其它塑料成型模具

第十二章其它塑料成型模具塑料成型工艺及模具设计第12章其它塑料成型模具本章基本内容★中空成型模具的分类及其设计要点★真空成型模具的分类及其设计要点★压缩空气成型模具的分类及其设计要点第12章其它塑料成型模具学习目的与要求1.掌握了中空、真空、压缩空气成型模具的特点及其用途2.掌握了三种重要成型模具的工作原理及其结构示意图3.对成型模具的设计要点能够灵活运用第12章其它塑料成型模具本章重点★三种成型模具的特点和分类★三种成型模具的成型过程及原理★三种成型模具的设计及其设计要点第12章其它塑料成型模具第12章其它塑料成型模具本章难点★三种成型模具的合理选用★成型零件工作尺寸的确定及加料腔尺寸计算第12章其它塑料成型模具12.1中空成型模具12.2真空成型模具12.3压缩空气成型模具12.4思考题12.1中空成型模具12.1.1概述12.1.2中空成型的分类12.1.3中空塑件设计12.1.4模具设计要点一、概述

空心塑料件如挤压瓶、奶瓶、玩具、储油容器等都是吹塑而成的。如图12-30

吹塑的基本过程:做出一个塑料坯件或预成形件（管状或试管状）→将其放在一个封闭的二板式模内→将空气注入加热的培件吹胀,使其接触型腔壁→将吹胀成型的塑件冷却→开模→取出硬化的塑件。

12.1.１概述

二、用作中空吹塑成型的材料应具有的特性：１、耐环境应力开裂性。２、气密性。３、耐冲击性。12.1.1概述

12.1.2中空成型的分类㈠挤出吹塑中空成型:

图12—1所示．图a是挤出型坯，b是将型坯引入对开的模内，c是将模具闭合，d是向型腔内通入压缩空气，图e所示是保压、冷却、定型、最后放气。优点:设备与模具的结构简单;缺点:为了塑件壁厚的均匀而型坯应不均匀，否则将引起塑件壁厚的差异。㈡注射射吹塑塑中空空成型型方法:用注注射机机在注注射模模中制制成型型坯，，然后后把热热型坯坯移入入中吹吹塑模模具中中进行行中空空吹塑塑成型型.图图12——2所示，，图12-31。优点:壁厚厚均匀匀无飞飞边，，不需需后加加工，，但是是设备备与模模具的的价格格昂贵贵,多多用于于小型型塑件件的大大批量量生产产．12.1.2中中空空成型型的分分类12.1.2中中空成成型的的分类类㈢.注注射延延伸吹吹塑中中空成成型成型过过程如如图12——3所示:（１））将熔熔融的的塑料料注入入模具具，急急剧冷冷却，，成型型出透透明的的有底底型坯坯，如如图a所示。。（２））把注注射成成型的的有底底型坯坯随转转盘移移到加加热位位置，，用电电阻丝丝将内内外面面加热热，如如图b所示。。（３））再将将加热热后的的有底底型坯坯移至至延伸伸吹塑塑位置置，延延伸约约为2倍，，如图图c所示；；吹塑塑成型型，如如图d所示。。（４））最后后，将将延伸伸吹塑塑后的的塑件件移到到下一一位置置，螺螺纹部部的半半模打打开，，取出出塑件件，如如图e所示。。12.1.2中中空成成型的的分类类表12-1延伸吹吹塑瓶瓶和普普通吹吹塑性性能的的比较较延伸吹塑瓶普通吹塑瓶聚氯乙烯瓶纵向横向纵向横向纵向横向拉伸强度(屈服)公斤/厘米2拉伸强度(断裂)公斤/厘米2拉伸破坏变形(%)落锤冲击强度(公斤/厘米2)试样壁厚(毫米)851157880953169255461607340448685350475391134443264169

30

0.30

30

0.30

10

0.5512.1.2中中空成成型的的分类类㈣.多多层层吹塑塑中空空成型型1)、、多层层化的的目的的a.改改善容容器的的性能能b.降降低渗渗透性性c.遮遮光性性d.绝绝热性性e.降降低可可烯性性f.利利用再再生料料g.着着色装装饰12.1.2中中空成成型的的分类类2)、、多层层吹塑塑成型型技术术原理:单层吹吹塑成成型机机上附附设辅辅助挤挤出机机,通通过过机机头挤挤出多多层型型坯,供给给吹塑塑成型型模具具。如图12-32所示。12.1中中空成成型模模具㈤大型型容器器吹塑塑中空空成型型关键:高速形形成型型坯和和控制制壁厚厚以减减少变变形。。㈥片材材吹塑塑中空空成型型方法:将压压延或或挤出出成型型的片片材再再加热热,使使之软软化,放入入型呛呛,闭闭模后后在片片材之之间吹吹入压压缩空空气,成型型出中中空制制品。。．12.1.3中中空塑塑件设设计㈠吹胀胀比Br吹胀比比是指指塑件件径向向最大大直直直径与与型坯坯直径径之比比.通通常常Br取2~4，多多用2左右右.图图12——7所示吹胀比比表示示了塑塑件径径向最最大尺尺寸和和挤出出机机机头口口模尺尺寸之之间的的关系系.机机头头口模模与芯芯轴的的间隙隙可用用下式式确定定：B=Tdra式中B—口口模与与芯轴轴的间间隙宽宽度，，毫米米Ｔ—塑塑件壁壁厚，，毫米米Ｄr——吹胀胀比，，取(2-4)Ａ—修修正系系数，，取1-1.512.1.3中中空塑塑件设设计㈡.延延伸比比ＬaＬa是是指在在延伸伸吹塑塑中空空塑件件中的的塑件件长度度Ｌ与与型坯坯长度度1之之比值值.如如图12——7所示。。表12——2为不同同延伸伸比瓶瓶子性性能的的比较较12.1.3中中空塑塑件设设计㈢螺纹纹在接近近模具具分型型面附附近的的一段段塑件件上不不带螺螺纹，，图12——8所示a和b比较较，前前者容容易清清理塑塑件上上的毛毛边余余料。。㈣圆角角㈤支承承面由于塑塑件的的收缩缩较大大，所所以容容器底底部的的支承承表面面应尽尽量减减少，，特别别要减减少结结合缝缝与支支承面面的重重合部部分，，因为为切口口的存存在将将影响响塑件件放置置平稳稳，图图12——9中b比比a好好，且且刚度度增加加。㈥塑塑件的的外表表面12.1.4模模具设设计要要点1、夹夹坯口口模具在在闭合合的同同时应应将多多余的的坯料料切掉掉，见见图12——10的Ａ与与Ｂ部部分．．夹坯口口的主主要作作用:切除除余料料;在在吹吹胀之之前夹夹持封封闭型型坯的的作用用.与与此此相反反，如如果夹夹坯口口宽度度电台台大和和角度度太小小，则则可能能出现现夹持持不紧紧和型型坯切切不断断的现现象.一一般夹夹坯口口宽度度选用用1-2毫毫米，，角15°°～13°12.1.4模具设设计要点2、余料槽余料槽的大小小应根据余料料的宽度与厚厚度来确定。3、排气孔排气孔开在模模具分型面上上,尺寸Φ0.5-1毫毫米,也可以以开在坯件最最后贴紧型腔腔的地方。4、型腔冷却却主要是在模体体上开设冷却却水管道,通通水冷却。12.1.4模具设设计要点5、吹塑模具具的锁模力锁模力的经验验公式如下：：Ｐ≥Ｐ1Fn式中Ｐ—锁锁模力，公斤斤Ｐ1—吹胀力，公公斤/厘米2，Ｆ—吹塑件在在模具分型面面上的投影面面积，厘米2,Ｎ—安全系数数，取n=1.2—1.312.2.1概述12.2.2真空成成型模具12.2真真空成型模模具㈠成型过程及及原理a.将塑料板板材夹持固定定在真空成型型上；b.将塑料成成板材加热到到软化温度；；c.在真空成成型模内抽真真空使塑料板板材紧贴在真真空成型模型型内而成型；；d.充分冷却却；e.脱模12.2.1概述12.2.1概述㈡成型特点a.适宜制造造壁厚小尺寸寸大的制品；；b.塑料制品品与模具贴合合的一面，结结构上比较鲜鲜明，而且，，光洁度也较较高；c.在成型时时间上，凡板板材与模具贴贴合得愈晚的的部位，其厚厚度愈小；d.生产效率率高；e.设备简单单，成本低廉廉，操作简单单，对操作工工人无过高技技术要求；f.不宜加工工制品本身壁壁厚不均匀和和带嵌件的制制品。12.2.2真空成成型模具分类类㈠单阴模成型型如图12—13所示:图a是把加热器移移动夹紧的塑塑料板的上方方．为防止空空气进入板材材和型腔中间间，固定部分分要加密封圈圈。图b是当塑料板材材软化后将加加热器移去，，抽去型腔内内的空气，使使塑料板材紧紧贴在型腔面面上．图c是冷却后用压压缩空气吹出出塑料。12.2.2真空成成型模具分类类㈡.单阳模成成型如图12—14所示图a所示是被加紧紧的塑件板超超出模面一定定高度；图b为加热后盖后后阳模上；图c为抽真空，塑塑料板材紧贴贴在阳模上而而成型．用途:多用于于有凸起形状状的薄壁塑件件，可以避免免收缩，所成成型的塑件内内表面尺寸较较为精确．12.2.2真空成成型模具分类类㈢.阴阳模先先后抽真空成成型如图12—15a,b所示，塑料板板在模腔内已已经弯曲时，，阳模插入并并通过阳模吹吹入少量压缩缩空气，使塑塑料板在模腔腔内呈图12—15b状态，而后从从阳模吹入压压缩空气，阳阳模抽真空，，使塑料板紧紧贴阳模的外外表面，如图图12—15c所示．12.2.2真空成成型模具分类类㈣.吹胀真空空成型此法与阴阳模模先后抽真空空成型相似，，方法:首首先是紧固、、加热、移去去加热器.如如图12——16a所示，，通过过阴模模型腔腔进压压缩空空气将将塑件件板材材吹胀胀将凸凸模顶顶起，，停止止吹气气。如图12——16b所示．．为凸凸模抽抽真空空，塑塑料板板材贴贴在凸凸模外外表面面上成成型，，采用用这种种成型型法也也是为为了塑塑件壁壁厚均均匀。。12.2.2真真空成成型模模具分分类㈤.柱柱塞助助推真真空成成型原理:首先先使塑塑料板板材延延伸变变形，，再成成型塑塑件。。如图12——17所示．．当塑塑料板板加热热后，，在封封闭模模底气气门的的情况况下，，将柱柱塞压压入模模内．．塑料料板在在其下下部的的反压压下包包住柱柱塞进进而延延伸变变形。。如图12——17b所示．．从模模底抽抽真空空使片片材与与模具具型腔腔面完完全贴贴合。。如图12——17c所示．．优点点:用用于型型腔更更深的的塑件件，达达到壁壁厚均均匀;缺点点:在在塑件件上残残留柱柱塞痕痕迹。。12.2.2真真空成成型模模具分分类表12-4各种塑塑料片片材的的成型型条件件和热热膨胀胀系数数成型条件热膨胀系数10-5厘米/厘米℃塑料种类模具温度℃

辅用柱塞温度最惠值℃最低值硬聚氯乙烯135~18093~12741~4660~1496.6~8聚乙烯(低密度)聚乙烯121~19110749~7714915~30（高密度）135~19112164~9314915~30聚丙烯149~20211聚苯乙烯（双轴定向）苯乙烯－丁二烯丙烯晴182~19349~606~8共聚物116~121聚甲基丙烯酸149~177140~16072~85甲酯(铸塑)4.8~11.2聚甲基丙烯酸143~183甲酯(挤出)醋酸纤维素110~1607.5~9.0醋酸纤维素132~16399~12152~608~16聚酰胺－6227~24621677~93274~3167聚酸胺-66216~22121010聚对笨二甲酸乙221~2491012.2.2真真空成成型模模具分分类二酯(定向的)聚对笨二甲酸乙177~254二酯(非定向的)177~204醋酸丁酸纤维素95~120--30~4011~17硝酸纤维素90~115--30~408~12乙基纤维素105~135--30~4010~20聚碳醋酸225~24521575~95275~3157尼龙6215~220210--7.9~8.7尼龙66220~250---9~10涤纶(定向)175~255----涤纶(非定向)175~205---6聚砜220~280-160--12.2.2真真空成成型模模具分分类12.3压压缩空空气成成型模模具12.3.1概概述述12.3.2压压缩缩空气气成型型分类类12.3.3模模具具设计计要点点12.3.4与与真真空成成型比比较12.3.1概概述述采用压压缩空空气成成型，，压缩缩空气气成型型速度度快，，约为为真空空成型型的3倍以上上。方法:借助助压缩缩空气气的压压力，，将加加热后后软化化的塑塑料板板引伸伸而成成型的的方法法。特点:增加加了模模具型型刃，，因此此制品品成型型后，，在模模具上上就可可将余余料切切除;加加热板板作为为模具具结构构的一一部分分，塑塑料板板加热热时可可直接接接触触加热热板，，因此此加热热速度度快，，见图图12——18所示。。12.3.2压压缩空空气成成型分分类㈠阴模模成型型见图12——20所示，，图a是开模模状态态。图b是闭模模后加加热过过程，，从型型腔内内通入入微压压空气气，使使塑料料板直直接触触加热热板而而加热热。图c为塑料料板加加热后后，停停止型型腔内内的微微压空空气。。图d是塑料料件在在型腔腔内冷冷却定定型后后，加加热板板下降降一小小段距距离，，切除除余料料。图e为最后后借助助压缩缩空气气取出出塑件件。12.3.2压压缩空空气成成型分分类㈡阳模模成型型如图12——20所示，，将已已预热热的片片材快快速压压紧后后，由由件9压入入空气气，将将片材材预成成型，，并使使成型型深度度超过过阳模模6的的高度度，再再用柱柱塞8从预预成型型过的的片材材下面面升起起阳模模，冷冷却后后，片片材便便紧包包在阳阳模上上，成成为最最后形形状．．此方方法，，可减减少壁壁厚不不均匀匀程度度。㈢.阴阴、阳阳模压压缩空空气成成型㈣柱塞塞助压压的压压缩空空气成成型如图12——21所示，，塑料料板加加热后后放入入阴模模型腔腔的上上端，，闭模模时柱柱塞将将塑料料板预预成型型，如如图左左半部部分所所示，，然后后通入入压缩缩空气气而成成型，，如图图右半半部分分所示示。㈤无模模具压压缩空空气成成型又称为为自由由式成成型,见图图12——2312.3.3模具设设计要要点对排气气孔的的要求求:快快速将将型腔腔内空空气排排出。。压缩空空气成成型模模具特特点:在模模具边边缘设设置有有型刃刃，型型刃的的形状状与尺尺寸见见图所所示。。注意:型刃刃的角角度和和顶端端的形形状，，型刃刃不可可太锋锋利，，避免免与塑塑料板板刚一一接触触就切切断，，影响响成型型，型型刃也也不能能太钝钝，造造成余余料切切不下下来。。12.3.3模具设设计要要点规格:常用的的型刃刃是把把顶端端削平平0.1~0.5毫毫米，，以R=0.05毫毫米的的圆弧弧与两两侧相相连．．型刃刃的角角度以以20~30为为宜。。安装:型刃刃和型型腔之之间应应有0.25——0.5毫毫米的的间隙隙。注意:型刃切切入多多的一一端,在成成型期期间,会将将板材材部分分地切切断,如果果型刃刃高的的一端端切入入0.05毫米米,则则低的的一端端没有有把板板材固固紧,便会会发生生漏气气现象象。目的:为维维持型型刃的的平行行度,型刃刃的到到尖,底面面均呈呈平面面,型型刃的的四周周必须须保持持0.02毫米米以下下的平平行度度,采采用多多个型型刃时时,需需要有有装配配精度度。12.3.4与与真真空成成型比比较引伸比比等于塑塑件的的侧面面积与与毛坯坯面积积之比比。表表示如如下:Δ=2πR2/πR2=2如图12——28a所示,选择择阳模模成型型时,塑件件不能能同时时修剪剪,塑塑件的的底部部厚。。如图图12——29b所示示,选选用用阴阴模模成成型型时时,型型刃刃发发生生作作用用,到到达达同同时时修修剪剪的的目目的的,塑塑件件的的底底部部薄薄。。塑件件壁壁厚厚的的不不均均匀匀性性是是随随着着其其深深度度的的增增加加而而变变得得严严重重的的。。12.3.4与与真真空空成成型型比比较较塑件件的的刚刚度度和和强强度度取取决决于于其其最最小小值值。。压缩缩空空气气成成型型时时,塑塑件件的的壁壁越越厚厚,塑塑料料板板就就要要越越厚厚,成成型型的的压压力力差差也也就就越越大大,即即压压缩缩空空气气的的压压力力越越大大。。一般般塑塑件件板板厚厚度度不不得得越越过过8毫毫米米,大大多多数数情情况况下下把把板板的的厚厚度度限限制制在在1~5毫毫米米的的范范围围内内。。现列列表表加加以以比比较较压压缩缩空空气气成成型型与与真真空空成成型型:压缩空气成型真空成型成型原理用压缩空气把板压入阴阳模上成型把板和行腔之间抽成真空,使板吸附在型腔上

成型压力用压缩空气把板在型腔上,一般压力为3~8公斤/厘米用大气压把塑料板压在型腔上成型速度快比压缩空气成型慢成型周期短,比真空成型快3倍以上长加热方法用加热板直接加热辐射加热加热时间短长切边塑件在模具上切边塑件取出后在别的装置上切边塑件质量尺寸精度好,细小部的再现性好,光泽,透明性好各方面质量都比压缩空气成型差模具复杂,阳模成型不易装切边装置阴阳模成型均无问题装置价格高低12.3.4与与真真空空成成型型比比较较思考考题题１、、真真空空成成型型模模具具的的成成型型过过程程及及原原理理？？（答案案）２、、真真空空成成型型模模具具的的成成型型特特点点？？（（答案案）１、、真真空空成成型型模模具具的的成成型型过过程程及及原原理理？①、、将将塑塑料料板板材材夹夹持持固固定定在在真真空空成成型型模模板板上上；；②、、将将塑塑料料成成板板材材加加热热到