原理 壓縮成型的主要

4、缺點：壓縮成型的主要缺點：與注射成型相比與注射成型相比 （1 1）生產(chǎn)周期長、效率低；）生產(chǎn)周期長、效率低；（2 2）生產(chǎn)操作多依賴手工，不易實現(xiàn)自動化；）生產(chǎn)操作多依賴手工，不易實現(xiàn)自動化；（3 3）勞動強度大，生產(chǎn)環(huán)境差；）勞動強度大，生產(chǎn)環(huán)境差；（4 4）塑件經(jīng)常帶有飛邊，高度方向尺寸精度不高；）塑件經(jīng)常帶有飛邊，高度方向尺寸精度不高；（5 5）模具受高溫高壓的作用易磨損，使用壽命較短等。）模具受高溫高壓的作用易磨損，使用壽命較短等。13.1.2 13.1.2 壓縮成型的特點及應(yīng)用壓縮成型的特點及應(yīng)用壓縮成型優(yōu)點：壓縮成型優(yōu)點：（1）所用設(shè)備和模具簡單，可以使用普通壓力機進行生產(chǎn)；）所用

5、設(shè)備和模具簡單，可以使用普通壓力機進行生產(chǎn)；（2）塑件取向組織少、取向度低，各向性能比較均勻；）塑件取向組織少、取向度低，各向性能比較均勻；（3）成型收縮小，變形??；）成型收縮小，變形?。唬?）工藝成熟可靠，適合大型塑件的成型。）工藝成熟可靠，適合大型塑件的成型。 用途用途：壓縮成型在熱固性塑料的各種成型加工方法中依然：壓縮成型在熱固性塑料的各種成型加工方法中依然居主導地位。居主導地位。壓縮成型的常用熱固性塑料壓縮成型的常用熱固性塑料：酚醛塑料、氨基塑料、不飽和：酚醛塑料、氨基塑料、不飽和聚酯塑料、環(huán)氧樹脂等，其中以酚醛塑料、氨基塑料的使用聚酯塑料、環(huán)氧樹脂等，其中以酚醛塑料、氨基塑料的使用最

6、為廣泛。最為廣泛。13.1.2 13.1.2 壓縮成型的特點及應(yīng)用壓縮成型的特點及應(yīng)用典型的壓縮模結(jié)構(gòu)典型的壓縮模結(jié)構(gòu):工作時，上模下行，上凸模工作時，上模下行，上凸模5進入下模加料腔進入下模加料腔4，使其中的物，使其中的物料在壓力下受熱熔融，流動，充滿型腔并交聯(lián)固化成型。而后開料在壓力下受熱熔融，流動，充滿型腔并交聯(lián)固化成型。而后開模，手工將側(cè)型芯模，手工將側(cè)型芯21抽出，最后推出機構(gòu)通過推桿抽出，最后推出機構(gòu)通過推桿12將塑件推出將塑件推出脫模。脫模。13.1.3 13.1.3 壓縮模的結(jié)構(gòu)組成壓縮模的結(jié)構(gòu)組成2 2上模板上模板3 3加熱裝置加熱裝置4 4加料腔（凹模鑲塊）加料腔（凹模鑲塊

7、）5 5上凸模上凸模6 6型芯型芯7 7下凸模下凸模9 9下模板下模板1111支承板支承板1212推桿推桿1313、2222墊塊墊塊1515壓機推桿壓機推桿1616推板導柱推板導柱1717推板導套推板導套1919推板推板2020推桿固定板推桿固定板2121側(cè)型芯抽芯裝置側(cè)型芯抽芯裝置 壓縮模的結(jié)構(gòu)大部分與注塑模相同，可參照注塑模結(jié)構(gòu)壓縮模的結(jié)構(gòu)大部分與注塑模相同，可參照注塑模結(jié)構(gòu)設(shè)計。與注塑模不同的是：設(shè)計。與注塑模不同的是： 1）由于壓縮成型為直接向模腔中加料，）由于壓縮成型為直接向模腔中加料，不需要澆注系不需要澆注系統(tǒng)統(tǒng)，而是在型腔之上增加加料腔，從而造成模腔結(jié)構(gòu)的變化。，而是在型腔之上增

8、加加料腔，從而造成模腔結(jié)構(gòu)的變化。 2）壓縮成型熱固性塑料時，模具溫度必須高于塑料的）壓縮成型熱固性塑料時，模具溫度必須高于塑料的交聯(lián)溫度，因此，交聯(lián)溫度，因此，需要對模具加熱需要對模具加熱。13.1.313.1.3壓縮模的結(jié)構(gòu)組成壓縮模的結(jié)構(gòu)組成壓縮模分類方法很多壓縮模分類方法很多1按模具在壓力機上的固定方式分類按模具在壓力機上的固定方式分類移動式壓縮模移動式壓縮模固定式壓縮模固定式壓縮模半固定式壓縮模半固定式壓縮模2按模具的型腔數(shù)目分類按模具的型腔數(shù)目分類單型腔壓縮模單型腔壓縮模多型腔壓縮模多型腔壓縮模3按模具的分型面特征分類按模具的分型面特征分類水平分型面水平分型面垂直分型面垂直分型面復

9、合分型面復合分型面13.1.4 13.1.4 壓縮模的分類壓縮模的分類4.按模具上下模配合結(jié)構(gòu)分類按模具上下模配合結(jié)構(gòu)分類溢式壓縮模溢式壓縮模不溢式壓縮模不溢式壓縮模半溢式壓縮模半溢式壓縮模13.1.4 13.1.4 壓縮模的分類壓縮模的分類（1）溢式壓縮模）溢式壓縮模 又稱敞開式壓縮模又稱敞開式壓縮模溢式壓縮模溢式壓縮模1 1凸模凸模2 2頂桿頂桿3 3塑件塑件4 4凹模凹模5 5導柱導柱模具無加料室，模腔高度即為塑模具無加料室，模腔高度即為塑件高度；件高度；模模具上下模無配合間隙，壓縮時具上下模無配合間隙，壓縮時過剩塑料溢出，造成飛邊過剩塑料溢出，造成飛邊擠擠壓面壓面b在合模時完全閉合，壓

10、在合模時完全閉合，壓力不能完全傳給塑件，密度小力不能完全傳給塑件，密度小合模速度不宜過大，也不宜過小合模速度不宜過大，也不宜過小結(jié)結(jié)構(gòu)簡單，造價低，磨損小，塑構(gòu)簡單，造價低，磨損小，塑件易取出適用于流動性較好的短件易取出適用于流動性較好的短纖維填料的塑料，或預壓成錠的纖維填料的塑料，或預壓成錠的塑料，或厚度不大尺寸較小形狀塑料，或厚度不大尺寸較小形狀簡單的塑料。簡單的塑料。13.1.4 13.1.4 壓縮模的分類壓縮模的分類（2）不溢式壓縮模）不溢式壓縮模又稱封閉式或全壓式壓縮模，又稱封閉式或全壓式壓縮模，在型腔上部增加了一個與型腔在型腔上部增加了一個與型腔截面相同的加料腔，無擠壓面，凸模進入

11、凹模將其密閉，凸截面相同的加料腔，無擠壓面，凸模進入凹模將其密閉，凸模與加料腔間有較小的配合間隙，壓縮時多余的塑料從間隙模與加料腔間有較小的配合間隙，壓縮時多余的塑料從間隙中溢出，在垂直方向形成很薄的飛邊，去除比較容易。中溢出，在垂直方向形成很薄的飛邊，去除比較容易。不溢式壓縮模不溢式壓縮模1 1凹模凹模2 2凸模凸模3 3導柱導柱 4 4塑件塑件5 5頂桿頂桿 特點：特點： 該模具可將壓力機的壓力幾乎全該模具可將壓力機的壓力幾乎全部傳遞給塑件，所以成型壓力大，塑部傳遞給塑件，所以成型壓力大，塑件密度及強度較高。件密度及強度較高。 由于塑料的溢出量少，因此加料由于塑料的溢出量少，因此加料必須準

12、確稱量，否則塑件高度尺寸精必須準確稱量，否則塑件高度尺寸精度不易保證。度不易保證。 13.4 13.4 壓縮模的分類壓縮模的分類 由于凸模與加料腔側(cè)壁摩擦，易擦傷加料腔側(cè)壁，因而由于凸模與加料腔側(cè)壁摩擦，易擦傷加料腔側(cè)壁，因而推出脫模時會損傷塑件外表面。另外，該模具脫模困難，必推出脫模時會損傷塑件外表面。另外，該模具脫模困難，必須設(shè)置推出裝置。由于凸模與凹模配合間隙小不利于排氣，須設(shè)置推出裝置。由于凸模與凹模配合間隙小不利于排氣，所以必須開設(shè)排氣系統(tǒng)，必要時還要進行卸壓排氣。所以必須開設(shè)排氣系統(tǒng)，必要時還要進行卸壓排氣。用途：用途： 適用于壓制適用于壓制形狀復雜形狀復雜、薄壁薄壁、長流程長流程

13、和和深腔深腔塑件，也適塑件，也適于壓制于壓制流動性差流動性差、單位壓力高單位壓力高的塑件，特別適用于壓制的塑件，特別適用于壓制棉布、棉布、玻璃布或長纖維填充玻璃布或長纖維填充的塑料。的塑料。13.1.4 13.1.4 壓縮模的分類壓縮模的分類（3）半溢式壓縮模）半溢式壓縮模又稱半開式壓縮模，又稱半開式壓縮模，在型腔上方設(shè)有加大的加料腔，兩者分在型腔上方設(shè)有加大的加料腔，兩者分界處有一環(huán)形擠壓面（在中小型模具中寬約界處有一環(huán)形擠壓面（在中小型模具中寬約24mm，大型，大型模具中寬約模具中寬約35mm），擠壓面限制了凸模的壓下行程，故），擠壓面限制了凸模的壓下行程，故易于保證塑件高度方向的尺寸精度

14、。易于保證塑件高度方向的尺寸精度。半溢式壓縮模半溢式壓縮模1 1凹模凹模2 2凸模凸模3 3導柱導柱4 4塑件塑件5 5頂桿頂桿 凸模與加料腔呈凸模與加料腔呈間隙配合間隙配合，并在凸模的四周開有并在凸模的四周開有溢流槽溢流槽，使，使余料通過余料通過配合間隙或溢流槽配合間隙或溢流槽排出，排出，因此，加料量可不必嚴格控制，因此，加料量可不必嚴格控制，按體積計量即可。按體積計量即可。 溢溢料量可料量可通過間隙大小和溢通過間隙大小和溢料槽多少進行調(diào)節(jié)，其塑件的致料槽多少進行調(diào)節(jié)，其塑件的致密度比溢式壓縮模好。密度比溢式壓縮模好。13.1.4 13.1.4 壓縮模的分類壓縮模的分類特點：特點： 模具加料

15、腔截面尺寸大于塑件，凸模和型腔壁間模具加料腔截面尺寸大于塑件，凸模和型腔壁間無摩無摩擦擦，不會劃傷型腔壁表面，推出時也，不會劃傷型腔壁表面，推出時也不會損傷塑件外表面不會損傷塑件外表面。用途：用途： 主要適用于成型主要適用于成型流動性較好流動性較好的塑料及的塑料及形狀較復雜形狀較復雜的、的、帶有帶有小型嵌件小型嵌件的塑件。的塑件。 由于具有擠壓邊緣，不適于成型帶有由于具有擠壓邊緣，不適于成型帶有片狀或長纖維片狀或長纖維填填料的塑料。料的塑料。13.1.4 13.1.4 壓縮模的分類壓縮模的分類1 13 3. .2 2 壓注成型工藝壓注成型工藝原理：原理：先將先將固態(tài)成型物料固態(tài)成型物料加入到裝

16、在壓注模具上的加入到裝在壓注模具上的加料器加料器內(nèi)，使其受熱軟化轉(zhuǎn)變?yōu)檎沉鲬B(tài)；內(nèi)，使其受熱軟化轉(zhuǎn)變?yōu)檎沉鲬B(tài)； 然后在壓力機柱塞的然后在壓力機柱塞的壓力壓力作用下，以一定的速度通過作用下，以一定的速度通過澆注系統(tǒng)澆注系統(tǒng)進入閉合模腔進入閉合模腔，經(jīng)，經(jīng)保溫保壓保溫保壓，塑料產(chǎn)生，塑料產(chǎn)生交聯(lián)反應(yīng)交聯(lián)反應(yīng)而固化而固化定型；最后開模定型；最后開模取出塑件取出塑件。13.2 13.2 壓注成型原理與特點壓注成型原理與特點1.壓注壓注成型原理成型原理1, 1,柱塞柱塞 2, 2,加料器加料器3, 3,上模板上模板4, 4,凹模板凹模板5, 5,型芯型芯 6, 6,型芯固定板型芯固定板7, 7,下模板下模

17、板8, 8,澆注澆注系統(tǒng)系統(tǒng)9, 9,塑件塑件工藝特征：工藝特征：壓注成型模具是壓注成型模具是在壓縮成型模具的基礎(chǔ)上增加了在壓縮成型模具的基礎(chǔ)上增加了澆注系統(tǒng)澆注系統(tǒng)，將，將塑化部分和成型部分分離塑化部分和成型部分分離，從而克，從而克服了需要對模具交替加熱與冷卻和由此帶來的弊服了需要對模具交替加熱與冷卻和由此帶來的弊端。端。與注射成型的區(qū)別：與注射成型的區(qū)別：壓注成型時，壓注成型時，塑料是在加料器內(nèi)通過模具加熱塑塑料是在加料器內(nèi)通過模具加熱塑化化；注射成型時，注射成型時，塑料是在注射機的機筒內(nèi)塑化塑料是在注射機的機筒內(nèi)塑化。2.擠出成型擠出成型工藝特征工藝特征13.2 13.2 壓注成型原理與

18、特點壓注成型原理與特點優(yōu)點：優(yōu)點： 1）塑料熔體經(jīng)過狹窄分流道和澆口進入模腔。）塑料熔體經(jīng)過狹窄分流道和澆口進入模腔。有補料作用。因此，塑料制品有補料作用。因此，塑料制品密度較高且較均勻密度較高且較均勻。2）可以生產(chǎn)）可以生產(chǎn)深度較大的薄壁制品深度較大的薄壁制品或或帶有深孔帶有深孔的的制品，也可以生產(chǎn)制品，也可以生產(chǎn)形狀比較復雜形狀比較復雜以及以及帶有精細或帶有精細或易碎嵌件易碎嵌件、難于使用壓縮成型的制品。、難于使用壓縮成型的制品。3）溢料溢料較壓縮成型較壓縮成型少少，且，且飛邊飛邊厚度很厚度很薄薄，容易，容易去除。故比較去除。故比較容易控制制品的尺寸精度容易控制制品的尺寸精度。4）由于壓注

19、成型時物料在加料器內(nèi)已經(jīng)熔融，）由于壓注成型時物料在加料器內(nèi)已經(jīng)熔融，進入模腔時溫度比較均勻，所以需用的進入模腔時溫度比較均勻，所以需用的交聯(lián)固化交聯(lián)固化時間較短，致使成型周期短，生產(chǎn)效率高時間較短，致使成型周期短，生產(chǎn)效率高。3.擠出成型擠出成型的特點的特點13.2 13.2 壓注成型原理與特點壓注成型原理與特點缺點：缺點：1）模具結(jié)構(gòu)比壓縮模）模具結(jié)構(gòu)比壓縮模復雜復雜（如必須設(shè)計澆注系（如必須設(shè)計澆注系統(tǒng)）；統(tǒng)）；2）成型壓力成型壓力比壓縮成型比壓縮成型大大；3）壓注余料在高溫下很容易交聯(lián)固化，從而對）壓注余料在高溫下很容易交聯(lián)固化，從而對下一次壓注成型產(chǎn)生不良影響；下一次壓注成型產(chǎn)生不良

20、影響；4）因存在流道凝料而）因存在流道凝料而增加原料消耗增加原料消耗和和因取向而因取向而產(chǎn)生各向異性產(chǎn)生各向異性等問題。等問題。3.擠出成型擠出成型的特點的特點13.2 13.2 壓注成型原理與特點壓注成型原理與特點2113.3 擠出成型工藝22概念：概念： 擠出成型是將塑料在旋轉(zhuǎn)螺桿和機筒之間進擠出成型是將塑料在旋轉(zhuǎn)螺桿和機筒之間進行輸送、壓縮、熔融塑化，定量地通過擠出機頭行輸送、壓縮、熔融塑化，定量地通過擠出機頭部的部的口模和定型裝置口模和定型裝置，生產(chǎn)出，生產(chǎn)出連續(xù)型材連續(xù)型材的一種工的一種工藝方法。藝方法。 用途：用途： 在擠出機頭部配以不同類型的機頭及其相應(yīng)在擠出機頭部配以不同類型的機頭及其相應(yīng)的定型裝置和輔機，即可生產(chǎn)出的定型裝置和輔機，即可生產(chǎn)出管材管材、棒材棒材、異異型截面型材型截面型材、板材板材、片材片材、薄膜薄膜、單絲單絲、電線電電線電纜覆層纜覆層及及中空制品毛坯中空制品毛坯等，大部分等，大部分熱塑性塑料熱塑性塑料都都能以擠出成型方法成型。能以擠出成型方法成型。