片状模塑料的成型精选PPT.ppt

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1、片状模塑料的成型第1页，此课件共39页哦本章索引3.1 3.1 概述概述3.2 3.2 预压预压3.3 3.3 预热预热3.4 3.4 压缩模塑用的设备压缩模塑用的设备3.5 3.5 模压过程和操作模压过程和操作3.6 3.6 模压成型的控制因素模压成型的控制因素3.7 3.7 模压成型中容易产生废品的类型、模压成型中容易产生废品的类型、原因及其处理方法原因及其处理方法3.8 3.8 冷压烧结成型冷压烧结成型第2页，此课件共39页哦 一、模压成型的原理压缩模塑又称为模压成型或压制成型，是将物料树脂和粉末状碎屑或短纤维填充料，放入金属塑模内加热软化，闭合塑模后加压，使物料在一定温度和压力下，发生

2、化学反应并固化成型。3.1概述概述图图3-1 液压机工作原理液压机工作原理1-小柱塞小柱塞 2-大柱塞大柱塞 3-制件制件第3页，此课件共39页哦热固性塑料：塑料一直处于高温，型腔中的热固性塑料在压力作用下，先由固体变为半液体，并在这种状态下流满型腔而取得型腔所赋予的形样，随交联反应的深化，半液体的粘度逐渐增加以至变为固体，最后脱模。热塑性塑料：前面与热固性相同，但是由于没有交联反应，所以在流满型腔后，须将塑模冷却使其固化脱模。热塑性塑料成型时生产周期长，所以采用较少，只有在生产较大平面的塑料制品时才采用模压成型。第4页，此课件共39页哦二、模压成型的特点制品尺寸范围很宽，可以压制较大的零件（

3、如仪器外壳），可以采用多槽模进行大量生产；设备简单，工艺条件容易控制；成型纤维状填充料的塑件时，由于纤维不碎断，所以制件强度较高；制件无浇口痕迹，容易修整，并外型美观，表面平整、光洁；不能成型结构和外形过于复杂、壁厚相差较大的塑料制件，对制件尺寸，特别是厚度尺寸不易保证精度；成型周期长，生产效率低，并实现自动化较困难。第5页，此课件共39页哦 3.2 预压预压：将松散的粉状或纤维状的热固性塑料预先用冷压法压成重量一定、形状规整的密实体的过程。预压物：所压的物体。也称压片。预压物的优点：加料快，准确简单；降低塑料的压缩率；避免压缩粉的飞扬，改善劳动条件；预压物的空气含量少，使传热加快，缩短预热和

4、固化的时间；便于运转；改进预热规程；便于模压较大的或带有精细嵌件的制品。第6页，此课件共39页哦3.2.1压塑粉的性能对预压的影响压塑粉的预压性依赖于它的水分、颗粒均匀度、倾倒性、压缩率、润滑剂、预压温度、压力。（1）水分过大，对制品的质量会影响。（2）颗粒：最好大小相同。太大，会含有空隙，强度不高；太细，又容易使加料装置发生阻塞。（3）倾倒性：以120克压缩粉通过标准漏斗的时间来表示的。25-30秒。（4）压缩率：3.0左右。太大会预压困难的。（5）润滑剂：对脱模好，太多会降低机械强度。（6）预压温度：50-90（7）压力：预压物最好达到制品的80%，压力400-2000公斤/厘米2第7页，

5、此课件共39页哦3.2.2预压的设备和操作压模：上阳模、下阳模、阴模。预压机：偏心式预压机、旋转式预压机、液压式预压机。三种不同预压机比较压机形式压机形式带动阳模的方式带动阳模的方式特特 点点偏偏 心心 式式冲冲 压压 机机压力大（压力大（100100600kN600kN），可压），可压制大制品，效率较低制大制品，效率较低旋旋 转转 式式连连 杆杆 式式压力小（压力小（252535kN35kN），效率高），效率高液液 压压 式式液液 压压 式式结构简单、紧凑；计量准确，结构简单、紧凑；计量准确，操作简单操作简单第8页，此课件共39页哦3.3预热一、预热的作用缩短模塑闭模时间和加快固化速率。增进

6、制品固化的均匀性，提高制品的物理机械强度。提高塑料的流动性可以降低压力二、预热和干燥的方法铁板加热烘箱加热红外线加热高频加热第9页，此课件共39页哦3.4压缩模塑用的设备3.4.1压机一、概述压制成型机时热固性塑料成型的主要设备，是对压模施加压力的机械。最早使用的压制机是手板式的，由于操作劳动强度大、噪声也大，因此已被淘汰。目前，压制机主要是机动和液动的。机动的压制机是由电动机作原动机,用齿轮螺旋装置等使活动横梁等作上、下运动而实现压制和开、合模。机动式压制机由于制造、维修和操作均比液压机复杂，又不适于压制大的制件，因此也逐渐被淘汰。目前所使用的塑料压制成型设备，除了模具之外，基本上都是使由有

7、液压传动的压制机液压机。第10页，此课件共39页哦二、液压机的工作原理1.动力机构通常采用油泵作为动力机构，一般为容积式油泵。低压（油压小于2.5MP）用齿轮泵；中压（油压小于6.3MP）用叶片泵；高压（油压小于32.0MP）用柱塞泵。2.控制机构主要采各种形式的阀，如方向控制阀、流量控制阀、压力控制法、电液比例阀和电液伺服阀等。3.执行机构通常是使用各种油缸或油马达。多采用活塞式或柱赛式油缸。4.辅助机构包括油箱、滤油口、管道、接头、油冷凝器、蓄能器、压力表等。e工作介质主要是液压用油，其作用是用来进行能量转换、传递和控制压力和速度等第11页，此课件共39页哦三、液压机的组成液压机的动画液压

8、机的动画第12页，此课件共39页哦第13页，此课件共39页哦四、液压机的分类1.1.按液压机机身分按液压机机身分 可以分为三梁四柱式液压机和框架式液压机。可以分为三梁四柱式液压机和框架式液压机。2.2.按动作方式分按动作方式分 可分为上压式、下压式和混合式。可分为上压式、下压式和混合式。3.3.按控制方式分类按控制方式分类 可分为手控式、半自动式合自动式。可分为手控式、半自动式合自动式。第14页，此课件共39页哦3.4.2塑模一、分类 按其结构特征，可分为溢式、不溢式、半溢式三类，其中以半溢式使用最广。二、性能比较 比较以上三类塑模的特点可得下表：第15页，此课件共39页哦溢料缝溢料缝原料原料

9、排气排气加料室加料室制品尺寸及性制品尺寸及性能能溢式塑溢式塑模模有，浪有，浪费在费在5%5%以内以内要求不严格，要求不严格，但必须稍有过但必须稍有过量，多余的料量，多余的料会从溢料缝溢会从溢料缝溢出出易易无无由于有溢料的由于有溢料的关系制品尺寸关系制品尺寸就很难求得就很难求得致，施压不准致，施压不准确，力学性能确，力学性能不易控制不易控制不溢式不溢式塑模塑模无无必须用称量的必须用称量的加料方法加料方法不不 易易有有制品的均匀密制品的均匀密实，制品尺寸实，制品尺寸稳定，而又不稳定，而又不带明显的溢料带明显的溢料痕迹，质量性痕迹，质量性能好能好半溢式半溢式塑模塑模部分溢部分溢料料不严格不严格较较

10、易易有支撑面半溢有支撑面半溢式塑模有加料式塑模有加料室，无支撑面室，无支撑面半溢式塑模无半溢式塑模无加料室加料室尺寸精确，质尺寸精确，质量性能较好量性能较好第16页，此课件共39页哦3.5 模压过程和操作BMC模塑料压制成型过程 压模过程动画第17页，此课件共39页哦第18页，此课件共39页哦一、嵌件的安放一、嵌件的安放（1）放好，避免损害制品和模具（2）放好，避免损害你自己二、加料二、加料根据不同情况，使用不同的加料方式。三、闭模三、闭模原则原则：快慢避免在合模的过程中形成瞬时高压，以保护嵌件、模具，并有利于排气。四、排气四、排气作用：缩短固化时间（空气传热不好），提高制品的性能和表观质量。

11、操作：压实后（达到预定压力时），松开，再加压，再松开第19页，此课件共39页哦五、固化（1）热塑性：熔融、融合、冷却，使制品获得相当强度，不至于在脱模时变形。（2）热固性：固化（交联反应）六、脱模一般使用脱模架或脱模板，压力要小，否则会损坏制品和模具。七、清模必须使用铜刀、铜棍等。第20页，此课件共39页哦3.6模压成型的控制因素 热热固固性性树树脂脂的的成成型型，一一般般要要经经过过三三个个阶阶段段，即即开开始始加加热热的的流流动动阶阶段段，进进一一步步加加热热的的胶胶凝凝阶阶段段，最最后后交交联联成成网网的的硬硬固固阶阶段段。显显然然，热热固固性性塑塑料料模模压压成成型型工工艺艺过过程程的

12、的质质量量，必必须须有有温温度度、压压力力、时时间这些外部条件的保证。间这些外部条件的保证。第21页，此课件共39页哦3.6.1模压压力一、概述一、概述模模压压压压力力是是指指模模压压时时迫迫使使塑塑料料充充满满型型强强和和进进行行固固化化而而由由压压机机对对塑塑料料所所加加的的压压力力。它它可以用下式计算：可以用下式计算：Pm=Gx1000/APm=Gx1000/APm=PLxR2/A Pm=PLxR2/A （压机没达到最高值）（压机没达到最高值）塑塑料料在在整整个个模模塑塑周周期期内内所所受受的的压压力力与与所所用用模塑的类型有关。模塑的类型有关。第22页，此课件共39页哦二、压力与体积随

13、时间的变化关系阳模触及塑料后，塑料所受压力逐渐上升，而当溢料发生后，压力又行回落（虚线）直待阳模闭至支承面时，压力的回落停止。型腔体积不变，所以塑料的热膨胀只反应压力的增加。塑料发生化学收缩，压力又回落。压力接触后，制品的体积会因弹性回复而有所增加（上虚线）如果化学收缩过大，则制品体积无变化（下虚线）第23页，此课件共39页哦制品体积因冷却而下降。预热的塑料所需的模压压力均比不预热的小，因为前者的流动性大。从图上看，当预热温度增大时，模压压力先下降，后又回升。回升的原因是预热对塑料的软化已不能抵消因生温而发生固化反应的后果。如果其它条件不变，则制品深度越大，所需压力越大。A为不预热的，B和C为

14、高频预热的。第24页，此课件共39页哦三、总的来说压力在模压中的作用促进熔料在塑模中加速流动 增加塑料的密实性，避免制件表面发生膨胀和破裂；合紧塑模，固定制件的形状，防止冷却时发生变形。模压中所取压力的大小，不仅决定于塑料的种类，而且与模温，制件形状，以及物料预热等情况有关。第25页，此课件共39页哦3.6.2 模压温度模压温度指模压时所规定的模具温度。热塑性塑料在模压中的温度是以模压温度为上限的。热固性塑料的硬化，也是在一定的温度范围条件下进行的。温度低于这一范围，再大的压力也很难使树脂固化。温度过高，树脂固化太快，机械性能降低，而且制件表面易发生膨胀或裂缝，有时甚至会引起有机填充料的分解。

15、所以，压制过程温度过高或过低，都是不适宜的，在一般条件下，热固性酚醛模塑粉，最好在1655下进行压制。塑料是热的不良导体，因此模压厚度较大的制品需要较长的时间，否则制品内层会达不到应有的固化。增加模压温度很容易使制品表面发生过热现象，所以模压厚度大的制品要降低模压温度。第26页，此课件共39页哦3.6.3 模压时间 模塑时间主要取决于模塑温度和压力。在一定压力下，若温度升高，则模塑时间可以相应缩短，在一定温度下，若压力增加，则模塑时间也可相应减短。有时为防止制品表面起泡、裂缝、粘模等，也需要适当延长固化和保温时间。第27页，此课件共39页哦3.7模压成型中容易产生废品的类型、原因及其处理方法制

16、品必须通过检验方可认为成品。检验项目的多少须看对成品性能的要求而定，其类型大体可分为：（1）外观质量；（2）内应力的有无；（3）尺寸和相对位置的准确比；（4）与成品有关的物理机械性能、电性能和化学性能等。第28页，此课件共39页哦表表3-3 模压成型中制品常见缺陷、产生原因及解决模压成型中制品常见缺陷、产生原因及解决方法方法不正常现象不正常现象产生原因产生原因解决方法解决方法制品表面起制品表面起泡和内部鼓泡和内部鼓起起1.1.压缩粉中的水分及挥发物含量太高过压缩粉中的水分及挥发物含量太高过2.2.模具温度过低或过高模具温度过低或过高 3.3.成型压力过低成型压力过低 4.4.保持温度时间过长或

17、过短保持温度时间过长或过短 5.5.模具内有其它气体模具内有其它气体 6.6.材料压缩率太大、含空气量过多材料压缩率太大、含空气量过多 7.7.加压不均匀加压不均匀1.1.将压塑粉进行预干燥及预热处理将压塑粉进行预干燥及预热处理2.2.调节好温度调节好温度 3.3.增加成型压力，一般，厚度每增加增加成型压力，一般，厚度每增加1mm1mm，模压压力相应要增加，模压压力相应要增加2MPa2MPa4.4.延长固化时间延长固化时间 5.5.闭模时缓慢和改善排气条件闭模时缓慢和改善排气条件6.6.应预压料坯，改变加料方式应预压料坯，改变加料方式 7.7.改进加压装置改进加压装置塑件表面灰塑件表面灰暗暗1

18、.1.模具温度太低模具温度太低2.2.模具型腔表面粗糙。模具型腔表面粗糙。3.3.润滑剂用量太多润滑剂用量太多4.4.脱模剂使用不当脱模剂使用不当1.1.适当提高模具温度适当提高模具温度2.2.应提高型腔表面光洁度应提高型腔表面光洁度3.3.适当减少润滑剂用量适当减少润滑剂用量4.4.应选用适宜的脱模剂应选用适宜的脱模剂塑件表面斑塑件表面斑点点1.1.模塑料中混有杂质模塑料中混有杂质2.2.模塑料中水分及易挥发物含量太高模塑料中水分及易挥发物含量太高3.3.原料粒径悬殊，大颗粒树脂塑化不良原料粒径悬殊，大颗粒树脂塑化不良粘附在塑件表面上粘附在塑件表面上4.4.模具型腔表面粗糙模具型腔表面粗糙5

19、.5.模具型腔内不清洁模具型腔内不清洁1.1.彻底清除杂质彻底清除杂质2.2.进行预干燥及预热处理进行预干燥及预热处理3.3.应选用粒径均匀的树脂应选用粒径均匀的树脂4.4.应抛光处理，提高表面光洁度应抛光处理，提高表面光洁度5.5.应清理型腔应清理型腔第29页，此课件共39页哦塑件表面塑件表面糊斑糊斑1.1.模具温度太高模具温度太高2.2.模塑料预热处理不当模塑料预热处理不当3.3.合模速度太慢合模速度太慢1.1.应适当降低模具温度应适当降低模具温度2.2.防止预热不足或过预热，预热温度和防止预热不足或过预热，预热温度和时间应以获得最佳流动性为准时间应以获得最佳流动性为准3.3.应适当加快合

20、模速度应适当加快合模速度塑件表面塑件表面桔皮纹桔皮纹1.1.合模不当合模不当2.2.模具温度太高模具温度太高3.3.模塑料预热处理不当模塑料预热处理不当1.1.应在低压条件下缓慢合模。一般，装应在低压条件下缓慢合模。一般，装料完成后即可合模，当凸模未触及模塑料完成后即可合模，当凸模未触及模塑粉时，应快速闭合；触及模塑粉后应慢粉时，应快速闭合；触及模塑粉后应慢速闭合。速闭合。2.2.应适当降低模具温度应适当降低模具温度3.3.应进行高频预热应进行高频预热塑件表面塑件表面流痕流痕1.1.模塑料流动性太好或水分及易挥发模塑料流动性太好或水分及易挥发物含量太高物含量太高2.2.脱模剂使用不当。脱模剂使

21、用不当。3.3.装料不足装料不足4.4.排气时机不当或时间过长排气时机不当或时间过长1.1.应更换模塑料或进行预干燥和预热处应更换模塑料或进行预干燥和预热处理理2.2.应选用适宜的脱模剂品种及适当减少应选用适宜的脱模剂品种及适当减少用量用量3.3.装料时应视塑件形状、模具结构来确装料时应视塑件形状、模具结构来确定适当的加料方法，不易填满之处，应定适当的加料方法，不易填满之处，应多装料或分多次装料多装料或分多次装料4.4.应适当控制排气时机和时间应适当控制排气时机和时间裂缝裂缝1.1.嵌件过多过大嵌件过多过大 2.2.嵌件结构有问题嵌件结构有问题 3.3.卸模时操作不当卸模时操作不当 4.4.模

22、具顶出杆设计不合理及顶出时用模具顶出杆设计不合理及顶出时用力不均力不均 5.5.材料水分含量过大材料水分含量过大 6.6.成型温度不合理，冷却时间过长或成型温度不合理，冷却时间过长或突冷突冷1.1.制品另行设计或改用收缩率小的物料制品另行设计或改用收缩率小的物料 2.2.嵌件要符合要求嵌件要符合要求 3.3.改进脱模操作方法改进脱模操作方法 4.4.改进顶出装置保证受力均匀改进顶出装置保证受力均匀 5.5.将压塑粉进行预干燥及预热处理将压塑粉进行预干燥及预热处理6.6.调整成型温度与冷却时间，避免突冷调整成型温度与冷却时间，避免突冷第30页，此课件共39页哦塑件表面塑件表面色泽不均色泽不均或变

23、色或变色1.1.模塑料热稳定性能不良模塑料热稳定性能不良2.2.模压温度太高，熔料或着色剂过热模压温度太高，熔料或着色剂过热分解分解3.3.模塑料预热不良模塑料预热不良1.1.应换用新料应换用新料2.2.应适当降低压制温度应适当降低压制温度3.3.应选择适宜的预热方法、预热时间和应选择适宜的预热方法、预热时间和温度温度制品欠压制品欠压有缺料现有缺料现象象1.1.塑料流动性过小塑料流动性过小 2.2.加料少加料少 3.3.加压时物料溢出模具加压时物料溢出模具 4.4.压力不足压力不足 5.5.模具温度过高，以致存料过早固化模具温度过高，以致存料过早固化1.1.改用流动性大的物料改用流动性大的物料

24、 2.2.加大加料量加大加料量 3.3.增加压力增加压力 4.4.调节压力调节压力 5.5.加速闭模、降低成型温度加速闭模、降低成型温度飞边过厚飞边过厚1.1.加料过长加料过长 2.2.物料流动性太小物料流动性太小 3.3.模具设计不合理模具设计不合理 4.4.模具导柱孔被堵塞模具导柱孔被堵塞 5.5.模具毛刺清理不净模具毛刺清理不净1.1.准确加料准确加料 2.2.降低成型温度降低成型温度 3.3.改进模具设计改进模具设计 4.4.彻底清理模具，保证闭模严密彻底清理模具，保证闭模严密 5.5.仔细清模仔细清模制品尺寸制品尺寸不合格不合格1.1.材料不符合要求材料不符合要求 2.2.加料不准确

25、加料不准确 3.3.模具已坏或设计加工尺寸不准确模具已坏或设计加工尺寸不准确1.1.改用合格材料改用合格材料 2.2.调整加料量调整加料量 3.3.修理与更换模具修理与更换模具第31页，此课件共39页哦3.8 冷压烧结成型 冷冷压压模模塑塑又又叫叫冷冷压压烧烧结结成成型型，和和普普通通压压缩缩模模塑塑的的不不同同点点是是在在常常温温下下使使物物料料加加压压模模塑塑。脱脱模模后后的的模模塑塑品品可可再再行行加加热热或或借借助助化化学学作作用用使使其其固固化化。该该法法多多用用于于聚聚四四氟氟乙乙烯烯的的成成型型，也也用用于于某某些些耐耐高高温温塑塑料料，这这些些材材料料的的熔熔点点高高、熔熔体体

26、粘粘度度大大，不不能能用用一一般般的的热热塑塑性性塑塑料料的的加加工工方方法法成成型型、而而模模压压烧烧结结成成型型类类似似于于粉粉末末冶冶金金，所所以以可可以以对对它它们们进进行行加加工工。一一般般工工艺艺过过程程为为冷冷压压成成型型（制坯）（制坯）-烧结烧结-冷却三个步骤。冷却三个步骤。第32页，此课件共39页哦3.8.1 冷压成型 聚聚四四氟氟乙乙烯烯树树脂脂是是一一种种纤纤维维状状的的细细粉粉末末，在在贮贮存存或或运运输输过过程程中中，由由于于受受压压和和震震动动，容容易易结结块块成成团团，致致使使冷冷压压时时加加料料发发生生困困难难，或或所所制制形形坯坯密密度度不不均均匀匀。所所以以

27、在在使使用用前前必必须须将将成成团团结结块块的的树树脂脂捣捣碎碎，然然后后用用2020目目的筛子筛过备用。的筛子筛过备用。将将过过筛筛的的树树脂脂按按制制品品所所需需要要的的量量加加入入模模内内，然然后后用用刮刮刀刀刮刮平平，使使树树脂脂均均匀匀地地分分布布在在型型腔腔里里。这这里里值值得得注注意意的的是是：一一个个形形坯坯应应一一次次完完成成加加料料量量，否则制品就可能在各次加料的界面上开裂。否则制品就可能在各次加料的界面上开裂。第33页，此课件共39页哦加料完毕后应立即加压，加压宜缓慢进行，严防冲击。通常模压压力为300一500公斤/厘米2。压力过高时，树脂颗粒在模内容易相互滑动，以致制品

28、内部出现裂纹；压力过低时，制品内部结构不紧密，致使制品的物理机械性能显著下降。为使形坯的压实程度尽可能一致，高度较高的制品应从型腔上下同时加压。当施加的压力达规定值后，尚需保压一段时间，保压时间也视制品的情况而定。直径大而长的制品保压时间为l0-l5分，一般的则为3-5分。然后缓慢卸压，以免形坯强烈回弹产生裂纹。第34页，此课件共39页哦如果形坯的面积较大，则由树脂粉末裹入的空气不易徘出，所以模压时需要排气，排气的次数和时间由实验确定。冷压所制的形坯，强度较低，如稍有碰撞就可能损坏，故脱模时必须留心。第35页，此课件共39页哦3.8.2 烧结 烧结是将形坯加热到树脂熔点（327）以上，并在该温

29、度下保持一段时间，以使单颗粒的树脂互相扩张，最后粘结熔合成一个密实的整体。聚四氟乙烯的烧结过程是一个相变过程。当烧结温度超过熔点时，大分子结构中的晶体部分全部转变为无定形结构，这时，物体外观由白色不透明体转变为胶状的弹性透明体。待这一转变过程充分完成（即称烧结好了的形坯）后，方可进行冷却。合理的控制烧结过程升温、保温和冷却以及烧结程度是确保制品质量的重要因素。第36页，此课件共39页哦3.8.2 烧结 气体载热体烧结包括普通烘箱和带有转盘的热风循环的烧结。由于带有转盘的热风循环烧结具有坯料受热均匀，随时可以观察坯料的烧结情况、制品洁白、操作方便以及易于控制等优点，因此这种方法目前已广为国内采用

30、。下面即以这种方法生产聚四氟乙烯制品的情况简述如下：第37页，此课件共39页哦 1升温 将形坯由室温加热至烧结温度的过程就叫升温。由于聚四氟乙烯的传热性能差，所以加热应按一定的升温速度进行。升温太快，形坯各部分膨胀不均，易使制品产生内应力，甚至出现裂纹，再者，形坯外层温度已达要求，而内层温度还很低，如果就此冷却，则会造成“内生外熟”的现象。当然，升温速度太慢也不好，这会使生产周期增长。在实际生产中，升温速度应视形坯的大小、厚薄等因素而定。大型制品的升温速度通常为30-40小时，直到380-390为止。为了确保烧结物内外温度的均匀性，应在线膨胀系数较大的温度（300，340）下各保温一段时间以使其内外形胀一致。小型制品可采用80-120小时的升温速度。用分散树脂制薄板时的升温速度应慢些，以30-40/小时为宜。第38页，此课件共39页哦 2保温保温就是将到达烧结温度的形坯在该温度下保持一段时间使其完全“烧透”的过程。在保证饶结质量的前提下，烧结温度高时，保温时间就应该短，热稳定性差的树脂，保温时也应该短些，否则都会造成树脂的分解，致使制品表面不光、起泡以及出现裂纹等。为使大型厚壁制品中心区烧透，保温时间就应长些。在生产中，大型制品通常都是选用热稳定好的树脂，保温时间为5-10小时，小型制品的保温时间为l小时左右。第39页，此课件共39页哦