發(fā)泡成型模具

1、發(fā)泡成型模具第1頁，共14頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)35分，星期二泡沫塑料是以樹脂為基礎(chǔ)內(nèi)部含有無數(shù)微小氣孔的塑料，又稱為多孔性塑料。采用不同的樹脂和發(fā)泡方法可制成性能各異的泡沫塑料。它具有質(zhì)輕、防震、防潮、隔熱與吸音等優(yōu)點(diǎn)，在塑料工業(yè)中占有特殊的地位。泡沫塑料的發(fā)泡方法大致有三種：物理發(fā)泡法、化學(xué)發(fā)泡法、機(jī)械發(fā)泡法。三種發(fā)泡方法的共同點(diǎn)是：待發(fā)泡聚合物或復(fù)合物必須處于液態(tài)或粘度在一定范圍內(nèi)的塑性狀態(tài)；泡孔的形成是依靠添加能產(chǎn)生泡沫結(jié)構(gòu)的固體、液體或氣體發(fā)泡劑，或者幾種物質(zhì)混合的發(fā)泡劑。針對(duì)某種聚合物，應(yīng)根據(jù)其性質(zhì)，選擇適宜的發(fā)泡法與發(fā)泡劑，才能制成合格的泡沫塑料。 91 概述第2頁，共

2、14頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)35分，星期二92可發(fā)性聚苯乙烯泡沫塑料的生產(chǎn)過程可發(fā)性聚苯乙烯是由聚苯乙烯與發(fā)泡劑所組成的半透明珠狀物。發(fā)泡劑為正丁烷、戊烷、庚烷、石油醚或二氯二氟甲烷等，最常用的是戊烷與石油醚。市售的可發(fā)性聚苯乙烯，發(fā)泡劑含量約6%，表觀密度680gL，珠粒直徑0.252mm。 應(yīng)用可發(fā)性聚苯乙烯粒料生產(chǎn)泡沫塑件的過程大致如下：1.預(yù)發(fā)泡 預(yù)發(fā)泡是將可發(fā)性聚苯乙烯珠粒加熱，使其中發(fā)泡劑受熱氣化，從而使珠粒體積膨脹，以保證成型后的產(chǎn)品達(dá)到規(guī)定的密度及其均勻性。預(yù)發(fā)泡分間歇法與連續(xù)法兩種，其加熱設(shè)備可使用紅外線燈、水浴或蒸汽加熱器。實(shí)際在生產(chǎn)上大都采用連續(xù)法，其主要設(shè)備為連

3、續(xù)蒸汽預(yù)發(fā)泡機(jī)。真空預(yù)發(fā)泡法優(yōu)點(diǎn)是密度的調(diào)節(jié)與控制簡單易行，節(jié)省原料，縮短或去除陳化時(shí)間，縮短模塑周期，避免發(fā)泡機(jī)內(nèi)結(jié)塊，塑件密度小且較均勻。第3頁，共14頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)35分，星期二2.熟化 預(yù)發(fā)泡后的珠粒需要貯存一段時(shí)間，吸收空氣進(jìn)行熟化，防止成型后的收縮。通常熟化在大型料倉或開口容器中進(jìn)行，熟化溫度一般控制在2226，熟化時(shí)間根據(jù)容量要求、珠粒形狀與空氣條件等而定，一般在室溫下為8lOh。3.成型 常用的成型方法是蒸汽加熱模壓法與擠出法。 （1）蒸汽加熱模壓法 按加熱方式又分為蒸缸發(fā)泡與液壓機(jī)直接通蒸汽發(fā)泡兩種。蒸缸發(fā)泡法適宜生產(chǎn)小型、薄壁與形狀復(fù)雜的塑件，即將預(yù)脹物填

4、滿模具后放入蒸缸中，然后通蒸汽加熱成型。蒸汽壓力與加熱時(shí)間應(yīng)視塑件大小與厚度而定，一般為0.050.10MPa，1050min。模內(nèi)預(yù)脹物受熱軟化，經(jīng)膨脹互相熔接而成整體，冷卻脫模即制得泡沫塑料產(chǎn)品。此法所用模具簡單，但工人勞動(dòng)強(qiáng)度較大，難于實(shí)現(xiàn)機(jī)械與自動(dòng)化生產(chǎn)，如圖圖9-1（a）所示。第4頁，共14頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)35分，星期二 圖9-1 模壓發(fā)泡成型模具1-氣孔 2-上氣室 3-型芯 4-加料管 5-?？?6-下氣室第5頁，共14頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)35分，星期二液壓機(jī)直接通蒸汽發(fā)泡法適宜生產(chǎn)厚度較大的泡沫板材。成型時(shí)常用氣送法將粒料加入液壓機(jī)上的模具中。模具開

5、有若干個(gè)0.1O.4mm的通氣孔(或槽)，當(dāng)模具型腔裝滿預(yù)脹物后，直接通入O.1O.2MPa的蒸汽，并使溫度升至11O左右，此時(shí)模內(nèi)預(yù)脹物膨脹并粘接成整體。關(guān)閉蒸汽，保持一定時(shí)間(12min)，通水冷卻后脫模。此發(fā)泡法的優(yōu)點(diǎn)是塑化時(shí)間短、冷卻定型快、塑件內(nèi)珠粒熔接良好、質(zhì)量穩(wěn)定、生產(chǎn)效率高，能實(shí)現(xiàn)機(jī)械化與自動(dòng)化生產(chǎn),如圖9-1（b）所示。第6頁，共14頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)35分，星期二（2）擠出發(fā)泡成型法擠出發(fā)泡成型法適宜生產(chǎn)片材和薄膜。圖9-2所示為可發(fā)性聚苯乙烯泡沫塑料紙的擠出吹塑過程。圖9-2 可發(fā)性泡沫塑料紙的生產(chǎn)過程1-擠出機(jī) 2-機(jī)頭 3-泡沫塑料紙 4-卷筒第7頁，共

6、14頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)35分，星期二93 可發(fā)性聚苯乙烯泡沫塑料模具1.可發(fā)性聚苯乙烯泡沫塑料典型模具（1）圖9-3所示為成型某防震包裝用發(fā)泡體的模具，用于水平開模式的發(fā)泡成型設(shè)備。 圖9-3 水平開模模具結(jié)構(gòu)1-陰模體 2-進(jìn)料管 3-陰模腔壁 4-螺釘 5，14-蒸汽進(jìn)口 6-陽模體 7，12-壓縮空氣進(jìn)口 8-陽模底板 9-模座 10，11-冷水出口 13-陰模底板第8頁，共14頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)35分，星期二（2）圖9-4所示為板材手動(dòng)蒸箱壓模，一次可成型三塊板材，模套由件5和件8組成，并通過件12連接。 圖9-4 板材手動(dòng)蒸箱壓模1-鉸鏈螺栓2-螺母3-上

7、模板4-隔板5-模套6-下模板7-螺母8-模套組合件9-螺母10-銷11-軸12-長螺栓第9頁，共14頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)35分，星期二（3）圖9-5為包裝盒機(jī)動(dòng)發(fā)泡模，使用臥式泡沫塑料成型機(jī)。 圖9-5 包裝盒機(jī)動(dòng)發(fā)泡模1，4，12，15-螺釘 2-回汽水管 3，5-定模汽室板 6-料塞 7-擋銷 8-動(dòng)模汽室板 9，17-密封環(huán) 10-成型套 11-外套 13，14-型芯 16-料套第10頁，共14頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)35分，星期二2.由于模具原因而使制品出現(xiàn)的缺陷(1)發(fā)泡時(shí)脹模(2)填充不足(3)發(fā)泡不完全(4)脫模時(shí)局部膨脹或變形 (5)脫模時(shí)有冷卻水從型腔中

8、噴出 (6)脫模困難第11頁，共14頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)35分，星期二9.4 低發(fā)泡注射成型模1.低發(fā)泡注射成型模具基本結(jié)構(gòu)低發(fā)泡注射成型模的基本結(jié)構(gòu)與普通注射成型模具基本相同，其設(shè)計(jì)方法也與注射成型模具極為類似。由于發(fā)泡材料的物理性質(zhì)與非發(fā)泡料材有所不同，因此在個(gè)別部位的設(shè)計(jì)上有其特殊要求：（1）澆注系統(tǒng)（2）型腔排氣 （3）冷卻系統(tǒng) （4）脫模機(jī)構(gòu)（5）型腔數(shù)第12頁，共14頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)35分，星期二2.模具設(shè)計(jì)時(shí)的注意事項(xiàng)（1）成型收縮率發(fā)泡材料由于在成型時(shí)體積膨脹，所以其成型收縮率要比同一種材料的非發(fā)泡材小。其實(shí)際收縮率隨發(fā)泡物質(zhì)的種類不同、在料筒中停留的時(shí)間不同、注射時(shí)的料溫不同、注射壓力和注射速度的大小不同，以及型腔的復(fù)雜程度不同而有所不同，有時(shí)甚至于不收縮。（2）澆口的位置和數(shù)量與發(fā)泡率的關(guān)系發(fā)泡成型品多用于裝飾性外觀件，一般要求外觀良好，發(fā)泡均勻。澆口位置和數(shù)目對(duì)其有較大影響，一般地認(rèn)為使用多點(diǎn)澆口、短流程、小的澆口截面尺寸效果較好。第13頁，共14頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)35分，星期二3.普通注射機(jī)低發(fā)泡注射成型 在普通注射機(jī)上也可以進(jìn)行低發(fā)泡注射成型。一般有兩種方法：一是減量注射法，二是瞬間開模注射法。兩種方法都必須對(duì)原有模具進(jìn)行適當(dāng)改造。改