型工藝條件不正確等，并針對不同情況給出了相應(yīng)的解決辦法。
模壓工藝材材材材料料料料預(yù)預(yù)預(yù)預(yù)熱熱熱熱熱固性塑料模壓制件與熱塑性注塑制品一樣，在成型過程中不可避免地存在內(nèi)應(yīng)力。內(nèi)應(yīng)力的存在不僅會使制件在儲存和使用過程中出現(xiàn)翹曲變形，甚至開裂，而且還會影響電性能、物理性能和力學(xué)性能。我們通過對制件的成型作了認(rèn)真分析，找出了影響模壓制件內(nèi)應(yīng)力的主要因素，采取相應(yīng)的措施就可以使制件的內(nèi)應(yīng)力盡可能減到最小，從而充分發(fā)揮材料的各項性能。
1影響塑料模壓制件內(nèi)應(yīng)力的主要因素塑料模壓制件的造型設(shè)計不合理、模具設(shè)計不合理、成型工藝條件不正確、液壓機模板不平行等都會使制件內(nèi)存在較大的內(nèi)應(yīng)力。影響模壓制件內(nèi)應(yīng)力的因素很多，也很復(fù)雜，主要影響因素如所示。
制件結(jié)構(gòu)材料模具設(shè)計尖角制件造型設(shè)計：料模壓制件內(nèi)應(yīng)力：機械加工嵌件模壓設(shè)備影響模壓制件內(nèi)應(yīng)力的主要因素1.1造型設(shè)計1.1.1制件結(jié)構(gòu)及幾何形狀制件結(jié)構(gòu)及幾何形狀設(shè)計不當(dāng)，面積較大而較薄或較長的制件以及幾何形狀或厚度過分不規(guī)則的制件，固化時收縮值不一，易產(chǎn)生收縮應(yīng)力，從而使制件產(chǎn)生翹曲變形、裂紋，嚴(yán)重者甚至開裂。所以設(shè)計塑料模壓制件時應(yīng)盡量使制件壁厚均勻，一般對易產(chǎn)生翹曲變形的制件，采取脫模后立即用冷卻夾具夾緊并冷卻，以防止翹曲變形111.制件壁厚的最小尺寸應(yīng)滿足以下幾方面的要求：①具有足夠的強度和剛度；）脫模時能經(jīng)受脫模機構(gòu)的沖擊和震動；）裝配時能承受緊固力。最小壁厚值隨塑料品種牌號和制品大小不同而異，但壁厚也不是越大越好。壁厚過大，不但造成原料的浪費，而且對熱固性塑料的成型來說加了模壓時間，且易造成固化不完全，制品內(nèi)外固化不均勻，而導(dǎo)致制品內(nèi)應(yīng)力，使制件易產(chǎn)生氣泡、縮孔、翹曲等缺陷。熱固性塑料的小型制件壁厚取1.6~25，大型制件壁厚取3.2~8mm；布基酚醛塑料等流動性差的應(yīng)取較大值，但一般不宜大于10mm；脆性塑料如礦粉填充的酚醛塑料件壁厚應(yīng)不小于3.塑料制件除了使用上要求采用尖角外，其余所有轉(zhuǎn)角處均應(yīng)盡可能采用圓弧過渡，因為制件尖角處易產(chǎn)生應(yīng)力集中，在受力或受沖擊振動時會發(fā)生破裂；甚至在脫模過程中會由于模塑內(nèi)應(yīng)力而開裂，特別是制件的內(nèi)圓角。一般，采用R0.5mm的圓角就能使塑件的強度大為加，為塑料受力時應(yīng)力集中系數(shù)與圓角半徑的關(guān)系。從中可以看出，理想的內(nèi)圓角半徑應(yīng)在壁厚的四分之一以上，同時圓角還可大大地改善塑料的充模特性121. R/A與應(yīng)力集中系數(shù)的關(guān)系將塑件轉(zhuǎn)角處設(shè)計成圓角，使模具型腔對應(yīng)部位也是圓角，這樣就加了模具的堅固性。塑件的外圓角對應(yīng)著型腔的內(nèi)圓角，這樣模具在淬火或使用時不會因應(yīng)力集中而開裂。同時，圓角也加了制件的美觀性。但是，在塑件某些部位，如分型面、型芯和型腔配合處等不便作成圓角，故只能采用尖角。
在設(shè)計帶有金屬嵌件的制件時，若嵌件與塑料體積的比例不當(dāng)，或配入嵌件過多、嵌件太大都會使制件產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力而導(dǎo)致裂紋。這是由于塑料的收縮率大于金屬的收縮率，當(dāng)金屬周圍包覆塑料過少，塑料層過薄，制件冷卻時，金屬嵌件的尺寸變化與塑料的收縮值相差很大，致使嵌件周圍產(chǎn)生很大的內(nèi)應(yīng)力，而造成塑件的開裂。因此，在設(shè)計帶嵌件的制件時，應(yīng)考慮二者的比例，嵌件周圍塑料要有足夠的厚度。嵌件嵌入制件的位置尺寸見表1.若不好改變塑料及嵌件的體積或厚度時，一般盡量選用尺寸變化與塑料膨脹系數(shù)相近的金屬或采用收縮率小或強度高的塑料，也可采用加強辦法（如金屬嵌件外纏以浸膠布）但加強易產(chǎn)生裂紋。此外，嵌件結(jié)構(gòu)應(yīng)不帶尖角，以減少應(yīng)力集中；制件成型后應(yīng)進行退火處理，以降低內(nèi)應(yīng)力。
表1嵌件嵌入制件的位置尺寸注：表中數(shù)值適用于熱固性塑料，也適用于應(yīng)力開裂不敏感的熱塑性塑料。
1.2模壓塑料的性能收縮率大或低分子揮發(fā)物含量過多的塑料，會由于收縮率大而產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，從而導(dǎo)致裂紋。尤其對結(jié)構(gòu)復(fù)雜、壁厚不均及帶有嵌件的制件更易出現(xiàn)裂紋。
熱固性塑料在固化時，由于交聯(lián)而生成三維空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，因此不存在大分子取向和結(jié)晶的影響。但采用纖維狀填料的熱固性塑料卻存在著纖維取向作用，在成型過程中，若纖維和樹脂分配不均（樹脂流動性大）會引起收縮不均而產(chǎn)生收縮應(yīng)力。內(nèi)應(yīng)力的存在易在纖維之間的尖角處產(chǎn)生應(yīng)力集中，若內(nèi)應(yīng)力超過樹脂粘合強度，就會產(chǎn)生裂紋。
另外，對于長玻璃纖維強塑料，由于長玻璃纖維有一定的彈性，若加料不當(dāng)（如壓制長條形制件時，將玻璃纖維強迫扭轉(zhuǎn)幾圈后加入）容易使制件內(nèi)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力而導(dǎo)致制件翹曲變形。
1.3模具模具設(shè)計不當(dāng)，也會使模壓制件內(nèi)應(yīng)力過大而產(chǎn)生翹曲變形，甚至開裂。
1模具脫模斜度過小，在脫模時制件受力過大，使制件產(chǎn)生強迫高彈形變而形成內(nèi)應(yīng)力。
2模具光潔度不夠，或使用過程中不慎，使模具表面發(fā)毛，致使脫模困難。
1.3.3壓機上下壓板不平，頂出機構(gòu)及冷卻夾具設(shè)計不合理，頂出桿不平行，使制件受力不均，都會造成制件內(nèi)應(yīng)力。
4采用壓注法時，塑料成型需經(jīng)過澆注系統(tǒng)。澆道和澆口設(shè)計不當(dāng)，易產(chǎn)生纖維定向和固化不均勻問題，從而造成制件內(nèi)應(yīng)力。
另外，模具上下模模溫相差太大或加熱不均勻時，1.4模壓工藝條件熱固性塑料的成型周期見。影響制件內(nèi)應(yīng)力的工藝因素主要有模壓溫度、模壓壓力和模壓時間。1.4.1材料預(yù)熱經(jīng)過預(yù)熱的模壓塑料流動性提高，易于充模，塑料中水分及低分子揮發(fā)物減少，模壓出的制件均勻致密，固化均勻，內(nèi)應(yīng)力小，因此物理性能、機械性能、電氣性能、尺寸穩(wěn)定性都有所提高。
1.4.2模壓溫度模壓溫度與模壓周期的關(guān)系見溫度升高能加速熱固性塑料在模腔中的固化速度，固化時間縮短，因此，高溫有利于縮短模壓周期，提高生產(chǎn)效率。但溫度過高會引起固化速度太快而使塑料流動性迅速降低，引起充模不滿、變色、有機填料分解等。同時，高溫下外層固化比內(nèi)層快得多，使內(nèi)層揮發(fā)物難以排除，不僅降低了機械性能，而且由于收縮不均使制件存在很大的內(nèi)應(yīng)力，從而使制品產(chǎn)生腫脹、翹曲變形，甚至開也會使固化收縮不均而產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。
1.4.3模壓壓力模壓壓力的作用是：①使塑料在模具中加速流動；②加塑料的密實性；③克服樹脂在縮聚反應(yīng)中放出的低分子物及其他揮發(fā)份所產(chǎn)生的壓力，以免出現(xiàn)腫脹、脫層等缺陷；）使模具緊密閉合，從而使制品具有固定的尺寸、形狀和最小毛邊；⑤防止制品在冷卻時發(fā)生變形。
模壓壓力的大小不僅取決于塑料的種類，而且與模具溫度、制品形狀以及物料是否預(yù)熱等因素有關(guān)。對同一種物料來說，流動性愈小、固化速度愈快及物料的壓縮率愈大時，所需模壓壓力愈大；模溫高、制品形狀復(fù)雜、深度大、壁薄和面積大時，所需成型壓力也愈大。
一般地說，適當(dāng)大模壓壓力，除大塑料的流動性以外，還會使制品更緊密，成型收縮率降低，性能提高但模壓壓力過大會影響模具的使用壽命，大設(shè)備功率消耗，并且會使制品殘余內(nèi)應(yīng)力大，影響制品的性能。
1.4.4模壓時間模壓時間的長短對塑料制品的性能影響很大。模壓時間太短，樹脂固化不完全（欠熟）制品物理機械性能差，外觀無光澤，制品脫模后易出現(xiàn)翹曲、變形等現(xiàn)象；適當(dāng)加模壓時間，一般可使制品收縮率和變形減少，其它性能也有所提高旦過分延長模壓時間會使塑料過熟"，不僅延長成型周期、降低生產(chǎn)效率、多消耗熱能和機械功，而且樹脂交聯(lián)過度會使制品收縮率加，導(dǎo)致樹脂與填料間產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，制品表面發(fā)暗和起泡，從而使制品性能減低，嚴(yán)重時會使制品破裂。因此，模壓時間過長或過短都不可取。
為了進一步提高制品的質(zhì)量，熱固性塑料制品脫模后常在較高溫度下進行后處理。后處理能使塑料固化更趨完全，同時可減少或消除制品的內(nèi)應(yīng)力，減少制品中的水分及揮發(fā)物等，有利于提高制品的電性能及強度。
幾種常用熱固性塑料的模壓工藝參數(shù)見表2. 1.5模壓設(shè)備壓機上下壓板不平行或壓板加熱不均勻都會造成制件內(nèi)應(yīng)力。
1.6機械加工機械加工時裝夾太緊、進刀量太大或走刀太快也會造成模壓制件內(nèi)應(yīng)力。
表2常用熱固性塑料的模壓工藝參數(shù)序號模壓料名稱牌號預(yù)熱條件模壓工藝參數(shù)溫度時間模壓溫度模壓壓力模壓時間壁厚酚醛模塑料氨基塑料三聚氰胺脲醛塑料玻璃纖維增強酚醛模塑料聚酯料團卜2 2模壓制品殘余內(nèi)應(yīng)力的消除方法制件模壓成型后對其進行熱處理，是降低或消除制件內(nèi)應(yīng)力，使其內(nèi)部結(jié)構(gòu)加速達到穩(wěn)定狀態(tài)的有效措施。同時，熱處理還可以保證制件固化更完全，減小尺寸不穩(wěn)定性，改善物理機械性能；還減少制件中的水分及低分子揮發(fā)物，以提高制件的電氣性能。
此外，對于需進行機械加工的模壓制件，消除了內(nèi)應(yīng)力可以避免機械加工時制件被破壞，同時穩(wěn)定尺寸。
對于尺寸要求精確、形狀復(fù)雜、壁厚不均、帶有金屬嵌件（尤其是帶有多個金屬嵌件）的制件以及電氣零件，熱處理顯示尤為重要。
熱處理設(shè)備選用鼓風(fēng)烘箱即可，熱處理時主要控制的工藝參數(shù)有溫度和時間。升溫方式有兩種：一次升溫和分段升溫。一次升溫操作簡單，生產(chǎn)效率高，但效果不及分段升溫好，這是因為塑料是熱的不良導(dǎo)體，受熱時制件外部溫度達到烘箱溫度，而內(nèi)部溫度相差較大，若要內(nèi)外溫差小，必須保持一段時間。因此，分段升溫法制件整體升溫均勻，消除內(nèi)應(yīng)力效果好。對于形狀復(fù)雜、壁厚較大的制件最好采用分段升溫法，有時為了防止變形，還需要采用夾具夾緊制件再處理；對于形狀簡單的制件可采用高溫、短時間的熱處理，以提高生產(chǎn)效率；對于復(fù)雜結(jié)構(gòu)，帶有金屬嵌件的制件采用較低溫度較長時間分段升溫的熱處理。冷卻方式是隨爐冷卻，取放制件時烘箱溫度不能超過室溫（20C）。
常用的酚醛模塑料制件一般在105 ~130C處理2~24h，玻璃纖維強酚醛模塑料FX―501模壓制件一般在130~160C處理2~24h.
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