第九章气动成形模具..doc

第九章　气动成形模具 一、本章基本内容： 本章内容包括了三种形式的气动成形模具，即中空吹塑成形模具、真空成形模具及压缩空气成形模具；三种成形方法的成形原理及其特点；这三种模具的结构零部件设计。 二、学习目的与要求: 通过本章的学习，应掌握气动成形模具的结构和设计方法。 三、本章重点、难点： 三种气动成形方法的成形原理及其特点，气动成形模具的结构和设计方法。 1、中空吹塑成形模具 塑料的中空成形是指用压缩空气吹成中空容器和用真空吸成壳体容器而言。吹塑中空容器主要用于制造薄壁塑料瓶、桶以及玩具类塑件。吸塑中空容器主要用于制造薄壁塑料包装用品、杯、碗等一次性使用的容器。中空吹塑成形是把塑性状态的塑料型坯置于模具内，压缩空气注入型坯中将其吹涨，使吹涨后制品的形状与模具内腔的形状相同，冷却定型后得到需要的产品。根据成形方法的不同，可分为挤出吹塑成形、注射吹塑成形、注射拉伸吹塑成形、多层吹塑成形、片材吹塑成形等形式。 (1) 中空吹塑成形工艺分类 挤出吹塑成形 挤出吹塑成形是成形中空塑件的主要方法。首先挤出机挤出管状型坯；截取一段管坯趁热将其放入模具中，闭合对开式模具的同时夹紧型坯上下两端；向型腔内通入压缩空气，使其膨胀附着模腔壁而成形，然后保压；最后经冷却定型，便可排除压缩空气并开模取出塑件。挤出吹塑成形模具结构简单，投资少，操作容易，适合多种塑料的中空吹塑成形。缺点是壁厚不易均匀，塑件需后加工去除飞边。 注射吹塑成形 注射吹塑成形是用注射机在注射模中制成型坯，然后把热型坯移入中空吹塑模具中进行中空吹塑。首先注射机在注射模中注入熔融塑料制成型坯；型芯与型坯一起移入吹塑模内，型芯为空心并且壁上带有孔;从芯棒的管道内通入压缩空气，使型坯吹涨并贴于模具的型腔壁上；保压、冷却定型后放出压缩空气，并且开模取出塑件。经过注射吹塑成形的塑件壁厚均匀，无飞边，不需后加工，由干注射型坯有底，因此底部没有拼和缝，强度高，生产效率高，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。 注射拉伸吹塑成形 注射拉伸吹塑成形与注射吹塑成形比较，增加了延伸这一工序。首先注射一空心的有底的型坯；型坯移到拉伸和吹塑工位，进行拉伸；吹塑成形、保压；冷却后开模取出塑件。还有另外一种注射拉伸吹塑成形的方法，即冷坯成形法，型坯的注射和塑件的拉伸吹塑成形分别在不同设备上进行，型坯注射完以后，再移到吹塑机上吹塑，此时型坯已散发一些热量，需要进行二次加热，以确保型坯的拉伸吹塑成形温度，这种方法的主要特点是设备结构相对较简单。 多层次吹塑成形 多层吹塑是指不同种类的塑料，经特定的挤出机头挤出一个坯壁分层而又黏结在一起的型坯，再经吹塑制得多层中空塑件的成形方法。发展多层吹塑的主要目的是解决单独使用一种塑料不能满足使用要求的问题。例如单独使用聚乙烯，但它的气密性较差，所以其容器不能盛装带有香味的食品，而聚氯乙烯的气密性优于聚乙烯，可采用外层为聚氯乙烯、内层为聚乙烯的容器，气密性好且无毒。 片材吹塑成形 片材吹塑成形如图9.4所示。将压延或挤出成形的片材再加热，使之软化，放入型腔，合9.4a为合模前的状态，图9.4b为合模后中空成形时，需要确定的是塑件的吹胀比、延伸比、螺纹、塑件上的圃角、支承面及外表 吹胀比 吹胀比是指塑件最大直径与型坯直径之比。实践表明，吹胀比越大，塑料瓶的横向强度越高，但只能在一定的范围内。型坯断面形状一般要做成与塑件的外形轮廓大体一致，如吹塑圆形截面的瓶子型腔截面应在注射拉伸吹塑中，塑件的长度与型坯的长度之比延伸比确定后，型坯的长度就能确吹塑成形的螺纹通常采用梯形或半圆形的截面，而不采用吹塑成形甥件的角隅处不允许设计成尖角，如其侧壁与底在设计塑料容器时，不可以整个平面作为塑件支承面．应吹塑塑件大部分都要求外表面的艺术质量。如雕刻图案、文字和容积刻度等。有的要做成 用喷砂做成缄面； 用镀铬抛光做成镜面； 用电铸方法铸成模腔壳体然后嵌入模体； 用钢材热处理后的碳化物组织形状，通过酸腐蚀做成类似皮革纹； 用涂覆感光材料后经过感光显影腐蚀等过程做成花纹。 成形聚氯乙烯塑件的模具型腔表面，最好采用喷砂处理过的粗糙表面，因为粗糙的表面在通常容器类的塑料制品对精度要求不高．成形收缩率对塑件尺寸影响不大，但对有刻度的 (3) 吹塑模具设计 上吹口式 下吹口式 模具设计要点： 模口模口在瓶颈板上．是吹管的人口，也是塑件的瓶口，吹塑后对瓶口尺寸进行校正和切除余料。 夹坯口夹坯口也称切口。挤出吹塑过程中，模具在闭合的同时需将型口将余料切除，因此在模口部分的制造关键部位，口接面的表面粗糙度值要尽可能地减小，热处理后余料槽型坯在刃口的切断作用下会有多余的塑料被切除，它们将容纳在余料槽内。余料槽通常其大小应依型坯夹持后余料的宽度和厚度来确定，排气孔(槽)模具闭合后