塑料挤出成形、压缩成形及压注成形工艺 教案_压缩成型工艺教案

塑料挤出成形、压缩成形及压注成形工艺 教案由刀豆文库小编整理，希望给你工作、学习、生活带来方便，猜你可能喜欢“压缩成型工艺教案”。

《模具工程技术基础》电子教案[8]

[课题编号] 1-3③

[课题名称] 塑料挤出成形、压缩成形及压注成形工艺 [教材版本] 任建伟主编、中等职业教育国家规划教材—模具工程技术基础，北京：高等教育出版社，2002。

[教学目标与要求]

一、知识目标

1、掌握塑料挤出成形工艺的种类、工作原理；

2、掌握挤出成形设备的组成及管材挤出成形的工艺条件

3、了解压缩成形原理和过程；

4、了解压注成形原理和过程；

5、了解压缩成形与压注成形的工艺条件。

二、能力目标

1、能正确区分塑料的注射成形、挤出成形、压缩成形、压注成形；

2、对注射成形、挤出成形、压缩成形、压注成形的设备有所了解。[教学重点]

1、塑料挤出成形工艺的原理及设备；

2、压缩成形及压注成形的原理。[分析学生] 在对注射成形有一定的了解后，对塑料挤出成形、压缩成形、压注成形会较快了解。

[教学思路设计] 联系实际，运用动画、图片演示等教学法，将深奥的原理通俗化，便于学生理解。

[教学资源] 相关制件、动画、图片等。[教学安排] 2课时

教学策略：主要利用动画演示，创设教学情景，启发学生思考与分析。[教学过程] ※复习：

1、塑料注射成形工艺的原理是什么？注射成形过程一般包含哪些环节？

2、塑料的特种注射成形工艺有哪些？它们与热塑性塑料普通注射成形工艺的差别是什么？

※导入新课：展示挤出成形图片，引出什么是挤出成形。新课内容：

一、塑料挤出成形

挤出成形主要用于生产热塑性塑料型材、薄膜、中空制品等塑料制品。

1、挤出成形工艺的分类

挤出成形工艺分为型材挤出成形、薄膜挤出吹塑成形和中空制品挤出吹塑成形。

（1）型材挤出成形 ※按图1－45讲解：挤出机螺杆连续转动，料斗中的塑料进入料筒后沿螺旋槽向前输送，并在料筒外电加热器的加热和自身剪切摩擦热的作用下塑化成熔体流入料筒前端，再经过滤网和多孔板进入挤出模。熔体在流经挤出模囗部的环形缝隙时被挤压成管状，紧接着进入定型装置（定径套）冷却定型，然后再进入冷却水槽中进一步冷却。充分冷却的管子由可调节牵引速度的牵引装置匀速拉出，经切割装置按规定的长度切断，即可获得一定壁厚及一定长度的塑料管材。

（2）薄膜挤出吹塑成形 ※按图1－46讲解：挤出机输送的熔融塑料流经挤出模口部缝隙时被挤成圆筒形的薄壁管坯，从挤出模下方的进气口向管坯内充入压缩空气，使管坯横向吹胀成膜管。膜管由牵引辊连续地进行纵向牵拉，在经冷却风环时受到压缩空气的冷却作用而定型。充分冷却的膜管被导辊压成双折薄膜，通过牵引辊以恒定的线速度进入卷取装置。充入膜管的压缩空气量（压力）应保持恒定，以保证薄膜的厚度和宽度保持不变。

（3）中空制品挤出吹塑成形 ※按图1－46及动画讲解：将挤出机挤出的半熔融状态的塑料管坯趁热置于模具中并立即在管坯中通入压缩空气将其吹胀，使其紧贴于模腔壁上成形，冷却起膜后即得中空制品。

2、挤出成形设备

※引导学生再次观察图1－45分析挤出成形设备的组成。挤出成形设备包括主机和辅机两个组成部分。

（1）主机即挤出机，它的作用是完成塑料的加料、塑化和输送工作。挤出工艺最基本和最常用的是单螺杆挤出机。

（2）辅机的作用是将由挤出模挤出的、已获得初步形状和尺寸的连续塑料体进行定型，使其形状和尺寸固定下来，再经切割加工等工序，最终成为可供应用的塑料型材或其他塑料制品。挤出成形不同品种的塑料制品需要应用不同种类的挤出辅机，常用的挤出辅机有挤管辅机、挤板辅机、薄膜吹塑辅机等。不同种类的挤出辅机在配置和结构上都有很大的差别，但一般均由定型、冷却、牵引、切割、卷取（或堆放）等五个环节组成。

3、管材挤出成形工艺条件（1）温度

管材挤出成形需要控制的温度有料筒温度和模具温度。※简要分析：温度过高或过低对挤出成形的影响。

（2）挤出速率

挤出速率主要决定于螺杆转速。

※简要分析：螺杆转速过高或过低对挤出成形的影响。（3）牵引速度

牵引装置的牵引速度应与挤出速率相适应，一般应比熔料流出挤出模囗部的速度稍快。牵引速度应保持稳定，否则会使管材的壁厚和直径产生波动。

（4）压缩空气压力

用内压法使管材定径时，压缩空气的压力一般为0.02－0.05MPa，压力应保持稳定。

二、压缩成形和压注成形

1、压缩成形和压注成形的原理及过程（1）压缩成形原理和过程 ※按图1－48及动画讲解：

①原理：先将塑料加入已经预热至成形温度的模具加料腔内，如图1－48a所示。液压机通过模具上凸模对模腔中的塑料施加很高的压力，使塑料在高温、高压下先由固态转变为粘流态并充满模腔，如图1－48b所示。然后树脂产生交联反应，经一定时间使塑料固化定型后，即可开模取出塑件。

②压缩成形的工艺过程：一般包含加料、合模、加压、排气、固化、起模、清理模具、修整塑件等一系列操作，对于带有嵌件的塑件，在加料前还需先安放好嵌件。

（2）压注成形原理和过程 ※按图1－49及动画讲解： ①原理：先将塑料加入预热到规定温度的模具外加料腔内受热至粘流态，如图1－49a所示。在柱塞压力的作用下，粘流态的塑料经过模具浇注系统充满模腔，如图1－49b所示。然后塑料在模腔中继续受高温高压的作用，致使树脂产生交联反应，待固化定型后开模取件。

②压注成形的工艺过程：与压缩成形的工艺过程略有差异，主要包含安放嵌件、合模、安装外加料腔、加料、安放柱塞、加压充模、卸压排气、加热加压固化、起模、清狸模具、修整制件等操作。

2、压缩成形与压注成形的工艺条件（1）成形压力

指液压机对塑件在垂直于加压方向的平面上的单位投影面积所施加的作用力。

※简要分析：成形压力过大或过小对压缩成形与压注成形的影响。

（2）成形温度

通常就是指模具温度。

※简要分析：成形温度过高或过低对压缩成形与压注成形的影响。（3）成形时间

成形时间是指从合模加压到开模取件的这一段时间。※分析：

①成形时间与成形温度有关。提高成形温度可以缩短成形时间，但是成形温度提高到一定程度后，成形时间的缩短就极为有限。例如，酚醛塑料粉压缩成形，成形温度从120 ℃增加到160℃时，成形时间从20 min减少到1 min，而从160 ℃增加到180 ℃时，成形时间基本不变。

②成形时间不仅与成形温度有关，还受其他因素的影响。对于流动性差，固化速度慢，水分及挥发物含量多，未经预压、预热的塑料，壁厚大的塑件，或在成形压力较小时，成形时间就要求长些。

3、压缩成形与压注成形用的塑料液压机 用于压缩和压注成形的塑料液压机主要有上压式液压机、下压式液压机。上压式液压机适用于移动式、固定式压缩模和移动式压注模，下压式液压机适用于固定式压注模。

小结：

1、挤出成形工艺分为型材挤出成形、薄膜挤出吹塑成形和中空制品挤出吹塑成形。

2、挤出成形设备包括主机和辅机两个组成部分。

3、管材挤出成形工艺条件有料筒温度和模具温度、挤出速率、牵引速度、压缩空气压力。

4、压缩成形的工艺过程一般包含加料、合模、加压、排气、固化、起模、清理模具、修整塑件等一系列操作。

5、压注成形的工艺过程主要包含安放嵌件、合模、安装外加料腔、加料、安放柱塞、加压充模、卸压排气、加热加压固化、起模、清狸模具、修整制件等操作。

6、压缩成形与压注成形的工艺条件有成形压力、成形温度、成形时间。课后作业：

1、挤出成形能用于生产哪些塑料制品？其成形原理是什么？

2、压注成形和压缩成形主要用于成形什么类型的塑料？两者相比各有哪些特点？

3、压缩成形时,成形压力有什么作用？成形温度对成形工艺和塑件质量有何影响？

教学后记：