其它塑料成型模具.pptx

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1、 第十二章其它(qt)塑料成型模具塑料塑料(slio)成型工艺及模具成型工艺及模具设计设计第一页，共79页。第12章其它塑料(slio)成型模具本章本章(bn zhn)基本内容基本内容中空成型模具(mj)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二页，共79页。第12章其它塑料成型(chngxng)模具学习学习(xux)目的目的与要求与要求1.掌握了中空、真空、压缩空气成型模具的特点(tdin)及其用途第12章其它塑料成型模具第三页，共79页。本章本章(bn zhn)重点重点 三种成型模具的特点和分类(fn li)三种成型模具的成型过程及原理 三种成型

2、模具的设计及其设计要点第12章其它塑料成型(chngxng)模具第四页，共79页。第12章其它塑料(slio)成型模具本章本章(bn zhn)难点难点三种成型模具的合理选用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成型零件工作尺寸的确定及加料(ji lio)腔尺腔尺寸计算寸计算第五页，共79页。第12章其它塑料成型(chngxng)模具12.1中空成型中空成型(chngxng)模具模具12.2 真空成型模具真空成型模具(mj)12.3 压缩空气成型模具压缩空气成型模具12.4 思考题思考题第六页，共79页。12.1中空成型(chngxng)模具12.1.1 概述概述(i sh)12.1

3、.2 中空成型中空成型(chngxng)的分类的分类12.1.3 中空塑件设计中空塑件设计12.1.4模具设计要点模具设计要点第七页，共79页。一、概述一、概述空心塑料件如挤压瓶、奶瓶、玩具、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。如图储油容器等都是吹塑而成的。如图12-3012-30 吹塑的基本过程吹塑的基本过程:做出一个塑料坯件做出一个塑料坯件或预成形件（管状或试管状）或预成形件（管状或试管状）将其放在将其放在一个封闭一个封闭(fngb)(fngb)的二板式模内的二板式模内将空气将空气注入加热的培件吹胀注入加热的培件吹胀,使其接触型腔壁使其接触型腔壁将吹胀成型的塑件冷却将

4、吹胀成型的塑件冷却开模开模取出硬化取出硬化的塑件。的塑件。12.1.概述(i sh)第八页，共79页。二、用作中空吹塑成型的材料应具有的特性：、耐环境(hunjng)应力开裂性。、气密性。、耐冲击性。12.1.1概述(i sh)第九页，共79页。12.1.2中空成型(chngxng)的分类 挤出吹塑中空成型挤出吹塑中空成型:图图121121所示图所示图a a是挤出型坯，是挤出型坯，b b是将型坯是将型坯引入对开的模内，引入对开的模内，c c是将模具闭合，是将模具闭合，d d是向型腔是向型腔内通入压缩空气，图内通入压缩空气，图e e所示是保压、冷却、定型、所示是保压、冷却、定型、最后放气。最后放

5、气。优点优点:设备与模具的结构简单设备与模具的结构简单(jindn);(jindn);缺缺点点:为了塑件壁厚的均匀而型坯应不均匀，否则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。将引起塑件壁厚的差异。第十页，共79页。注射吹塑中空成型(chngxng)方法122所示，图12-31。优点:壁厚均匀无飞边，不需后加工，但是设备与模具的价格昂贵,多用于小型塑件的大批量生产12.1.2 中空成型(chngxng)的分类第十一页，共79页。12.1.2 中空成型(chngxng)的分类 .注射延伸吹塑中空成型注射延伸吹塑中空成型 成型过程如图成型过程如图123123所示所示:（）将熔融的

6、塑料注入模具，急剧冷却，成（）将熔融的塑料注入模具，急剧冷却，成型出透明的有底型坯，如图型出透明的有底型坯，如图a a所示。所示。（）把注射成型的有底型坯随转盘移到加热（）把注射成型的有底型坯随转盘移到加热位置，用电阻丝将内外面位置，用电阻丝将内外面(wimin)(wimin)加热，如图加热，如图b b所示。所示。（）再将加热后的有底型坯移至延伸吹塑位（）再将加热后的有底型坯移至延伸吹塑位置，延伸约为置，延伸约为2 2倍，如图倍，如图c c所示；吹塑成型，如所示；吹塑成型，如图图d d所示。所示。（）最后，将延伸吹塑后的塑件移到下一位（）最后，将延伸吹塑后的塑件移到下一位置，螺纹部的半模打开，

7、取出塑件，如图置，螺纹部的半模打开，取出塑件，如图e e所示。所示。第十二页，共79页。12.1.2 中空成型(chngxng)的分类表12-1延伸吹塑瓶和普通吹塑性能(xngnng)的比较 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)851157880953169255461607340448685350 475 391 134 443 264 169 30 0.30 30 0.30 10 0.55第十三页，共79页。12.1.2 中空成型(chngxng)

8、的分类 .多层吹塑中空成型多层吹塑中空成型 1)1)、多层化的目的、多层化的目的(md)(md)b.b.降低渗透性降低渗透性 e.e.降低可烯性降低可烯性 第十四页，共79页。12.1.2 中空成型(chngxng)的分类 2)、多层吹塑成型技术 原理(yunl):单层吹塑成型机上附设辅助挤出机,通 过机头挤出多层型坯,供给吹塑成型模具。如图12-32所示。第十五页，共79页。12.1 中空成型(chngxng)模具 大型容器吹塑中空成型大型容器吹塑中空成型 关键关键:高速形成型坯和控制壁厚以减少高速形成型坯和控制壁厚以减少变形。变形。片材吹塑中空成型片材吹塑中空成型 方法方法(fngf):(

9、fngf):将压延或挤出成型的片将压延或挤出成型的片材再加热材再加热,使之软化使之软化,放入型呛放入型呛,闭模后在片闭模后在片材之间吹入压缩空气材之间吹入压缩空气,成型出中空制品。成型出中空制品。第十六页，共79页。12.1.3 中空塑件设计(shj)吹胀比吹胀比BrBr127127所示所示 吹胀比表示了塑件径向最大尺寸和吹胀比表示了塑件径向最大尺寸和挤出机机头口模尺寸之间的关系挤出机机头口模尺寸之间的关系.机头机头口模与芯轴的间隙可用下式确定口模与芯轴的间隙可用下式确定(qudng)(qudng)：B=Tdra B=Tdra式中式中 B B口模与芯轴的间隙宽度，口模与芯轴的间隙宽度，毫米毫米

10、塑件壁厚，毫米塑件壁厚，毫米rr吹胀比，取吹胀比，取(2-4)(2-4)第十七页，共79页。12.1.3 12.1.3 中空塑件设计中空塑件设计(shj)(shj).延伸比延伸比a a127127所示。所示。表表122122为不同为不同(b tn)(b tn)延伸比瓶子延伸比瓶子性能的比较性能的比较第十八页，共79页。12.1.3 12.1.3 中空塑件设计中空塑件设计(shj)(shj)螺纹螺纹在接近模具在接近模具(mj)(mj)分型面附近的一段塑分型面附近的一段塑件上不带螺纹，图件上不带螺纹，图128128所示所示a a和和b b比较，前者比较，前者容易清理塑件上的毛边余料。容易清理塑件上

11、的毛边余料。圆角圆角支承面支承面 由于塑件的收缩较大，所以容器底部的由于塑件的收缩较大，所以容器底部的支承表面应尽量减少，特别要减少结合缝与支承表面应尽量减少，特别要减少结合缝与支承面的重合部分，因为切口的存在将影响支承面的重合部分，因为切口的存在将影响塑件放置平稳，图塑件放置平稳，图129129中中b b比比a a好，且刚度增好，且刚度增加。加。塑件的外表面塑件的外表面第十九页，共79页。12.1.4 模具设计要点(yodin)1、夹坯口模具在闭合的同时应将多余的坯料切掉，见图1210的与部分 夹坯口的主要作用:切除余料;在吹胀之前夹持封闭型坯的作用.与此相反，如果夹坯口宽度电台大和角度太小

12、，则可能出现夹持不紧和型坯切不断的现象.一般(ybn)夹坯口宽度选用1-2毫米，角1513第二十页，共79页。12.1.4 12.1.4 模具设计要点模具设计要点(yodin)(yodin)2 2、余料槽、余料槽 余料槽的大小应根据余料的宽度与厚度余料槽的大小应根据余料的宽度与厚度来确定。来确定。3 3、排气孔、排气孔(qkng)(qkng)排气孔排气孔(qkng)(qkng)开在模具分型面上开在模具分型面上,尺尺寸寸0.5-10.5-1毫米毫米,也可以开在坯件最后贴紧也可以开在坯件最后贴紧型腔的地方。型腔的地方。4 4、型腔冷却、型腔冷却 主要是在模体上开设冷却水管道主要是在模体上开设冷却水

13、管道,通水通水冷却。冷却。第二十一页，共79页。12.1.4 12.1.4 模具设计要点模具设计要点(yodin)(yodin)5、吹塑模具的锁模力、吹塑模具的锁模力锁模力的经验公式如下：锁模力的经验公式如下：1Fn式中式中锁模力，公斤锁模力，公斤 1吹胀力，公斤吹胀力，公斤/厘米厘米(l m)2，吹塑件在模具分型面上的投影吹塑件在模具分型面上的投影面积，厘米面积，厘米(l m)2,第二十二页，共79页。12.2.1 概述(i sh)12.2.2 真空成型模具12.2 真空成型模具(mj)第二十三页，共79页。成型过程及原理成型过程及原理a.a.将塑料板材夹持固定在真空成型上；将塑料板材夹持固

14、定在真空成型上；b.b.将塑料成板材加热将塑料成板材加热(ji r)(ji r)到软到软化温度；化温度；c.c.在真空成型模内抽真空使塑料板在真空成型模内抽真空使塑料板材紧贴在真空成型模型内而成型；材紧贴在真空成型模型内而成型；d.d.充分冷却；充分冷却；12.2.1 概述(i sh)第二十四页，共79页。12.2.1 概述(i sh)成型特点成型特点 a.a.适宜制造壁厚小尺寸大的制品；适宜制造壁厚小尺寸大的制品；b.b.塑料制品与模具贴合的一面，结构上比较鲜明，塑料制品与模具贴合的一面，结构上比较鲜明，而且，光洁度也较高；而且，光洁度也较高；c.c.在成型时间上，凡板材与模具贴合得愈晚的部

15、在成型时间上，凡板材与模具贴合得愈晚的部位，其厚度愈小；位，其厚度愈小；d.d.生产效率高；生产效率高；e.e.设备简单，成本低廉，操作简单，对操作工人设备简单，成本低廉，操作简单，对操作工人(gng rn)(gng rn)无过高技术要求；无过高技术要求；f.f.不宜加工制品本身壁厚不均匀和带嵌件的制品。不宜加工制品本身壁厚不均匀和带嵌件的制品。第二十五页，共79页。12.2.2 真空成型模具(mj)分类 单阴模成型单阴模成型 如图如图12131213所示所示:图图a a是把加热器移动夹紧的塑料板的上方为是把加热器移动夹紧的塑料板的上方为防止空气进入板材和型腔中间，固定部分防止空气进入板材和型

16、腔中间，固定部分(b(b fen)fen)要加密封圈。要加密封圈。图图b b是当塑料板材软化后将加热器移去，抽去是当塑料板材软化后将加热器移去，抽去型腔内的空气，使塑料板材紧贴在型腔面上型腔内的空气，使塑料板材紧贴在型腔面上 图图c c是冷却后用压缩空气吹出塑料。是冷却后用压缩空气吹出塑料。第二十六页，共79页。12.2.2 12.2.2 真空成型模具真空成型模具(mj)(mj)分类分类 .单阳模成型单阳模成型 如图如图12141214所示所示 图图a a所示是被加紧的塑件板超出模面一定所示是被加紧的塑件板超出模面一定高度；高度；图图b b为加热后盖后阳模上；为加热后盖后阳模上；图图c c为抽

17、真空，塑料板材紧贴在阳模上而为抽真空，塑料板材紧贴在阳模上而成型成型 用途用途:多用于有凸起形状的薄壁塑件，可多用于有凸起形状的薄壁塑件，可以以(ky)(ky)避免收缩，所成型的塑件内表面尺寸避免收缩，所成型的塑件内表面尺寸较为精确较为精确第二十七页，共79页。12.2.2 12.2.2 真空成型模具真空成型模具(mj)(mj)分类分类.阴阳模先后抽真空成型阴阳模先后抽真空成型 如图如图1215a,b1215a,b所示，塑料板在模腔内所示，塑料板在模腔内已经弯曲时，阳模插入并通过阳模吹入少已经弯曲时，阳模插入并通过阳模吹入少量量(sholing)(sholing)压缩空气，使塑料板在模腔压缩空

18、气，使塑料板在模腔内呈图内呈图1215b1215b状态，而后从阳模吹入压缩状态，而后从阳模吹入压缩空气，阳模抽真空，使塑料板紧贴阳模的空气，阳模抽真空，使塑料板紧贴阳模的外表面，如图外表面，如图1215c1215c所示所示第二十八页，共79页。12.2.2 12.2.2 真空成型模具真空成型模具(mj)(mj)分类分类 .吹胀真空成型吹胀真空成型1216a1216a所示，通过阴模型腔进压缩空气将塑所示，通过阴模型腔进压缩空气将塑件板材吹胀将凸模顶起，停止件板材吹胀将凸模顶起，停止(tngzh)(tngzh)吹气。吹气。如图如图1216b1216b所示为凸模抽真空，塑料所示为凸模抽真空，塑料板材

19、贴在凸模外表面上成型，采用这种成型板材贴在凸模外表面上成型，采用这种成型法也是为了塑件壁厚均匀。法也是为了塑件壁厚均匀。第二十九页，共79页。12.2.2 12.2.2 真空成型模具真空成型模具(mj)(mj)分类分类.柱塞助推真空成型柱塞助推真空成型原理原理:首先使塑料板材延伸变形，再成型塑件。首先使塑料板材延伸变形，再成型塑件。如图如图12171217所示当塑料板加热后，在封闭所示当塑料板加热后，在封闭模底气门的情况下，将柱塞压入模内塑料板在模底气门的情况下，将柱塞压入模内塑料板在其下部的反压下包住柱塞进而延伸变形。其下部的反压下包住柱塞进而延伸变形。如图如图1217b1217b所示从模底

20、抽真空使片材与模所示从模底抽真空使片材与模具型腔面完全贴合。具型腔面完全贴合。如图如图1217c1217c所示优点所示优点:用于型腔更深用于型腔更深(n(n shn)shn)的塑件，达到壁厚均匀的塑件，达到壁厚均匀;缺点缺点:在塑件上残留在塑件上残留柱塞痕迹。柱塞痕迹。第三十页，共79页。12.2.2 12.2.2 真空成型模具真空成型模具(mj)(mj)分类分类表表12-412-4各种塑料片材的成型条件各种塑料片材的成型条件(tiojin)(tiojin)和热膨胀和热膨胀系数系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1351809312741

21、46601496.68聚乙烯(低密度)聚乙烯12119110749771491530（高密度）13519112164931491530聚丙烯14920211聚苯乙烯（双轴定向）苯乙烯丁二烯丙烯晴182193496068第三十一页，共79页。共聚物116121聚甲基丙烯酸1491771401607285甲酯(铸塑)4.811.2聚甲基丙烯酸143183甲酯(挤出)醋酸纤维素1101607.59.0醋酸纤维素132163991215260816聚酰胺622724621677932743167聚酸胺-6621622121010聚对笨二甲酸乙2212491012.2.2 12.2.2 真空成型模具真空

22、成型模具(mj)(mj)分分类类第三十二页，共79页。二酯(定向的)聚对笨二甲酸乙177254 二酯(非定向的)177204 醋酸丁酸纤维素95120 -3040 1117 硝酸纤维素90115 -3040 812 乙基纤维素105135 -3040 1020 聚碳醋酸225245 215 7595275315 7 尼龙6215220 210 -7.98.7 尼龙66220250 -910 涤纶(定向)175255 -涤纶(非定向)175205 -6 聚砜220280 -160 -12.2.2 12.2.2 真空成型模具真空成型模具(mj)(mj)分类分类第三十三页，共79页。12.3 压缩空

23、气成型(chngxng)模具12.3.1 12.3.1 概述概述12.3.2 12.3.2 压缩空气成型分类压缩空气成型分类12.3.3 12.3.3 模具设计要点模具设计要点(yodin)(yodin)12.3.4 12.3.4 与真空成型比较与真空成型比较第三十四页，共79页。12.3.1 概述(i sh)采用压缩空气成型，压缩空气成型速度快，约为真空成型的3倍以上。方法:借助压缩空气的压力，将加热(ji r)后软化的塑料板引伸而成型的方法。特点:增加了模具型刃，因此制品成型后，在模具上就可将余料切除;加热(ji r)板作为模具结构的一部分，塑料板加热(ji r)时可直接接触加热(ji r

24、)板，因此加热(ji r)速度快，见图1218所示。第三十五页，共79页。阴模阴模(yn m)成型成型 见图见图1220所示，所示，图图a是开模状态。是开模状态。图图b是闭模后加热过程，从型腔内通入微压空是闭模后加热过程，从型腔内通入微压空气，使塑料板直接触加热板而加热。气，使塑料板直接触加热板而加热。图图c为塑料板加热后，停止型腔内的微压空气。为塑料板加热后，停止型腔内的微压空气。图图d是塑料件在型腔内冷却定型后，加热板下是塑料件在型腔内冷却定型后，加热板下降一小段距离，切除余料。降一小段距离，切除余料。图图e为最后借助压缩空气取出塑件。为最后借助压缩空气取出塑件。第三十六页，共79页。阳模

25、成型阳模成型如图如图12201220所示，将已预热的片材快速压紧后，由件所示，将已预热的片材快速压紧后，由件9 9压入压入空气，将片材预成型，并使成型深度超过阳模空气，将片材预成型，并使成型深度超过阳模6 6的高度，再用柱的高度，再用柱塞塞8 8从预成型过的片材下面从预成型过的片材下面(xi mian)(xi mian)升起阳模，冷却后，片材升起阳模，冷却后，片材便紧包在阳模上，成为最后形状此方法，可减少壁厚不均匀程便紧包在阳模上，成为最后形状此方法，可减少壁厚不均匀程度。度。.阴、阳模压缩空气成型阴、阳模压缩空气成型柱塞助压的压缩空气成型柱塞助压的压缩空气成型如图如图12211221所示，塑

26、料板加热后放入阴模型腔的上端，闭模所示，塑料板加热后放入阴模型腔的上端，闭模时柱塞将塑料板预成型，如图左半部分所示，然后通入压缩空气时柱塞将塑料板预成型，如图左半部分所示，然后通入压缩空气而成型，如图右半部分所示。而成型，如图右半部分所示。无模具压缩空气成型无模具压缩空气成型 又称为自由式成型又称为自由式成型,见图见图12231223第三十七页，共79页。模具设计要点(yodin)对排气孔的要求:快速将型腔内空气排出。压缩空气成型模具特点:在模具边缘设置有型刃，型刃的形状与尺寸见图所示。注意(zh y):型刃的角度和顶端的形状，型刃不可太锋利，避免与塑料板刚一接触就切断，影响成型，型刃也不能太

27、钝，造成余料切不下来。第三十八页，共79页。模具设计要点(yodin)规格:常用的型刃是把顶端削平0.10.5毫米，以R=0.05毫米的圆弧与两侧相连型刃的角度以2030为宜。安装:型刃和型腔之间应有0.250.5毫米的间隙。注意:型刃切入多的一端,在成型期间,会将板材部分地切断(qi dun),如果型刃高的一端切入0.05毫米,则低的一端没有把板材固紧,便会发生漏气现象。目的:为维持型刃的平行度,型刃的到尖,底面均呈平面,型刃的四周必须保持0.02毫米以下的平行度,采用多个型刃时,需要有装配精度。第三十九页，共79页。12.3.4 与真空成型比较(bjio)引伸比等于塑件的侧面积与毛坯面积之

28、比。表示如下:=2R2/R2=2 如图1228a所示,选择阳模成型时,塑件不能同时修剪,塑件的底部厚。如图1229b所示,选用阴模成型时,型刃发生作用,到达同时修剪的目的(md),塑件的底部薄。塑件壁厚的不均匀性是随着其深度的增加而变得严重的。第四十页，共79页。12.3.4 与真空成型比较(bjio)塑件的刚度(n d)和强度取决于其最小值。压缩空气成型时,塑件的壁越厚,塑料板就要越厚,成型的压力差也就越大,即压缩空气的压力越大。一般塑件板厚度不得越过8毫米,大多数情况下把板的厚度限制在15毫米的范围内。现列表加以比较压缩空气成型与真空成型:第四十一页，共79页。压缩空气成型 真空成型 成型

29、 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38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 与真空成型比较(bjio)第四十二页，共79页。思考题思考题、真空成型模具的成型过程及原理、真空成型模具的成型过

30、程及原理(yunl)？（答案）（答案）、真空成型模具的成型特点？（答案）、真空成型模具的成型特点？（答案）第四十三页，共79页。、真空成型、真空成型(chngxng)模具的模具的成型成型(chngxng)过程及原理？过程及原理？、将塑料板材夹持固定(gdng)在真空成型模板上；、将塑料成板材加热到软化温度；、在真空成型模内抽真空使塑料板材紧贴在真空成型模型腔内尔成型；、充分冷却；、脱模。第四十四页，共79页。、真空成型模具、真空成型模具(mj)的成型特点的成型特点？n 适宜制造壁厚小尺寸大的制品；n 塑料制品与模具贴合(ti h)的一面，结构上比较鲜明和精细，而且光洁度也较高；n 在成型时间上

31、，凡板材与模具贴合(ti h)得越晚的部位，其厚度越小；n 生产效率高；n 设备简单。成本低廉，操作简单，对操作工人无过高要求；n 不宜加工制品本身壁厚不均匀和带嵌件的制品 第四十五页，共79页。塑件容量（厘米2）900 600塑件壁厚（毫米）0.4 0.6塑件重量（克）42 42延伸比 1.6 1.2吹胀比 2.75 2.75强度拉伸屈服（公斤/厘米2）91113648431307断裂（公斤/厘米2）127620135041591杨氏模量（公斤/厘米2）28345444992319634875表表12-2 12-2 延伸吹塑瓶子延伸吹塑瓶子(png zi)(png zi)的性能的性能第四十六

32、页，共79页。第四十七页，共79页。第四十八页，共79页。第四十九页，共79页。第五十页，共79页。第五十一页，共79页。第五十二页，共79页。第五十三页，共79页。第五十四页，共79页。第五十五页，共79页。第五十六页，共79页。第五十七页，共79页。第五十八页，共79页。第五十九页，共79页。第六十页，共79页。第六十一页，共79页。第六十二页，共79页。第六十三页，共79页。第六十四页，共79页。第六十五页，共79页。第六十六页，共79页。第六十七页，共79页。第六十八页，共79页。第六十九页，共79页。第七十页，共79页。第七十一页，共79页。第七十二页，共79页。第七十三页，共79页。第七十四页，共79页。第七十五页，共79页。第七十六页，共79页。第七十七页，共79页。第七十八页，共79页。第七十九页，共79页。