第13章-氣動(dòng)成型工藝與模具

第13章氣動(dòng)成型工藝與模具

本章基本內(nèi)容13.1中空吹塑成型13.2真空成型模具13.3壓縮空氣成型模具13.1中空吹塑成型一、中空吹塑成型的分類及特點(diǎn)擠出吹塑成型優(yōu)點(diǎn)擠出吹塑成型模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，投資少，操作容易。缺點(diǎn)是壁厚不易均勻，塑件需后加工去除飛邊。2.注射吹塑成型優(yōu)點(diǎn)是型坯的壁厚均勻、無飛邊，不需后加工，塑件底部不會(huì)產(chǎn)生拼合縫，外觀美，強(qiáng)度高。缺點(diǎn)是所用的設(shè)備和模具價(jià)格高，故這種成型方法多用于小型中空塑件的大批量的生產(chǎn)，例如聚酯飲料瓶的生產(chǎn)。3.注射拉伸吹塑成型經(jīng)過拉伸吹塑的塑件其透明度、抗沖擊強(qiáng)度、表面硬度、剛度和氣體阻透性能都有很大提高。二、吹塑成型原理

將處于塑性狀態(tài)的型坯置于模具型腔內(nèi)，借助壓縮空氣將其吹脹，使之緊貼于型腔壁上，經(jīng)冷卻定型得到中空塑料制品的模塑方法。13.1中空吹塑成型三、中空吹塑成型的塑件設(shè)計(jì)

吹脹比B吹脹比B是指塑件的最大直徑與型坯直徑之比式中B——吹脹比；

D——塑件外徑，mm；

d——型坯外徑，mm。2.延伸比S塑件的長(zhǎng)度與型坯的有效長(zhǎng)度之比為延伸比S

式中S——延伸比；

c——型坯長(zhǎng)度，mm；

b——塑件長(zhǎng)度，mm。延伸比的取值與吹脹比有關(guān)，一般延伸比取值為式中S——延伸比；

B——吹脹比。

13.1中空吹塑成型3.螺紋為了便于塑件上飛邊的處理，在不影響使用的前提下，螺紋可制成斷續(xù)狀，即在分型面附近的一段塑件上不帶螺紋4.塑件的圓角和支承面塑件上的圓角和支承面的設(shè)計(jì)與注射成型的塑件類似。一般圓角半徑大一些為好。5.塑件的外表面要求對(duì)模具表面進(jìn)行特殊加工6.塑件的收縮率對(duì)于有刻度的定容量瓶子及螺紋部位，收縮率有較大的影響。13.1中空吹塑成型四、中空吹塑成型的模具設(shè)計(jì)

1.吹塑模設(shè)計(jì)的一般原則⑴夾坯口⑵余料槽⑶排氣孔（槽）⑷模具的冷卻⑸鎖模力2.模具表面粗糙度的確定3.模具材料的選擇4.中空擠出吹塑模具設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)13.1中空吹塑成型一、真空成型過程及原理

1.將塑料板材夾持固定在真空成型上；

2.將塑料成板材加熱到軟化溫度；

3.在真空成型模內(nèi)抽真空使塑料板材緊貼在真空成型模型內(nèi)而成型；

4.充分冷卻；

5.脫模。13.2真空成型模具二、成型特點(diǎn)

1.適宜制造壁厚小尺寸大的制品；

2.塑料制品與模具貼合的一面，結(jié)構(gòu)上比較鮮明，而且，光潔度也較高；

3.在成型時(shí)間上，凡板材與模具貼合得愈晚的部位，其厚度愈??；

4.生產(chǎn)效率高；

5.設(shè)備簡(jiǎn)單，成本低廉，操作簡(jiǎn)單，對(duì)操作工人無過高技術(shù)要求；

6.不宜加工制品本身壁厚不均勻和帶嵌件的制品。13.2真空成型模具三、成型方法1.凹模真空成型

圖a是把加熱器移動(dòng)夾緊的塑料板的上方．為防止空氣進(jìn)入板材和型腔中間，固定部分要加密封圈.

圖b是當(dāng)塑料板材軟化后將加熱器移去，抽去型腔內(nèi)的空氣，使塑料板材緊貼在型腔面上．圖c是冷卻后用壓縮空氣吹出塑料．13.2真空成型模具圖13-11凹模真空成型（a）加熱；（b）抽真空；（c）取出塑件2.凸模真空成型

圖a所示是被加緊的塑件板超出模面一定高度；圖b為加熱后蓋后陽模上；圖c為抽真空，塑料板材緊貼在凸模上而成型。用途:多用于有凸起形狀的薄壁塑件，可以避免收縮，所成型的塑件內(nèi)表面尺寸較為精確。13.2真空成型模具圖13-12凸模真空成型（a）加熱軟化；（b）塑坯覆蓋在凸模上；（c）抽真空成型3.凹凸模先后抽真空成型

首先把塑料板緊固在凹模上加熱，軟化后將加熱器移開，然后通過凸模吹人壓縮空氣，而凹模抽真空使塑料板鼓起，最后凸模向下插入鼓起的塑料板中并且從中抽真空，同時(shí)凹模通人壓縮空氣，使塑料板貼附在凸模的外表面而成形。13.2真空成型模具圖13-13凹凸模先后抽真空成型（a）加熱軟化；（b）凹模抽真空；（c）凸模抽真空成型4.吹脹真空成型

首先將片材加熱，然后向密閉箱內(nèi)送壓縮空氣。熱片材向外吹漲，再將凸模升起，與片材之間形成密閉狀態(tài)；最后由凸模上的氣孔抽真空，利用外面的大氣壓力使它成形。

13.2真空成型模具圖13-14吹泡真空成型（a）加熱軟化；（b）凸模升起；（c）抽真空成型5.輔助凸模真空成形(柱塞下推真空成形)

輔助凸模真空成形分為下向真空成形和上向真空成形。下向真空成形首先將固定于凹模的塑料板加熱至軟化狀態(tài)；接著移開加熱器，用輔助凸模將塑料板推下，這凹模里的空氣被壓縮，軟化的塑料板由于輔助凸模的推力和型腔內(nèi)封閉的空氣移動(dòng)而延伸；然后凹模抽真空成形

13.2真空成型模具圖13-15下向輔助凸模真空成型（a）加熱軟化；（b）凸模壓下；（c）凹模抽真空成型6.延伸法抽真空成型

對(duì)于采用普通抽真空方法成型困難且要求壁厚比較均勻的深型腔塑件，可以采用延伸抽真空成型。延伸抽真空成型是指在片材加熱后的成型過程中使其先延伸，然后再成型。延伸方法有凸模延伸法（凸模抽真空成型）、柱塞延伸法（凹模抽真空成型）和壓縮空氣延伸法。凸模延伸法抽真空成型13.2真空成型模具四、真空成型塑件設(shè)計(jì)1.塑件的幾何形狀和尺寸要求用真空成形方法成形塑件，成形后冷卻收縮率較大，很難得到較高的尺寸精度。一般凸模真空成形時(shí)，塑件內(nèi)部尺寸精確；而凹模真空成形時(shí)，塑件外部尺寸精確。2.塑件的深度H與寬度(或直徑)D之比塑件的深度H與寬度(或直徑)D之比稱為引伸比。引伸比越大，成形越難。引伸比過大會(huì)使最小壁厚處變得非常薄，這時(shí)應(yīng)選用較厚的塑料來成形。引伸比和塑料品種、成形方法有關(guān)。3.圓角塑件設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使聯(lián)接處圓滑過渡，圓角半徑不小于型坯厚度。4.斜度即工藝傾斜面，以便從模具中取出制品。5.加強(qiáng)肋加強(qiáng)肋應(yīng)沿制品外形或面的方向設(shè)計(jì)。13.2真空成型模具五、真空成型模具設(shè)計(jì)

1.模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)⑴真空成型模具的型腔尺寸⑵抽氣孔的設(shè)計(jì)⑶模具的表面粗糙度⑷加熱及冷卻裝置2.選用模具材料13.2真空成型模具模具材料選擇的余地較大，既可選用金屬材料，又可選用非金屬材料，材料的選擇主要取決于塑件的形狀和生產(chǎn)批量。一、壓縮空氣成型工藝將塑料板材置十加熱板和凹模之間，固定加熱板，塑料板材被輕輕地壓在模具刃口上，在加熱板抽出空氣的同時(shí)，從位于型腔底部的空氣口向型腔中送入空氣，使被加工板材緊貼加熱板；這樣塑料板很快被軟化，達(dá)到適合于成形的溫度。這時(shí)加強(qiáng)從加熱板進(jìn)出的空氣，使塑料板材逐漸貼緊模具。與此同時(shí)，型腔內(nèi)的空氣通過其底部的通氣孔迅速排出，最后使塑料板緊貼模具。待板材冷卻后，停止從加熱板噴出壓縮空氣，再使加熱板下降，對(duì)塑件進(jìn)行切邊；在加熱板回升的同時(shí)，從型腔底部進(jìn)入空氣使塑件脫模后，取出塑件。13.3壓縮空氣成型模具

13.3壓縮空氣成形模具

（a)(b)(c)圖13-17壓縮空氣成型工藝過程（a）模具打開；（b）加熱軟化；（c）通入壓縮空氣成型；（d）切除余料；（e）取出塑件(d)(e)二、壓縮空氣成形模具設(shè)計(jì)

壓縮空氣成形用的模具結(jié)構(gòu)與真空成形模具的不同點(diǎn)是增加了模具型刃，塑件成形后，在模具上就可將余料切除，并且塑料板直接接觸加熱板，加熱速度快。模具設(shè)計(jì)要點(diǎn)：壓縮空氣成形的模具型腔與真空成形模具型腔基本相同。壓縮空氣成形模具的主要特點(diǎn)是在模具邊緣設(shè)置型刃。13.3壓縮空氣成形模具

三、與真空成型比較壓縮空氣成型真空成型成型原理用壓縮空氣把板壓入陰陽模上成型把板和行腔之間抽成真空,使板吸附在型腔上成型壓力用壓縮空氣把板在型腔上,一般壓力為3~8公斤/厘米用大氣壓把塑料板壓在型腔上成型速度快比壓縮空氣成型慢成型周期短,比真空成型快3倍以上長(zhǎng)加熱方法用加熱板直接加熱輻射加熱加熱時(shí)間