第一篇：塑料制品加工成型的工藝研究

塑料制品加工成型的研究

摘要：塑料是以相對分子質量高的合成樹脂為主要成分，并加入其他添加劑，在一定溫度和壓力下塑化成型的高分子合成材料。一般相對分子質量都大于一萬，有的可達百萬。在加熱、加壓條件下具有可塑性，在常溫下為柔韌的固體。可以使用模具成型得到我們所需要的形狀和尺寸的塑料制件。其他的添加劑主要有填充劑、增塑劑、固化劑、穩定劑等其他配合劑。塑料作為設計材料使用，具有許多優良的特性。在我們的生活和生產中扮演著很重要的作用。它不僅可部分代替傳統材料，而且還能生產出具有獨特性能的各種制品塑料與其他材料相比較，有以下幾方面的性能特點：重量輕、優良的化學穩定性、優異的電絕緣性能、機械強度分布廣和較高的比強度、熱的不良導體具有消聲、減震作用。塑料制品是采用塑料為主要原料加工而成的生活用品、工業用品的統稱。

關鍵詞：塑料、塑料制品、塑料機械工業、塑料制品成型新工藝

一、塑料的概念

塑料是具有塑性行為的材料，所謂塑性是指受外力作用時，發生形變，外力取消后，仍能保持受力時的狀態。塑料的彈性模量介于橡膠和纖維之間，受力能發生一定形變。軟塑料接近橡膠，硬塑料接近纖維。

1.1塑料的主要性能特點 基本有兩種類型：第一種是線型結構，具有這種結構的高分子化合物稱為線型高分子化合物；第二種是體型結構，具有這種結構的高分子化合稱為體型高分子化合物。有些高分子帶有支鏈，稱為支鏈高分子，屬于線型結構。有些高分子雖然分子間有交聯，但交聯較少，稱為網狀結構，屬于體型結構。

兩種不同的結構，表現出兩種相反的性能。線型結構（包括支鏈結構）高聚物由于有獨立的分子存在，故有彈性、可塑性，在溶劑中能溶解，加熱能熔融，硬度和脆性較小的特點。體型結構高聚物由于沒有獨立的大分子存在，所以沒有彈性和可塑性，不能溶解和熔融，只能溶脹，硬度和脆性較大。塑料則兩種結構的高分子都有，由線型高分子制成的是熱塑性塑料，由體型高分子制成的是熱固性塑料。1.2塑料的分類

熱塑性塑料：指加熱后會熔化，可流動至模具冷卻后成型，再加熱后又會熔化的塑料；即可運用加熱及冷卻，使其產生可逆變化(液態←→固態)，是所謂的物理變化。通用的熱塑性塑料其連續的使用溫度在100℃以下，聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯并稱為四大通用塑料。

熱固性塑料是指在受熱或其他條件下能固化或具有不溶（熔）特性的塑料，如酚醛塑料、環氧塑料等。熱固性塑料又分甲醛交聯型和其他交聯型兩種類型。熱加工成型后形成具有不熔不溶的固化物，其樹脂分子由線型結構交聯成網狀結構。

二、塑料制品的成型方法 注射成型、擠出成型、壓制成型、吹塑成型、壓延成型、滾塑成型、鑄塑成型、搪塑成型、醺涂成型、流延成型、傳遞模塑成型、反應注塑成型、手糊成型、纏繞成型、噴射成型、真空成型等 2.1塑料制品的生產

塑料制品的生產從塑料原料的生產到塑料制品的生產，包含了三個生產過程，第一生產過程是從原料經過聚合反應生成合成樹脂；第二生產過程是加入助劑混合得到塑料，即為生產塑料制品的原材料；第三生產過程是根據塑料性能，利用各種成型加工手段，使其成為具有一定形狀和使用價值的塑料制品。生產中一般第一過程和第二過程屬于塑料生產部門，通常由樹脂廠來完成。第三過程屬于塑料制品生產部門。但對于大型塑料制品生產廠家，為了滿足塑料制品的多樣性要求，生產中也有將第二過程歸入塑料制品的生產范圍。即以合成樹脂作為原材料，添加助劑后，再成型加工。2.2塑料制品在生活和生產中的重要性

塑料成型工業自1872年開始到現在已度過仿制、擴展和變革的時期。塑料成型是把塑料原材料加熱到一定溫度注入到具有一定形狀和尺寸的模具中，待其冷卻后，獲得塑料制品的過程。塑料成型工藝與模具是一門在生產實踐中逐步發展起來，又直接為生產服務的應用型技術科學，是一種先進的加工方法。它研究的主要對象是塑料和塑料制成塑料制品所采用的模具。模具是鑄造、鍛壓、沖壓、塑料、玻璃、粉末冶金、陶瓷等行業的重要工藝 裝備，在現代工業生產中廣泛的采用各種模具進行產品生產，模具的設計和制造水平在很大程度上反映和代表了一個國家機械工業的綜合制造能力和水平。塑料模是模具的一種，是指用于成型塑料制件的模具，它是一種行腔模具的類型。

三、注射成型工藝的優缺點

3.1 優點 ①成型周期短；

②能一次成型外形復雜、尺寸精確、帶有金屬或非金屬嵌件； ③的塑料對成型各種塑料的適應性很強； ④生產效率高易于實現全自動化生產； 3.2缺點

①生產大面積結構制件時，高的熔體粘度需要高的注塑壓力，高的注塑壓力要求大的鎖模力，從而增加了機器和模具的費用；

②生產厚壁制件時，難以避免表面縮痕和內部縮孔，塑料件尺寸精度差；

③加工纖維增強復合材料時，缺乏對纖維取向的控制能力，基體中纖維分布隨機，增強作用不能充分發揮；

④注射成型設備價格及模具制造費用較高，不適合單件及較小的塑件的生產；

四、塑料制品成型新工藝方法

塑料成型加工是將塑料原料轉變成具有使用價值的制品的過程。傳統的成型工藝有擠出、注射、吹塑、壓延、涂覆、層壓、傳遞成型 等。至今這些技術已經發展和運用的相當成熟，且應用得非常普遍。隨著塑料制品應用日益廣泛，人們對塑料制品精度、形狀、功能等提出了更高的要求。傳統的成型工藝已難以適應這些要求，這就迫使人們在不斷改進傳統的成型工藝的基礎上，采用新思想、新技術開發新的成型工藝已滿足不同應用領域的需求。目前成型工藝的發展趨勢主要是節能、節約原材料、提高成型效率、改進制品性能、提高其附加值。塑料制品目前的新工藝方法主要有：低壓注射、熔芯注射、動態保壓注射、微孔塑料擠出及潤滑擠出等塑料成型工藝。

五、擠出成型新工藝的發展及前景

5.1新型擠出混煉技術與設備的開發

目前，國際上用于高分子材料共混改性的新型混煉設備主要有三大類：同向平行雙螺桿擠出機、往復移動式螺桿混煉機和串聯式磨盤擠出機。其中小型同向平行雙螺桿擠出機國內已能生產，但萬噸級大型混煉擠壓造粒機組全部要依靠進口。同時，往復移動式螺桿混煉機和串聯式磨盤擠出機是制備高填充、高附加值高聚物合金的必要裝置，目前國內對他們的研制剛剛處于樣機階段，規格不多，品種不全，具有廣闊的發展前景。

大口徑管材擠出的異向平行雙螺桿擠出機組、鋼塑復合管擠出機組和大型雙臂波紋管擠出成型機組及特種塑料管材專用擠出機組的開發研究。復合擠出成型技術和設備的開發研究。最近，多層共擠的超寬土工模、包裝用的拉伸拉幅平模、建筑用的復合瓦楞板、芯層發泡紙板材和管材的市場需求量很大，與此相關的成型技術和裝備的開 發研究必須引起足夠的重視。5.2壓縮成型新工藝的發展及前景

（1）由單一性技術向組合性技術發展，如注射-拉伸-吹塑成型技術和擠出-模壓-熱成型技術等；

（2）由常規條件下的成型技術向特殊條件下的成型技術發展，如超高壓和高真空條件下的塑料成型加工技術；

（3）由基本上不改變原有性能的保質成型加工向賦予塑料型新性能的變質性成型加工技術發展，如發泡成型、借助電子束與化學交聯機使熱塑性塑料在成型過程中進行交聯反應的交聯擠出等；（4）為提高加工精度、縮短制造周期，在模具加工技術方面更廣泛地應用仿形加工、數控加工等；

（5）廣泛應用模具新材料。模具材料的選用直接影響到模具的加工成本、使用壽命以及塑料制品的成型質量等，因此，國內外已開發出許多具有良好使用性能、加工性能，熱處理變形小的新型塑料模具鋼，如預硬鋼、新型淬火回火鋼、馬氏體時效鋼、析出硬化鋼和耐腐蝕鋼，經過試用，均取得了較好的技術和經濟效果。

（6）CAE技術將在注塑領域發揮越來越重要的作用，其本身也隨著注塑技術的發展要求而更加完善、實用、方便。

在塑料成型生產過程中，先進的模具設計、高質量的模具制造、優質的模具材料、合理的加工工藝和現代化的成型設備都是成型優質塑件的重要條件。一副優良的注射模具可以成型上百次，一副優良的壓縮模具可以成型25萬次，這與上述因素有很大關系。考察國內外模具工業的現狀及我國國民經濟和現代工業生產中模具地位，從塑料模具的設計理論、設計實踐和制造技術出發，塑料成型技術大致有以下幾個方面的發展趨勢。

六、新工藝方法的加工適應性和可行性

在自然界對于一般的低分子化合物而言，在常溫下其聚集狀態可呈三態，即氣態、液態和固態。然而，對于非結晶線性高聚物而言，由于其分子量巨大且分子結構的連續性，所以他們的聚集狀態是在不同的件下，以獨特的三種形態存在的。

七、參考文獻

[1] 屈華昌.塑料成型工藝與模具設計.北京：機械工業出版社，2007.8

[2] 中國機械工業教育協會 塑料模設計及制造.北京:機械工業出版社 2001.8 [3] 徐平原.塑料套管樁在申嘉湖杭高速公路軟基中的應用[J].路基工程.2009(05)

[4] 劉靜.生活塑料廢棄物危害及其管理政策的評估[J].環境與健康雜志.2006(04)

[5] 趙蓓蓓.初探塑料模具材料現狀及發展方向[J].2009,(34).

第二篇：8特種加工實訓教程(電火花成型加工工藝)

《特種加工機床操作技能實訓教程》1

課題C-8數控電火花成型加工工藝

一、實訓目的及要求：

1、合理選擇加工參數

2、掌握工件與電極的選用、安裝及校正

3、掌握加工技巧

二、實訓設備工具及量具：

三、實訓內容及步驟：

四、實訓教學過程安排：

1.該課題實訓指導教師認真負責學生實訓考勤；

2.講解本課題實訓教學目的、實訓內容、方法步驟及相關的專業知識點；

3.有必要可播放相關教學視頻輔助教學；

4.實訓指導教師必須進行本實訓有關安全操作教育；

5.學生分組按實訓教程要求進行操作實訓；

6.布置學生的實訓作業單填寫工作；

7.清理實訓工作現場；

8.實訓總結。

第三篇：乘用車氣缸套加工工藝研究論文

隨著乘用車輕量化、高效率的發展趨勢越發明顯，促使著氣缸套產品的升級換代也更加強烈。乘用車氣缸套更新換代對產品有效壁厚的控制及加工精度的要求逐漸嚴格，有效壁厚減少到3mm，外圓加工精度由A產品的0.3mm公差到福特產品的0.15mm公差再到現在B產品的0.1mm公差，內孔加工精度由0.15mm的圓柱度到0.07mm等加工精度逐漸進行提升。在客戶高精度和高效率的要求下須要對機加工藝進行改進優化才能滿足大批量生產的要求。氣缸套精度受到設備、工裝、刀具、加工工藝、加工應力、加工余量等各種因素的影響。本文是在公司現有設備、加工余量的前提下進行研究實驗，從改變刀具圓弧半徑參數和降低工裝預緊力對氣缸套加工后殘余應力及尺寸形位公差的影響進行實驗研究和分析；進而降低缸套殘余應力，保證氣缸套尺寸和形位精度。

1減少氣缸套內孔加工產生的形位偏差

由于氣缸套壁厚的減少，使得氣缸套內孔加工時發生彈性變形產生的形狀誤差加重。圖1為現有加工工藝正常生產的氣缸套內孔典型的圓度形狀。根據乘用車鑄入式氣缸套內孔加工時使用三爪外圓夾具夾緊且為干式加工，使得鐵屑的熱量不能及時排出，加重氣缸套變形。圖2中（1）為缸套預緊時發生彈性變形，（2）為缸套內孔加工時缸套形狀，（3）為缸套內孔加工后外圓恢復到原來情況，而氣缸套內孔變形產生形狀偏差。從以上分析可以得出減少氣缸套內孔變形產生的形狀偏差，可以考慮降低氣缸套工裝預緊力和鐵屑熱量來改善氣缸套內孔形狀偏差。具體分析措施[1]如下：①降低夾緊油缸壓力；②增加切削次數，減少切削力；③增加卡盤卡爪數量或者增加工裝與氣缸套外圓接觸面積；④改變工裝夾緊方式；⑤改善切削環境等。綜合以上分析，在公司現有設備、加工余量、生產效率等前提下氣缸套內孔加工時增加干燥空氣吹氣裝置，降低鐵屑熱量對其影響，在氣缸套端面增加活動定位裝置可以降低工裝預緊力，因為端面定位可以抵消部分切削力，減少氣缸套外圓與工裝之間作用力，進而降低預緊力。圖3為改進之后氣缸套內孔典型的圓度檢測a情況。

2降低氣缸套表面殘余應力

[2-5]為降低氣缸套殘余應力，提高氣缸套加工精度，而分析氣缸套殘余應力主要形成原因：塑性凸出效應、擠光效應、熱應力。力和溫度是切削過程中產生的兩種切削現象，直接對殘余應力產生影響。產生殘余應力的這些原因由于各種因素，它們之間也會產生相互加強或減弱影響，它們中的一種或者幾種主導著切削表面的塑性變形，從而影響缸套內孔表面殘余應力。本文通過改變刀具圓弧半徑來加工缸套，測量缸套加工后的殘余應力，找到最優的刀具圓弧半徑；達到降低缸套殘余應力，提高氣缸套產品精度的目的。實驗檢測設備為高速大功率X-射線殘余應力分析儀（圖4），該設備采用X射線衍射方法對氣缸套表面進行應力檢測。殘余應力產生的原因是各種因素產生塑性變形的疊加。對于降低殘余應力的措施：如果在不改變現有加工方法、切削參數的前提下，可以從減少切削應力來減少缸套的殘余應力，提高氣缸套加工精度。圖5、圖6為不同圓弧半徑的刀具加工氣缸套后外圓殘余應力檢測結果的對比，圖5為切削方向應力，圖6為垂直于切削方向應力。從以上試驗結果可以得出隨著刀具圓弧半徑的增加對氣缸套表面因切削產生的垂直于切削方向的殘余拉應力越大；切削方向的殘余應力遠小于垂直于切削方向的殘余應力且沒有規律。因此在降低氣缸套表面殘余應力時，可以使用較小圓弧半徑的刀具來改善氣缸套表面的殘余應力。

3結束語

通過對乘用車鑄入式氣缸套內孔加工的工裝改進進而降低工裝預緊力，降低了氣缸套內孔因彈性變形導致的形狀偏差；使用X-射線殘余應力分析儀檢測氣缸套表面殘余應力，改變刀具圓弧半徑降低因切削產生的殘余應力，保證氣缸套加工的精度。可以得出現有刀具圓弧半徑越大，產生的殘余拉應力越大。下一步計劃從刀具材料、刀具參數等因素分析研究，達到提高刀具使用壽命，降低切削應力的目的。

參考文獻：

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第四篇：【技術】淺談整體成型工藝

【技術】淺談整體成型工藝

背景

復合材料由于具有高比強度、高比剛度、性能可設計、抗疲勞性和耐腐蝕性好等優點，因此越來越廣泛地應用于各類航空飛行器,大大地促進了飛行器的輕量化、高性能化、結構功能一體化。復合材料的應用部位已由非承力部件及次承力部件發展到主承力部件，并向大型化、整體化方向發展，先進復合材料的用量已成為航空器先進性的重要標志。復合材料整體成型是指采用復合材料的共固化（Co-curing）、共膠接（Co-bonding）、二次膠接（Secondary bonding）或液體成型等技術和手段，大量減少零件和緊固件數目，從而實現復合材料結構從設計到制造一體化成型的相關技術。在復合材料結構的設計和制造過程中，將幾十甚至上百個零件減少到一個或幾個零件，減少分段、減少對接、節省裝配時間，可大幅度地減輕結構質量，并降低結構成本，而且充分利用了固化前復合材料靈活性的特點。國內外航空領域廣泛地采用整體成型復合材料主構件，如諾·格公司的B2轟炸機、波音（Boeing）公司的787飛機和洛·馬公司的F35戰斗機均在機身和機翼部件中大量運用整體成型復合材料，整體成型結構已經成為挖掘復合材料結構效率，實現復合材料功能結構一體化以及降低復合材料制造成本的大方向。一某輕型公務機整體化復合材料中機身 01 成型材料02 成型方法上半模、下半模分別鋪貼完成后合模，并進行接縫補強，最后固化成型。綜合考慮工裝的重量及與復合材料熱膨脹系數的匹配性，選擇復合材料工裝，為了減輕增壓艙上半模重量，上半模型面只采用復合材料型板進行加強，與金屬結構支架的連接是可卸的，以利于翻轉組合及吊裝，圖2 為工裝示意圖。目前，夾層結構的成型方法可以根據面板與蜂窩夾層結構的成型步驟分為共膠接法、二次膠接法和共固化法，對特殊要求的結構還可以采取分步固化。通過對機身結構鋪層設計分析，對上、下半模合模位置進行了鋪層補強設計，這就排除了采用上、下半模分別成型，然后二次膠接方法的可能。另外，由于整體性要求，若采用分步固化技術，機身外蒙皮固化粘結后形成內部機身艙腔體，局部位置內蒙皮的鋪疊操作難度太大，幾乎無法實現，所以針對中機身整體結構，采用共固化技術。同時根據結構特點、材料特性及質量要求等對主要工藝展開研究如下：（1）預浸料鋪層及剪口優化技術；（2）蜂窩芯加工及定位技術；（3）蜂窩夾層結構的共固化工藝參數確定。二工藝路線及主要工藝措施

01 工藝流程中機身整體成型工藝采用共固化技術，即分別在上、下半模鋪疊外蒙皮；然后鋪放膠膜，定位蜂窩芯及預埋件；最后鋪疊內蒙皮，合模，固化。主要工藝流程如圖3 所示。02 主要工藝措施（1）鋪層展開及優化。采用CATIA 軟件CPD 模塊對中機身鋪層進行可制造性分析，發現整層設計的預浸料層在結構突變的位置無法展開，并且纖維角度變化非常大，遠遠偏離了設計給出的鋪層角度，如圖4 所示。這是因為中機身型面復雜，而對于復雜曲面上的鋪層，進行二維展開時，既要保證鋪層能夠展開，還要保證展開的鋪層與3D 模型上邊界一致，往往存在較大的困難。只有當制造可行性分析表明纖維變形在可接受范圍內才可以進行鋪層展開。所以在對復合材料分層數模進行工藝分析時，對不同位置作為起鋪點的纖維角度變化進行分析，找出變形面積最小的鋪疊起始位置，再通過鋪層拼接及開剪口技術找到最優且滿足設計鋪層角度公差的工藝設計方案，圖5 為經過優化后的鋪層展開分析圖。（2）蜂窩芯預處理。整個增壓艙除了防火墻和翼盒外均使用19.05mm 過拉伸NOMEX蜂窩芯，其主要特點是蜂窩縱向柔性較大，易變形，貼模性好，適合成型曲度較大的零件。此種蜂窩芯的理論外形尺寸為2.44m×0.99m，而增壓艙上下兩部分的蜂窩芯展開尺寸約4m×2.5m，其尺寸遠遠超出蜂窩芯的外形尺寸，且蜂窩芯外形復雜，如圖6 所示。制造過程中蜂窩芯需要拼接，常規蜂窩芯拼接是將蜂窩按位置要求分塊后進行型面銑切，然后拼接。但過拉伸蜂窩芯收縮性較大，采取先銑切后拼接的方式，由于收縮會造成實際拼接時比理論外形小15~20mm，所以研制過程采用拼接膠先將蜂窩芯拼接，同時進行穩定化處理，如圖7 所示，然后進行外形銑切，可以把誤差控制在±3mm 范圍以內，符合設計要求。（3）蜂窩芯及預埋件定位。

為了準確定位蜂窩芯和預埋件，在工裝制造過程中就通過數控加工和定位預埋襯套和螺栓，用于定位蜂窩芯定位樣板和預埋件。預埋件主要是翼盒、防火墻、舷窗等已固化零件，預埋件與蜂窩芯之間采用填充膠填充，以起到填充、補強和粘接的作用。（4）制袋。

將鋪疊完的上、下半模合模，鋪疊補強層后進行制袋，由于中機身尺寸大，機身內部閉角多，排袋困難，容易架橋，局部地區由于導氣不暢通，造成假真空。通過模擬和試驗的方法，確定整體真空袋尺寸，通過制作“子母袋”的方法，將上、下半模整體包覆。另外，采用3/4”的抽氣嘴分布于機身內部各處閉角附近，并確保各抽氣嘴之間透氣層的連續性，避免假真空。圖8 為合模后制袋。（5）固化。復合材料結構在升溫固化過程中經歷復雜的熱-化學變化，溫度、壓力及保溫時間等工藝參數的確定對結構成型過程有著重要的影響，最終關聯著質量問題。如果工藝參數選擇不當，常常使復合材料形成不同類型的缺陷，如分層、孔隙、脫粘等。在中機身的成型過程中，按簡單的材料工藝進行固化，即室溫升至130℃，保溫2h，降溫至60℃，結果發現固化保溫過程中局部位置溫度突變，存在集中放熱的現象，如圖9 所示，檢測發現部分區域存在大面積氣孔和疏松現象。分析原因，主要是由于中機身模具是一個一端封閉的結構，且機身模具各部位厚度差別較大，整體溫度場均勻性不好，造成成型過程溫度場難以保證，直接影響固化質量。為解決這一問題，需進行工藝參數的調整，以材料規范中材料本身的固化參數為基礎，通過對典型結構零件固化爐成型工藝研究，采用雙臺階固化曲線（見圖10），結果表明，在樹脂凝膠點87℃保溫1.5h（第一臺階），在樹脂進行了部分固化反應，釋放了一定的固化反應熱，這樣，能夠減小在最終固化溫度130℃固化過程中的固化反應熱釋放，減小了溫度場差異，有利于排除揮發分，保證固化度一致性。（6）外形銑切及檢測。

中機身的風擋、舷窗、艙門等處采用外形銑切型架及靠模的方式進行銑切，如圖11 所示。經無損及型面檢測，均能滿足設計要求。三結束語

通過對某型公務機中機身整體成型技術的研究，證明了該結構采用蜂窩預處理及定位，上、下模組合成型及共固化工藝的制造方案是可行的。本研究也是對我國通用飛機復合材料主結構整體成型工藝的一次有益探索，提升了我國通用飛機復合材料技術設計和制造水平，對推動我國通用飛機產業的發展具有重要的作用和意義。

第五篇：壓縮成型工藝教案

第三節

壓縮成形工藝

一、壓縮成形原理及特點

壓縮成形又稱壓塑成形、模壓成形、壓制成形等，將松散狀(粉狀、粒狀、碎屑狀或纖維狀)的固態成形物料直接加入到成形溫度下的模具型腔中，使其逐漸軟化熔融，并在壓力作用下使物料充滿模腔，這時塑料中的高分子產生化學交聯反應，最終經過固化轉變成為塑料制件。

壓縮成形的優點有可采用普通液壓機，壓縮模結構簡單(無澆注系統)，生產過程較簡單，壓縮塑件內部取向組織少、性能均勻，塑件成形收縮率小等。其缺點是成形周期長，生產效率低，勞動強度大，生產操作多用手工而不易實現自動化生產;塑件經常帶有溢料飛邊，高度方向的尺寸精度難以控制;模具易磨損，因此使用壽命較短。

壓縮成形主要用于熱固性塑料，也可用于熱塑性塑料(如聚四氟乙烯等)。其區別在于成形熱塑性塑料時不存在交聯反應，因此在充滿型腔后，需將模具冷卻使其凝固才能脫模而獲得制件。典型的壓縮制件有儀表殼、電閘板、電器開關、插座等。

二、壓縮成形工藝過程

壓縮成形工藝過程一般包括壓縮成形前的準備及壓縮過程兩個階段。（1）壓縮成形前的準備

主要是指預壓、預熱和干燥等預處理工序。a)預壓

利用預壓模將物料在預壓機上壓成質量一定、形狀相似的錠料。在成形時以一定數量的錠料放入壓縮模內。錠料的形狀一般以能十分緊湊地放大模具中便于預熱為宜。通常使用的錠料形狀多為圓片狀，也有長條狀、扁球狀、空心體狀或仿塑件形狀。

b)預熱與干燥

成形前應對熱固性塑料加熱。加熱的目的有兩個:一是對塑料進行干燥，除去其中的水分和其他揮發物;二是提高料溫，便于縮短成形周期，提高塑件內部固化的均勻性，從而改善塑件的物理力學性能。同時還能提高塑料熔體的流動性，降低成形壓力，減少模具磨損。

生產中預熱與干燥的常用設備是烘箱和紅外線加熱爐。

（2）壓縮成形過程

模具裝上壓機后要進行預熱。一般熱固性塑料壓縮過程可以分為加料、合模、排氣、固化和脫模等幾個階段，在成形帶有嵌件的塑料制件時，加料前應預熱嵌件并將其安放定位于模內。a)加料

加料的關鍵是加料量。定量的方法有測重法、容量法和計數法三種。測重法比較準確，但操作麻煩；容積法雖然不及測重法準確，但操作方便；計數法只用于預壓錠料的加料。物料加入型腔時，需要合理堆放，以免造成塑件局部疏松等現象。

b)合模

加料后即進行合模。合模分為兩步：當凸模尚末接觸物料時，為縮短成形周期，避免塑料在合模之前發生化學反應，應加快加料速度；當凸模接觸到塑料之后，為避免嵌件或模具成形零件的損壞，并使模腔內空氣充分排除，應放慢合模速度，即所謂先快后慢的合模方式。c)排氣

壓縮熱固性塑料時，在模具閉合后，有時還需卸壓將凸模松動少許時間，以便排出其中的氣體。通常排氣的次數為一至兩次，每次時間由幾秒至幾十秒。d)固化

壓縮成形熱固性塑料時，塑料依靠交聯反應固化定型，生產中常將這一過程稱為硬化。在這一過程中，呈黏流態的熱固性塑料在模腔內與固化劑反應，形成交聯結構，并在成形溫度下保持一段時間，使其性能達到最佳狀態。對固化速率不高的塑料，為提高生產率，有時不必將整個固化過程放在模具內完成(特別是一些硬化速度過慢的塑料)，只需塑件能完整脫模即可結束成形，然后采用后處理(后烘)的方法來完成固化。模內固化時間應適中，一般為30秒至數分鐘不等。時間過短，熱固性塑件的機械強度、耐蠕變性、耐熱性、耐化學穩定性、電氣絕緣性等性能均下降，熱膨脹、后收縮增加，有時還會出現裂紋；時間過長，塑件機械強度不高、脆性大、表面出現密集小泡等。e)塑件脫模

制品脫模方法分為機動推出脫模和手動推出脫模。帶有側向型芯或嵌件時，必須先用專用工具將它們擰脫，才能取出塑件。

（3）壓后處理

塑件脫模后，對模具應進行清理，有時對塑件要進行后處理。a）模具的清理

脫模后必要時需用銅刀或銅刷去除殘留在模具內的塑料廢邊，然后用壓縮空氣吹凈模具。如果塑料有黏膜現象，用上述方法不易清理時則用拋光劑拭刪。

b)后處理

為了進一步提高塑件的質量，熱固性塑料制件脫模后常在較高的溫度下保溫一段時間。后處理能使塑料固化更趨完全，同時減少或消除塑件的內應力，減少水分及揮發物等，有利于提高塑件的電性能及強度。

三、壓縮成形工藝參數

壓縮成形的工藝參數主要是指壓縮成形壓力、壓縮成形溫度和壓縮時間。

（1）壓縮成形壓力

壓縮成形壓力是指壓縮時壓力機通過凸模對塑件熔體在充滿型腔和固化時在分型面單位投影面積上施加的壓力，簡稱成形壓力。

施加成形壓力的目的是促使物料流動充模，提高塑件的密度和內在質量，克服塑料樹脂在成形過程中因化學變化釋放的低分子物質及塑料中的水分等產生的脹模力，使模具閉合，保證塑件具有穩定的尺寸、形狀，減少飛邊，防止變形。但過大的成形壓力會降低模具壽命。

壓縮成形壓力的大小與塑料種類、塑件結構以及模具溫度等因素有關，一般情況下，塑料的流動性愈小，塑件愈厚以及形狀愈復雜，塑料固化速度和壓縮比愈大，所需的成形壓力亦愈大。

（2）壓縮成形溫度

壓縮成形溫度是指壓縮成形時所需的模具溫度。它是使熱固性塑料流動、充模并最后固化成形的主要工藝因素，決定了成形過程中聚合物交聯反應的速度，從而影響塑件的最終性能。

壓縮成形溫度高低影響模內塑料熔料的充模是否順利，也影響成形時的硬化速度，進而影響塑件質量。隨著溫度的升高，塑料固體粉末逐漸融化，黏度由大到小，開始交聯反應，當其流動性隨溫度的升高而出現峰值時，迅速增大成形壓力，使塑料在溫度還不很高而流動性又較大時充滿型腔的各部分。

在一定溫度范圍內，模具溫度升高，成形周期縮短，生產效率提高。如果模具溫度太高，將使樹脂和有機物分解，塑件表面顏色就會暗淡。由于塑件外層首先硬化，影響物料的流動，將引起充模不滿，特別是模壓形狀復雜、薄壁、深度大的塑件最為明顯。同時，由于水分和揮發物難以排除，塑件內應力大，模件開啟時塑件易發生腫脹、開裂、翹曲等；如果模具溫度過低，硬化不足，塑件表面將會無光，其物理性能和力學性能下降。

（3）壓縮時間

熱固性塑料壓縮成形時，要在一定溫度和一定壓力下保持一定時司，才能使其充分交聯固化，成為性能優良的塑件，這一時間稱為壓縮時間。壓縮時間與塑料的種類(樹脂種類、揮發物含量等)、塑件形狀、壓縮成形的其他工藝條件以及操作步驟(是否排氣、預壓、預熱)等有關。

壓縮成形溫度升高，塑件固化速度加快，所需壓縮時間減少，因而壓縮周期隨模具溫度提高也會減少。對成形物料進行預熱或預壓以及采用較高成形壓力時，壓縮時間均可適當縮短，通常塑件厚度增加壓縮時間會隨之增加。

壓縮時間的長短對塑件的性能影響很大。壓縮時間過短，塑料硬化不足，將使塑件的外觀性能變差，力學性能下降，易變形。適當增加壓縮時間，可以減少塑件收縮率，提高其耐熱性能和其他物理力學性能。但如果壓縮時司過長，不僅降低生產率，而且會使樹脂交聯過度而使塑件收縮率增加，產生內應力，導致塑件力學性能下降，嚴重時會便塑件破裂。

第四節 壓注成形工藝

一、壓注成形原理及特點

壓注成形又稱傳遞成形，它是熱固性塑料的重要成形方法之一，是在壓縮成形基礎上發展起來的一種熱固性塑料的成形方法。

成形原理：

先將固態成形物料(最好是預壓成錠或經預熱的物料)加入裝在閉合的壓注模具上的加料腔內，使其受熱軟化轉變為黏流態，并在壓力機柱塞壓力作用下塑料熔體經過澆注系統充滿型腔，塑料在型腔內繼續受熱受壓，產生交聯反應而固化定型，最后開模取出塑件。

壓注成形和注射成形的相同之處是熔料均是通過澆注系統進人型腔，不同之處在于前者塑料是在模具加料腔內塑化，而后者則是在注射機的料筒內塑化。壓注成形是在克服壓縮成形缺點、吸收注射成形優點的基礎上發展起來的。

主要優點有：

(1)壓注成形前模具已經閉合，塑料在加熱腔內加熱和熔融，在壓力機通過壓注柱塞將其擠人型腔并經過狹窄分流道和澆口時，由于摩擦作用，塑料能很快均勻地熱透和硬化。因此，制品性能均勻密實，質量好。

(2)壓注成形時的溢料較壓縮成形時少，而且飛邊厚度薄，容易去除。因此，塑件的尺寸精度較高，特別是制件的高度尺寸精度較壓縮制件高得多。(3)由于成形物料在進大型腔前已經塑化，對型芯或嵌件所產生的擠壓力小，因此能成形深腔薄壁塑件或帶有深孔的塑件，也可成形形狀較復雜以及帶精細或易碎嵌件的塑件，還可成形難以用壓縮法成形的塑件。

(4)由于成形物料在加料腔內已經受熱熔融，因此，進人模腔時料溫及吸熱量均勻，所需的交聯固化時司較短，致使成形周期較短，生產效率高。

缺點: 成形壓力比壓縮成形高；工藝條件比壓縮成形要求更嚴格，操作比壓縮成形難度大；壓注模比壓縮模結構復雜；成形后加料腔內 總留有一部分余料以及澆注系統申的凝料，由于不能回收將會增加生產中原材料消耗；存在取向問題，容易使塑件產生取向應力和各向異性，特別是成形纖維增強塑料時，塑料大分子的取向與纖維的取向結合在一起，更容易使塑件的各向異性程度提高。

二、壓注成形工藝過程

壓注成形的工藝過程和壓縮成形基本相似。它們的主要區別在于：壓縮成形是先加料后閉模，而壓注成形則一般要求先閉模后加料。

三、壓注成形工藝參數

壓注成形主要工藝參數包括成形壓力、成形溫度和成形時間等，它們均與塑料品種、模具結構、塑料情況等多種因素有關。

（1）成形壓力

成形壓力是指壓力機通過壓注柱塞對加料腔內塑料熔體施加的壓力。由于熔體通過澆注系統時有壓力損失，故壓注時的成形壓力一般為壓縮時的2~3倍。

（2）模具溫度

壓注成形的模具溫度通常要比壓縮成形的溫度低一些，一般約為130°C~190°C，因為塑料通過澆注系統時能從摩擦中取得一部分熱量。加料室和下模的溫度要低一些，而中框的溫度要高一些，這樣可保證塑料迸人通暢而不會出現溢料現象，同時也可以避免塑件出現缺料、起泡、接縫等缺陷。

（3）成形時間

壓注成形時間包括加料時間、充模時間、交聯固化時間、脫模取塑件時間和清模時間等。壓注成形時的充模時間通常為5~50s，而固化時間取決于塑料品種，塑件的大小、形狀、壁厚，預熱條件和模具結構等，通常為30~180s。