第十一章熱成型【高等教學(xué)】

1、第十一章熱成型,1,高級(jí)教育,概 述 熱成型方法分類 熱成型設(shè)備及模具 熱成型的工藝控制 熱成型材料及工藝選擇,主 要 內(nèi) 容,2,高級(jí)教育,第一節(jié) 概述,熱成型是一種以熱塑性塑料板材和片材為成型對(duì)象的二次成型技術(shù)，其法一般是先將板材裁切成一定形狀和尺寸的坯件，再將坯件在一定溫度下加熱到彈塑性狀態(tài)，然后施加壓力使坯件彎曲與延伸，在達(dá)到預(yù)定的型樣后使其冷卻定型，經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)男拚?，即成為制品?熱成型過(guò)程中對(duì)坯件施加的壓力，在大多數(shù)情況下是靠真空和引進(jìn)壓縮空氣在坯件兩面形成氣壓差，有時(shí)也借助于機(jī)械壓力或液壓力,3,高級(jí)教育,4,高級(jí)教育,一、熱成型的工藝特點(diǎn),適應(yīng)性強(qiáng) 制件應(yīng)用范圍廣 生產(chǎn)設(shè)備投資少

2、 生產(chǎn)效率較高,5,高級(jí)教育,二、工藝局限性,1、熱成型只能生產(chǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的半殼型制品，而且制品壁厚應(yīng)比較均勻（一般倒角處稍?。?，不能制得壁厚相差懸殊的塑料制品。 2、熱成型制品深度受到一定限制。一般情況下容器的深度直徑比（H/D）不超過(guò)1。 3、制件的成型精度較差，相對(duì)誤差一般在1%以上。 4、熱成型所用的原料需預(yù)成型為片材或板材，成本較高，制品后加工較多，材料利用率較低,6,高級(jí)教育,三、熱成型材料,目前熱成型工藝所用的片材或板材種類主要是聚苯乙烯及其改性品種、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯、聚乙烯、聚碳酸酯以及聚對(duì)苯二甲酸二乙酯等。作為原料的片材或板材用擠出、壓延或澆鑄方法制造,7,高

3、級(jí)教育,四、熱成型制品實(shí)例,8,高級(jí)教育,9,高級(jí)教育,10,高級(jí)教育,五、熱成型設(shè)備,最早的熱成型機(jī),11,高級(jí)教育,熱成型設(shè)備,12,高級(jí)教育,吸塑熱成型高速全自動(dòng)真空包裝機(jī)型號(hào)ZXBZ 中國(guó)廣東(港惠)振興塑膠機(jī)械有限公司,13,高級(jí)教育,SE-600450型塑料氣壓熱成型機(jī),系根據(jù)Q/NK02.01-93塑料氣壓熱成型機(jī)標(biāo)準(zhǔn)而設(shè)計(jì)制造的。用于各種熱塑料片材的熱成型加工，特別適用于新穎環(huán)保材料BOPS片材的熱成型，廣泛用于食品、醫(yī)藥、器皿、工藝美術(shù)、五金電器等的襯墊、內(nèi)外包裝和日用裝飾及其他日用塑料制品的生產(chǎn),14,高級(jí)教育,本機(jī)主要用于連續(xù)高效生產(chǎn)一次性塑料餐飲具，既可用塑料硬片成型也

4、可用塑料降解片材成型，制品有冷飲杯，酸奶杯杯，冰淇淋杯、快餐盒，豆腐盒，方便面碗等，同時(shí)也可以生產(chǎn)醫(yī)藥、輕工、紡織、旅游、玩具等行業(yè)有關(guān)塑料包裝制品,15,高級(jí)教育,第二節(jié) 熱成型方法分類,一、簡(jiǎn)單成型方法,1、真空成型,依靠真空力使片材拉伸變形。真空力容易實(shí)現(xiàn)、掌握與控制，因此簡(jiǎn)單真空成型是出現(xiàn)最早，也是目前應(yīng)用最廣的一種熱成型方法。常用的真空成型方法主要有自由真空成型，空腔成型和覆蓋成型三種,16,高級(jí)教育,1）自由真空成型（free forming,圖11-1 自由真空成型,圖11-2 自由真空成型時(shí)壁厚變薄的現(xiàn)象,17,高級(jí)教育,特點(diǎn),制件表面光潔度高 適合于透明制品 制品外形簡(jiǎn)單 拉

5、伸比（H/D）小（75,18,高級(jí)教育,2)空腔成型（cavity forming,圖11-3 空腔成型,特點(diǎn),制品與模腔貼合的 一面質(zhì)量高。 模腔側(cè)面與底面交界處最薄。 制品深度小,19,高級(jí)教育,3)覆蓋成型（drape forming,與模腔貼合面質(zhì)量高 陽(yáng)模側(cè)面與底面交界 處最薄,圖11-4 覆蓋成型,20,高級(jí)教育,2、氣壓成型,氣壓成型采用壓縮空氣作為成型動(dòng)力，空氣壓縮泵提供的壓力可以達(dá)到0.7Mpa以上，真空在片材兩側(cè)所能形成的壓力一般僅0.010.03Mpa 優(yōu)點(diǎn)：成型精度高，制件表面質(zhì)量近似于注塑制品；成型速度快。 缺點(diǎn)：由于壓力較高容易制件的發(fā)泡及夾層結(jié)構(gòu)；機(jī)械及模具耐壓要

6、求高；冷的壓縮空氣會(huì)造成制件表面提前硬化,21,高級(jí)教育,適用制品類型,成型制件較高（模具深度較大） 制件表面具有精細(xì)花紋或帶加強(qiáng)筋 制件負(fù)隅部分為銳角 制件的拉伸強(qiáng)度較大（如雙向拉伸聚苯乙 烯，有機(jī)玻璃，聚碳酸酯等） 制件生產(chǎn)批量大（效率高,22,高級(jí)教育,1)氣壓模具成型,23,高級(jí)教育,2）無(wú)模氣壓成型,24,高級(jí)教育,3、真空-氣壓復(fù)合成型,真空和氣壓成型從本質(zhì)上看都是利用氣壓差進(jìn)行的成型方法。在實(shí)際應(yīng)用中往往兩種方法同時(shí)使用，比較簡(jiǎn)單而普通的有受限片材壓力成型（trapped sheetpressure forming）和雙片熱成型（twinsheet forming,25,高級(jí)教育

7、,1） 受限片材壓力成型,特點(diǎn),成型速度最快。 加熱效率高，成型過(guò)程能量損失小。 適合于復(fù)雜，薄壁 及取向度高的制品,圖11-5 受限片材壓力成型,26,高級(jí)教育,2）雙片熱成型,兩片材在半合模的框架上夾緊、加熱吹針插入兩片材之間送氣打開(kāi)兩半合模的抽氣門進(jìn)行抽氣，使片材貼合于兩半合模內(nèi) 特點(diǎn)：成型快、壁厚均勻、可以制作雙色和厚度不同的制品,抽氣門,27,高級(jí)教育,4、機(jī)械加壓成型,機(jī)械加壓成型（mechanicalthermoforming）是依靠機(jī)械壓力使預(yù)熱片材彎曲和延伸,1)單模成型,機(jī)械加壓制弧形板,帶狀加熱器加熱有機(jī)玻璃,28,高級(jí)教育,旋轉(zhuǎn)體單陽(yáng)模制作方法,弧形板單陰模成型,29,

8、高級(jí)教育,旋轉(zhuǎn)體單陽(yáng)模制作方法（,圖11-7 旋轉(zhuǎn)體單陽(yáng)模制作法（,30,高級(jí)教育,2）對(duì)模成型,31,高級(jí)教育,對(duì)模成型特點(diǎn),對(duì)模成型中的壓力是機(jī)械壓力，可大于壓縮氣體和真空力，因此，對(duì)模成型制件可以較復(fù)雜，而且其表面還可成型出較精細(xì)的刻字或刻花等圖案。此外，對(duì)模成型制件還具有復(fù)制性和尺寸準(zhǔn)確性好等優(yōu)點(diǎn),32,高級(jí)教育,二、有預(yù)拉伸成型法,簡(jiǎn)單熱成型方法有兩個(gè)突出的缺點(diǎn)：一是片材的拉伸強(qiáng)度不能太大，因而不適合深腔制品的生產(chǎn)；二是所得制品的壁厚均一性差，制品中常存在強(qiáng)度上的薄弱區(qū)。采用先將預(yù)熱片材進(jìn)行預(yù)拉伸再真空或氣壓成型的方法，就能夠較好地克服以上缺點(diǎn)，從而方便地制得壁厚較均勻的深腔熱成型制

9、品。根據(jù)預(yù)拉伸作用方式一般可分為柱塞預(yù)拉伸成型、氣脹預(yù)拉伸成型和真空預(yù)拉伸成型三種,33,高級(jí)教育,1.柱塞預(yù)拉伸氣壓成型,34,高級(jí)教育,2.柱塞輔助真空成型,35,高級(jí)教育,3.氣脹預(yù)拉伸真空成型,36,高級(jí)教育,4.氣脹覆蓋成型,陽(yáng)模成型中最精密 的一種 壁厚均勻,37,高級(jí)教育,5.反向柱塞拉伸輔助成型特點(diǎn),空腔成型方法中最精密的一種 壁厚均勻 可精確控制制品任何斷面厚度,38,高級(jí)教育,6.真空預(yù)拉伸反向回吸,39,高級(jí)教育,三、特殊熱成型,實(shí)際生產(chǎn)中，除了采用以上兩大類基本熱成型方法外，還發(fā)展出以下幾大類較特殊的熱成型方法。如滑動(dòng)成型（slipforming）、彈性隔膜成型、原體成

10、型、固相壓力成型（solid-phase pressureforming）、擠出熱成型以及其它熱成型,40,高級(jí)教育,1、滑動(dòng)成型（slip-forming,型坯可在成型過(guò)程中滑動(dòng) 適合于厚壁，大深度制品,41,高級(jí)教育,2、彈性隔膜成型（a,隔膜成型是一種復(fù)合材料成型方法，即將預(yù)浸的復(fù)合材料層壓后放置于模具上，通過(guò)一種特制隔膜的輔助作用經(jīng)過(guò)抽真空和加熱等方法，將層壓件壓向模具，形成所需形狀,42,高級(jí)教育,彈性隔膜成型（b）彈性隔膜液壓成型,可以有效地緩沖并均勻分 散傳遞成型力（尤其是液壓成型）。 允許使用更大的成型動(dòng)力適合于厚壁制品。 由于橡膠耐熱性差，易老化而失去彈性，一般隔膜能保持50

11、個(gè)成型周期。 液壓成型的缺點(diǎn)在于需防液體滲漏，而且必須定期更換橡膠隔膜,43,高級(jí)教育,3、原體成型,原體成型法廣泛應(yīng)用于制品的粘體包裝，而包緊制品的本身就起到了模具的作用,44,高級(jí)教育,原體成型（b）載體成型,45,高級(jí)教育,原體成型（c）熱收縮膜包裝成型,生產(chǎn)熱收縮膜時(shí)，用一定的工藝流程在薄膜內(nèi)形成很大的殘余應(yīng)力，在室溫下使之處于凝滯狀態(tài)；當(dāng)加熱到高彈態(tài)時(shí)，這些殘余應(yīng)力將導(dǎo)致薄膜劇烈的收縮。其具體過(guò)程是將包裝品用熱收縮薄膜包起來(lái)，再置入熱成型箱內(nèi)加熱后，薄膜開(kāi)始收縮便緊包住包裝品,46,高級(jí)教育,4、固相壓力成型（solid-phasepressure forming,在這種熱成型法中，

12、熱塑性片材不加熱至片材軟化達(dá)到幾乎流動(dòng)而呈可成型狀態(tài)的正常程度。塑料片材仍保持其呈固態(tài)的程度。 主要應(yīng)用于熔體強(qiáng)度較低、加熱軟化點(diǎn)與熔點(diǎn)接近的塑料如聚丙烯。 缺點(diǎn)在于成型后殘余應(yīng)力較大,47,高級(jí)教育,PP適合于采用固相壓力成型（SPPF）原因,聚丙烯結(jié)晶度較高，而其加熱軟化點(diǎn)與結(jié)晶相的熔點(diǎn)又很接近。若高于熔點(diǎn)進(jìn)行熔相熱成型（165-175），熔相片材由于熔體強(qiáng)度較低，不能保持片材平直，因此聚丙烯熔相熱成型較為困難。但由于聚丙烯具有獨(dú)特的可拉伸性能，在晶體熔點(diǎn)以下，聚丙烯可以順利地成型而無(wú)撕裂或破碎現(xiàn)象，很適合于采用固相壓力成型,48,高級(jí)教育,5、擠出-熱成型,1）直接使用樹脂，簡(jiǎn)化了貯存和

13、備料，并大大節(jié)約了材料成本。 （2）邊角料少。絕大多數(shù)容器熱成型要產(chǎn)生40%-50%的廢邊角料，復(fù)合工藝可直接把廢邊角料粉碎后摻混加入擠出機(jī)重新使用。 （3）擠出片材未完全冷卻即趁熱成型，降低了能耗。 （4）減少了塑料受熱次數(shù)，有利于保持材料性能。 （5）擠出片材未冷卻到完全結(jié)晶就進(jìn)入熱成型工序，可提高熱成型制品的質(zhì)量，壁厚比較均勻。 （6）擠出機(jī)的調(diào)整立刻可以從成型制品上得到反映，可很快達(dá)到最佳操作條件。 （7）不存在更換片卷的停機(jī)等候，熱成型機(jī)利用效率較高。占地少，節(jié)省勞動(dòng)力,49,高級(jí)教育,圖11-8 擠出-真空成型,50,高級(jí)教育,6、其它熱成型,彎曲 卷筒 卷邊和翻邊 擴(kuò)口 成波 熱

14、收縮管 異型管件的成型,51,高級(jí)教育,1）板材的彎曲,大批量生產(chǎn)幾何尺寸嚴(yán)格的制品常采用陰模-陽(yáng)模彎曲成型方法。 陽(yáng)模預(yù)熱后加熱型坯，逐漸下壓彎曲型坯。 類似于模壓成型,52,高級(jí)教育,1-型坯 2-陽(yáng)模 3-模板,53,高級(jí)教育,54,高級(jí)教育,55,高級(jí)教育,2）管材的彎曲,在管內(nèi)灌入黃砂，兩端封閉后放入烘箱中，加熱至塑料管軟化，取出，放在弧面形木上彎曲，冷后倒出黃砂即得彎曲管。也可將外徑稍小于塑料管內(nèi)徑的金屬軟管放進(jìn)待彎曲的塑料管內(nèi)以代替黃砂，加熱與彎管操作基本相同，經(jīng)冷卻定型后，抽出金屬軟管即可,56,高級(jí)教育,3）異型材的彎曲,將異型材插入金屬軟管或組合式套環(huán)內(nèi)，放入油浴中均勻加熱

15、使型材軟化，再把金屬軟管或組合式套環(huán)嵌入弧形?？蛑欣鋮s定型后，將異型材抽出即可。 現(xiàn)在比較流行的塑鋼門窗上部的弧形框通常就是采用擠出硬質(zhì)PVC異型材而后彎曲成型的,57,高級(jí)教育,4）卷筒,58,高級(jí)教育,5）成波,59,高級(jí)教育,60,高級(jí)教育,6）環(huán)狀波紋管,61,高級(jí)教育,7）螺旋波紋管,螺旋波紋管是用將薄壁直管在一特殊的熱模中，以一定的旋轉(zhuǎn)速度通過(guò)而制得,62,高級(jí)教育,8）熱收縮管,將管坯置于特殊的加熱裝置中，加熱到一定的溫度并恒定一段時(shí)間后，用一定壓力的氣體（氮?dú)饣驂嚎s空氣）進(jìn)行吹脹，并在保持壓力的情況下，迅速冷卻定型，即得熱收縮管。 熱收縮管在加熱狀態(tài)下發(fā)生收縮，從而緊貼在管材或

16、棒材外壁起到保護(hù)作用。 應(yīng)用于電線連接、焊點(diǎn)的絕緣保護(hù)、電線的末端處理、電阻、電容的絕緣保護(hù)、電線的標(biāo)志和結(jié)束、金屬管、棒的防銹防蝕、天線保護(hù)等,63,高級(jí)教育,9）冷成型,用熱塑性塑料板材在玻璃態(tài)和結(jié)晶狀態(tài)拉伸成型容器類制品，在工業(yè)上稱冷成型。該辦法是借助于金屬加工中板材冷沖壓法發(fā)展起來(lái)的新方法，其主要特點(diǎn)是型坯在低于玻璃化溫度（非結(jié)晶型塑料）或低于熔融溫度（結(jié)晶型塑料）下成型。型坯在室溫下或加熱到2040，低于玻璃化溫度或熔融溫度，將其周邊固定在夾緊裝置上，用陽(yáng)模施以成型壓力，進(jìn)行成型。減少或完全取消了型坯的加熱工序，也沒(méi)有冷卻階段。用冷成型法制得的產(chǎn)品厚度精度和壁厚均勻性都優(yōu)于熱成型法,

17、64,高級(jí)教育,冷成型與熱成型相比，成型溫度低，能耗小，工藝過(guò)程簡(jiǎn)單，但成型制品內(nèi)應(yīng)力較大,65,高級(jí)教育,第三節(jié) 熱成型設(shè)備及模具,一、成型機(jī)種類及其結(jié)構(gòu),1、成型機(jī)分類概述,大部分熱成型作業(yè)都要在成型機(jī)上進(jìn)行，成型機(jī)的種類很多。目前，全世界有50多個(gè)國(guó)家的廠商生產(chǎn)各種規(guī)格型號(hào)的熱成型機(jī)，通常以?shī)A緊裝置的最大尺寸和最大成型深度作為熱成型機(jī)的主參數(shù),66,高級(jí)教育,2、成型機(jī)種類及結(jié)構(gòu),1）單片供料熱成型機(jī) （2）片卷供料熱成型機(jī) （3）連接在生產(chǎn)線中的專用熱成型機(jī),67,高級(jí)教育,1）單片供料熱成型機(jī),適于不易成卷的厚片及板材的熱成型，特別是大型制件的生產(chǎn)。 1）單工位熱成型機(jī) 片材進(jìn)入成型

18、機(jī)之后，在同一位置先后進(jìn)行加熱、成型、冷卻，取件等操作，所以，所設(shè)置的加熱裝置、模具臺(tái)、柱塞、冷卻裝置等，均以片材夾持框?yàn)橹行摹?2) 多工位熱成型機(jī) 工位熱成型機(jī)，主要是雙工位和三工位，以三工位熱成型機(jī)為例：第一工位是取件和片材夾持，第二工位加熱，第三工位成型，周而復(fù)始,68,高級(jí)教育,單工位熱成型機(jī),69,高級(jí)教育,雙工位熱成型機(jī),70,高級(jí)教育,旋轉(zhuǎn)式四工位熱成型機(jī),旋轉(zhuǎn)式三工位熱成型機(jī),71,高級(jí)教育,2）片卷供料熱成型機(jī),72,高級(jí)教育,3）連接在生產(chǎn)線中的專用熱成型機(jī),73,高級(jí)教育,74,高級(jí)教育,二、輔助設(shè)備,加熱設(shè)備 夾緊設(shè)備 成型動(dòng)力系統(tǒng) 冷卻裝置 控制系統(tǒng),75,高級(jí)教育

19、,1、加熱設(shè)備,熱塑性塑料片材和薄膜的熱成型過(guò)程，主要工序之一就是型坯加熱。電加熱的持續(xù)時(shí)間和質(zhì)量取決于加熱器的結(jié)構(gòu)，輻射表面的溫度傳熱的熱慣性，型坯與加熱器間的距離，輻射能吸收系數(shù)，加熱器表面的特性以及材料的熱物理性能。常用的加熱器有電加熱器、晶體輻射器和紅外線加熱器,76,高級(jí)教育,2、夾緊設(shè)備,塑料型坯成型時(shí)，型坯被固定在夾緊裝置上。在熱成型的通用型和復(fù)合型的熱成型機(jī)上多采用便于固定各種尺寸片材的夾緊裝置。有的是整個(gè)熱成型機(jī)配一套夾緊框架。 對(duì)成型滑移性較大的型坯，要求夾緊力能在比較寬的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，為此，采用兩個(gè)包膠輥，用彈簧相互壓緊，并配有壓力調(diào)節(jié)裝置,77,高級(jí)教育,3、成型動(dòng)力系統(tǒng)

20、,熱成型動(dòng)力多采用真空或氣壓，或者二者同時(shí)兼用。真空系統(tǒng)由真空泵、儲(chǔ)氣罐、閥門、管路以及真空表等組成，氣動(dòng)系統(tǒng)可由成型機(jī)自身帶有壓縮機(jī)和儲(chǔ)氣罐和由車間主管路集中供給。成型機(jī)需要壓力為0.40.5MPa的壓縮空氣，各種熱成型機(jī)廣泛采用活塞式空氣壓縮機(jī),78,高級(jí)教育,4、冷卻裝置,為了提高生產(chǎn)效率，熱成型制品脫模前常需進(jìn)行冷卻。理想的情況是制件與模具接觸的內(nèi)表面和外表面都冷卻，而且最好采用內(nèi)裝冷卻盤管的模具。對(duì)于非金屬模具，如木材、石膏、玻璃纖維增強(qiáng)塑料、環(huán)氧樹脂等模具，因無(wú)法用水冷，可改用風(fēng)冷，并可另加水霧來(lái)冷卻熱成型制件的外表面。 生產(chǎn)中若采用自然冷卻可以獲得退火制件，有利于提高制件的耐沖擊

21、性。用水冷卻雖然生產(chǎn)效率高，但制件內(nèi)應(yīng)力較大,79,高級(jí)教育,5、控制系統(tǒng),控制系統(tǒng)一般包括對(duì)擠出、熱成型、整飾等過(guò)程中的各個(gè)參數(shù)和動(dòng)作進(jìn)行控制?？刂品绞接惺謩?dòng)、電氣-機(jī)械自動(dòng)控制、電腦控制等,80,高級(jí)教育,三、模具,熱成型模具是決定熱成型制件形狀和尺寸的最直接的成型設(shè)備。 約有95的制件熱成型需用模具。 按結(jié)構(gòu)特征分，熱成型模具有三種基本形式，即陰模、陽(yáng)模和對(duì)模。 在熱成型中，模具是影響產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率和成本的關(guān)鍵,81,高級(jí)教育,1、設(shè)計(jì)真空成型模具注意點(diǎn),1) 牽伸比應(yīng)控制在一個(gè)極限范圍內(nèi)。 (2) 為避免產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，模具的轉(zhuǎn)角處應(yīng)有充分的圓弧過(guò)渡。其曲率半徑不能太小，最小不應(yīng)小于片

22、材的厚度。 (3) 制件在拔模方向應(yīng)有一定的斜度，以利于制件脫模，陰模的脫模角可為0.51，陽(yáng)模為23 (4) 在制件較薄部位，最好設(shè)計(jì)加強(qiáng)筋，以增加剛性 (5) 熱成型模具上通常都開(kāi)有氣孔作為排出氣體的通道,82,高級(jí)教育,2、模具基本參數(shù)的確定,表11-1,83,高級(jí)教育,第四節(jié) 熱成型的工藝控制,一、加熱,片材的加熱是關(guān)系到成型能否順利進(jìn)行的關(guān)鍵工序，首先要了解所加熱塑料的加熱功率密度及其它物理性質(zhì)。 其次，要選取合適的加熱方式。盡量減少片材加熱的時(shí)間和提高片材加熱后溫度的均勻性。加熱厚片材時(shí)，最好采用雙面加熱、預(yù)熱或用高頻加熱 對(duì)于吸濕性較強(qiáng)的，或?qū)λ菹拗戚^嚴(yán)格的塑料，加熱前應(yīng)該干燥

23、,84,高級(jí)教育,二、成型,1、成型溫度,一般用直接觀察的辦法可大致確定成型溫度范圍和最低成型溫度，以保證在最大拉伸區(qū)域內(nèi)不發(fā)白或不出現(xiàn)明顯缺陷為準(zhǔn)，而最高成型溫度則以片材不發(fā)生降解和不會(huì)在夾持架上出現(xiàn)過(guò)分下垂的為宜。 可以通過(guò)改變加熱距離和時(shí)間來(lái)調(diào)節(jié)成型溫度。為了獲得最短的成型周期，通常成型溫度都偏于下限值,85,高級(jí)教育,2、牽伸比,牽伸比為成型最大深度與寬度之比，一般表示為H/L(或D)，H為深度，L為寬度，D為直徑。 牽伸比不宜過(guò)大，實(shí)際生產(chǎn)中選用牽伸比時(shí)以不超過(guò)1/3為宜。 為了增大牽伸比(深拉)，確保制品斷面厚度的均勻性，可采用預(yù)拉伸的辦法,86,高級(jí)教育,3、成型速度,成型速度即

24、是指片材的牽伸速率，提高成型速度可以縮短成型周期，對(duì)提高生產(chǎn)率是有利的。 成型速度過(guò)大會(huì)因?yàn)榱鲃?dòng)不足而使產(chǎn)品在偏凹(或凸)的位置出現(xiàn)厚度過(guò)薄的現(xiàn)象，甚至被拉穿而成為廢品。但過(guò)小的速率又會(huì)因片材的先行冷卻而出現(xiàn)裂紋。 成型溫度較低時(shí)，應(yīng)選擇較大的成型速度 薄型片材的牽伸一般都應(yīng)快于厚型的,87,高級(jí)教育,4、模具溫度,模溫高時(shí)，制品表面光澤度高，輪廓清晰，但成型周期延長(zhǎng)。 適當(dāng)?shù)哪剡€可減小制品的內(nèi)應(yīng)力，減少制品拉伸皺痕,88,高級(jí)教育,三、冷卻脫模,冷卻分內(nèi)冷和外冷兩種，它們既可單獨(dú)使用也可組合使用，這應(yīng)根據(jù)制品的需要而定。通常大多采用外冷卻。 必須將成型制品冷卻到變形溫度以下才能脫模。 脫模

25、劑的常用品種有硬脂酸鋅，二硫化鉬和有機(jī)硅油的甲苯溶液等,89,高級(jí)教育,第五節(jié) 熱成型材料及工藝選擇,一、材料選擇,1、材料種類,從廣義上講，所有熱塑性塑料都適合于熱成型加工。但實(shí)際上判斷一種材料是否適用于熱成型加工還需從材料的熱性能，機(jī)械性能和聚集態(tài)結(jié)構(gòu)等方面具體考慮。 熱成型加工過(guò)程中需考慮的材料的熱性能方面較多,90,高級(jí)教育,熱性能,熱變形溫度 熱態(tài)力學(xué)強(qiáng)度 軟化溫度范圍 比熱 導(dǎo)熱系數(shù) 熱膨脹系數(shù) 熔融熱 熱擴(kuò)散系數(shù) 熱穩(wěn)定性,91,高級(jí)教育,1）熱變形溫度,理論上成型過(guò)程中材料內(nèi)部溫度上限不能高于材料本身的無(wú)負(fù)荷熱變形溫度，否則成型過(guò)程中制件自身重力就會(huì)破壞制件。對(duì)于大型制件一般可

26、采用1.82Mpa下材料的熱變形溫度作為加工時(shí)的溫度，而對(duì)于小型制件則一般按0.46Mpa負(fù)荷下的材料的熱變形溫度作為熱成型上限溫度。實(shí)際成型中由于塑料片材的表面溫度高于內(nèi)部溫度,因此工藝控制溫度往往比材料的熱變形溫度高得多,92,高級(jí)教育,2）熱態(tài)力學(xué)強(qiáng)度,材料還需具有較高的熱態(tài)力學(xué)強(qiáng)度，否則熱態(tài)下一經(jīng)牽伸就會(huì)厚薄嚴(yán)重不均，這就要求用于熱成型的熱塑性塑料分子量不宜過(guò)低。另外可通過(guò)在分子鏈中引入強(qiáng)極性基團(tuán)或交聯(lián)結(jié)構(gòu)限制分子鏈的相互滑移，提高材料的熱成型加工性能,93,高級(jí)教育,3）軟化溫度范圍,熱成型過(guò)程中材料的溫度下降很快，需要材料在較寬的溫度范圍都能保持適當(dāng)?shù)娜犴g性，可塑性和彈性，才能保證

27、最終制品邊角部分的完整性。軟化溫度范圍寬有利于成型控制,4）比熱,材料加熱量、加熱功率及加熱時(shí)間的計(jì)算依據(jù),94,高級(jí)教育,5）導(dǎo)熱系數(shù),塑料的導(dǎo)熱系數(shù)都比較低，厚壁制品熱成型過(guò)程的預(yù)熱階段可能會(huì)出現(xiàn)表面已熔化，起泡甚至分解，而內(nèi)部尚未軟化的現(xiàn)象，因此在選材上應(yīng)考慮采用導(dǎo)熱系數(shù)較大的塑料品種，工藝上也應(yīng)考慮采用雙面加熱或遠(yuǎn)紅外線加熱等加熱方式,95,高級(jí)教育,6）熱膨脹系數(shù),實(shí)際生產(chǎn)中，加熱階段塑料的熱膨脹可以不予考慮，但冷卻階段的尺寸收縮卻不能忽略。在制品含有金屬嵌件或需要將塑料制品嵌入金屬容器中時(shí)，都應(yīng)考慮到塑料的收縮率遠(yuǎn)大于金屬,96,高級(jí)教育,7）熱擴(kuò)散系數(shù),熱擴(kuò)散系數(shù)是用來(lái)計(jì)算熱成型過(guò)程冷卻時(shí)間的，因?yàn)闊崞牡睦鋮s所需時(shí)間正比于材料厚度，反比于熱擴(kuò)散系數(shù)。熱擴(kuò)散系數(shù)可用以下方式表述： 熱擴(kuò)散系數(shù)= 導(dǎo)熱系數(shù)/(密度X比熱,97,高級(jí)教育,8）熱穩(wěn)定性,熱成型同擠出、注塑等成型工藝相比，加工溫度低很多，一般可以不考慮材料的熱穩(wěn)定性問(wèn)題，但在熱穩(wěn)定性較差的PVC等材料制作厚壁制品時(shí)，也需注意避免片材表面過(guò)熱分解,98,高級(jí)教育,9）其他因素,對(duì)于吸濕性較強(qiáng)的或?qū)λ窒拗埔筝^嚴(yán)的塑料如ABS，聚酰胺和聚碳酸酯等，在加熱前應(yīng)該干燥，否則會(huì)出現(xiàn)