1、2020 4 3 1 8 1中空吹塑成型工艺及模具设计8 2真空吸塑成型工艺及模具设计8 3压缩空气成型工艺及模具设计8 4中空成型模具设计实例 第8章塑料中空成型工艺及模具设计 2020 4 3 2 8 1 1中空吹塑成型工艺的分类及特点 吹塑制品均用热塑性塑料 最常用的有聚乙烯 聚丙烯 聚氯乙烯等 其他还有聚碳酸酯 尼龙 聚苯乙烯 醋酸纤维素等 吹塑用的塑料要求用流动性差一些 熔融指数较小的塑料 8 1中空吹塑成型工艺及模具设计 2020 4 3 3 吹塑制品要满足以下三要素 1 要求能挤出表面光滑 壁厚均匀的具有中空的型坯 2 要有吹塑成型的模具以及与其配套的合模架 3 要有一台压缩空气
2、机和吹气装置 8 1中空吹塑成型工艺及模具设计 2020 4 3 4 根据成型方法的不同 可分为以下五种形式 1 挤 吹中空成型 图8 1挤出吹塑成形 8 1中空吹塑成型工艺及模具设计 2020 4 3 5 挤出中空吹塑 绪论 2020 4 3 6 2 注 吹中空成型 用注射机在注射模中制成型坯 然后把热型坯移入中空吹塑模具中进行中空吹塑 图8 2注射吹塑成形 8 1中空吹塑成型工艺及模具设计 2020 4 3 7 3 注 拉 吹中空成型 在注 吹法中增加一道拉伸工序 适用于深腔制品 即把注射成型的型坯趁热拉伸 延长后再进行吹塑 图8 3注 拉 吹中空成型设备结构 8 1中空吹塑成型工艺及模具
3、设计 2020 4 3 8 注射 拉伸 吹塑 此方法主要加工聚对苯二甲酸乙二醇酯 PET 的小型透明瓶体 用于饮料和食品包装 拉伸倍率控制在8 9 拉伸温度95 100度 绪论 2020 4 3 9 4 制坯与吹塑分两地加工成型 这种方法也称冷坯成型法 它是用注射 挤出或压延等方法事先预制好所需要的型坯 吹塑时 把预制型坯再进行加热 然后进行吹塑 图8 4片材吹塑中空成型 8 1中空吹塑成型工艺及模具设计 2020 4 3 10 5 多层吹塑成型 先用注射法或挤出法制出多层型坯 然后进行吹塑成型 模具结构与一般模具无异 而生产出来的制品壁是多层且不同塑料 图8 5多层吹塑成形 8 1中空吹塑成
4、型工艺及模具设计 2020 4 3 11 8 1 2吹塑模具结构 图8 6挤吹中空油壶吹塑模具 上吹式 中空吹塑模具比较简单 只有两块哈呋阴模 没有阳模 一般采用两半阴模对开分型的结构形式 8 1中空吹塑成型工艺及模具设计 2020 4 3 12 图8 8螺纹成型镶件 图8 9下吹式挤吹中空成型模具 8 1中空吹塑成型工艺及模具设计 螺纹不是吹塑成的 而是在吹嘴与口部镶件闭模时挤压成型 气嘴安在模具下面的下吹式模具结构 2020 4 3 13 挤吹式中空成型模具还需与型坯机头配套 型坯机一般为直角式 其芯棒直接固定在机头体上 优点 容易加工 使用方便 可更换口模和芯棒 生产不同规格的制品 7
5、4吹塑型坯机头 缺点 进料口直接对着芯棒 挤出阻力大 不适用于生产聚氯乙烯材料的制品 当挤出速度慢时 开始先挤出的型坯容易下垂 影响制品的壁厚均匀 8 1中空吹塑成型工艺及模具设计 2020 4 3 14 1 根据经验 机头的压缩比 K 入口最大截面 出口环形截面 2 4之间 2 型坯挤出后的弹性膨胀值 M 口模直径 型坯直径 1 1 25 0 8 3 吹胀比值 B 型坯直径 制品最大直径 1 1 4 0 7 小制品 圆制品 B值可偏大 大制品 非圆制品 B值宜偏小 4 型坯机头口模直径 制品最大外径 B M 5 口模与芯棒的单面间隙 制品最薄壁厚 B M 6 芯棒的直径 口模直径减2倍的间隙
6、 8 1中空吹塑成型工艺及模具设计 2020 4 3 15 8 2 1真空吸塑成型工艺 8 2真空吸塑成型模具结构形式 塑料片材固定 加热 软化 抽空气 冷却 开模取出制品 真空成型制品一般为精度不高的外包装体 如食品盒 儿童玩具的外包装壳体 一次性快餐盒之类 也可成型冰箱等家电的内衬件 片材厚度一般可达2mm 图8 11凹模真空成型模具 2020 4 3 16 8 2 2真空吸塑成型模具结构形式 真空成型模具结构就是一片凹模 或是一片凸模 1 凹模真空成型模具 图8 11凹模真空成型模具 8 2真空吸塑成型模具结构形式 2020 4 3 17 2020 4 3 18 2 凸模真空成型模具 图
7、8 12凹模真空成型模具 8 2真空吸塑成型模具结构形式 夹住片材加热 抽真空成型 加热后夹紧片材压紧在模具上 2020 4 3 19 8 3 1压缩空气成型工艺压缩空气成型也称气压成型 其原理与真空吸塑相似 区别在于用压缩空气代替抽真空后的大气压力 成型压力比吸塑大 一般为0 3 0 8MPa 其优点是成型速度快 周期短 加热时间短 成型时可切边 塑件尺寸精确 复印性好 成型料板厚一般1 5mm 最大可达8mm以上 8 3压缩空气成型工艺及模具设计 2020 4 3 20 8 3 2压缩空气成型模具结构及成型过程 1 压缩空气成型模具结构 图8 13压缩空气成形模具 8 3压缩空气成型工艺及
8、模具设计 加热板 模具型刃切除余料 压缩空气管 加热棒 出气孔 2020 4 3 21 2 成型过程 图8 14压缩空气成型过程 8 3压缩空气成型工艺及模具设计 2020 4 3 22 3 模具设计要点 模具材料一般采用碳素钢 工具钢及铜 铝合金等强度较好的材料 比吸塑受力大 模具虽然没有抽空小孔 但也应设进气孔和排气孔 凸模成型的脱模斜度每边2 5 凹模成型的脱模斜度取1 2 并需要在模具边缘设置切边装置 图8 15型刃的形状和尺寸 8 3压缩空气成型工艺及模具设计 2020 4 3 23 1 题目 冰箱冷冻室抽屉真空成型模设计 2 产品分析 产品如图8 16所示 材料为ABS塑料 制品壁
9、厚为2mm 抽屉口部周边30mm的翻边既窄又深 图8 16电冰箱冷冻室抽屉 图8 17模具结构 8 4中空成型模具设计实例 板材拉伸方式成型 2020 4 3 24 表面积比K的计算 K S S0 S1 S2 Sn S0 299180 160425 1 86 8 1 S 制品外表面积 mm2 S0 压框下材料面积 mm2 成型时所需要的板材厚度 0计算 0 K 2 1 86 3 72 8 2 制品厚度 mm 此时 2mm 0 板材厚度 mm 现在通过计算后取4mm 8 4中空成型模具设计实例 2020 4 3 25 型腔尺寸计算 制品收缩率一般为0 005 0 008 在本吸塑模设计中 制品的
10、高度方向上收缩率取0 007 其他方向上取0 005 则 凸模径向尺寸的计算公式为 L Ls 1 S 8 3 L 凸模径向尺寸 mm Ls 制品径向尺寸 mm S 制品的收缩率 L1 305 1 0 005 306 525 mm L2 425 1 0 005 427 125 mm L3 10 1 0 005 10 05 mm 8 4中空成型模具设计实例 2020 4 3 26 凸模高度尺寸 收缩率取0 007 则 h hs 1 S h1 185 1 0 007 185 30 mm h2 120 1 0 007 120 84 mm h3 30 1 0 007 30 21 mm 局部拉深成型间隙的
11、确定 通过试验确定局部拉深的单面间隙取0 2 0 4mm较为合适 深度较大时取大值 反之取小值 在此决定取0 25mm 为了使抽屉有较好的刚度 在工艺上将此处的壁厚由2 5mm增加至2 8mm 壁部及底部仍为2mm 8 4中空成型模具设计实例 2020 4 3 27 4 模具工作过程 ABS板材在真空成型机夹持下加热 在压框 兼作局部凸模 下行压下时 吹气使加热后的板材向压框内凸起 成型模上升 并在其上升过程中完成局部拉伸 真空吸附后完成全部成型 喷水冷却后退模取出塑件 5 本模具结构特点 在结构上将成型模具沿成型底面分成两件 即边框和成型模主体 这样模具上不存在凹腔 大大方便了机加工及抛光和修模 另外 为便于加工 模具的真空吸附孔径选较大值0 9mm 8 4中空成型模具设计实例
