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材料成型工艺基础非金属材料成型


管材挤出成型机生产过程
吹塑成型
进入型腔的塑料坯 吹入压缩空气 塑料膨胀 得到中空制品
吹塑薄膜
(三)差压(真空)成型
成本最低 制品特点壁薄,且多为内凹外凸的半壳型.
(四)压延成型---生产片材
人造革生产
第二节 塑料成型模具及制品 结构的工艺性
一、塑料模具概述
塑料模具是利用其特定形状去成型 具有一定形状和尺寸的塑料制品的工具, 它对塑料零件的制造和成本起着决定的 影响。
1、塑料成型 2、橡胶成型 3、陶瓷成型 4、复合材料成型
第一节 塑料成型
塑料及其特性
1. 定义 合成树脂为主要成分 辅助添加剂组成的具有可塑性的材料。
2. 塑料的结构与性能特点 塑料的性能主要取决于合成树脂的结构。
合成树脂的结构与性能
结构 分子量大 分子的长链结构 呈现卷曲缠结状态
性能 较高的强度、耐磨性 密度小、质轻
表现: 固 ↔ 软化 ↔ 熔融流动 → 分解
T↓
T↓
特点: 可逆反复变化
性能不变化
实质: 物理变化
常见热固性塑料:酚醛塑料(PF) 环氧塑料(EP) 脲甲醛塑料(UF)
常见热塑性塑料:聚乙烯(PE) 聚丙烯(PP) 聚氯乙烯(PVC) 聚碳酸酯(PC) 有机玻璃(PMMA) ABS塑料 PA、POM等
压缩模塑特点
可制较大平面制品 但生产周期长 电器开关、餐具等
适合热固性和热塑性塑料,但主要适合 热固性塑料的生产。
2、压缩成型设备、模具
四、其它成型方法
(一)传递模塑
热固性塑料 经过加热室 进入加热模具 成型
(二)挤出成型
使加热或未加热的塑料 通过成型孔 制品
管材挤出成型机结构与工作原理
→ 冷却定型→ 脱模→ 清理→成品
注射成型应用
注射成型过程工艺参数
1、温度 注射成型时需要控制的温度包 括:料筒温度、喷嘴温度和模具温度。
2、压力 螺杆头部注射时对塑料熔体施加 的压力。
3、时间 一次注射成型所需时间。
(二)注塑机与摸具
注射机工作过程
合模系统 注射系统
机身
注射系统
合模系统 注射系统
对塑料模具的要求
1. 生产出的制品应能满足其尺寸精度 、外观 、 物理性能等方面的要求; 2. 从模具使用的角度,要求高效率、自动化, 操作简单; 3. 从模具制造的角度, 要求模具结构合理、 制造容易、成本低廉。
现代塑料制品生产的三项重要因素
高效的设备 合理的加工工艺 先进的模具
塑料模具的发展趋势
一、工程塑料的成型性能
将固体聚合物(粉状/粒状/片状)转变为可流动 状态(熔体或溶液),使其表现出可塑性;
固定其形状并生产出具有使用性能的产品.
所以,与塑料的固体材料性质\流动性质\热物理 性质密切相关.--------成型设备设计和成型工艺.
(一)塑料形变与温度的关系
(二)塑料的流变性能
塑料熔体的流动性质---------表观粘度和熔体流 动速率
利用一切可能的办法. 使塑料原料------具有一定形状和使用价值的制品
具体步骤: 基本原料的配制和准备---- 成型---- 制品后加工
高分子制品设计的流程
分析 形状造型设计 合理选材 样品初步设计(配方设计、工艺设计、结
构设计及模具设计) 样品试制:性能测试、定额测算并核算
成本 产出合格品,编写技术文件
塑 料 的 流 变 性 能
3、温度:一般,随温度增高,粘度降低。
(三)塑料的成型工艺性
1. 流动性 热塑性塑料—用熔融指数表示。
热固性塑料—用拉西格流动性表示。
思考题
铸铁或铸钢的流动性是如何表示的?
2. 收缩性
塑料件的尺寸一般总是小于其模具的尺寸。
收缩率 KL = L0 L1 ×100% L1
表观粘度:反映熔体流动中流层之间的摩擦阻力, 影响因素有分子量、温度、剪切速率、压力等
熔体流动速率:在一定的温度和载荷下,熔体 每十分钟从标准的测定仪所挤出的物料质量。
粘度与其影响因素之间的关系
1、分子量:一般的塑料熔体,粘度随分 子量增高而增大。不同分子量决定其材 料的不同成型方法和用途。
2、剪切速率:大部分塑料熔体的剪切粘 度随着剪切速率增大而减少。对于剪切 速率敏感的材料,可以通过调整剪切速 率来改变熔体粘度。
按合成反应路线分:加聚型树脂 缩聚型树脂
按大分子的结构特征分:线型树脂 支化型树脂 网型树脂
按热行为表现分:热固性树脂 热塑性树脂
热固性树脂
热行为
T↑
T↑
T↑
表现: 固 → 软化流动 → 固化 → 分解
特点: 实质:
一次性不可逆 性能变化
化学变化 分子结构变化
热塑性树脂
热行为 T↑
T↑
T↑
成型方法分类
一次成型:
挤出、注射、发泡、压缩模塑、传递模塑
二次成型:
热成型、固相成型 发展趋势: 节能\省料\提高效率\改进制品性能
后加工
机械加工 修饰 装配
不一定进行后加工工序
二、注射成型
(一)工艺过程
加压下 物料由加热料筒经过主流道、分流道、
浇口注入闭合模腔
原料干燥→加料→塑化 → 注射→保压
式中:L0——模具型腔在室温和标准压力下的单 维尺寸; L1——制品在相同情况下与模具型腔相应 的单维尺寸
思考题
塑料的膨胀系数是钢的好几 倍 ,为什么塑料的成型收缩率 却和铸铁、铸钢的线收缩率相近?
3.结晶性 与成型时的冷却速度有关。
4.热敏性和水敏性
5.毒性、刺激性和腐蚀性
塑料成型加工的核心内容是:
机身 (a)卧式
合模系统
机身
(b)立式
(c)角式
Hale Waihona Puke 机身 (d)角式几种类型的注射机
东 方 仿 真 C O P Y R IG H T
注射成型模具
注射模的典型结构
凡是注射模具, 均可分为动模和定 模两大部分。注射 时动模和定模闭合 构成型腔和浇注系 统。
三、压缩成型
(一)工艺过程
压缩模塑
原料: 粉状\粒状\纤维状 放入:加热好的模具型腔 合模加压:使其成型固化 脱模:得到制品
对化学试剂表现稳定 有可塑性和弹性 对声、热的良好绝缘性
大分子化学键都是共价键 良好的电绝缘性
塑料的性能特点
质量轻、比强度高 化学稳定性好、耐腐蚀 自润滑性好,耐磨 减振性能好 耐热性差、易分解 易老化 刚度差、尺寸不太稳定
3. 塑料(合成树脂)的分类
按来源分:天然树脂 合成树脂
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