透气金属模具的制造方法及其在塑料成型中的应用

摘要

塑料模具充填过程中模腔内的气体会严重影响模具产品的性能、外观和使用寿命等，本课题将研究一种透气金属模具，能有效的解决这个问题。本文将从机理研究和应用研究两个方面展开。 机理研究部分，文中主要研究了粉末冶金多孔材料孔隙的产生原因、压制力对孔隙率的影响以及机加工对孔隙连通性的影响。实验中利用模压机制备了一批金属粉末松压试样，建立了分析孔隙产生原因的几何模型；烧结成形后通过金相分析了孔隙的特征，通过计算和实验检测分析了孔隙率的大小，通过测试透气性验证了孔隙的连通性；接着研究了多种机加工如放电线切割、水切割和磨削加工对材料表面孔隙结构及材料透气性的影响。实验结果证实本实验所制备的多孔材料能具有较高的孔隙率，较高的强度，且孔隙具有较好的连通性，能较好的实现透气功能。 应用研究部分，文中主要研究了将透气金属应用到透气金属模具中的方法。依据对粉末冶金多孔材料透气理论的基础性研究，编制透气金属材料的使用说明；依据塑料模具困气特征，研究了透气性金属模具中透气钢的设计安装问题；根据气体状态变化定律，研究了模腔中气体的变化情况对模具钢设计尺寸的影响；依据模具顶出机构的设计原则，研究了透气镶件气顶结构设计问题；依据模具工业发展标准化的趋势，初步探讨了透气模具标准件设计的问题。这些研究工作为透气性金属模具的设计、制造提供了依据。 将本课题中所制备的透气模具钢安装在模具中的适当位置，使气体直接从金属体中穿透，而不需专门设置排气、引气系统，这样可以解决气体引起的问题的同时，还可以简化模具结构。另外，某些透气金属模具通过合理的改进，可以设计气顶结构代替机械顶出机构，这将能进一步简化模具结构。 文中最后设计透气性金属模具进行注塑实验研究，用以检验它的实际使用效果。注塑实验中，过程顺利，注塑件质量良好，气体顺利穿过这种模具钢，但粘性的塑料并不会进入模具的微孔隙中堵塞气体通道，多次重复实验后的塑件仍保持良好的表面性能，可以重复的进行实验。 总之，本课题中所制备的透气金属模具综合性能良好，具有在工业生产实践中推广使用的巨大前景。

目录

文摘

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第1 章绪论

第2章粉末冶金多孔材料透气性的研究

第3章透气性模具的研究情况及实验样品的制备

第4章透气金属模具应用研究

第5章透气金属模具注塑实验

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢