其它塑料成型模具

一、概述空心塑料件如擠壓瓶、奶瓶、玩具、儲(chǔ)油容器等都是吹塑而成的。如圖12-30

吹塑的基本過(guò)程:做出一個(gè)塑料坯件或預(yù)成形件（管狀或試管狀）→將其放在一個(gè)封閉的二板式模內(nèi)→將空氣注入加熱的培件吹脹,使其接觸型腔壁→將吹脹成型的塑件冷卻→開?！〕鲇不乃芗?/p>

12.1.１概述

二、用作中空吹塑成型的材料應(yīng)具有的特性：１、耐環(huán)境應(yīng)力開裂性．２、氣密性．３、耐沖擊性．12.1.1概述

12.1.2中空成型的分類㈠擠出吹塑中空成型:圖12—1所示．圖a是擠出型坯，b是將型坯引入對(duì)開的模內(nèi)，c是將模具閉合，d是向型腔內(nèi)通入壓縮空氣，圖e所示是保壓、冷卻、定型、最后放氣.

優(yōu)點(diǎn):設(shè)備與模具的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單;缺點(diǎn):為了塑件壁厚的均勻而型坯應(yīng)不均勻，否則將引起塑件壁厚的差異.

㈡注射吹塑中空成型

方法:用注射機(jī)在注射模中制成型坯，然后把熱型坯移入中吹塑模具中進(jìn)行中空吹塑成型.圖12—2所示，圖12-31。

優(yōu)點(diǎn):壁厚均勻無(wú)飛邊，不需后加工，但是設(shè)備與模具的價(jià)格昂貴,多用于小型塑件的大批量生產(chǎn)．

12.1.2中空成型的分類12.1.2中空成型的分類㈢.注射延伸吹塑中空成型

其成型過(guò)程如圖12—3所示．（１）將熔融的塑料注入模具，急劇冷卻，成型出透明的有底型坯，如圖a所示．（２）把注射成型的有底型坯隨轉(zhuǎn)盤移到加熱位置，用電阻絲將內(nèi)外面加熱，如圖b所示．（３）再將加熱后的有底型坯移至延伸吹塑位置，延伸約為2倍，如圖c所示；吹塑成型，如圖d所示．（４）最后，將延伸吹塑后的塑件移到下一位置，螺紋部的半模打開，取出塑件，如圖e所示．12.1.2中空成型的分類

表12-1延伸吹塑瓶和普通吹塑性能的比較

延伸吹塑瓶

普通吹塑瓶

聚氯乙烯瓶縱向橫向縱向橫向

縱向

橫向拉伸強(qiáng)度(屈服)公斤/厘米2拉伸強(qiáng)度(斷裂)公斤/厘米2拉伸破壞變形(%)落錘沖擊強(qiáng)度(公斤/厘米2)試樣壁厚(毫米)851157880953169255461607340448685350475391134443264169

30

0.30

30

0.30

10

0.55

12.1.2中空成型的分類㈣.多層吹塑中空成型

1)、多層化的目的

a.改善容器的性能

b.降低滲透性

c.遮光性

d.絕熱性

e.降低可烯性

f.利用再生料

g.著色裝飾

12.1.2中空成型的分類2)、多層吹塑成型技術(shù)

原理:單層吹塑成型機(jī)上附設(shè)輔助擠出機(jī),通過(guò)機(jī)頭擠出多層型坯,供給吹塑成型模具.

如圖12-32所示。

12.1中空成型模具

㈤大型容器吹塑中空成型

關(guān)鍵:高速形成型坯和控制壁厚以減少變形.

㈥片材吹塑中空成型方法:將壓延或擠出成型的片材再加熱,使之軟化,放入型嗆,閉模后在片材之間吹入壓縮空氣,成型出中空制品.

．

12.1.3中空塑件設(shè)計(jì)㈠吹脹比Br吹脹比是指塑件徑向最大直直徑與型坯直徑之比.通常Br取2~4，多用2左右.圖12—7所示吹脹比表示了塑件徑向最大尺寸和擠出機(jī)機(jī)頭口模尺寸之間的關(guān)系.機(jī)頭口模與芯軸的間隙可用下式確定：

B=Tdra式中B—口模與芯軸的間隙寬度，毫米Ｔ—塑件壁厚，毫米Ｄr—吹脹比，取(2-4)Ａ—修正系數(shù)，取1-1.512.1.3中空塑件設(shè)計(jì)㈡.延伸比ＬaＬa是指在延伸吹塑中空塑件中的塑件長(zhǎng)度Ｌ與型坯長(zhǎng)度1之比值.如圖12—7所示．表12—2為不同延伸比瓶子性能的比較

12.1.3中空塑件設(shè)計(jì)㈢螺紋

在接近模具分型面附近的一段塑件上不帶螺紋，圖12—8所示a和b比較，前者容易清理塑件上的毛邊余料．㈣圓角㈤支承面

由于塑件的收縮較大，所以容器底部的支承表面應(yīng)盡量減少，特別要減少結(jié)合縫與支承面的重合部分，因?yàn)榍锌诘拇嬖趯⒂绊懰芗胖闷椒€(wěn)，圖12—9中b比a好，且剛度增加.㈥塑件的外表面12.1.4模具設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1、夾坯口模具在閉合的同時(shí)應(yīng)將多余的坯料切掉，見圖12—10的Ａ與Ｂ部分．夾坯口的主要作用:切除余料;在吹脹之前夾持封閉型坯的作用.與此相反，如果夾坯口寬度電臺(tái)大和角度太小，則可能出現(xiàn)夾持不緊和型坯切不斷的現(xiàn)象.一般夾坯口寬度選用1-2毫米，角15°～13°

12.1.4模具設(shè)計(jì)要點(diǎn)2、余料槽

余料槽的大小應(yīng)根據(jù)余料的寬度與厚度來(lái)確定.3、排氣孔

排氣孔開在模具分型面上,尺寸Φ0.5-1毫米,也可以開在坯件最后貼緊型腔的地方.4、型腔冷卻

主要是在模體上開設(shè)冷卻水管道,通水冷卻.

12.1.4模具設(shè)計(jì)要點(diǎn)

5、吹塑模具的鎖模力鎖模力的經(jīng)驗(yàn)公式如下：

Ｐ≥Ｐ1Fn式中Ｐ—鎖模力，公斤Ｐ1—吹脹力，公斤/厘米2，Ｆ—吹塑件在模具分型面上的投影面積，厘米2,Ｎ—安全系數(shù)，取n=1.2—1.3

12.2.1概述

12.2.2真空成型模具12.2真空成型模具㈠成型過(guò)程及原理

a.將塑料板材夾持固定在真空成型上；

b.將塑料成板材加熱到軟化溫度；

c.在真空成型模內(nèi)抽真空使塑料板材緊貼在真空成型模型內(nèi)而成型；

d.充分冷卻；

e.脫模12.2.1概述

12.2.1概述㈡成型特點(diǎn)

a.適宜制造壁厚小尺寸大的制品；

b.塑料制品與模具貼合的一面，結(jié)構(gòu)上比較鮮明，而且，光潔度也較高；

c.在成型時(shí)間上，凡板材與模具貼合得愈晚的部位，其厚度愈??；

d.生產(chǎn)效率高；

e.設(shè)備簡(jiǎn)單，成本低廉，操作簡(jiǎn)單，對(duì)操作工人無(wú)過(guò)高技術(shù)要求；

f.不宜加工制品本身壁厚不均勻和帶嵌件的制品．

12.2.2真空成型模具分類㈠單陰模成型如圖12—13所示:

圖a是把加熱器移動(dòng)夾緊的塑料板的上方．為防止空氣進(jìn)入板材和型腔中間，固定部分要加密封圈.

圖b是當(dāng)塑料板材軟化后將加熱器移去，抽去型腔內(nèi)的空氣，使塑料板材緊貼在型腔面上．圖c是冷卻后用壓縮空氣吹出塑料．12.2.2真空成型模具分類㈡.單陽(yáng)模成型如圖12—14所示圖a所示是被加緊的塑件板超出模面一定高度；圖b為加熱后蓋后陽(yáng)模上；圖c為抽真空，塑料板材緊貼在陽(yáng)模上而成型．用途:多用于有凸起形狀的薄壁塑件，可以避免收縮，所成型的塑件內(nèi)表面尺寸較為精確．

12.2.2真空成型模具分類㈢.陰陽(yáng)模先后抽真空成型如圖12—15a,b所示，塑料板在模腔內(nèi)已經(jīng)彎曲時(shí)，陽(yáng)模插入并通過(guò)陽(yáng)模吹入少量壓縮空氣，使塑料板在模腔內(nèi)呈圖12—15b狀態(tài)，而后從陽(yáng)模吹入壓縮空氣，陽(yáng)模抽真空，使塑料板緊貼陽(yáng)模的外表面，如圖12—15c所示．12.2.2真空成型模具分類㈣.吹脹真空成型此法與陰陽(yáng)模先后抽真空成型相似，方法:首先是緊固、加熱、移去加熱器.如圖12—16a所示，通過(guò)陰模型腔進(jìn)壓縮空氣將塑件板材吹脹將凸模頂起，停止吹氣.

如圖12—16b所示．為凸模抽真空，塑料板材貼在凸模外表面上成型，采用這種成型法也是為了塑件壁厚均勻．12.2.2真空成型模具分類㈤.柱塞助推真空成型原理:首先使塑料板材延伸變形，再成型塑件．如圖12—17所示．當(dāng)塑料板加熱后，在封閉模底氣門的情況下，將柱塞壓入模內(nèi)．塑料板在其下部的反壓下包住柱塞進(jìn)而延伸變形.

如圖12—17b所示．從模底抽真空使片材與模具型腔面完全貼合．如圖12—17c所示．優(yōu)點(diǎn):用于型腔更深的塑件，達(dá)到壁厚均勻;缺點(diǎn):在塑件上殘留柱塞痕跡．12.2.2真空成型模具分類表12-4各種塑料片材的成型條件和熱膨脹系數(shù)成型條件熱膨脹系數(shù)10-5厘米/厘米℃塑料種類

模具溫度℃

輔用柱塞溫度最惠值℃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（雙軸定向）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(鑄塑)4.8~11.2聚甲基丙烯酸143~183甲酯(擠出)醋酸纖維素110~1607.5~9.0醋酸纖維素132~16399~12152~608~16聚酰胺－6227~24621677~93274~3167聚酸胺-66216~22121010聚對(duì)笨二甲酸乙221~2491012.2.2真空成型模具分類

二酯(定向的)

聚對(duì)笨二甲酸乙177~254

二酯(非定向的)177~204

醋酸丁酸纖維素95~120--30~4011~17

硝酸纖維素90~115--30~408~12

乙基纖維素105~135--30~4010~20

聚碳醋酸225~24521575~95275~3157

尼龍6215~220210--7.9~8.7

尼龍66220~250---9~10

滌綸(定向)175~255----

滌綸(非定向)175~205---6

聚砜220~280-160--12.2.2真空成型模具分類12.3壓縮空氣成型模具12.3.1概述12.3.2壓縮空氣成型分類12.3.3模具設(shè)計(jì)要點(diǎn)12.3.4與真空成型比較12.3.1概述

采用壓縮空氣成型，壓縮空氣成型速度快，約為真空成型的3倍以上．方法:借助壓縮空氣的壓力，將加熱后軟化的塑料板引伸而成型的方法．特點(diǎn):增加了模具型刃，因此制品成型后，在模具上就可將余料切除;加熱板作為模具結(jié)構(gòu)的一部分，塑料板加熱時(shí)可直接接觸加熱板，因此加熱速度快，見圖12—18所示．12.3.2壓縮空氣成型分類

㈠陰模成型見圖12—20所示，圖a是開模狀態(tài).

圖b是閉模后加熱過(guò)程，從型腔內(nèi)通入微壓空氣，使塑料板直接觸加熱板而加熱.

圖c為塑料板加熱后，停止型腔內(nèi)的微壓空氣.

圖d是塑料件在型腔內(nèi)冷卻定型后，加熱板下降一小段距離，切除余料.

圖e為最后借助壓縮空氣取出塑件．12.3.2壓縮空氣成型分類㈡陽(yáng)模成型如圖12—20所示，將已預(yù)熱的片材快速壓緊后，由件9壓入空氣，將片材預(yù)成型，并使成型深度超過(guò)陽(yáng)模6的高度，再用柱塞8從預(yù)成型過(guò)的片材下面升起陽(yáng)模，冷卻后，片材便緊包在陽(yáng)模上，成為最后形狀．此方法，可減少壁厚不均勻程度．㈢.陰、陽(yáng)模壓縮空氣成型㈣柱塞助壓的壓縮空氣成型如圖12—21所示，塑料板加熱后放入陰模型腔的上端，閉模時(shí)柱塞將塑料板預(yù)成型，如圖左半部分所示，然后通入壓縮空氣而成型，如圖右半部分所示．㈤無(wú)模具壓縮空氣成型又稱為自由式成型,見圖12—2312.3.3

模具設(shè)計(jì)要點(diǎn)

對(duì)排氣孔的要求:快速將型腔內(nèi)空氣排出．壓縮空氣成型模具特點(diǎn):在模具邊緣設(shè)置有型刃，型刃的形狀與尺寸見圖所示．

注意:型刃的角度和頂端的形狀，型刃不可太鋒利，避免與塑料板剛一接觸就切斷，影響成型，型刃也不能太鈍，造成余料切不下來(lái)．

12.3.3

模具設(shè)計(jì)要點(diǎn)

規(guī)格:常用的型刃是把頂端削平0.1~0.5毫米，以R=0.05毫米的圓弧與兩側(cè)相連．型刃的角度以20~30為宜.安裝:型刃和型腔之間應(yīng)有0.25—0.5毫米的間隙.

注意:型刃切入多的一端,在成型期間,會(huì)將板材部分地切斷,如果型刃高的一端切入0.05毫米,則低的一端沒(méi)有把板材固緊,便會(huì)發(fā)生漏氣現(xiàn)象.

目的:為維持型刃的平行度,型刃的到尖,底面均呈平面,型刃的四周必須保持0.02毫米以下的平行度,采用多個(gè)型刃時(shí),需要有裝配精度.12.3.4與真空成型比較

引申比等于塑件的側(cè)面積與毛坯面積之比.表示如下:

Δ=2πR2/πR2=2

如圖12—28a所示,選擇陽(yáng)模成型時(shí),塑件不能同時(shí)修剪,塑件的底部厚.

如圖12—29b所示,選用陰模成型時(shí),型刃發(fā)生作用,到達(dá)同時(shí)修剪的目的,塑件的底部薄.

塑件壁厚的不均勻性是隨著其深度的增加而變得嚴(yán)重的.12.3.4與真空成型比較

塑件的剛度和強(qiáng)度取決于其最小值.

壓縮空氣成型時(shí),塑件的壁越厚,塑料板就要越厚,成型的壓力差也就越大,即壓縮空氣的壓力越大.

一般塑件板厚度不得越過(guò)8毫米,大多數(shù)情況下把板的厚度限制在1~5毫米的范圍內(nèi).

現(xiàn)列表加以比較壓縮空氣成型與真空成型:

壓縮空氣成型

真空成型

成型原理用壓縮空氣把板壓入陰陽(yáng)模上成型把板和行腔之間抽成真空,使板吸附在型腔上

成型壓力用壓縮空氣把板在型腔上,一般壓力為3~8公斤/厘米用大氣壓把塑料板壓在型腔上成型速度

快

比壓縮空氣成型慢成型周期

短,比真空成型快3倍以上

長(zhǎng)加熱方法

用加熱板直接加熱

輻射加熱加熱時(shí)間

短