第九章 气动成型原理

1、第九章 气动成型模具 气动成型是借助压缩空气或抽真空的方法来成型塑料瓶、罐、盒类塑件，主要包括中空吹塑成型、真空成型及压缩空气成型。l中空吹塑成型 中空吹塑成型是将处于塑性状态的塑料型坯置于模具型腔内，使压缩空气注入型坯中将其吹胀，使之紧贴于模腔壁上经冷却定型得到一定形状的中空塑件的加工方法。 根据成型方法不同，中空吹塑成型可分为挤出吹塑成型、注射吹塑成型、注射拉伸吹塑成型等。挤出吹塑成型： 挤出吹塑成型是成型中空塑件的主要方法，挤出吹塑成型工艺过程如图3.7所示。特点：模具结构简单，投入少，操作容易，适于多种塑料。首先挤出机挤出管状型首先挤出机挤出管状型坯，如图坯，如图37a所示；所示；将管

2、坯趁热放入对开式将管坯趁热放入对开式的模具中闭合模具的的模具中闭合模具的同时夹紧型坯上下两端，同时夹紧型坯上下两端，如图如图37b所示；所示；然后在吹管中通人压缩然后在吹管中通人压缩空气，使型坯吹胀并贴空气，使型坯吹胀并贴于型腔表壁成型，如图于型腔表壁成型，如图37c所示；所示；最后经保压和冷却定型，最后经保压和冷却定型，便可排出压缩空气并开便可排出压缩空气并开模取出塑件，如图模取出塑件，如图37.d所示。所示。注射吹塑成型注射吹塑成型首先注射机将熔融塑料注入注射模内形成管坯管坯成型在周壁带有微孔的空心凸模上，如图3.8a所示；接着趁热移至吹塑模内，如图3.8b所示；然后合模并从芯棒的管道内通

3、入压缩空气，使型坯吹胀并贴于模具的型腔壁上，如图3.8c所示；最后经保压、冷却定型后放出压缩空气并开摄取出塑件，如图38d所示。特点：壁厚均匀无飞边，不需后加工。由于注射型坯有底，故塑件底部没有拼合缝，强度高，生产率高，但设备与模具的投资较大，多用于小型塑件的大批量生产。 首先在注射工位注射成一空心带底型坯，如图3.9a所示；然后打开注射模将型坯迅速移到拉伸和吹塑工位，进行拉伸和吹塑成型，如图3.9b、c所示；最后经保压、冷却后开模取出塑件，如图3.9d所示。特点：这种成型方法省去了冷型坯的再加热，所以节省能源；同时由于型坯的制取和拉伸吹塑在同一台设备上进行，故占地面积小，生产易于连续进行自动

4、化程度高。注射拉伸吹塑成型注射拉伸吹塑成型吹塑模设计吹塑模设计n从模具的结构及工艺方法上看，吹塑模可分为上吹口和下吹口两类；l真空成型真空成型 凹模真空成型、凸模真空成型、凹凸模先后抽真空成型、吹泡真空成型、柱塞推下真空成型和带有气体缓冲装置的真空成型等。凹模真空成型凹模真空成型把板材固定并密封在模腔的上方，将加热器移到板材上方将板材加热至软化，如图3.10a所示；然后移开加热器，在型腔内抽真空，板材就贴在凹模型腔上，如图3.10b所示；冷却后由抽气通入压缩空气将成型好的塑件吹出，如图3.10c所示。凸模真空成型凸模真空成型 被夹紧的塑料板在加热器下加热软化，如图3.11a所示;接着软化的塑料

5、板下移，像帐篷似地覆盖在凸模上，如图3.11b所示；最后抽真空，塑料板在负压作用下紧贴在凸模上成型，如图311c所示。 特点：这种成型方法，由于成型过程中冷的凸模首先与板料接触,故其底部稍厚。凸模真空成型多用于有凸起形状较高的薄壁塑件，用这种方法成型塑件的内表面尺寸精度较高。凹凸模先后抽真空成型 首先把塑料板紧固在凹模上加热，如图312a所示； 塑料板软化后将加热器移开，然后通过凸模吹入压缩空气，而凹模抽真空使塑料板鼓起，如图 312b所示； 最后凸模向下插入鼓起的塑料板中并且从中抽真空，同时凹模通入压缩空气，使塑料板贴附在凸模的外表面而成型，如图312c所示。特点：特点：壁厚比较均匀，可用于

6、成型深型腔塑件。柱塞延伸法真空成型柱塞延伸法真空成型 首先将固定于凹模上的塑料板加热至软化状态，如图3.14a所示；接着移开加热器，用柱塞将塑料板推下，这时凹模里的空气被压缩，软化的塑料板由于柱塞的推力和型腔内封闭的空气移动而延伸，如图3.14b所示；然后凹横抽真空而成型，如图3.14c所示。特点：特点：此成型方法使塑料板在成型前先延伸壁厚变形均匀，主要用于成型探型腔塑件。此方法的缺点是在塑件上残留有柱塞痕迹。真空成型模具设计n模具的结构设计型腔尺寸要考虑塑料的收缩率，其计算方法与注射模型腔尺寸计算方法相同；抽气孔的位置应位于片材最后贴模的地方，如凹模成型时的底部四周及有凹陷的地方，凸模成型时

7、的凸模的底部四周等，具体情况要现成型塑件的形状和大小而定；真空成型时用的塑料片材通常采用电阻丝或红外线加热，其中电阻丝加热的温度可达350450C;n选用模具材料： 真空成型与其他成型方法相比，其主要特点是成型压力极低，所以模具材料选择的余地较大，既可选用金属材料，又可选用非金属材料，材料的选择主要取决于塑件的形状和生产批量。l压缩空气成型：压缩空气成型：原理原理与真空成型相似；相同点：都是使加热软化的板材紧贴模具加以成形；不同：对板材所施加的成形外力由压缩空气代替抽真空。 特点：在真空成形时，很难达到对板材施加较大的成形压力。而用压缩空气时，可对板材施加1个大气压 以上的成形压力。由于成形压力很高，因而用压缩空气时可以获得完满模具形状的塑件及深腔