冲压模具设计制造第八章

1、2022-3-221 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 2022-3-222 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 2022-3-223 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

2、；(3）要有一台压缩空气机和吹气装置。 8.1 中空吹塑成型工艺及模具设计 2022-3-224 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 2022-3-225 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 2022-3-226 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设计

3、 2022-3-227 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 2022-3-228 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 中空吹塑成型工艺及模具设计 2022-3-229 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

4、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 2022-3-2210 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，螺纹不是吹塑成的，而是在吹嘴与口部镶而是在吹嘴与口部镶件闭模时挤压成型件闭模时挤压成型气嘴安气嘴安在模具在模具下面的下面的下吹式下吹式模具结模具结构构2022-3-2211 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。7-4 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

5、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 2022-3-2212 （1）根据经验，机头的压缩比：K=入口最大截面/出口环形截面=24之间（2）型坯挤出后的弹性膨胀值：M=口模直径/型坯直径1/1.250.8（3）吹胀比值：B=型坯直径/制品最大直径1/1.40.7。（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BM。（5）口模与芯棒的单面间隙=制品最薄壁厚BM。（6）芯棒的直径=口模直径减2倍的间隙。 8.1 中空吹塑成型工艺及模具设计 2022-3-2213 8.2.1 真空

6、吸塑成型工艺8.2 真空吸塑成型模具结构形式 塑料片材固定塑料片材固定 加热，软化加热，软化 抽空气抽空气 冷却冷却开模取出制品开模取出制品 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 2022-3-2214 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 2022-3-2215 2凸模真空成型模具 图8-12 凹模真空成型模具 8.2 真空吸塑成

7、型模具结构形式 夹住片夹住片材加热材加热抽真空抽真空成型成型加热后夹加热后夹紧片材压紧片材压紧在模具上紧在模具上2022-3-2216 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0.30.8MPa。 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15mm，最大可达8mm以上。8.3 压缩空气成型工艺及模具设计2022-3-2217 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

8、空气成型工艺及模具设计加热板加热板模具型刃模具型刃切除余料切除余料压缩压缩空气管空气管加热棒加热棒出气孔出气孔2022-3-2218 （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2022-3-2219 （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25； 凹模成型的脱模斜度取12，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2022-3-2220 （1）题目：冰箱冷冻室抽屉真空成型模

9、设计。（2）产品分析：产品如图8-16所示，材料为ABS塑料，制品壁厚为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板材拉伸方式成型式成型 2022-3-2221 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=21.86=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2022-3-22

10、22型腔尺寸计算：制品收缩率一般为0.0050.008，在本吸塑模设计中，制品的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2022-3-2223 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.

11、007）=120.84（mm）h3=30（1+0.007）=30.21（mm） 局部拉深成型间隙的确定：通过试验确定局部拉深的单面间隙取0.20.4mm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2022-3-2224 （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