有机高分子材料成形课件

主要内容：主要内容：n1.高分子材料工艺性能？高分子材料工艺性能？n2.高分子材料成形有什么特点？高分子材料成形有什么特点？第三章 有机高分子材料及其成形1主要内容：1.高分子材料工艺性能？第三章有机高分子材料及1引言引言n怎么制作月饼？怎么制作月饼？第三章 有机高分子材料及其成形2材料？工具？材料？工具？引言怎么制作月饼？第三章有机高分子材料及其成形2材料？工具2引言引言n怎么制作塑料瓶？怎么制作塑料瓶？第三章 有机高分子材料及其成形3材料？工具？材料？工具？引言怎么制作塑料瓶？第三章有机高分子材料及其成形3材料？工33.3.1 塑料的工艺性能塑料的工艺性能一、热塑性塑料的工艺性能一、热塑性塑料的工艺性能1.收缩性 塑件从塑模中取出冷却到室温后，塑件的各部分尺寸都比原来在塑模中的尺寸有所缩小，这种性能称为收缩性收缩性收缩性收缩性。成型收缩的形式成型收缩的形式：塑件的线尺寸收缩 收缩方向性 后收缩 后处理收缩 4第三章 有机高分子材料及其成形3.3.1塑料的工艺性能一、热塑性塑料的工艺性能1.收缩4影响收缩的基本因素影响收缩的基本因素影响收缩的基本因素影响收缩的基本因素：塑料品种 塑件特性 进料口的形式、尺寸、分布 成型条件 收缩率的计算收缩率的计算收缩率的计算收缩率的计算：塑件的成型收缩值可用以下公式来表示。5第三章 有机高分子材料及其成形3.3.1 塑料的工艺性能塑料的工艺性能一、热塑性塑料的工艺性能一、热塑性塑料的工艺性能影响收缩的基本因素：塑料品种收缩率的计算：塑5式中：实际收缩率（%）计算收缩率（%）a 塑件在成型温度时的单向尺寸（mm）b 塑件在室温下的单向尺寸（mm）c 塑模在室温下的单向尺寸（mm）(2-(2-4)4)6第三章 有机高分子材料及其成形3.3.1 塑料的工艺性能塑料的工艺性能一、热塑性塑料的工艺性能一、热塑性塑料的工艺性能式中：实际收缩率（%）(2-4)6第三章有机高分62.流动性 塑料在一定温度与压力下填充型腔的能力称为流动性流动性流动性流动性。流动性好、流动性中等、流动性差流动性好、流动性中等、流动性差分子量小，分子量分布宽，分子结构规整性差，熔融指数高、螺流动长度长、表现粘度小，流动比大的塑料流动性就好。常用塑料根据它的流动性可分为三类：7第三章 有机高分子材料及其成形3.3.1 塑料的工艺性能塑料的工艺性能一、热塑性塑料的工艺性能一、热塑性塑料的工艺性能2.流动性塑料在一定温度与压力下填充型腔的能力称7 凡促使熔融料降低温度，增加流动性阻力的则流动性就降低。影响流动性的主要因素：模具结构模具结构模具结构模具结构 压力压力压力压力 温度温度温度温度 料温高则流动性增大，但不同塑料也各有差异。注塑压力增大则熔融料受剪切作用大，流动性也增大。8第三章 有机高分子材料及其成形3.3.1 塑料的工艺性能塑料的工艺性能一、热塑性塑料的工艺性能一、热塑性塑料的工艺性能2.流动性凡促使熔融料降低温度，增加流动性阻力的则流动性就降8 所谓结晶现象结晶现象结晶现象结晶现象即为塑料由熔融状态到冷凝时，分子由独立移动，完全处于无次序状态，变成分子停止自由运动，按略微固定的位置，并有一个使分子排列成为正规模型的倾向的一种现象。结晶型塑料结晶型塑料结晶型塑料结晶型塑料 非结晶型（又称无定形）塑料非结晶型（又称无定形）塑料非结晶型（又称无定形）塑料非结晶型（又称无定形）塑料 9第三章 有机高分子材料及其成形3.3.1 塑料的工艺性能塑料的工艺性能一、热塑性塑料的工艺性能一、热塑性塑料的工艺性能3.结晶性所谓结晶现象即为塑料由熔融状态到冷凝时，分子由9无定形料为透明（如有机玻璃等）无定形料为透明（如有机玻璃等）一般结晶性塑料为不透明或半透明一般结晶性塑料为不透明或半透明 例外：例外：例外：例外：聚(4)甲基戍烯为结晶型塑料却有高透明性ABS为无定形塑料但却并不透明 10第三章 有机高分子材料及其成形3.3.1 塑料的工艺性能塑料的工艺性能一、热塑性塑料的工艺性能一、热塑性塑料的工艺性能3.结晶性无定形料为透明（如有机玻璃等）一般结晶性塑料为不透明或半透10 结晶型塑料结晶型塑料结晶型塑料结晶型塑料在模具设计及选择注塑机时的要求及注意事项:冷凝时放出热量大，要充分冷却。料温上升到成形温度所需的热量多，要用塑化能力大的设备。11第三章 有机高分子材料及其成形3.3.1 塑料的工艺性能塑料的工艺性能一、热塑性塑料的工艺性能一、热塑性塑料的工艺性能3.结晶性结晶型塑料在模具设计及选择注塑机时的要求及注意事项:11 有的塑料（如聚碳酸酯）即使含有少量水分，在高温、高压下也会发生分解，这种性能称为水敏性水敏性。对热较为敏感，在高温下受热时间较长或进料口截面过小，剪切作用大时，料温增高易出现变色、降解、分解的倾向。这种性能称为热敏性热敏性。热敏性热敏性热敏性热敏性水敏性水敏性水敏性水敏性12第三章 有机高分子材料及其成形3.3.1 塑料的工艺性能塑料的工艺性能一、热塑性塑料的工艺性能一、热塑性塑料的工艺性能4.热敏性及水敏性 有的塑料（如聚碳酸酯）即使含12吸湿性吸湿性吸湿性吸湿性据此，塑料大致可分为以下两种：不吸水也不易粘附水分不吸水也不易粘附水分吸湿、粘附水分吸湿、粘附水分聚酰胺、聚碳酸酯、ABS、聚苯醚、聚砜聚乙烯、聚丙烯 塑料对水分的亲疏程度13第三章 有机高分子材料及其成形3.3.1 塑料的工艺性能塑料的工艺性能一、热塑性塑料的工艺性能一、热塑性塑料的工艺性能5.吸湿性 吸湿性据此，塑料大致可分为以下两种：不吸水也不易粘附水分吸13 是指当一定融熔指数的聚合物熔体，在恒温下通过喷嘴孔时，当流速超过某一数值，熔体表面即发生横向裂纹，这种现象被称为熔体破裂。是指有些塑料对应力比较敏感，成型时容易产生内应力，质脆易裂，当塑件在外力作用下或在溶剂作用下即发生开裂的现象，被称为应力开裂。应力开裂应力开裂熔体破裂熔体破裂14第三章 有机高分子材料及其成形3.3.1 塑料的工艺性能塑料的工艺性能一、热塑性塑料的工艺性能一、热塑性塑料的工艺性能6.应力开裂及熔体破裂是指当一定融熔指数的14 指两种或两种以上不同品种的塑料，在熔融状态下不产生相分离现象的能力。相容性相容性相容性相容性8.塑料状态与加工性塑料状态与加工性注射成型注射成型薄膜吹塑成型薄膜吹塑成型挤出成型挤出成型压延成型压延成型中空成型中空成型真空和压力成型真空和压力成型熔融纺丝成型熔融纺丝成型15第三章 有机高分子材料及其成形3.3.1 塑料的工艺性能塑料的工艺性能7.相容性相容性(共混性共混性)指两种或两种以上不同品种的塑15 热固性塑料收缩的表现形式、影响因素和计算方法与热塑性塑料基本相同。16第三章 有机高分子材料及其成形3.3.1 塑料的工艺性能塑料的工艺性能二、热固性塑料的工艺性能二、热固性塑料的工艺性能1.收缩性热固性塑料收缩的表现形式、影响因素和计算方法与16热固性塑料流动性通常以拉西格流动性拉西格流动性拉西格流动性拉西格流动性（以毫米计）来表示，数值大则流动性好。2.流动性17第三章 有机高分子材料及其成形3.3.1 塑料的工艺性能塑料的工艺性能二、热固性塑料的工艺性能二、热固性塑料的工艺性能热固性塑料流动性通常以拉西格流动性（以毫米计）来表示，数值大17 每一品种的热固性塑料通常分三个不同等级的流动性：拉西格流动值为100-130mm：适用于压制无嵌件、形状简单、厚度一般的塑件；拉西格流动值为131-150mm：用于压制中等复杂程度的塑件；拉西格流动值为151-180mm：可用于压制结构复杂、型腔很深、嵌件较多的薄壁塑件或用于压注成型。18第三章 有机高分子材料及其成形2.流动性3.3.1 塑料的工艺性能塑料的工艺性能二、热固性塑料的工艺性能二、热固性塑料的工艺性能每一品种的热固性塑料通常分三个不同等级的流动性：18影响流动性的因素：塑料品种塑料品种塑料品种塑料品种 模具结构模具结构模具结构模具结构 成型工艺成型工艺成型工艺成型工艺 一般树脂分子量小,填料颗粒细且呈球状,水、增塑剂、润滑剂含量高的，流动性大。模具成型表面光滑、型腔形状简单，有利于改善流动性。采用预压锭及先预热，提高成型压力，提高成型温度（在低于塑料硬化温度的条件下）等都能提高塑料的流动性。19第三章 有机高分子材料及其成形2.流动性3.3.1 塑料的工艺性能塑料的工艺性能二、热固性塑料的工艺性能二、热固性塑料的工艺性能影响流动性的因素：塑料品种模具结构成型工艺19流动性对成型的影响：流动性过小流动性过小流动性过小流动性过小 则填充不足，不易成型，成型压力增大。流动性过大流动性过大流动性过大流动性过大 溢料过多，填充不密实，塑件组织疏松，树脂与填料混合不均，易粘模，脱模和清理困难及早硬化等缺陷；20第三章 有机高分子材料及其成形2.流动性3.3.1 塑料的工艺性能塑料的工艺性能二、热固性塑料的工艺性能二、热固性塑料的工艺性能流动性对成型的影响：流动性过小则填充不足，不易成型，成20比容比容比容比容 压缩率压缩率压缩率压缩率 每一克塑料所占有的体积（以厘米厘米厘米厘米3 3 3 3/克克克克计）。塑粉与塑件两者体积或比容之比值（其值其值其值其值恒大于恒大于恒大于恒大于1 1 1 1）。21第三章 有机高分子材料及其成形3.比容和压缩率3.3.1 塑料的工艺性能塑料的工艺性能二、热固性塑料的工艺性能二、热固性塑料的工艺性能比容压缩率每一克塑料所占有的体积（以厘米3/克计21在热固性塑料的成型过程中，树脂发生交联反应，在热固性塑料的成型过程中，树脂发生交联反应，分子结构由线型变为分子结构由线型变为体型体型，塑料由既可熔又可溶变为，塑料由既可熔又可溶变为既不熔又不溶既不熔又不溶的状态，在成型工艺中把这一过程称为的状态，在成型工艺中把这一过程称为固化（熟化）固化（熟化）固化（熟化）固化（熟化）。22第三章 有机高分子材料及其成形4.固化特性3.3.1 塑料的工艺性能塑料的工艺性能二、热固性塑料的工艺性能二、热固性塑料的工艺性能在热固性塑料的成型过程中，树脂发生交联反应，分22塑料生产过程中遗留下来及成型之前在运输、保管期间吸收。成型过程中化学反应的副产物。（流动、收缩、气泡、腐蚀、气味等）（预热干燥，开排气槽，加排气工步）处理方法：处理方法：处理方法：处理方法：产生的影响：产生的影响：产生的影响：产生的影响：来源：来源：来源：来源：23第三章 有机高分子材料及其成形5.水分及挥发物含量3.3.1 塑料的工艺性能塑料的工艺性能二、热固性塑料的工艺性能二、热固性塑料的工艺性能塑料生产过程中遗留下来及成型之前在运输、保管期间吸收。成23热固性塑料热固性塑料热固性塑料热固性塑料：化学作用使分子结构由线性变为网状，分子停止运动，塑料硬化成坚硬的固体。加热时很快由固态变成粘流态，这种状态存在的时间很短；24第三章 有机高分子材料及其成形6.受热时的物理状态3.3.1 塑料的工艺性能塑料的工艺性能二、热固性塑料的工艺性能二、热固性塑料的工艺性能热固性塑料：化学作用使分子结构由线性变为网状，分子停止运动，241.1.热塑性塑料的工艺性能有哪些？热塑性塑料的工艺性能有哪些？2.2.热固性塑料的工艺性能有哪些？热固性塑料的工艺性能有哪些？思考题：思考题：25第三章 有机高分子材料及其成形n收缩性收缩性n流动性（影响因素）流动性（影响因素）n结晶性结晶性n热敏性、水敏性热敏性、水敏性n吸湿性吸湿性n应力开裂、熔体破裂应力开裂、熔体破裂n相容性相容性p收缩性收缩性p流动性流动性p比容和压缩率比容和压缩率p固化特性固化特性p水分及挥发物含量水分及挥发物含量p受热时的物理状态受热时的物理状态1.热塑性塑料的工艺性能有哪些？思考题：25第三章有机高253.3.2塑料的主要成形方法塑料的主要成形方法第三章 有机高分子材料及其成形26n 按成型过程中物理状态不同分类按成型过程中物理状态不同分类 :把塑料加热至熔点以上（使之处于把塑料加热至熔点以上（使之处于熔融态），对其进行成型加工的一种方法。熔融态），对其进行成型加工的一种方法。塑料处在熔融温度以下（至少低塑料处在熔融温度以下（至少低于熔点于熔点10-20），塑料尚处于软化状态时进），塑料尚处于软化状态时进行的一种成型方法。行的一种成型方法。压注成型压注成型注射成型注射成型挤出成型挤出成型压缩成型压缩成型吹塑成型吹塑成型真空及压缩空气成型真空及压缩空气成型气辅成型气辅成型固相成型固相成型熔融成型熔融成型 3.3.2塑料的主要成形方法第三章有机高分子材料及其成形26一、注射成形一、注射成形n注射成型注射成型(Injection Molding)，主要用于，主要用于热塑塑性塑料的成型，也可用于性塑料的成型，也可用于热固性塑料的成型。固性塑料的成型。第三章 有机高分子材料及其成形27颗粒、粉颗粒、粉状塑料状塑料注射机注射机料筒料筒加热加热熔融熔融充模充模冷却冷却固化固化塑件塑件一、注射成形注射成型(InjectionMolding)27一、注射成形一、注射成形第三章 有机高分子材料及其成形281.1.注射机的主要作用注射机的主要作用:顶件顶件开模与合模动作开模与合模动作注射结束，进行保压与补缩注射结束，进行保压与补缩在一定压力和速度下将塑料注入型腔在一定压力和速度下将塑料注入型腔加热熔融塑料，达粘流态加热熔融塑料，达粘流态一、注射成形第三章有机高分子材料及其成形281.注射机的主282.注射机的分类:指塑料在料筒内经加热达到流动状态并具有良好的可塑性的过程。按外形外形可分为：卧式卧式、立立式式和角式注射机角式注射机。塑化塑化注射机按塑化方式分为：注射机按塑化方式分为：柱塞式注射机柱塞式注射机和和螺杆式注射机螺杆式注射机。一、注射成形一、注射成形29第三章 有机高分子材料及其成形2.注射机的分类:指塑料在料筒内经加热293.柱塞式注射机30第三章 有机高分子材料及其成形一、注射成形一、注射成形3.柱塞式注射机30第三章有机高分子材料及其成形一、注射成30 很大一部分压力用在压实固体塑料和克服塑料与料筒摩擦。最大注射量取决于料筒的塑化能力（与塑料受热面积有关）与柱塞直径与行程。塑料靠料筒壁和分流梭传热，柱塞推动塑料无混合作用，易产生塑化不均的现象。塑化不均塑化不均：最大注射量受限最大注射量受限：注射压力损失大：注射压力损失大：柱塞式注射机存在的缺点：柱塞式注射机存在的缺点：31第三章 有机高分子材料及其成形3.柱塞式注射机一、注射成形一、注射成形 从柱塞开始接触塑料到压实塑料，注射速度逐渐增加。易产生层流现象且料筒难于清洗易产生层流现象且料筒难于清洗注射速度不均：注射速度不均：314.螺杆式注射机合模合模注射注射保压保压冷却冷却开模开模顶件顶件合模合模注射注射螺杆预热螺杆预热螺杆式注射机模塑工作循环螺杆式注射机模塑工作循环32第三章 有机高分子材料及其成形一、注射成形一、注射成形4.螺杆式注射机合模注射保压冷却开模顶件合模注射螺杆预热螺杆32螺杆式注射机的螺杆式注射机的优点优点优点优点：加加热热缸內的材料缸內的材料滞留处滞留处少，少，热稳定热稳定性差的材料也很少因性差的材料也很少因滞留滞留而分解。而分解。由由于于加加热缸热缸的的压力损失小压力损失小，用，用较较低的射出低的射出压压力力也也能成型。能成型。成型周期短、效率高，生产过程可实现自动化成型周期短、效率高，生产过程可实现自动化可成型形状复杂、尺寸精度要求高及带各种嵌件的塑件。可成型形状复杂、尺寸精度要求高及带各种嵌件的塑件。33第三章 有机高分子材料及其成形4.螺杆式注射机一、注射成形一、注射成形借助螺杆借助螺杆的的旋转运动旋转运动，材料內部也，材料內部也发热发热，均勻塑化，塑，均勻塑化，塑化能力大化能力大。螺杆式注射机的优点：加热缸內的材料滞留处少，热稳定性差的材料33 螺杆螺杆式式较较柱塞式多一柱塞式多一旋转动作旋转动作，产产生分力生分力(Ft)(Ft)，可使材料在螺旋槽可使材料在螺旋槽间产间产生混生混炼炼作用，增加作用，增加了了塑化能力。塑化能力。5.螺杆式注射机与柱塞式注射机的比较34第三章 有机高分子材料及其成形一、注射成形一、注射成形螺杆式较柱塞式多一旋转动作，产生分力(Ft)，可使材346.注射成型工艺注射过程注射过程成型后处理成型后处理成型前准备成型前准备原料的检验、染色和干燥模具清理嵌件预热料筒清理退火调湿35第三章 有机高分子材料及其成形一、注射成形一、注射成形6.注射成型工艺注射过程成型后处理成型前准备原料的检验、染356.注射成型工艺(1)成型前准备:原料检验原料检验原料染色原料染色原料干燥原料干燥质量体积流动性水分及挥发物含量收缩率烘箱干燥红外线干燥热板干燥高频干燥36第三章 有机高分子材料及其成形6.注射成型工艺(1)成型前准备:原料检验原料染色原料干36(2)注射过程:原料检验原料检验预处理预处理合模合模注射注射装入料斗装入料斗保压保压脱模脱模装入嵌件装入嵌件清理料筒清理料筒清理模具清理模具涂脱模剂涂脱模剂嵌件清理、预热嵌件清理、预热预塑化预塑化塑件后处理塑件后处理冷却冷却37第三章 有机高分子材料及其成形6.注射成型工艺(2)注射过程:原料检验合模注射装入料斗保压脱模装入嵌件清37(3)注射成型后处理 放在放在一定温度一定温度一定温度一定温度的红外线或循环热风烘箱、液体的红外线或循环热风烘箱、液体介质中（矿物油，石蜡）一段时间，再缓慢冷却。介质中（矿物油，石蜡）一段时间，再缓慢冷却。将刚从模具中脱出的塑件放在热水中将刚从模具中脱出的塑件放在热水中(100(100120)120)，隔绝空气，进行防氧化处理，达到吸湿平，隔绝空气，进行防氧化处理，达到吸湿平衡。调湿后缓冷至室温。衡。调湿后缓冷至室温。退火：退火：调湿：调湿：退火的温度退火的温度退火的温度退火的温度：高于使用温度1020，低于相变温度1020。38第三章 有机高分子材料及其成形6.注射成型工艺(3)注射成型后处理放在一定温度的红外线或循环热风38温度温度压力压力时间时间（成型周期）（成型周期）39第三章 有机高分子材料及其成形7.注射成型工艺条件温度压力时间39第三章有机高分子材料及其成形7.注射成型39(1)温度料筒温度：料筒温度：喷嘴温度：喷嘴温度：模具温度：模具温度：成型周期长，脱模后翘曲变形，影响尺寸精度；产生较大内应力，开裂，表面质量下降。温度过高温度过高温度太低温度太低略低于料筒最高温度：防止熔料在喷嘴处产生“流涎”现象；但温度也不能太低，否则易堵塞喷嘴。当Tf(Tm)Td范围窄时，料筒温度取偏低值。料筒后端温度最低，喷嘴前端最高；在Tf(Tm)Td之间，保证塑料熔体正常流动，不发生变质分解；40第三章 有机高分子材料及其成形7.注射成型工艺条件(1)温度料筒温度：喷嘴温度：模具温度：成型周40(2)压力塑化压力：塑化压力：塑化压力：塑化压力：又称背压背压（螺杆头部熔体在螺杆转动后退时所受到的压力），由液压系统溢流阀调整大小。注射压力：注射压力：注射压力：注射压力：柱塞或螺杆头部对塑料熔体施加的压力。注射压力的大小一般为40130MPa，它的作用作用是克服熔体的流动阻力，保证一定的充模速率。注射压力与塑料品种、注射机类型、模具浇注系统结构尺寸、塑件壁厚流程大小等因素有关。41第三章 有机高分子材料及其成形7.注射成型工艺条件(2)压力塑化压力：又称背压（螺杆头部熔体41 完成一次注射模塑过程所需的时间。(3)成型时间成型周期或总周期成型周期或总周期成型周期或总周期成型周期或总周期成型周期成型周期充模时间充模时间注射时间注射时间闭模冷却时间闭模冷却时间其它时间其它时间保压时间保压时间42第三章 有机高分子材料及其成形7.注射成型工艺条件42压制成形压制成形1.成型方法 又称为模压成形或压缩模塑。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。粉粒状、纤粉粒状、纤维状的料维状的料置于成型温置于成型温度的型腔中度的型腔中合模合模加压加压成型成型固化固化二、压制成形二、压制成形43第三章 有机高分子材料及其成形压制成形1.成型方法又称432.压制成形特点塑料直接加入型腔，加料腔是型腔的延伸。模具是在塑件最终成型时才完全闭合压力通过凸模直接传给塑料不易获得高尺寸精度的塑件不能压制带有精细、易断嵌件及较多嵌件的塑件。有利于成型流动性较差的以纤维为填料的聚合物成形二、压制成形二、压制成形44第三章 有机高分子材料及其成形2.压制成形特点塑料直接加入型腔，加料腔是型腔的延伸。模44生产周期长、效率低。操作简单，模具结构简单。一模多腔塑件收缩小、变形小、各向性能均匀、强度高。可压制较大平面塑件或一次压制多个塑件没有浇注系统，料耗少2.压制成形特点二、压制成形二、压制成形45第三章 有机高分子材料及其成形生产周期长、效率低。操作简单，模具结构简单。一模多腔塑件452.压制成形的示意动画二、压制成形二、压制成形46第三章 有机高分子材料及其成形2.压制成形的示意动画二、压制成形46第三章有机高分子材料463.模压设备(1)(1)模压设备作用模压设备作用:(2)(2)模压设备的种类：模压设备的种类：按按传动方式传动方式分分机械式压机：机械式压机：螺旋式压力机液压机：液压机：水压机和油压机提供所需的压力开模顶件合模某些情况下也传递压缩过程中所需的热量二、压制成形二、压制成形47第三章 有机高分子材料及其成形3.模压设备(1)模压设备作用:(2)模压设备的种类：47液压机按液压机按机身结构机身结构分分框架式框架式 用于中小型压机立柱式立柱式 用于大中型压机(2)模压设备的种类：3.模压设备二、压制成形二、压制成形48第三章 有机高分子材料及其成形液压机按机身结构分框架式用于中小型压机立柱式用于大中48液压机按液压机按加压形式加压形式分分上压式上压式：工作液缸位于上端，下部是固定工作台。下压式：下压式：工作液缸位于下端，操作不便，很少使用。3.模压设备二、压制成形二、压制成形(2)模压设备的种类：49第三章 有机高分子材料及其成形液压机按加压形式分上压式：工作液缸位于上端，下部是固定工作台49模压前的准备模压前的准备模压过程模压过程模压后处理模压后处理预热和干燥预热和干燥预压预压嵌件的安放嵌件的安放加料加料合模合模排气排气保压与固化保压与固化脱模脱模模具清理模具清理整形去应力整形去应力修饰抛光修饰抛光特殊处理特殊处理压制成形工作压制成形工作压制成形工作压制成形工作循环图循环图循环图循环图4.压制成形工作过程二、压制成形二、压制成形50第三章 有机高分子材料及其成形模压前的准备模压过程模压后处理预热和干燥预压嵌件的安放加料合50 为方便操作和提高塑件的质量，先用预压模预压模将粉状、纤维状的塑料粉塑料粉在预压机上压成重量一定重量一定、形状一致形状一致的锭料锭料。(1)模压前的准备预压预压预压方法预压方法预压方法预压方法：采用预压锭料的优点：采用预压锭料的优点：采用预压锭料的优点：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。4.压制成形工作过程二、压制成形二、压制成形51第三章 有机高分子材料及其成形为方便操作和提高塑51生产过程复杂，实际生产中一般不进行预压。生产过程复杂，实际生产中一般不进行预压。生产过程复杂，实际生产中一般不进行预压。生产过程复杂，实际生产中一般不进行预压。采用预压锭料的优点：采用预压锭料的优点：采用预压锭料的优点：采用预压锭料的优点：避免加料过程粉尘飞扬，改善劳动条件。可提高预热温度，缩短预热和固化时间。锭料与塑件形状类似，便于成型复杂或带细小嵌件的塑件。(1)模压前的准备4.压制成形工作过程二、压制成形二、压制成形52第三章 有机高分子材料及其成形生产过程复杂，实际生产中一般不进行预压。采用预压锭料的优点52对压塑粉的要求：对压塑粉的要求：对压塑粉的要求：对压塑粉的要求：预压条件：预压条件：预压条件：预压条件：颗粒最好大小相间（为什么？）压缩率（塑料锭料塑料锭料）宜为3.0左右含有润滑剂压力压力：压力范围40200MPa温度温度：室温或5090预压原则原则：锭料的密度达到塑件最大密度的80%(1)模压前的准备4.压制成形工作过程二、压制成形二、压制成形53第三章 有机高分子材料及其成形对压塑粉的要求：预压条件：颗粒最好大小相间（为什么？）压53预热和干燥预热和干燥塑料成型前加热的目的：塑料成型前加热的目的：干燥干燥干燥干燥预热预热预热预热塑料成型前加热的方法：塑料成型前加热的方法：高频加热红外线预热烘箱预热热板预热为压缩模提供热塑料去除水分和挥发物(1)模压前的准备4.压制成形工作过程二、压制成形二、压制成形54第三章 有机高分子材料及其成形预热和干燥塑料成型前加热的目的：干燥预热塑料成型前加热的方54 作为塑件中导电部分或使塑件与其它零件相连接的零件。嵌件的安放嵌件的安放嵌件的安放要求位置正确位置正确、平稳平稳嵌件嵌件嵌件嵌件 常用嵌件有轴套轴套、螺钉螺钉、螺帽螺帽、接线柱接线柱等等大嵌件在模具装上压机后要先预热先预热(1)模压前的准备4.压制成形工作过程二、压制成形二、压制成形55第三章 有机高分子材料及其成形作为塑件中导电部分或使塑件55(2)模压过程a.加料加料加料的关键是加料量加料量加料量加料量定量的方法：合理堆放塑料，粉料或粒料的堆放要做到中间高四周低。容量法容量法容量法容量法：方便但不很准重量法重量法重量法重量法：准确、麻烦计件法计件法计件法计件法：预压锭料，计数放入4.压制成形工作过程二、压制成形二、压制成形56第三章 有机高分子材料及其成形(2)模压过程a.加料加料的关键是加料量定量的方法：56b.合模合模凸模触及塑料之后：凸模触及塑料之后：减慢合模速度（利于排气）凸模触及塑料之前：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）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：(2)模压过程4.压制成形工作过程二、压制成形二、压制成形57第三章 有机高分子材料及其成形b.合模凸模触及塑料之后：减慢合模速度（利于排气）凸模57 合模后加压至一定压力，立即卸压，凸模稍微抬起，连续次。c.排气排气 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。流动性好的塑料采用迟压法迟压法迟压法迟压法，即从凸模与塑料接触到压模完全闭合的过程中停顿1530秒。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。方法：方法：方法：方法：目的：目的：目的：目的：(2)模压过程4.压制成形工作过程二、压制成形二、压制成形58第三章 有机高分子材料及其成形合模后加压至一定压力，立即卸压，凸模稍微58 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。从压模闭合加压至卸压取出塑件所用的时间。d.保压与固化保压与固化欠熟欠熟过熟过熟不足过度保压时间长短受塑料类型塑料类型、预热情况预热情况、塑件形状塑件形状及压缩压缩程度程度的影响。保压时间：保压时间：固化阶段的要求：固化阶段的要求：固化程度固化程度(2)模压过程4.压制成形工作过程二、压制成形二、压制成形59在成型59e.脱模脱模复杂塑件在压力下冷却至一定温度后再脱模复杂塑件在压力下冷却至一定温度后再脱模塑件脱模方法：塑件脱模方法：模外手动推出推出机构机自动推出(2)模压过程4.压制成形工作过程二、压制成形二、压制成形60第三章 有机高分子材料及其成形e.脱模复杂塑件在压力下冷却至一定温度后再脱模塑件脱模方法60(3)模压后处理用铜铲或压缩空气清理，以免损模具外观a.模具清理模具清理c.整形去应力整形去应力在整形模中冷却脱模后放入一定温度的油池或烘箱中缓慢冷却，或者进行退火处理大型、厚壁件对薄壁易变形件4.压制成形工作过程二、压制成形二、压制成形61第三章 有机高分子材料及其成形(3)模压后处理用铜铲或压缩空气清理，以免损模具外观a.模61d.修饰抛光修饰抛光e.特殊处理特殊处理二次加工：防潮、美观(电镀、喷涂)去飞边、毛刺、表面抛光(3)模压后处理4.压制成形工作过程二、压制成形二、压制成形62第三章 有机高分子材料及其成形d.修饰抛光e.特殊处理二次加工：防潮、美观(电镀、喷涂62检查塑料质量检查塑料质量预压、预热、干燥预压、预热、干燥称称料料清洗嵌件，嵌件预热清洗嵌件，嵌件预热清清理理压压模模涂涂脱脱模模剂剂放嵌件放嵌件加加料料合合模模加热加压排排气气加热卸压固固化化保温保压开开模模卸压脱模塑塑件件整整形形去去应应力力处处理理塑件送至下一工序塑件送至下一工序工作循环工作循环工作循环工作循环二、压制成形二、压制成形63第三章 有机高分子材料及其成形检查塑料质量预压、预热、干燥称料清洗嵌件，嵌件预热清理63模压模压压力压力（成型压力）（成型压力）模压模压温度温度（成型温度）（成型温度）模压模压时间时间 要生产出高质量塑件，除了合理的模具结构模具结构，还要正确选择工艺条件工艺条件。5.压制成形的工艺条件二、压制成形二、压制成形64第三章 有机高分子材料及其成形模压压力（成型压力）模压温度（成型温度）模压时间64(1)(1)成型压力成型压力 指压缩塑件时凸模对塑料熔体塑料熔体和固化时在分型面固化时在分型面单位投影面积上的压力（单位MPa）成型压力成型压力施加成型压力的目的：施加成型压力的目的：使模具闭合，防止飞边克服塑料在成型过程中产生的各种顶模力使粘流态物质在一定压力下固化使塑料充满型腔5.压制成形的工艺条件二、压制成形二、压制成形65第三章 有机高分子材料及其成形(1)成型压力指压缩塑件时凸模对塑料熔体和固化时在分65A凸模与塑料接触部分在分型面上的投影面积（mm）计算公式：计算公式：p=式中：p 成型压力（MPa）pb压力机工作液压缸压力（MPa）D压力机主缸活塞直径（m）成型压力与成型压力与成型压力与成型压力与塑料种类、塑件结构、模具温度塑料种类、塑件结构、模具温度等因素有关。等因素有关。等因素有关。等因素有关。(1)(1)成型压力成型压力5.压制成形的工艺条件二、压制成形二、压制成形66第三章 有机高分子材料及其成形A凸模与塑料接触部分在分型面上的投影面积（mm）计算公式66 指压缩时所需的模具温度，对塑件质量、模压时间影响很大成型温度成型温度热固性塑料的模内温度模内温度高于高于模具温度模具温度硬化速度慢、周期长，硬化不足；塑件表面无光；物理、力学性能差模具温度太高树脂、有机物分解；塑件外层先硬化高成型周期短，生产率提高过低(2)(2)成型温度成型温度5.压制成形的工艺条件二、压制成形二、压制成形67第三章 有机高分子材料及其成形指压缩时所需的模具温度，对塑件质量、模压时间影响很大67 指塑料在闭合模具中固化变硬所需的时间。与塑料品种塑料品种、含水量含水量、塑件形状塑件形状尺寸尺寸、成型温度成型温度、压缩模具结构模具结构、预压预热预压预热、成型压力成型压力等因素有关。模压时间模压时间塑件性能反而下降模压时间短硬化不足，外观及力学性能差，易变形过长在保证塑件质量的前提下，应力求缩短模压时间。在保证塑件质量的前提下，应力求缩短模压时间。在保证塑件质量的前提下，应力求缩短模压时间。在保证塑件质量的前提下，应力求缩短模压时间。(3)(3)模压时间模压时间5.压制成形的工艺条件二、压制成形二、压制成形68第三章 有机高分子材料及其成形指塑料在闭合模具中固化变硬68吹塑成型（中空成型）吹塑成型（中空成型）用于吹塑用于吹塑PPPP（聚丙烯）、（聚丙烯）、HDPEHDPE（高（高密度聚乙烯）、密度聚乙烯）、LDPELDPE（低密度聚乙（低密度聚乙烯）、烯）、LLDPELLDPE（线性低密度聚乙烯）（线性低密度聚乙烯）等塑料薄膜，透明，有光泽、不透等塑料薄膜，透明，有光泽、不透气且无毒，广泛应用于服装、食品、气且无毒，广泛应用于服装、食品、纺织品、日用品、及其它商业或工纺织品、日用品、及其它商业或工业用的包装。业用的包装。69第三章 有机高分子材料及其成形其他成形方法：其他成形方法：吹塑成型（中空成型）用于吹塑PP（聚丙烯）、HDPE（高密度69中空成型中空成型70第三章 有机高分子材料及其成形其他成形方法：其他成形方法：中空成型70第三章有机高分子材料及其成形其他成形方法：70挤出成型挤出成型挤出成型是借助螺杆或柱塞的挤压作用，使受热熔挤出成型是借助螺杆或柱塞的挤压作用，使受热熔化的聚合物材料在压力推动下，强行通过口模而成化的聚合物材料在压力推动下，强行通过口模而成为具有恒定截面的连续型材的一种成型方法。为具有恒定截面的连续型材的一种成型方法。挤出成型工艺可生产管、棒、丝、板、薄膜等制品。挤出成型工艺可生产管、棒、丝、板、薄膜等制品。71第三章 有机高分子材料及其成形其他成形方法：其他成形方法：挤出成型挤出成型是借助螺杆或柱塞的挤压作用，使受热熔化的聚合71压延成型压延成型将已经塑化的、接近粘流温度的聚合物材料通过一系列相将已经塑化的、接近粘流温度的聚合物材料通过一系列相向旋转着的水平辊筒间隙，使物料承受挤压和延展作用，向旋转着的水平辊筒间隙，使物料承受挤压和延展作用，成为具有一定厚度、宽度与表面光洁的成为具有一定厚度、宽度与表面光洁的薄片状薄片状制品，主要制品，主要用于生产片材、薄膜、人造革等。用于生产片材、薄膜、人造革等。72第三章 有机高分子材料及其成形其他成形方法：其他成形方法：压延成型将已经塑化的、接近粘流温度的聚合物材料通过一系列相向72真空成型（压力成型）真空成型（压力成型）将裁成一定尺寸和形将裁成一定尺寸和形状的片材，夹在模具状的片材，夹在模具的框架上，让其在高的框架上，让其在高弹态的适宜温度加热弹态的适宜温度加热软化，片材一边受热、软化，片材一边受热、一边延伸，而后凭借一边延伸，而后凭借施加的压力，使其紧施加的压力，使其紧贴模具的型面，取得贴模具的型面，取得与型面相仿的形样，与型面相仿的形样，经冷却定型和修整后经冷却定型和修整后即得制品。即得制品。73第三章 有机高分子材料及其成形其他成形方法：其他成形方法：真空成型（压力成型）将裁成一定尺寸和形状的片材，夹在模具的框73第三章 有机高分子材料及其成形74纤维纤维的通用成型工艺的通用成型工艺纤维是一种分子链高度取向的高分子材料。一般，纤维是一种分子链高度取向的高分子材料。一般，纤维的成型过程大致如下：纤维的成型过程大致如下：第三章有机高分子材料及其成形74纤维的通用成型工艺纤维是一74熔融纺丝成型熔融纺丝成型75第三章 有机高分子材料及其成形其他成形方法：其他成形方法：熔融塑料在旋转螺杆的熔融塑料在旋转螺杆的挤压下进入喷丝头，塑挤压下进入喷丝头，塑料经过小孔成丝状喷出料经过小孔成丝状喷出并迅速冷凝成丝。并迅速冷凝成丝。熔融纺丝成型75第三章有机高分子材料及其成形其他成形方法：75第三章 有机高分子材料及其成形76橡胶的通用成型工艺橡胶的通用成型工艺尽管橡胶也可以用挤出、注射等工艺成型，但大多数尽管橡胶也可以用挤出、注射等工艺成型，但大多数橡胶制品还是按以下流程加工成型的：橡胶制品还是按以下流程加工成型的：第三章有机高分子材料及其成形76橡胶的通用成型工艺尽管橡胶76加工方法的适应性加工方法的适应性第三章 有机高分子材料及其成形77加工方法的适应性第三章有机高分子材料及其成形77773.3.3 塑料的二次加工塑料的二次加工n塑料制品的生产系统：塑料制品的生产系统：成形、机械加工、修饰、装配成形、机械加工、修饰、装配n在一定的条件下，将塑料片、膜、管、在一定的条件下，将塑料片、膜、管、板、棒及模制品等型材或坯件通过再次板、棒及模制品等型材或坯件通过再次加工成制品的方法，称为塑料的二次加加工成制品的方法，称为塑料的二次加工。二次加工有机械加工、焊接、粘接、工。二次加工有机械加工、焊接、粘接、印刷、热转印、金属化及塑料的复合和印刷、热转印、金属化及塑料的复合和薄膜制品的再加工等。薄膜制品的再加工等。第三章 有机高分子材料及其成形783.3.3塑料的二次加工塑料制品的生产系统：第三章有78一、一、机械加工机械加工n借用切削金属和木材等机借用切削金属和木材等机械加工方法对塑料进行加工称械加工方法对塑料进行加工称为塑料的机械加工。当要求制为塑料的机械加工。当要求制品的尺寸精度高、数量少时，品的尺寸精度高、数量少时，采用机械加工的方法最为相宜。采用机械加工的方法最为相宜。另外，机械加工还常作为多种另外，机械加工还常作为多种成型的辅助方法，如锯切层压成型的辅助方法，如锯切层压成型板及挤出成型的管、棒、成型板及挤出成型的管、棒、异型材等。异型材等。塑料的机械加工有车削、塑料的机械加工有车削、铣削、钻孔、铰孔、攻丝、车铣削、钻孔、铰孔、攻丝、车螺牙、锯切、剪切、冲切、冲螺牙、锯切、剪切、冲切、冲孔等。孔等。79第三章 有机高分子材料及其成形一、机械加工借用切削金属和木材等机械加工方法对塑料进行79n一、锉削：一、锉削：n用作塑料制品和片材修平，去除毛边，废边，修改尺寸等用作塑料制品和片材修平，去除毛边，废边，修改尺寸等n二、转鼓滚光：二、转鼓滚光：n将制品与菱形木块与模料等放入六角转鼓内，靠转动圆角，将制品与菱形木块与模料等放入六角转鼓内，靠转动圆角，去除废边和铸口残根，减少尺寸以及磋光表面等。去除废边和铸口残根，减少尺寸以及磋光表面等。n三、磨削：三、磨削：n用砂轮或砂带去除模塑制品废边或铸口残根，也常用为磨用砂轮或砂带去除模塑制品废边或铸口残根，也常用为磨平表面、磨出斜角或圆角、修改尺寸和糙化表面等。平表面、磨出斜角或圆角、修改尺寸和糙化表面等。n四、抛光：四、抛光：n用表面附有磨蚀料或光膏的旋转布轮对塑料制品表面进行用表面附有磨蚀料或光膏的旋转布轮对塑料制品表面进行处理的作业。处理的作业。80第三章 有机高分子材料及其成形二、二、修饰修饰一、锉削：80第三章有机高分子材料及其成形二、修饰80n五、溶浸增亮和透明涂层五、溶浸增亮和透明涂层涂饰：涂饰：n将热塑性塑料制品在一种可溶的有机溶剂中浸约一分钟，将热塑性塑料制品在一种可溶的有机溶剂中浸约一分钟，再在一种不溶的液体内浸少许时间以去除其表面上附着的再在一种不溶的液体内浸少许时间以去除其表面上附着的溶剂，则制品表面上的细小不规则物，如机械加工的刀痕溶剂，则制品表面上的细小不规则物，如机械加工的刀痕等，就能借此除去。这种处理方法为溶浸增亮。如果将树等，就能借此除去。这种处理方法为溶浸增亮。如果将树脂溶液直接喷涂于制品的表面，就成为透明涂层。脂溶液直接喷涂于制品的表面，就成为透明涂层。n六、彩饰：六、彩饰：n对塑料制品表面添加彩色花纹或图案的一种作业。目的是对塑料制品表面添加彩色花纹或图案的一种作业。目的是使塑料增添美观或便于区别。彩饰的方法有：热压印、绢使塑料增添美观或便于区别。彩饰的方法有：热压印、绢印、照相凹板印刷、橡胶凸板印刷、转印、填漆、漆花。印、照相凹板印刷、橡胶凸板印刷、转印、填漆、漆花。n七、涂盖金属七、涂盖金属镀饰：镀饰：n以金属被覆塑料制品表面的方法都为涂盖金属。目的是：以金属被覆塑料制品表面的方法都为涂盖金属。目的是：装饰、消除塑料某些不需要的性能、组成一种兼具塑料和装饰、消除塑料某些不需要的性能、组成一种兼具塑料和金属某些性能的复合材料、利用废塑料。金属某些性能的复合材料、利用废塑料。n八、植绒：八、植绒：n在涂有粘合剂的塑料表面上散布作为绒毛的短纤维后，经在涂有粘合剂的塑料表面上散布作为绒毛的短纤维后，经干燥或固化使绒毛整齐地固定在制品表面的作业。干燥或固化使绒毛整齐地固定在制品表面的作业。81第三章 有机高分子材料及其成形五、溶浸增亮和透明涂层涂饰：81第三章有机高分子材料及81三、三、装配装配n一、一、粘接粘接：通过粘合剂使塑料与塑料或：通过粘合剂使塑料与塑料或其它材料彼此连结的作业。粘合剂具体其它材料彼此连结的作业。粘合剂具体又可分为溶剂又可分为溶剂和胶粘剂和胶粘剂。n二、二、焊接焊接：加热熔化使塑料部件间接合：加热熔化使塑料部件间接合的作业。的作业。n三、三、机械连接机械连接：借机械力，使塑料部件：借机械力，使塑料部件之间或与其它部件连接的方法都称为机之间或与其它部件连接的方法都称为机械连接。械连接。82第三章 有机高分子材料及其成形三、装配一、粘接：通过粘合剂使塑料与塑料或其它材82三、三、装配装配83第三章 有机高分子材料及其成形三、装配83第三章有机高分子材料及其成形83三、三、装配装配n常见塑料件的连接方法常见塑料件的连接方法84第三章 有机高分子材料及其成形胶粘接胶粘接热风焊热风焊热板方式热板方式热熔粘接热熔粘接三、装配常见塑料件的连接方法84第三章有机高分84三、三、装配装配n常见塑料件的连接方法常见塑料件的连接方法85第三章 有机高分子材料及其成形旋转熔接旋转熔接超声熔融超声熔融螺钉连接螺钉连接弹性连接弹性连接三、装配常见塑料件的连接方法85第三章有机高分85精品课件精品课件！精品课件！86精品课件精品课件！精品课件！87小结小结n注射成形注射成形-基本步骤、工艺过程基本步骤、工艺过程(三部分三部分)、工艺条件工艺条件(三条件三条件)；n压制成形压制成形-基本步骤、工艺过程基本步骤、工艺过程(三部分三部分)、工艺条件工艺条件(三条件三条件)；n其他成形方法还有哪些？其他成形方法还有哪些？n塑料的二次加工包括几个方面？装配有哪塑料的二次加工包括几个方面？装配有哪几种方法？几种方法？第三章 有机高分子材料及其成形88小结注射成形-基本步骤、工艺过程(三部分)、工艺条件(三条件88