1、课题3 塑料其他成型工艺与模具一 压缩成型与模具1.压缩成型工艺压缩成型主要用来成型热固性塑料，也可用于成型流动性极差的热塑性塑料。a）加料 b）压塑 c）脱模1凸模固定板 2上凸模 3凹模 4下凸模 5下凸模固定板 6垫板压缩成型原理压缩成型工艺 成型前的预热和预压。预热的作用：一是去除塑料中的水分和挥发物；二是提高原料的温度，缩短压缩成型的周期。预压的目的是加料方便、准确；减小模具加料腔尺寸，使模具结构紧凑；排除空气含量，缩短成型周期；避免加料时塑料粉料飞扬。压缩成型 成型过程有安放嵌件、加料、合模、排气、固化、脱模等阶段。压后处理 包括模具的清理、修整塑件和制件后处理阶段。2.压缩模 压
2、缩模的组成基本组成和作用如下：a.型腔 型腔是直接成型制品的部位，加料时与加料腔一同起装料作用。b.加料腔 塑料与塑件相比具有较大的比容，塑件成型前单靠型腔往往无法容纳全部原料，因此在型腔之上设有一段加料腔。c.导向机构 导向机构用来保证上下模合模的对中性或保证推出机构上下运动平稳的。d.侧向分型抽芯机构e.脱模机构 固定式压缩模在模具上必须有脱模机构。f.加热系统 热固性塑料压塑成型需在较高的温度下进行，必须对模具加热。在压缩成型热塑性塑料时，在型腔周围开设温度控制通道，在塑化和定型阶段，分别通入蒸汽进行加热或通入冷水进行冷却。1上模座板 2螺钉 3上凸模 4加料腔(凹模)5，10加热板 6
3、导柱 7型芯 8下凸模 9导套；11推杆 12支承钉 13垫块 14下模座板 15推板 16拉杆 17推杆固定板 18侧型芯 19型腔固定板 20承压块压缩模结构 压缩模的分类及结构a.按分型面特征分类分为水平分型面压缩模具和垂直分型面的压缩模具b.按模具在液压机上的固定方式分类移动式压缩模具 半固定式压缩模 固定式压缩模具c.按模具加料室的形式分类a)溢式压缩模具 这种模具没有单独的加料腔，型腔就是加料腔，型腔的高度h约等于塑件的高度，加料量一般稍大于塑件重量的5%9%。适用于压缩成型厚度不大、尺寸小和形状简单的塑件。塑件密度较低，强度不高。b)半溢式压缩模具模具在型腔上方设一截面尺寸大于塑
4、件尺寸的加料腔，凸模与加料腔呈间隙配合，加料腔与型腔分界处有一环行挤压面，凸模下压到挤压面接触为止，过剩的原料可通过配合间隙或从凸模上专门开出的溢料槽中排出。其塑件的紧密程度比溢式压缩模具好。主要用于粉状塑料的压缩成型。c.不溢式压缩模这种模具型腔较深，加料腔为型腔上部截面的延续，无挤压面。适用于成型形状复杂、壁薄和深形塑件凸模与加料腔有较高精度的间隙配合，故塑件径向壁厚尺寸精度较高。垂直方向上很薄的飞边容易被去除。每次加料都必须准确称量；凸模会擦伤加料腔侧壁；模具必须设置推出装置；一般不设计成多型腔模具。二压注成型与模具1.压注成型工艺也是热固性塑料常用成型方法之一。与压缩成型不同的是，压注
5、成型是将塑料在模具加料室内塑化后，通过浇注系统进入型腔，固化后得到塑件。原理 a）加料 b）充满型腔 c）开模1柱塞 2加料腔 3上模板 4凹模 5型芯 6型芯固定板 7下模座 8浇注系统 9塑件压注成型特点与压塑成型相比，压注成型工艺主要有以下特点。效率高 ；能成型复杂、带细小嵌件及较深孔的塑件 ；制品性能均匀、密实、精度高 ；成本大 。2.压注模压注模与压缩模的主要区别在于它具有浇注系统。压注模的组成和作用a.型腔部分 包括凹模、凸模、型芯和侧向型芯等；b.加料室 包括压柱和加料室。移动式压注模的加料室开模时要从模具上取下来；c.浇注系统 多腔压注模的浇注系统与注射模相似，包括主流道、分流
6、道和浇口；d.导向机构 压注模在压柱和加料室之间、在型腔的各分型面之间及推出机构中，均应设置导向机构；e.脱模机构 压注模一般也要设置脱模机构，包括推杆、顶管、推板等；f.加热系统在固定式压注模中，对压柱、加料室和上下模部分应分别加热，一般使用电加热或蒸汽加热。此外，侧向分型机构和脱模机构与注射模类似。压注模组成1上模座板 2定距拉杆 3复位杆 4下模 5上模 6浇口套 7压柱 8加料室 9拉钩 10拉杆 11凹模 12垫板 13推杆 14推板 15弹簧 16下模座板压注模的分类及典型结构分为普通压机上用的移动式和固定式压注模以及专用压机上用的柱塞式压注模。a.移动式压注模1上模板 2压柱 3
7、加料室 4浇口板 5、9导柱 6型芯 7凹模 8型芯固定板 10浇口 11分流道 12主流道b.固定式压注模 模具固定连接在压机上，前图。c.柱塞式压注 柱塞式压注模需要在专用的压机上使用，柱塞式压注模分为上加料腔柱塞式压注模和下加料腔柱塞式压注模。1加料腔 2上模座板 3上凹模板 4型腔 5推杆 6支承板7垫块 8下模座板 9推板 10型腔固定板 11导柱三挤出成型工艺与模具挤出成型（挤出模塑）是热塑性塑料中主要的成型方法之一，也可以成型部分热固性塑料。广泛应用于管材、板材、薄膜、线材、型材以及电缆包层领域。成型原理1挤出机头 2定型与冷却装置 3牵引装置 4切断装置1.挤出工艺工艺过程a.
8、塑化阶段 塑料由固态转变为具有一定流动性、均匀性的连续熔体的过程；b.挤出成型阶段 熔体塑料在螺杆的旋转挤压作用下，通过机头被挤出，得到截面与口模形状一致的连续型材。口模的定型部分决定了塑件的横截面形状。塑料挤出口模后尺寸相对于口模尺寸存在着误差，原因是塑料离开口模压力消失而出现膨胀现象。在实际生产中，管材一般是把口模的尺寸放大，然后通过调节牵引的速度来控制管径尺寸。c.冷却和定型 为防止塑料从口模中挤出后发生凹陷或扭曲变形，保证其的尺寸精度和表面粗糙度。挤出薄膜、单丝时不需要定型，直接冷却即可；挤出板材和片材时，通常采用压辊，实现定型并冷却的效果；挤出棒料和管材时，要有定径装置。d.牵引和切
9、割 牵引即可以均匀的将塑件引出，还可对塑件起到拉伸的作用，提高塑件质量。牵引速度与挤出塑料的速度有一定的比值（即牵引比），其值必须大于等于1。切割装置有手动切割和自动切割。工艺特点a.挤出成型可生产连续的型材，成本低，产量大，效率高；b.挤出成型制品均为管、棒、丝、板、薄膜等截面形状简单的塑件，因此，模具结构简单，制造维修方便，所用设备简单，设备投资费用低，操作方便；c.塑件内部组织均衡致密，尺寸比较稳定准确。2.挤出成型设备挤出成型所用的设备统称为挤出机组，挤出机组通常由挤出机（主机）、辅机（机头、定型、冷却、牵引、切割、卷取等装置）、控制系统三部分组成。1机头连接法兰 2过滤网 3冷却水管
10、 4加热器 5螺杆 6料筒 7液压泵8测速电动机 9推力轴承 10料斗 11减速器 12螺杆冷却装置卧式单螺杆挤出机结构示意图3.挤出机头挤出机头组成a.口模和芯模 口模和芯模决定了塑件的截面形状。b.过滤网和过滤板 过滤网作用是将塑料熔体由螺旋运动转变为直线运动,过滤杂质,并形成一定的压力;过滤板又称多孔板,同时还起支承过滤网的作用。c.分流器和分流器支架 分流器(又称鱼雷头)使通过它的塑料熔体分流变成薄环状以平稳地进入成型区,同时进一步加热和塑化;分流器支架主要用来支承分流器及芯棒,同时也能对分流后的塑料熔体加强剪切混合作用,但产生的熔接痕影响塑件强度。d.机头体 机头体相当于模架,用来组
11、装并支承机头的各零件e.温度调节系统 为了保证塑料熔体在机头中正常流动及挤出成型质量,机头上一般设有可以加热的温度调节系统。f.调节螺钉 用来调节控制成型区内口模与芯棒间的环隙及同轴度,以保证挤出塑件壁厚均匀。g.定型模 对未完全冷却的形状进行定型,以使塑件获得良好的表面质量 准确的尺寸和几何形状。典型挤出机头a.管材挤出机头结构下图是直通式挤管机头，其结构简单，容易制造，其分流器和分流器支架设计成一体，装卸方便，但塑料熔体经过分流器支架时，会产生几条熔接痕，不易消除。主要用于挤出软硬聚氯乙烯、聚乙烯、尼龙、聚碳酸酯等塑料的薄壁管材。管材典型挤出成型机头1管道 2定径管 3口模 4芯棒 5调节
12、螺钉 6分流器 7分流器支架 8机头体 9过滤板10、11电热装置直角式挤管机头用于内径定径的场合，冷却水从芯棒3中穿过。成型时塑料熔体包围芯棒并产生一条熔接痕。熔体的流动阻力小，成型质量较高。但机头结构复杂，制造困难。1口模 2调节螺钉 3芯棒 4机头体 5连接管旁侧式挤管机头结构与直角式挤管机头相似，结构较复杂，制造更困难，熔体流动压力较大，但占地面积较小。1温度计插孔 2口模 3芯棒 4、7电热器 5调节螺钉 6机头体 8、10熔料测温孔 9机头 11芯棒加热器三种机头的比较b.其他挤出机头结构棒材挤出成形机头1口模 2分流器 3机头体 4分流器支架 5过滤板芯棒式吹塑薄膜机头1芯模 2缓冲槽 3口模 4压环 5调节螺钉 6上机头体 7机颈 8紧固螺母 9芯棒轴 10下机头体挤压式包覆机头1芯线 2导向棒 3机头体 4电热器 5调节螺钉 6口模 7包覆塑料 8过滤板 9挤出机螺杆套管式包覆机头1螺旋面 2芯线 3挤出机螺杆 4过滤板 5导向棒 6电热器 7口模
