塑料成型模具设计 第十章 浇铸

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1、第十章浇铸本章仅作为一般性介绍10.1概述浇铸又称铸塑，这种方法是将已准备好的浇铸原料(通常是单体、初步聚合或缩聚的预聚体或聚合物、单体的溶液等)注入模具中使其固化(完成聚合或缩聚反应)，从而得到与模具型腔相似的制品。铸塑包括静态浇铸、嵌铸、离心浇铸、搪塑及滚塑等。聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻璃)、环氧树脂等常采用静态浇铸的方法生产各种型材和制品；在此基础上发展起来的有嵌塑，即以透明塑料铸塑来保存生物或医学标本、工艺美术品和精密电于元器件等；用离心浇铸法生产管状物、中空制品和齿轮、轴承等；用搪塑生产玩具和中空软质制品；用滚塑生产大

2、型容器等等。铸塑的特点是所用设备较简单，成型时一般不需要加压设备，对模具强度的要求也较低。铸塑对制品尺寸的限制较少，宜生产小批量的大型制品。制品的内应力较低，质量良好，缺点是成型周期长，制品尺寸的精确性较差等10.2静态浇铸静态浇铸是浇铸成型中比较简便和使用比较广泛的成型方法。浇铸成型基本上可分为四个步骤：①原料的配制②：模具的准备；③浇铸及固化；④制品的后处理。10.2.1原材料主要原料有聚己内酰胺、聚甲基丙烯酸甲酯、环氧树脂和聚氨酯，也有聚苯乙烯．碱催化、有机硅树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯等都常用这种方法生产各种型材和制品，

3、其中有机玻璃是典型的静态浇铸产品。10.2.1原材料下面我们就主要的品种作出简单的介绍。1、聚已内酰胺（铸塑时，已内酰胺单体内应加入碱性催化剂和助催化剂的便它进行聚合反应而成为聚已内酰胺。）它的铸塑制品又称铸型尼龙，单体浇铸尼龙、Mc尼龙制品是用单体已内酰胺铸成的。性质：白色片状晶体熔点：69.2℃沸点：266.9℃催化剂：NaoH（常用）助催化剂（活化剂）种类变形式如：R和R′为熔基碳氢键。使羰基极度化加强10.2.1原材料2、环氧树脂环氧树脂的固化剂常用的有两类：（1）胺类固化剂，多元胺类能使环氧树脂在室温下固化，对生产大

4、型铸塑制品的工艺方便，但有些品种有较大的毒性，常用的很多如：乙二胺、已二胺等。（2）酸酐类固化剂：之类固化剂毒性较低但需在加热的情况下才能使环氧树脂固化，酸酐一般在室温下为固体，配制时需求先磨细再加到已加热的熔融的树脂中，并充分温合均匀，且它受热后易升华有浓烈的刺激味，对眼睛和呼吸器官有刺激作用，常见如：顺丁烯二酸酐，邻苯二甲酸酐等。通常使用的是双酚A型环氧树脂，这类环氧树脂由于冲击韧性较差，耐热性低。（P297）10.2.1原材料3、聚甲基丙稀酸甲酯是由甲基丙烯酸和甲醇聚合而成，聚合反应中，单体的转化率达到14—40%时，粘

5、度上升很快，发生爆发性聚合（称凝胶效应），故一般均用单体与聚合组成的浆状物为原料进行浇铸。聚合常用的引发剂为过氧化二苯甲酰（DCP用量为单体量的0.02—0.12%）/偶氮二异丁腈（AC量0.02—0.05%）除以上几种助剂外，浇铸塑料还常加入各种填料。如在已内酰胺及环氧树脂中加入石墨（耐磨↓5）/二硫化钼、金属粉（↑导热性）各类增强纤维（↑机械强度）10.2.2模具静态浇铸的制品设计，在总的要求上和注射成型是相同的由于过程多在较低的压力下进行。材料有铸铁、钢铝合金、型砂、硅橡胶、塑料、玻璃、水泥、石膏等。对于一些外形

6、简单的制品，模具一般只用阴模（上部敝开）使用这类模具，模具的高度应考虑有充分的余量，以便在制品脱模后进行切削加工选用时需视P品种、制品要求及所需数量而定。如环氧P在小批量生产时可用石膏模，大量生产则用金属模。10.2.3浇铸工艺有模具的准备，原料的配制和浇铸，固化等几个步骤。1、模具的准备1）模具应清洁、干燥。2）脱模剂选择。2、浇铸原料的配制：3、浇铸及固化（配好）浆状物注入模具（避免带入气泡）将模具封闭。10.2.3浇铸工艺4、制品后处理1）、聚已内酰胺：所得制品在机油中于150—160℃保温2h，与油一起冷却至室温，再放

7、入水中煮沸24h，再逐步冷却至室温以消除制品内应力，↑制品尺寸稳定性。2）、环氧树脂：脱模后制品可不径处理即可修整、检验、包装入库。3）、甲基丙烯酸甲酯：脱模后制品在70℃—80℃下烘3—4h，有时于消除制品内应力，↑制品表面抗裂性。10.3嵌铸嵌铸又称封入成型，它是将各种样品、零件等非塑料件包封到塑料中间去的一种成型技术。即在浇铸的模具内放入一预先经过处理的样品(或零件)，然后将准备好的浇铸原料浇注入模腔，在一定的条件下固化(即硬化)，样品(或零件)便被包嵌在塑料中。它是在静态浇铸的基础上发展起来的。用得最多的是采用透明塑料

8、包封各种生物或医用标本、商品样本、纪念品等。工业上还有借助浇铸将某些电气元件及零件与外界环境隔绝，以便起到绝缘、防腐蚀、防震动破坏等作用。前者主要是丙烯酸酯类塑料(如有机玻璃)，其次是不饱和聚酯及脲醛塑科等，后一类是环氧塑料类。10.3嵌铸工艺过程：1、干燥：方法依次在30%