塑料成型模具設計 第十三章 熱成型

第十一章塑料的熱成型第一節(jié)熱成型的基本方法第二節(jié)熱成型的設備第三節(jié)模具及工藝因素分析,13.1概述熱成型的基本方法1.熱成型:是將熱塑性塑料片狀管狀材料加熱至軟化，在氣體，壓力，液體壓力或機械壓力下，采用適當?shù)哪＞呋驃A具而使其成為制品的一種方法。2.特點1)適應性強；可以成型特大，特小，特厚或特薄的制品。2)應用范圍廣；日常生活中器皿，食品和藥品包裝，汽車部件等。3)設備投資少；熱成型壓力不高，對設備要求不高。4)模具制造方便；壓力低，除金屬外，木材，塑料，石膏等熱成型在近十年才有較大的發(fā)展。,3.成型基本過程1）先將裁誠一定尺寸和固定形樣的片材夾在框架上；2）加熱到熱高彈態(tài)；3）成型憑借施加壓力使其貼近模具的形面，從而得到要求的形狀。4）冷卻5）脫模壓縮空氣吹出大多數(shù)熱塑性塑料片材都可作為熱成型所用的原料如：PS,PMMA,PVC,ABS,PE,PP,PA,PC,PE等。主要介紹熱成型的基本方法，設備，模具以及工藝因素分析,一、熱成型的基本方法1.差壓成型(真空成型）在氣體差壓的作用下，是一加熱至軟化的胚料（片或管）緊貼模具，冷卻后得到制品。由于差壓形成的方法不同，差壓成型可分為真空成型（從模具底部抽空）和加壓成型（從片裁頂部通入壓縮空氣）特點：1)與模具面貼合的一面，結構上比較鮮明和精細，而且光潔度較高。2）胚料與模面貼和得越晚的部位，其后度越小，如圖13-1，13-2，是熱成型方法中最簡單的一種，模具都是單個陰模。也可完全不用模具，如圖13-3，13-4。,2.覆蓋成型是差壓成型的一種特點：1）胚覆蓋后有一個拉伸的過程，制品厚度均勻性好。2）壁厚最大部位在頂部，最薄的部位在測和底面交界線。3）牽伸，冷卻條紋貼和時間先后造成的。3柱塞助壓成型如圖13-6，13-7也是差壓成型的一種1）柱塞助壓真空成型2）柱塞助壓加壓成型3）氣脹助壓真空成型特點：能精確控制制品斷面厚度，片材能夠均勻牽伸，制品的壁厚小，且重復性好，制品的力學性能由方向性。,4回吸成型也是差壓成型的一種1）真空回吸成型如圖13-9片材夾持真空系（底部）到預定深度將模具從上部向已經彎曲的片材中伸進(至沿邊模具沿完全將片材封死)打開底部（抽空氣）氣門頂模具部抽氣片材回吸在模具上貼合冷卻脫模和修整2）氣脹真空成型如圖13-10靠壓縮空氣（從底吹入）上凸泡狀物模具壓入壓箱內（一定壓強）片材包?。＞叻磯毫Γ┓馑来蜷_底模具部抽氣孔抽氣回吸而貼合成型冷卻脫模修整制品3）推氣真空成型如圖13-11,5模壓成型單陽模法、單陰模法、對模成型多和模壓成型使用也所有熱塑性塑料6雙片成型這是成型中空制品的一種方法如圖13-13兩塊已加熱到足夠溫度塑料片材，放在半合模具?？蛏蠆A緊吹針插入兩片材之間，吹入壓縮空氣，同時兩半合模抽氣抽空貼合在兩半合模內腔，經脫模修模得到制品。7其他成型板材的彎曲，法蘭的彎制，管材的彎制等，此外，有板材卷成筒，容器的口部或底部的卷邊和管材的擴口等，都屬于熱成型的范疇。,第二節(jié)熱成型的設備熱成型的基本工序：片材夾持、加熱、成型、冷卻、脫模供料方式：1、分抵進料，三段輪轉機.m.m，大制件，厚型片材原料2、連續(xù)進料，如圖薄壁小型制品，杯盤，大批量多段，每段一個工序一、加熱器常見的加熱方法有：熱輻射加熱、氣體傳導加熱、固體傳導加熱、組合加熱法、高頻電加熱法幾種，其中熱輻射法是加工中常見的，如遠紅外加熱器和電加熱器，加熱器的功率約為總功率的。,1、電加熱器：通道式管狀板材加熱器，其工作溫度可達度，條帶式芯棒式加熱器的單位功率最大可達cmcm（度）2、遠紅外加熱器特點：）加熱速度快）遠紅外線具有光的一切性質）具有穿透能力，內部和外部同時加熱）通過發(fā)射元件的選擇和組合，對形狀復雜、體積龐大、死角多立體加熱）設備費用底（與高頻加熱和微波加熱相比）對人體傷害小，）向周圍環(huán)境散射的能量多,要求：）遠紅外線的波長與塑料材料的吸收帶相配合）提高加熱器的表面輸出功率）加熱器和片材之間要有適當距離：高溫薄板材低溫厚板材（d=10-30cm）加熱器要設置反耐板反耐罩等以集中能量）對厚度大于的片材要雙面加熱）加熱器的加熱面要略大于夾持框的夾持面積大1050mm冷卻：內冷：模具冷卻金屬模具外冷：風冷卻噴水（少用，冷疤）,二夾持設備板坯在成型時板坯被固定在夾持裝置上夾持框架由上下兩個機架組成上機架：由壓縮空操縱均衡壓在下機架上，但壓力可調均勻下機架：壓力：噸框架上有自動補償壓力的裝置壓力均勻要求：夾持要均衡要有可靠的氣密性能實現(xiàn)自動化動作迅速靈活夾持框大多數(shù)呈垂直或水平放置它的設計應考慮便其工作溫度保持低于板坯的玻璃化溫度,三氣動下真空系統(tǒng)真空系統(tǒng)由真空泵貯存罐閥門管路以及真空表組成在真空成型中常采用（）低真空泵此泵在流量為時能在進氣管路中產生a的壓力（）真空貯罐的容量max（成型室容易）（）真空泵的傳動功率一般在氣動系統(tǒng)可由成型機自動帶有壓縮機和貯氣罐成型機需壓力為a的壓縮空氣額定排氣量為m/min四傳動裝置是成型機建立工作壓力和完成主要運動機構成型機中廣泛采用氣動缸和液壓缸以完成各種機構的往復運動片材的牽引速度一般m/s,第三節(jié)模具及工藝因素分析一模具1工作壓力不高時，可采用強度底的材料制造模具。材料的選擇要根據(jù)成型的數(shù)量和質量要求而定，如木制模具合承受500次成型，石膏模具可承受50次，型砂模具和樹脂砂?？沙惺?00次以上。2模具上的通風孔制作也是在澆注型砂前插上表面涂有隔離劑的鋼絲，澆注14小時后抽出鋼絲。3外形簡單的制品用陰模成型。因制品收縮，易取出，若結構復雜，要施加頂出力；對用陽模成型小型拉伸制品時，陽模的高度尤為重要。陽模側圓半徑不應小于板厚的3-5倍。,二工藝因素分析1.加熱占整個成型周期的50%-60%。1）片材厚度均勻（T不均，內應力）不大于4%-8%2）厚的片材采用雙面加熱（大加熱器功率，定管易燒傷）3）溫度上限為不降解，下限為拉伸最