压制成型

压制成型机理压制成型是在一定压力下，使细粒物料在型模中受压后成为具有确定形状与尺寸、一定密度和强度的成型方法。

1）压制成型过程中细粒物料的位移和变形在模型内自由松装的细粒物料，在无外力情况下，是依靠颗粒之间的摩擦力和机械咬合，而相互搭接，在颗粒间形成大的孔隙，这种现象称为“拱桥效应”。

“拱桥效应”的特点：①颗粒间仅存在简单的面、线、点接触，具有不稳定性和流动性，处于暂时平衡状态。

②当向颗粒上稍施外力时，使“拱桥效应”遭到破坏，则颗粒向着自己有利方向发生位移，产生重新排列，导致颗粒间接触面积增大，孔隙度减少。

颗粒粉末位移的形式有：移近（A），分离（B），滑动（C），转动（D）和嵌入（E），使颗粒间接触面减少或增加。

随着施加压力的增大，除使颗粒间产生最大位移外，还发生颗粒变形。

细粒物料变形类别有：弹性变形：固体颗粒除去外力后可以恢复原状的变形。

塑性变形：具塑性的固体颗粒除去外力后不能恢复原状的变形为塑性变形，且物料塑性愈大则变形愈大；塑性变形程度随压力增大而增加。

脆性断裂：当脆性物料在外力下产生的颗粒结构发生的破坏性变形，易产生新的颗粒断面并使颗粒数增加。

压制机理第一阶段（A）：由于颗粒位移而重新排列并排除孔隙内气体，使物料致密化。

在这一阶段耗能较少但物料体积变化较大。

若属脆性物料时，则易被压碎，新生的细颗粒会充填在细小孔隙内，重新排列结果使密度增大，新生颗粒表面上的自由化学键能使各颗粒粘结，发生是脆性变形体（B1）。

若属塑性物料时，颗粒发生塑性变形时其颗粒间相互围绕着流动，产生强烈的范德华力粘结起来，发生塑性变形体（B2）。

实际上，在大多数情况下，两种机理同时发生，并在一定条件下能够引起机理的转换。

2）细粒物料密度在压制时变化规律模型中细粒物料在加压时其密度变化可分为三个阶段：在第1阶段内，压块的密度增加以颗粒位移为主，同时也可能发生少量颗粒变形。

在第2阶段内，情况视压制物料不同而异。

对于又硬又脆的物料，压制时，压块物料密度曲线变化比较平坦，但随着物料塑性增加，其密度增加较快。

简述热固型塑料压制成型的工艺流程1. 引言1.1 概述热固型塑料压制成型是一种常用的塑料加工方法，它通过对热固型塑料原料进行预处理、加热和熔化，再施加适当的压力使其充分填充模具腔体，最终得到所需形状的零件或产品。

该成型工艺广泛应用于各个行业，如汽车制造、电子设备、航空航天等领域。

本文将详细介绍热固型塑料压制成型的工艺流程，并讨论操作要点和注意事项。

此外，我们还将总结回顾工艺流程中的关键要点，并提出可能的改进和未来发展方向。

从整体上强调了热固型塑料压制成型在实际应用中的重要性和价值。

1.2 文章结构本文分为五个部分来详细描述热固型塑料压制成型的工艺流程。

在引言部分，我们首先概述了本文所涉及的主题，并介绍了文章结构和内容安排。

接下来会逐步展开介绍。

在第二部分中，我们将对热固型塑料进行简要介绍，包括其定义、特点和应用领域。

这将为读者提供对热固型塑料的基本了解，有助于更好地理解其压制成型工艺。

第三部分将详细描述热固型塑料压制成型的工艺流程概述，包括原料准备与预处理、加热和熔化以及压制成型过程。

通过对每个步骤的解释，读者将能够全面了解整个工艺流程的运作原理和关键步骤。

在第四部分中，我们将讨论操作要点和注意事项。

具体而言，我们将重点介绍温度控制、压力控制以及冷却与脱模操作等方面的关键问题，并提供一些建议和经验分享。

最后，在第五部分中，我们将对整篇文章进行总结回顾，并探讨可能的改进和未来发展方向。

针对热固型塑料压制成型的重要性和应用价值，我们会再次强调并给出展望。

1.3 目的本文旨在全面介绍热固型塑料压制成型的工艺流程，并提供操作要点和注意事项。

通过阅读本文，读者可以了解该成型方法的原理、步骤和关键要点，从而为实际操作和应用提供参考。

此外，本文将重申热固型塑料压制成型的重要性，并展望其未来的发展前景。

2. 热固型塑料简介2.1 定义和特点热固型塑料是一种在加热和压力作用下可以硬化和定形的高分子材料。

与热塑性塑料不同，热固型塑料在初次成型后无法通过加热再次变软和流动。

1、粉料的工艺性质干压法或半干压法都是采用压力将陶瓷粉料压制烦忧一定形状的坯体。

通常将粒径小于1的固体颗粒级成的物料称为粉料，它属于粗分散物系，有一些特殊物理性能。

粒度及粒度分布粒度是指粉料的颗粒大小，通常经r表示其半径，d表示其直径.实际上并非所有粉料颗粒都为球状，一般将非球状颗粒的大小用等效半径来表示。

即将不规则的颗粒换算成和它同体积的球体,以相当的球体半径作为其粒度的量度.粒度分布是指各种不同大小颗粒所占的百分比。

从生产实践中得知:一定压力下，很细或很粗的粉料被压紧成型的能力较差,亦即在相同压力下坯体的密度和强度相差很大.此外，细粉加压成型时,颗粒间分布着大量空气会沿着加压方向垂直的平面逸出，产生坯体分层.而含有不同粒度的粉料成型后密度和强度均高，这可用粉料的堆积性质来说明。

. b粉料的堆积特性由于粉料的形状不规则，表面粗糙，使堆积起来的粉料颗粒间存在大量空隙。

若采用不同大小的球体堆积，则小球可填充在等径球体的空隙中。

因此，采用一定粒度分布的粉粒可减少其孔隙，提高自由堆积的密度。

例如，单一粒度的粉料堆积时的最低孔隙率为40%，若用两种粒度（平均粒径比为10:1配合,则其堆积密度增大，如图5-26所示。

AB线表示粗细颗粒混合物的真实体积。

CD线表示粗细颗粒未混合前的外观体积（即真实体积与气孔体积之和）。

单一颗粒（即纯粗或纯细颗粒）的总体积为1。

4，即孔隙率约40%。

若将粗细颗粒混合则其外观体积按照COD线变化，即粗颗粒约占70%、细颗粒约占30%的混合粉料其总体积约1。

25，孔隙率最低约25%。

若采用三级颗粒配合，则可得到更大的堆积密度，图5-27所示为粗颗粒50%、中颗粒10%、细颗粒40%的粉料的孔隙率仅23%.然而，压制成型粉料的粒度是经过造粒”工序得到的，由许多小固体组成的粒团，即假颗粒”这些粒团比真实固体颗粒大得多。

如半干压法生产墙地砖时，泥浆细度为万孔筛筛余1%〜2%,即固体颗粒大部分小于60pm实际压砖时粉料的假颗粒度通过的为0。

1.压制成型：应用于热固塑料和橡胶制品的成型加工压制成型方法对于热固性塑料、橡胶制品和增强复合材料而言，都是将原料加入模具加压得到制品，成型过程都是一个物理—化学变化过程。

不同的是橡胶制品的成型中要对原料进行硫化。

橡胶通过硫化获得了必需的物理机械性能和化学性能。

而在复合材料压制成型过程中，还用到了层压成型（在压力和温度的作用下将多层相同或不同材料的片状物通过树脂的粘结和熔合，压制成层压塑料的成型方法）和手糊成型（以玻璃纤维布作为增强材料，均匀涂布作为黏合剂的不饱和聚酯树脂或环氧树脂的复合材料）。

2.挤出成型：适用于所有高分子材料，广泛用于制造轮胎胎面、内胎、胎管及各种断面形状复杂或空心、实心的半成品，也用于包胶操作。

挤出成型挤出成型对于高分子三大合成材料所用的设备和加工原理基本上是相同的。

有区别的是橡胶挤出是在压出机中对混炼胶加热与塑化，通过螺杆的旋转，使胶料在螺杆和料筒筒壁之间受到强大的挤压作用，不断向前推进，并借助于口型（口模）压出具有一定断面形状的橡胶半成品。

而合成纤维的挤出纺丝过程，采用三种基本方法：熔融纺丝、干法纺丝、湿法纺丝。

一般采用熔融纺丝（在熔融纺丝机中将高聚物加热熔融制成溶体，通过纺丝泵打入喷丝头，并由喷丝头喷成细流，再经冷凝而成纤维）。

3.注射成型：应用十分广泛，几乎所有的热塑性塑料及多种热固性塑料都可用此法成型，也可以成型橡胶制品。

注射成型高分子三大合成材料的注射成型过程中所用设备和工艺原理比较相似，但是从基本过程和要求看热固性塑料注射和热塑性塑料注射有很多不同之处。

热固性塑料的注射成型要求成型物料首先在温度相对较低的料筒内预塑化到半熔融状态，然后在随后的注射充模过程中进一步塑化，避免其因发生化学反应而使黏度升高，甚至交联硬化为固体。

塑料注射成型原料是粒状或粉状的塑料，而橡胶注射成型原料则是条状或块粒状的混炼胶，且混炼胶在注压入模后须停留在加热的模具中一段时间，使橡胶进行硫化反应。

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1. 原料粉末制备。

收集或购买符合成型要求的粉末原料，包括金属粉末、陶瓷粉末或聚合物粉末等。

粉末压制成形(powder pressing)在压模中利用外加压力的粉末成形方法。

又称粉末模压成形。

压制成形过程由装粉、压制和脱模组成。

粉末压制成形的内容包括粉末压制理论、粉末压坯、粉末压制模具和粉末压制压力机4个方面。

压制成形过程中，颗粒间以及颗粒与模壁间存在的内、外摩擦引起压力损失使压坯各部位受力不均，因此压坯密度分布不均匀。

不均匀的程度与选用的压制方式有关。

基本的压制方式有单向压制、双向压制、浮动压制、拉下式压制和摩擦芯杆压制5种。

(1)单向压制。

阴模与芯杆不动，上模冲单向加压。

此时，外摩擦使压坯上端密度较下端高，且压坯直径越小，高度越大，则密度差也越大。

故单向压制一般适用于高径比H/D≤1的制品或高度与壁厚之比H/T≤3的套类零件。

(2)双向压制。

阴模固定不动，上、下模冲从两端同时加压，又称同时双向压制。

若先单向加压，然后再在密度较低端进行一次反向单向压制，则称为非同时双向压制，又称后压。

这种方式可以在单向加压的压力机上实现双向压制。

双向压制时，若两向压力相等则低密度层位于压坯中部；反之，低密度层向低压端移动。

双向压制的压坯密度分布较单向压制的均匀，密度差减小，适用于H/D≥2或H/T≤6的零件。

(3)浮动压制。

下模冲固定不动，阴模由弹簧、汽缸或油缸支撑可上下浮动。

压制时对上模冲加压，随着粉末被压缩，阴模壁与粉末间的摩擦逐渐增大。

当摩擦力大于弹簧等的支承力(浮动力)时，阴模与上模冲一同下降，相当于下模冲上升反向压制而起双向压制的作用。

浮动压制中除阴模浮动外，芯杆也可浮动，这时的密度分布同双向压制。

若阴模浮动，芯杆不动，则压坯靠近阴模处近似双向压制，中部密度最低；压坯靠近芯杆处类似上模冲下移的单向压制，最下端密度最低。

浮动压制适用于H/T≤6或H/D≥2的零件。

(4)拉下式压制。

又称引下式压制、强动压制。

压制开始时，上模冲被压下一定距离，然后与阴模一同下降(阴模被强制拉下)。

阴模下降的速度可调整，其拉下的距离相当于浮动的距离。