第六章压制成型
第六章压制成型
3、成型收缩率 • 定义---常温常压下模具型腔的单向尺寸和制品单向尺寸之
差与模具型腔的单向尺寸之比 • 收缩可能导致质量问题---制品变形、扭曲、开裂 • 收缩的原因---交联，塑料热胀冷缩热胀系数塑料大于金属，脱模后
的弹性回复及塑性变形 • 影响收缩率的因素---塑料本性有小分子排出则收缩率大 、成型工艺
操作与压制成型较接近，用于压制成型形状复杂 及厚制品 • 制品实物
第六章压制成型
第一节 热固性塑料的模压成型186
• 模压成型---将模塑料在已加热到指定温度的模具中加压， 使物料熔融流动并均匀地充满模腔，在加热加压下经过一 定时间，使其发生化学交联反应而变成具有三维体型结构 的热固性塑料制品
• 优点---工艺成熟、生产控制方便、成型设备和模具较简单， 所得制品的内应力小，取向程度低，不易变形
第六章压制成型
二次 成型
其他 成型
成型方法
适用原料
制品
热固性塑料
电器制品、机器零件、日用品
压制
橡胶 热固性树脂、增强材料
轮胎、胶带、胶管、胶鞋、密封件、各种橡胶工业品 增强复合材料（层压板、玻璃钢等）
挤出
连续材料：管棒板片、挤吹薄膜、挤出流延薄膜、单丝
所有材料（热塑、热固、橡、纤）
（鱼网、刷子）、纤维、线缆包覆层、异型材、复 合物
放置模具）、顶出柱塞、机座、加热、时间控制等 • 压机参数---公称压力、柱塞直径、压板尺寸（决定制品面积大小）、
工作行程（决定模具厚度和制品厚度） 2、模具 • 分为两半：动模、定模 • 溢式模具：P189图6-3，结构简单成本低，易操作。不宜压制收缩率
大的塑料，用于制扁平小型低密度制品。模压时多余物料溢出。闭模 速度要适当。制品强度和厚度较难一致 。要求加料准确。浅 • 不溢式模具：P198图6-4，结构复杂成本高，阴模必须有顶出杆，操 作技术要求高。能压制收缩率大和流动性差的物料。加料必须准确一 致。模压时不易排气，固化时间长。深 • 半溢式模具：P190图6-5，分为有支承面和无支承面两种，结构及性 能介于两者之间 • 无论什么模具都要求加料必须准确、一致
• 满足需要---对产品性能、质量的各种要求--设计 开发产品
• 低耗高效---原材料损耗少，成品率高，生产效率 高，能耗低。机械化、自动化、清洁化生产--研 发制造加工技术
• 绿色环保循环再生---对环境影响小，无毒无污染， 原料-产品-回收循环。原料来自可再生资源，产 品可回收利用或可降解--可持续发展（循环经济、 科学发展观 、可持续发展）
第六章 压制成型
第一节 热固性塑料的模压成型 第二节 橡胶制品的模型硫化
第三节 复合材料压制成型 第四节 传递模塑
第六章压制成型
高分子材料成型方法
压制（模压） 挤出 注射 压延 二次成型——中空吹塑、拉伸膜、热成型、合成纤
维拉伸变形热定型 其他成型——铸塑、泡沫材料成型、冷压烧结、胶
乳制品加工、溶液纺丝、冻胶纺丝 热固性材料主要成型方式是压制 热塑性材料主要成型方式是挤出、注射、纺丝
条件、制品形状大小 • 收缩率的大小---1%左右P187表6-1 4、压缩比 • 定义---制品相对密度除以模塑料表观相对密度 • 压缩比小一些好---压缩比大时，易混入空气，生产效率低 • 降低压缩比的方法---预压 • 压缩比的大小---2~18倍，P187表6-1
第六章压制成型
二、模压成型的设备和模具188 1、压机 • 上压式液压机：P188图6-1 • 下压式液压机：P188图6-2 • 压机构成：油缸、泵、阀、柱塞、上下模板（一活一固定，两板之间
• 制品--电器、机器零件、日用品
第六章压制成型
一、热固性塑料的成型工艺性能186
1、流动性 • 热固性模塑料的流动性——在受热受压下充满模具型腔的能力 • 影响流动性的因素---①模塑料的性质。热固性树脂的性质和模塑料的
组成。树脂分子量低，反应程度低，填料颗粒细小且呈球状，低分子 物含量高，含水量高，则流动性好；②模具。模具型腔表面光滑且呈 流线型，流动性好；③成型工艺条件。预热及模具温度高，流动性好 • 流动性大小要适当---太小可能造成充料不足，太大则可能溢出模腔， 造成填塞不紧、分模面粘合，树脂与填料分离（偏析），影响产品质 量 2、固化速率 • 定义---热固性模塑料在一定温度和压力下压制标准试样时制品物理机 械性能达到最佳所需时间与试件厚度之比值（s/mm厚度） • 影响固化速率的因素---热固性塑料交联反应（主要影响因素）、预压 预热条件、成型工艺条件（温度、压力） • 固化速率大小要适当---太慢则生产效率低、太快则流动性差造成充料 不足，即未充满型腔就已固化，不能用于成型薄壁制品和形状复杂的 制品
注射
热塑性塑料、某些热固性塑料、 各种模型制品（日用品、工业品） 橡胶
压延
热塑性塑料、橡胶
膜、片、复合材料（人造革、复合膜等）
中空吹塑（注吹、挤吹）
中空制品
拉幅（平挤拉、管膜拉）
热成型
仅适用于热塑性塑料
拉伸膜 薄壳制品
合成纤维拉伸、变形和 热定型
铸塑
纤维
含聚合物或单体的流体（熔体， 大多为模型制品——有机玻璃、眼镜片；封装；大型管
• 缺点---间歇操作，生产效率低，难以实现自动化生产，劳 动强度大，不能成型形状复杂和较厚制品（可用传递模塑 解决见第四节）
• 适用原料---热固性塑料如酚醛塑料PF，氨基塑料如脲醛 UF、蜜胺MF，环氧树脂EP，有机硅树脂SI，不饱和聚酯 树脂UP，聚酰亚胺PI（耐高温的半梯形聚合物，不熔不 溶，模压加工时以聚酰胺酸为原料）。注意：模压前及模 压初期的物料是可熔可溶的
溶液，糊塑料……）
材；搪塑制品；小~大型罐类制品。铸塑流延薄膜
泡沫材料(各种方法) 冷压烧结
塑料、橡胶 难熔难溶树脂
泡沫材料 模型制品
胶乳制品 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ液纺丝 冻胶纺丝
胶乳
胶乳制品——管、单丝、薄膜制品
加热不熔融或分解的线形聚合物 纤维
超高分子量聚合物第六章压制成型超高强度纤维
高分子材料制造加工的发展方向
第六章压制成型
第六章 压制成型（P186）
• 背景---最早发展起来的成型方法、至今广泛应用 • 制成品---热固性塑料、橡胶、高分子基复合材料 • 定义---依靠加热加压，实现成型物料造型的一次
成型技术 • 特点---有压力（因为有小分子析出，当没有小分
子析出时可不加压如不饱和聚酯树脂） • 传递模塑---以模压成型为基础发展而来，其工艺
3、成型收缩率 • 定义---常温常压下模具型腔的单向尺寸和制品单向尺寸之
差与模具型腔的单向尺寸之比 • 收缩可能导致质量问题---制品变形、扭曲、开裂 • 收缩的原因---交联，塑料热胀冷缩热胀系数塑料大于金属，脱模后
的弹性回复及塑性变形 • 影响收缩率的因素---塑料本性有小分子排出则收缩率大 、成型工艺
操作与压制成型较接近，用于压制成型形状复杂 及厚制品 • 制品实物
第六章压制成型
第一节 热固性塑料的模压成型186
• 模压成型---将模塑料在已加热到指定温度的模具中加压， 使物料熔融流动并均匀地充满模腔，在加热加压下经过一 定时间，使其发生化学交联反应而变成具有三维体型结构 的热固性塑料制品
• 优点---工艺成熟、生产控制方便、成型设备和模具较简单， 所得制品的内应力小，取向程度低，不易变形
第六章压制成型
二次 成型
其他 成型
成型方法
适用原料
制品
热固性塑料
电器制品、机器零件、日用品
压制
橡胶 热固性树脂、增强材料
轮胎、胶带、胶管、胶鞋、密封件、各种橡胶工业品 增强复合材料（层压板、玻璃钢等）
挤出
连续材料：管棒板片、挤吹薄膜、挤出流延薄膜、单丝
所有材料（热塑、热固、橡、纤）
（鱼网、刷子）、纤维、线缆包覆层、异型材、复 合物
放置模具）、顶出柱塞、机座、加热、时间控制等 • 压机参数---公称压力、柱塞直径、压板尺寸（决定制品面积大小）、
工作行程（决定模具厚度和制品厚度） 2、模具 • 分为两半：动模、定模 • 溢式模具：P189图6-3，结构简单成本低，易操作。不宜压制收缩率
大的塑料，用于制扁平小型低密度制品。模压时多余物料溢出。闭模 速度要适当。制品强度和厚度较难一致 。要求加料准确。浅 • 不溢式模具：P198图6-4，结构复杂成本高，阴模必须有顶出杆，操 作技术要求高。能压制收缩率大和流动性差的物料。加料必须准确一 致。模压时不易排气，固化时间长。深 • 半溢式模具：P190图6-5，分为有支承面和无支承面两种，结构及性 能介于两者之间 • 无论什么模具都要求加料必须准确、一致
• 满足需要---对产品性能、质量的各种要求--设计 开发产品
• 低耗高效---原材料损耗少，成品率高，生产效率 高，能耗低。机械化、自动化、清洁化生产--研 发制造加工技术
• 绿色环保循环再生---对环境影响小，无毒无污染， 原料-产品-回收循环。原料来自可再生资源，产 品可回收利用或可降解--可持续发展（循环经济、 科学发展观 、可持续发展）
第六章 压制成型
第一节 热固性塑料的模压成型 第二节 橡胶制品的模型硫化
第三节 复合材料压制成型 第四节 传递模塑
第六章压制成型
高分子材料成型方法
压制（模压） 挤出 注射 压延 二次成型——中空吹塑、拉伸膜、热成型、合成纤
维拉伸变形热定型 其他成型——铸塑、泡沫材料成型、冷压烧结、胶
乳制品加工、溶液纺丝、冻胶纺丝 热固性材料主要成型方式是压制 热塑性材料主要成型方式是挤出、注射、纺丝
条件、制品形状大小 • 收缩率的大小---1%左右P187表6-1 4、压缩比 • 定义---制品相对密度除以模塑料表观相对密度 • 压缩比小一些好---压缩比大时，易混入空气，生产效率低 • 降低压缩比的方法---预压 • 压缩比的大小---2~18倍，P187表6-1
第六章压制成型
二、模压成型的设备和模具188 1、压机 • 上压式液压机：P188图6-1 • 下压式液压机：P188图6-2 • 压机构成：油缸、泵、阀、柱塞、上下模板（一活一固定，两板之间
• 制品--电器、机器零件、日用品
第六章压制成型
一、热固性塑料的成型工艺性能186
1、流动性 • 热固性模塑料的流动性——在受热受压下充满模具型腔的能力 • 影响流动性的因素---①模塑料的性质。热固性树脂的性质和模塑料的
组成。树脂分子量低，反应程度低，填料颗粒细小且呈球状，低分子 物含量高，含水量高，则流动性好；②模具。模具型腔表面光滑且呈 流线型，流动性好；③成型工艺条件。预热及模具温度高，流动性好 • 流动性大小要适当---太小可能造成充料不足，太大则可能溢出模腔， 造成填塞不紧、分模面粘合，树脂与填料分离（偏析），影响产品质 量 2、固化速率 • 定义---热固性模塑料在一定温度和压力下压制标准试样时制品物理机 械性能达到最佳所需时间与试件厚度之比值（s/mm厚度） • 影响固化速率的因素---热固性塑料交联反应（主要影响因素）、预压 预热条件、成型工艺条件（温度、压力） • 固化速率大小要适当---太慢则生产效率低、太快则流动性差造成充料 不足，即未充满型腔就已固化，不能用于成型薄壁制品和形状复杂的 制品
注射
热塑性塑料、某些热固性塑料、 各种模型制品（日用品、工业品） 橡胶
压延
热塑性塑料、橡胶
膜、片、复合材料（人造革、复合膜等）
中空吹塑（注吹、挤吹）
中空制品
拉幅（平挤拉、管膜拉）
热成型
仅适用于热塑性塑料
拉伸膜 薄壳制品
合成纤维拉伸、变形和 热定型
铸塑
纤维
含聚合物或单体的流体（熔体， 大多为模型制品——有机玻璃、眼镜片；封装；大型管
• 缺点---间歇操作，生产效率低，难以实现自动化生产，劳 动强度大，不能成型形状复杂和较厚制品（可用传递模塑 解决见第四节）
• 适用原料---热固性塑料如酚醛塑料PF，氨基塑料如脲醛 UF、蜜胺MF，环氧树脂EP，有机硅树脂SI，不饱和聚酯 树脂UP，聚酰亚胺PI（耐高温的半梯形聚合物，不熔不 溶，模压加工时以聚酰胺酸为原料）。注意：模压前及模 压初期的物料是可熔可溶的
溶液，糊塑料……）
材；搪塑制品；小~大型罐类制品。铸塑流延薄膜
泡沫材料(各种方法) 冷压烧结
塑料、橡胶 难熔难溶树脂
泡沫材料 模型制品
胶乳制品 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ液纺丝 冻胶纺丝
胶乳
胶乳制品——管、单丝、薄膜制品
加热不熔融或分解的线形聚合物 纤维
超高分子量聚合物第六章压制成型超高强度纤维
高分子材料制造加工的发展方向
第六章压制成型
第六章 压制成型（P186）
• 背景---最早发展起来的成型方法、至今广泛应用 • 制成品---热固性塑料、橡胶、高分子基复合材料 • 定义---依靠加热加压，实现成型物料造型的一次
成型技术 • 特点---有压力（因为有小分子析出，当没有小分
子析出时可不加压如不饱和聚酯树脂） • 传递模塑---以模压成型为基础发展而来，其工艺
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第六章 压制成型
第二阶段（B阶）：可凝酚醛树脂，部分地溶 解于丙酮及醇，同时有溶胀现象，A阶酚醛树脂在 热或长期存放条件下可转变为B阶酚醛树脂。 第三阶段(C阶）：不溶不熔，具有一定的机械 强度及电绝缘性，不溶于有机溶剂，对酸碱水溶 液和有机溶剂有一定的稳定性。
3.环氧树脂和氨基树脂
在大分子主链上大多含有醚键的，同时在其两端 含有环氧基团的聚合物总成为环氧树脂。是由双酚A 或多元醇、多元酚、多元酸、多胺与环氧氯丙烷经缩 聚反应而成。环氧树脂在未固化前是线性热塑性树脂。 分子链中有很多活性基团，在固化剂的作用下能交联 为网状体型结构。 氨基树脂是由含有氨基或酚胺基的单体（如脲、 三聚氰胺、苯胺等）与醛类（主要是甲醛）经缩聚反 应而生成的线性聚合物，在加入固化剂后才形成体型 结构的热固性树脂。
第六章 压制成型
主要内容
概述 压制前准备 设 备 压缩模塑工艺过程 压制成型过程的控制因素
第ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ节
概述
一、压缩模塑的过程
1907年，Leo H. Baekeland博士发现一种酚和 一种醛在一定温度和压力下反应，形成一种合成 树脂。这就是压制成型的起源。 压缩模塑：将粉状、粒状或纤维状等塑料放 入成型温度下的模具型腔中，然后闭模加压而使 其成型并固化的作业。
2.基本参数 （1）公称吨位 液压机能提供的最大压力（吨力）G （2）工作液最大压强
液压机工作液能提供的最大压强P
（3）表压 液压机压力表的读数 （4）压机活塞直径（D） （5）压机压板直径（D）
二、压模
1.分类（不溢式、溢式、半溢式）
2.性能比较
三、加热方式
（1）外给式：模具不带加热装置，由液压 机提供热量。 （2）自给式：模具带加热装置，由液压机 提供热量。
3.环氧树脂和氨基树脂
在大分子主链上大多含有醚键的，同时在其两端 含有环氧基团的聚合物总成为环氧树脂。是由双酚A 或多元醇、多元酚、多元酸、多胺与环氧氯丙烷经缩 聚反应而成。环氧树脂在未固化前是线性热塑性树脂。 分子链中有很多活性基团，在固化剂的作用下能交联 为网状体型结构。 氨基树脂是由含有氨基或酚胺基的单体（如脲、 三聚氰胺、苯胺等）与醛类（主要是甲醛）经缩聚反 应而生成的线性聚合物，在加入固化剂后才形成体型 结构的热固性树脂。
第六章 压制成型
主要内容
概述 压制前准备 设 备 压缩模塑工艺过程 压制成型过程的控制因素
第ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ节
概述
一、压缩模塑的过程
1907年，Leo H. Baekeland博士发现一种酚和 一种醛在一定温度和压力下反应，形成一种合成 树脂。这就是压制成型的起源。 压缩模塑：将粉状、粒状或纤维状等塑料放 入成型温度下的模具型腔中，然后闭模加压而使 其成型并固化的作业。
2.基本参数 （1）公称吨位 液压机能提供的最大压力（吨力）G （2）工作液最大压强
液压机工作液能提供的最大压强P
（3）表压 液压机压力表的读数 （4）压机活塞直径（D） （5）压机压板直径（D）
二、压模
1.分类（不溢式、溢式、半溢式）
2.性能比较
三、加热方式
（1）外给式：模具不带加热装置，由液压 机提供热量。 （2）自给式：模具带加热装置，由液压机 提供热量。
第六章型煤生产工艺
第三节 粉煤有粘结剂冷压成型
一、成型原料的制备 原料煤准备的目的：使粘结剂有一个良好分布，以使其能充分发挥效力；
为型煤压制创造一个有利的基础，以便获得较大的成型压力；
原料煤淮备的环节：干燥、破碎、配料、混合；
(1)原料煤干燥 疏水性有机粘结剂，原料煤粉水分4％以下； 亲水性有机结剂或水溶性无机粘结剂，原料煤水分6％以下。 不溶性无机粘结剂，原料煤就不一定需要干燥。
制作低温干馏用型煤，应在8％一10％之间。
(3)冷却 适宜的成型温度60—70℃，比干燥出来的粉煤温度低， 冷却的作用：降低粉煤温度； 使剩余的水分在粉煤中均匀分布。
(4)压制 在冲压式成型机或环式成型机上进行压制。
二、烟煤、无烟煤无粘结剂成型 1、不同煤种的成型性分析
=从泥煤、褐煤到烟煤、无烟煤，成型性能愈来愈差。 =硬度高、弹性大的煤种，无粘结剂成型困难。 =烟煤、无烟煤无粘结剂成型理论上的可行性。
第六章 型煤生产工艺
第一节 型煤生产工艺分类
目前普遍使用的粉煤成型方法主要有： 无粘结剂冷压成型；有粘结剂冷压成型；热压成型3种。
一、无粘结剂冷压成型
特点：不加粘结剂，只靠外力的作用使粉煤成型； 节约大量原材料（粘结剂）； 保持型煤的碳含量； 简化成型工艺（无粘结剂制备）； 成型压力高；
适用煤种：泥煤、褐煤（年轻褐煤）； 烟煤与无烟煤的煤化度高，无粘结刑成型困难；
四、典型工艺流程简介 1．DKS法冷压成型工艺
工艺流程图
2．HBNPC法冷压成型工艺 =原料煤是85％-90％的低挥发分非粘结煤和10%一15％的粘结煤混合， 再和10％的沥青粘结剂配合的混合料进行冷压成型，型煤在立式内热炉中 进行碳化处理后得到型焦。
3．ICBM法冷压成型工艺 工艺流程主要由两个工序组成： (1)将挥发分达40％左右的长焰煤在沸腾炉内制成干馏炭； (2)气煤、干馏炭、石油焦分别粉碎后，按32：30：25的比例配合，再 进行粉碎。上述混合料与单独粉碎的焦油沥青以87：13配合，经粉碎、 蒸汽混捏后冷压成型。
第6章热固性塑料的主要成型加工技术
半溢式：有支承面与溢式相似，有装料室，用于小嵌件制品
无支承面与不溢式模具很相似，阴模向外倾斜3°, 阴模阳间有溢料槽
溢式模具
不溢式模具
图6-5 半溢式模具示意图 （a）有支承面 （b）无支承面
6.1.3 模压成型过程及操作
6.1.3.1 模压成型过程
成型物料的准备、成型和制品后处理三个阶段
模压成型原理
(2) 热固性与热塑性塑料注射成型不同点
热固性塑料在料筒内的塑化（料筒温度）
热固性塑料熔体在充模过程的流动（剪切
应力和充模速度）
热固性塑料在模腔内的固化（模具温度）
6.4.2 热固性塑料注射成型机
(1)注射装置
作用：将塑料均匀地塑化成熔融状态，将熔料注射到模腔内
基本形式：螺杆式和柱塞式，主要采用往复式单螺杆注射
机
螺杆——与热塑性塑料注射机区别大 (2) 螺杆驱动装置(低转速大扭矩油马达驱动螺杆旋转)
(3) 合模装置(由模板,拉杆,合模油缸等组成,合模力大)
(4) 控制系统
(5) 特殊注射机
双柱塞式注射机
图6-22 柱塞式聚酯料团注塑机 图6-21 多工位注塑机
6.4.3 热固性塑料注射成型工艺
图6-23 热固性塑料注塑成型工艺过程
C→E,交联,放Q→T物>T模, V↓
E点卸压， P↓常压
F点脱模
模压成型压力-温度-体积关系 ——:无支承面 ------:有支承面
6.1.4 模压成型工艺控制
6.1.4.1 模压压力Pm
指成型时压机对塑 料所施加的压力
pm
D2
4 Am
pg
Pm与塑料种类、模温、 制品形状有关
模压P对流动固化曲线的影响 a－50MPa b－20MPa c－10MPa
材料工程基础-第六章 粉末材料的成形与固结
P0—初始接触应力 ρ—相对密度
θ0—(1-ρ) a=[ρ2(ρ-ρ0)]/θ0
成形方法
压力成形
增塑成形
浆料成形
模压成形 三轴压制 等静压成形 高能成形 挤压成形 扎膜成形 楔形压制 注射成形 车坯成形
注浆成形 热压铸成形 流延法成形 压力渗滤 凝胶铸模成形 直接凝固成形
二、压力成形 1、 模压成形
压力成形
增塑成形
挤压成形 扎膜成形 楔形压制 注射成形 车坯成形
浆料成形
二、增塑成形
1、挤压（挤出）成形： 利用压力把具有塑性的粉料通
过模具挤出来成形的，模具的形状就是成形坯体的形状。
单螺杆挤出机示意图
通心粉
➢ 2、轧膜成形（滚压或辊压成形）
将粉体和粘结剂、溶剂等置于置于轧辊上混 炼，使之混合均匀，伴随吹风，溶剂逐步挥发， 形成一层厚膜； 调整轧辊间距， 反复轧制，可制 得薄片坯料。
２、 粉末在压力下的运动行为
成形工艺主要有： 刚性模具中粉末的压制（模压） 弹性封套中粉末的等静压 粉末的板条滚压 粉末的挤压
受力过程的三个阶段
第一阶段：首先粉末颗粒发生重排； 第二阶段：颗粒发生弹塑性变形； 第三阶段：颗粒断裂。
压坯密度与压制压力的关系
在压制过程中，随着压力的增加，粉 体的密度增加、气孔率降低。人们对压 力与密度或气孔率的关系进行了大量的 研究，试图在压力与相对密度之间推导 出定量的数学公式。目前已经提出的压 制压力与压坯密度的定量公式（包括理 论公式和经验公式）有几十种之多，表 中所示为其中一部分。
成形的理论基础 粉末的工艺性能 粉末在压力下的运动行为 成形方法
一、成形的理论基础
１、粉体的堆积与排列
晶胞 BCC
第六章 压制成型讲解
2.热固性塑料
（1）注射等成型工艺会产生大量的浇注系统废料 （流道赘物），对于热固性塑料而言，是不可再利 用的。
（2）注射制品的收缩率一般较大，而压制制品的 收缩率一般很小S压制< S传递< S注射。
（3）压制可以生产“布基”增强的制品。
（4）压制成型的设备投入等费用较低。
七、模压用原材料
（1）树脂体系：包括树脂、稀释剂和交联剂、引 发剂和固化剂、阻聚剂等。 （2）增强材料：骨架，赋予模压料良好的力学性 能，防止微裂纹的扩展。 （3）填料：降低成本，改善工艺和物理性能、外 观及赋予特殊性能； （4）脱模剂：改善脱模性能 （5）增稠剂、着色剂等等
热固性塑料模压：型腔中的热固性塑料在热的作 用下，先由固体变为熔体，在压力下熔体流满型腔而 取得型腔所赋予的形状，随着交联反应的进行，树脂 的分子量增大、固化程度随之提高，模压料的粘度逐 渐增加以至变为固体，最后脱模成为制品。
热塑性塑料模压：过程与热固性塑料基本相同， 但没有交联反应，熔体充满型腔后，模具冷却使熔体 变为具有一定强度的固体才能脱模成为制品。因此， 模具需交替加热与冷却，周期长，不经济。只用于模 塑较大平面的或流动性差的塑料制品。
第二节 压制前准备
装料量的计算 脱模剂的涂刷 预热 预压
一、装料量的计算
目的：保证制品几何尺寸的精确；防止物料不 足；防止物料损失过多而造成废品和材料的浪费。
原则：准确的装料量应等于该模体制品的体积 乘以密度，再附加3%-5%的挥发物、毛刺等损耗， 经过几次试压后，确定出理想的装料量。
1.不饱和聚酯树脂
不饱和聚酯树脂的用量远远超过其他热固性树脂。
俗称聚酯，是由不饱和二元酸或酸酐混以定量的 饱和二元酸或酸酐在高温下与饱和二元酸或二元酚经 缩聚而制得的线性聚酯树脂。其大分子结构中存在不 饱和乙烯基双键，可与活泼的烯类单体交联形成体型 结构的热固性树脂。
压制成型技术及其理论
掉后，颗粒的变形可以消失。 塑性变形
颗粒承受的应力达到了颗粒的屈服极限时，颗粒发生塑性变形。外力卸 掉后，颗粒的变形仍然保存。 断裂
颗粒承受的应力达到了颗粒的断裂强度时，颗粒发生破裂。但压制应力 一般没有达到使颗粒破裂的程度。
孔隙率/%
粉末的韧性对压制性能的影响
60
50
40
1
30
20
2
10
50 100 150 200 250 300
1
排列（颗粒重排）, 使拱桥效应破坏，
填充密度提高。
4
3
干压成型示意图（单向压） 1，阴模；2，上模冲； 3，下模冲；4，粉料
颗粒位移的几种形式
第3步：粉末变形
压力增大到一定程度时，颗粒产生变形。随压力增大，颗 粒依次以三种机制变形：
弹性变形 颗粒承受的应力达到了颗粒的弹性极限时，颗粒发生弹性变形。外力卸
压力/MPa
不同粉料的压缩性能 1，二氧化钍粉；2，镁粉
随着压力的增加， 粉体成型坯的孔隙率降 低；在同样压力下，镁 粉压坯中的孔隙率明显 低于二氧化钍粉压坯， 即镁坯料更容易压制。
粉末的压制理论简介
（一）基本定义
➢ 密度
= 质量/体积（g/cm3)
➢ 比容
= 1/ (cm3/g)
➢ 相对密度
（2）理想均匀压缩条件下粉末颗粒的位移规律
实际粉末颗粒层数取决于粉末体的高度H 和粉末的平
均粒度。设粉末的平均粒度为φ，粉末体高度为H，则粉
末体内颗粒层数的极限值为：。
n H
又 因为 n >> 1, 所以 n - 1 ≈ n，则
d
(dn
dn' )
H h n 1
H h n
颗粒承受的应力达到了颗粒的屈服极限时，颗粒发生塑性变形。外力卸 掉后，颗粒的变形仍然保存。 断裂
颗粒承受的应力达到了颗粒的断裂强度时，颗粒发生破裂。但压制应力 一般没有达到使颗粒破裂的程度。
孔隙率/%
粉末的韧性对压制性能的影响
60
50
40
1
30
20
2
10
50 100 150 200 250 300
1
排列（颗粒重排）, 使拱桥效应破坏，
填充密度提高。
4
3
干压成型示意图（单向压） 1，阴模；2，上模冲； 3，下模冲；4，粉料
颗粒位移的几种形式
第3步：粉末变形
压力增大到一定程度时，颗粒产生变形。随压力增大，颗 粒依次以三种机制变形：
弹性变形 颗粒承受的应力达到了颗粒的弹性极限时，颗粒发生弹性变形。外力卸
压力/MPa
不同粉料的压缩性能 1，二氧化钍粉；2，镁粉
随着压力的增加， 粉体成型坯的孔隙率降 低；在同样压力下，镁 粉压坯中的孔隙率明显 低于二氧化钍粉压坯， 即镁坯料更容易压制。
粉末的压制理论简介
（一）基本定义
➢ 密度
= 质量/体积（g/cm3)
➢ 比容
= 1/ (cm3/g)
➢ 相对密度
（2）理想均匀压缩条件下粉末颗粒的位移规律
实际粉末颗粒层数取决于粉末体的高度H 和粉末的平
均粒度。设粉末的平均粒度为φ，粉末体高度为H，则粉
末体内颗粒层数的极限值为：。
n H
又 因为 n >> 1, 所以 n - 1 ≈ n，则
d
(dn
dn' )
H h n 1
H h n
第六章压制成型
流动性要适中： 流动性要适中：
太大：溢出模外，塑料在型腔内填塞不紧， 太大：溢出模外，塑料在型腔内填塞不紧，或树脂 与填料分头聚集。 与填料分头聚集。 太小：难于在压力下充满型腔，造成缺料， 太小：难于在压力下充满型腔，造成缺料，不能模 压大型、 复杂及厚制品。 压大型、 复杂及厚制品。
高分子材料成型加工
高分子材料成型加工
四、模压成型工艺和条件限制
高分子材料成型加工
模压压力的作用
促进物料流动，充满型腔提高成型效率。 促进物料流动，充满型腔提高成型效率。 增大制品密度，提高制品的内在质量。 增大制品密度，提高制品的内在质量。 克服放出的低分子物及塑料中的挥发物所 产生的压力，从而避免制品出现气泡、 产生的压力，从而避免制品出现气泡、肿胀 或脱层。 或脱层。 闭合模具，赋予制品形状尺寸。 闭合模具，赋予制品形状尺寸。
高分子材料成型加工
4.压缩率 4.压缩率 定义： 定义：粉状或粒状的热固性塑料的表观比重与制 品比重之比。即压塑料在压制前后的体积变化。 品比重之比。即压塑料在压制前后的体积变化。 Rp = d2 / d1 Rp值总是＞ 1 Rp值总是 值总是＞ Rp 越大，所需的模具装料室越大消耗模具钢材， 越大，所需的模具装料室越大消耗模具钢材， 不利于传热，生产效率低，易混入空气。 不利于传热，生产效率低，易混入空气。 解决方法： 解决方法： 预压。 预压。
高分子材料成型加工
排气
赶走气泡、水份、挥发物，缩短固化时间 赶走气泡、水份、挥发物， 过早， 过早，不能完全排气 过迟，制品表面已经固化，气体不能顺利排出 过迟，制品表面已经固化，
保压固化
经过固化后， 经过固化后，原来可溶可熔的线型树脂变成了 不溶不熔的体型结构的材料。 不溶不熔的体型结构的材料。 固化速率不高的塑料也可在制品能够完整地脱 模时固化就暂告结束， 模时固化就暂告结束，然后再用后处理来完成 全部固化过程，以提高设备利用率。 全部固化过程，以提高设备利用率。
塑料模具课件-压制成型
常见管材挤出成型机头结构有以下三种形式：图 5-2 用于薄壁管材的直管机头；图 5-3为弯机头；图 5-4 旁侧机头。
管材挤出成型机头工艺参数的确定
管材挤出成型机头的工艺参数主要确定口模、芯棒、分
流器和分流器支架的形状和尺寸，
一、口模
口模是成型管材表面的零件，形状如图 5-5 所 示，管材离开口模后，由于压力降低，塑料出现因弹性变
4.2压制模具分类
压制模具的分类方法很多，可按模具在压机上固定 方式分类：可按上下模闭合形式分类，按分型面特征 分类，按型腔数目分类以及按制品顶出方式分类等。 本书按压制模具的上下模配合结构特征进行分类。 1.溢式压模如图 4-2 2.不溢式压模如图 4-3 3.半溢式压模 4-4 4.带加料板的压模 4-7 5.半不溢式压模 4-5 6.多型腔压模如图 4-6 4-8 压铸模具的典型结构如图 4-9
移动式压缩模脱模机构——撬棒
移动式压缩模脱模机构——撞击 架脱模
移动式压缩模脱模机构——卸模架脱模
5.热塑性塑料挤出成型机头
5.1挤出成型机头概述 塑料挤出成型是用加热或其它方法使塑料成为流动
状态，然后在一定压力作用下使它通过塑料模具而制 得连续得型材。挤出法几乎可加工所有得热塑性塑料 和部分热固性塑料。挤出加工的制品种类很多如管材、 薄膜、棒材、板材、电缆包层，单丝以及其它型材等。 挤出成型在塑料成型加工工业中占有重要地位。
压制模具结构
典型的压制模具结构如图 4-1 所示，它可分为装于压机 上模板的上模和装于下模板的下模两大部件。上下模闭合使 装于加料室和型腔中的塑料受热受压，成为熔融态充满整个 型腔，当制件固化成型后，上下模打开利用顶出装置顶出制 件，压制模具可进一步分为以下几大部分： 1.型腔 2.加料室 3.导向机构 4.侧向分型抽芯机构 5.脱模机构 6.加热系统
管材挤出成型机头工艺参数的确定
管材挤出成型机头的工艺参数主要确定口模、芯棒、分
流器和分流器支架的形状和尺寸，
一、口模
口模是成型管材表面的零件，形状如图 5-5 所 示，管材离开口模后，由于压力降低，塑料出现因弹性变
4.2压制模具分类
压制模具的分类方法很多，可按模具在压机上固定 方式分类：可按上下模闭合形式分类，按分型面特征 分类，按型腔数目分类以及按制品顶出方式分类等。 本书按压制模具的上下模配合结构特征进行分类。 1.溢式压模如图 4-2 2.不溢式压模如图 4-3 3.半溢式压模 4-4 4.带加料板的压模 4-7 5.半不溢式压模 4-5 6.多型腔压模如图 4-6 4-8 压铸模具的典型结构如图 4-9
移动式压缩模脱模机构——撬棒
移动式压缩模脱模机构——撞击 架脱模
移动式压缩模脱模机构——卸模架脱模
5.热塑性塑料挤出成型机头
5.1挤出成型机头概述 塑料挤出成型是用加热或其它方法使塑料成为流动
状态，然后在一定压力作用下使它通过塑料模具而制 得连续得型材。挤出法几乎可加工所有得热塑性塑料 和部分热固性塑料。挤出加工的制品种类很多如管材、 薄膜、棒材、板材、电缆包层，单丝以及其它型材等。 挤出成型在塑料成型加工工业中占有重要地位。
压制模具结构
典型的压制模具结构如图 4-1 所示，它可分为装于压机 上模板的上模和装于下模板的下模两大部件。上下模闭合使 装于加料室和型腔中的塑料受热受压，成为熔融态充满整个 型腔，当制件固化成型后，上下模打开利用顶出装置顶出制 件，压制模具可进一步分为以下几大部分： 1.型腔 2.加料室 3.导向机构 4.侧向分型抽芯机构 5.脱模机构 6.加热系统
高分子材料成型加工基础 第六章注塑成型
第六章注塑成型一、简答题1.简单描述一个完整的注塑过程。
塑化物料，注塑，保压冷却，开模，脱模，合模2.注塑制品有何特点。
壁厚均匀；制品上有凸起时，要对称，这样容易加工；为加强凸台的强度．要设筋，并在拐角处加工出圆角；倾斜的凸台或外形会使模具复杂化，而且体积变大，应该设计为和分型面垂直的形状；深的凹进部分．尽可能的集中在制品的同一侧；对于较薄的壁．为避免出现侧凹，可将制品上的凹孔设计成v形槽；所有的拐角处都应有较大的圆角。
3.注塑机有几种类型，包括哪些组成部分。
按传动方式：机械式注塑机，液压式注塑机，机械液压式注塑机按操纵方式：手动注塑机、半自动注塑机、全自动注塑机按塑化方式：柱塞式注塑机、预塑式注塑机、橡胶注塑机包括以下：注射装置、合模装置、液压电气控制系统4.柱塞在柱塞式注塑机中的作用。
柱塞将注塑力传递至聚合物，并将一定的熔料快速注射入模腔。
5.挤出机和注塑机的螺杆有何异同。
注塑机的螺杆存在前进、后退运动，多为尖头，压缩比较小6.为了防止“流涎”现象，喷嘴可采用哪几种形式，描述每种形式的工作原理。
小孔型：孔径小而射程长。
料压闭锁型：利用预塑时熔料的压力，推动喷嘴芯达到防止“流涎”弹簧锁闭式：用弹簧侧向压合顶针。
可控锁闭式：用液（或电、气）动控制顶针开闭7.锁模系统有哪几种型式，描述每种型式的工作原理。
液压式，轴杆式8.注塑机料筒清洗要注意哪些问题。
1.首先使用上要注意操作的问题。
2.如果加工的物料有腐蚀性，且停机后需要一定时间才开机，则要及时对料筒进行清洗。
清洗工作应在料筒加热情况下进行，一般用聚苯乙烯作为清洗料。
在清洗结束后，立即关闭加热开关，并做结束工作。
3.如果是一般物料，清洗时一定要升温到上次实验物料的熔点之上进行清洗，否则螺杆会扭断。
后在降温到所需温度进行实验。
4.清洗时可采用高低不同转速进行清洗，容易洗净。
最后在所需转速清洗，后进行实验。
9.嵌件预热有何意义。
为了装配和使用强度的要求，理解塑件内常常嵌入金属嵌件。
【大学】无机非金属材料成型工艺
1、物理脱水过程 泥浆注入石膏模型后，在毛细管力的作用下，
泥浆中的水沿着毛细管排出后被吸入石膏模毛 细管内。可以认为毛细管力是泥浆脱水过程的 推动力。
整理课件
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2、化学凝聚过程 泥浆与石膏接触时，在其接触表面上溶有一
定数量的CaSO4，它与泥浆中的Na-粘土和水 玻璃发生离子交换反应，使得靠近石膏模表面 的一层Na-粘土变成Ca-粘土，泥浆由悬浮状态 转变为聚沉。石膏起到絮凝剂的作用，促进泥 浆絮凝硬化，缩短了成坯时间。 Na-粘土+CaSO4+Na2SiO3
粒度分布是指不同大小颗粒所占的百分比。
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（2）粉料的流动性 当粉料堆积到一定高度后，会向四周流动，始 终保持为圆锥体且自然安息角α保持不变的性质。
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（3）粉料的含水率 粉料的含水率可直接影响压制成型时的性能。 适当 均匀
（4）粉料的拱桥效应 粉料自由堆积的孔隙率往往比理论计算值大得 多。这是因为实际粉料不是球形，加上表面粗 糙，结果颗粒相互交错咬合，形成拱桥形空间， 增大孔隙率，这种现象称为拱桥效应。
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等静压成型示意图
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6.5 玻璃熔体成型
一、概述 ➢ 玻璃的成型是指从熔融的玻璃液转变为具有固
定几何形状的制品的过程。 ➢ 成型方法有吹制法(空心玻璃制品)、压制法(某
些容器玻璃)、压延法(压花玻璃)、浮法(平板玻 璃)、拉制法(平板玻璃)等。
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二、日用玻璃的成型 1、人工成型
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2、车坯成型 车坯成型，是在车床上将挤压成型的泥段再加工 成外形复杂的柱状制品。
➢ 干车，泥段含水6％—11％。干车坯体尺寸精确， 但粉尘大，效率低，刀具磨损大，已逐渐由湿车 替代。
泥浆中的水沿着毛细管排出后被吸入石膏模毛 细管内。可以认为毛细管力是泥浆脱水过程的 推动力。
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2、化学凝聚过程 泥浆与石膏接触时，在其接触表面上溶有一
定数量的CaSO4，它与泥浆中的Na-粘土和水 玻璃发生离子交换反应，使得靠近石膏模表面 的一层Na-粘土变成Ca-粘土，泥浆由悬浮状态 转变为聚沉。石膏起到絮凝剂的作用，促进泥 浆絮凝硬化，缩短了成坯时间。 Na-粘土+CaSO4+Na2SiO3
粒度分布是指不同大小颗粒所占的百分比。
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（2）粉料的流动性 当粉料堆积到一定高度后，会向四周流动，始 终保持为圆锥体且自然安息角α保持不变的性质。
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（3）粉料的含水率 粉料的含水率可直接影响压制成型时的性能。 适当 均匀
（4）粉料的拱桥效应 粉料自由堆积的孔隙率往往比理论计算值大得 多。这是因为实际粉料不是球形，加上表面粗 糙，结果颗粒相互交错咬合，形成拱桥形空间， 增大孔隙率，这种现象称为拱桥效应。
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等静压成型示意图
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6.5 玻璃熔体成型
一、概述 ➢ 玻璃的成型是指从熔融的玻璃液转变为具有固
定几何形状的制品的过程。 ➢ 成型方法有吹制法(空心玻璃制品)、压制法(某
些容器玻璃)、压延法(压花玻璃)、浮法(平板玻 璃)、拉制法(平板玻璃)等。
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二、日用玻璃的成型 1、人工成型
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2、车坯成型 车坯成型，是在车床上将挤压成型的泥段再加工 成外形复杂的柱状制品。
➢ 干车，泥段含水6％—11％。干车坯体尺寸精确， 但粉尘大，效率低，刀具磨损大，已逐渐由湿车 替代。