产品造型设计材料与工艺_第八讲.ppt

产品造型设计材料与工艺 第八讲 第二节 工程塑料的  成型技术与工艺 一、塑料的成形工艺性 二、固态成型工艺及设备 三、液态成型工艺及设备 二、固态成型工艺及设备 即塑料原料在固态（粉状）下，通过冷加工（压塑成型）或热加工（挤压、注塑、吹塑）制成成品 1 压塑成型 2 注塑成型 3 挤出成型（挤塑成型） 4 传递成型 5 真空成型 6 反应注射成型 挤出成型工艺参数 压力 料筒中熔体压力可以达到55MPa,而口模压力一般是小于20MPa 温度 根据不同的塑料而异,塑化温度一般是在180 ℃ ~250℃ 挤出速率 单位时间内挤出机口模挤出的塑料质量(Kg/h)或长度(m/min),与口模阻力、螺杆与料筒的结构、螺杆转速、加热系统和塑料特性有关 传递成型：将塑料原料经过预处理，闭模后将原料加入加料室加热软化（若是下加料室传递成型应先加料，闭模后加热），在柱塞的挤压下通过模具的浇注系统将熔融塑料挤入型腔，塑料在型腔中继续受热、受压而固化成型，然后开模取出制件，并清理型腔、加料室和浇注系统。 优点 成型周期短； 塑件飞边小，易于清理； 能成型薄壁多嵌件的复杂塑料制品； 塑件的精度和质量比压塑件高。 缺点 余料造成塑料原料的浪费； 模具结构较压塑模结构复杂，制造成本高； 成型设备同压塑成型，但压力要大。 真空成型：又叫吸塑成型，将热塑性塑料板材、片材固定在模具上，用辐射加热器加热到软化温度，用真空泵（或空压机）抽取板材与模具之间的空气，借助大气压力使坯材吸附在模具表面，冷却后再用压缩空气脱模，成型所需塑件的加工方法。 特点 生产设备简单，效率高，模具结构简单，能加工大尺寸的薄壁塑件，生产成本低。 适宜生产EP等热固性塑料，也可以生产PA、ABS、PET 等热塑性塑料； 产品：轿车仪表盘、方向盘、飞机和汽车的座椅、椅垫、家具、鞋底、仿大理石浴缸、浴盆等。 三、液态成型工艺及设备 高分子液态材料数可流动溶体，可在低压、常温下通过各种方法浇铸成型 特点： 成型过程施压小，制品内应力小，对模具和机械设备的强度要求较低，因而一次性投资少； 对产品尺寸限制小，可生产大、中、小各类精度不高的产品； 但批量生产周期长，批量精度和尺寸准确性难以保证 (由于该方法属手工作坊式，近年来应用广泛)。特别适合新产品的试制。 三、液态成型工艺及设备 目前高分子材料液态成型方法主要有 1 静态浇铸 2 离心浇铸 3 嵌入浇铸 4 滚塑旋转成型 5 搪塑成型 6 蘸浸涂敷成型 7 流延铸塑拉片成型 1．静态浇铸 此类中最简单的一种方法，由借鉴金属浇铸而来。成型工艺： 1．静态浇铸 最常用的材料有： 聚酰胺、环氧树脂、聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃）和聚氨酯等。 （1）模具材料 常用材料：铸铁、钢、铝铜合金、硅橡胶、塑料、玻璃、石膏、水泥块等。 选用时根据制品的批量大小而定，如环氧树脂制品在小批量时可用石膏模，大批量时用钢模。 （2）模具结构： 外形简单制品的模具只用阴模，配合机械加工方法保证尺寸精度。 应用： 高光洁玻璃板式模具，用平板玻璃（硅酸盐玻璃）制成（用聚氯乙烯塑料或铝条封边），用于浇铸甲基丙烯酸甲酯板材 用环氧塑料浇铸汽车、飞机上的大型承压零件 硅胶类柔软性模具经不起大型制品的重压，可用模框、模座、骨架、基体等支撑 （3）浇铸方式： 常压式浇铸成型，投资少，但有时有气泡、凹陷影响质量； 真空式（负压）浇铸成型，采用负压750mmHg以上，制件质量好。小件在真空室中浇铸，大件可直接抽真空浇铸； 外力（正压）下浇铸成型，有利于特大制品的浇铸成型。 常用来浇铸环氧树脂、不饱和聚酯、聚氨酯、尼龙等材料。 如：汽车保险杠则直接抽真空浇铸。 2．离心浇铸成型 为了轴套、齿轮、滑轮、转子、垫圈等圆柱形或近似圆柱形的制品外圆部分致密耐磨，用将模具转动的方法将熔融粘度小、热塑性较好的热塑性塑料液体浇铸入模。转数一般在几十~2000转/分。 作用：提高充型能力，获得轮廓清晰的制品 成型工艺特点： 设备、模具简单、投资小，成型工艺不复杂，不受制件尺寸的限制，能生产不同壁厚的制品； 制品不再需辅助机械加工，表面光滑，尺寸精度高。 内部无缩孔、无内应力、机械强度比静态浇铸的高； 难生产复杂和异型产品。 主要浇铸用塑料： 聚酰胺、聚乙烯等。 3．嵌入浇铸 又称封入（或包裹）成型，是将非塑料物件包封在塑料中的一种液态浇铸成型方法。 （1）应用方面 目前应用最多的是用透明塑料（甲基丙烯酸甲酯、尿醛树脂和聚氨酯泡沫等）包封生物、医用标本、商品样本、纪念品、泡沫塑料减震包装等。 工业上，借嵌铸封装电器元件及零件，使其与外界隔绝，起到绝缘、防腐、减震等作用（多用环氧树脂塑料）。 3．嵌入浇铸 （2）浇铸模具 对于仅在运输过