真空吸塑成型基本原理

--WORD--WORD------真空吸塑成型基本原理一、真空吸塑成型原理真空吸塑成型工艺（2-1）因此简单真空成型是出现最早，也是目前应用最广的一种热成型方法。图2-1基本原理示意图二、吸塑无模成型2-2所示，将片材加热到所需温度后，置于夹持环上，用压环压小，因此实际生产中拉伸比（H/D）75%。的轮廓和尺寸一致的产品。三、吸塑阳模（凸模）和吸塑阴模（凹模）成型图2-2无模真空吸塑成型装置图2-3无模真空吸塑成型壁厚分布成型模允许牵伸比

>0.5

单阴模>1

用柱塞协助成型>12-1不同模具所允许的拉伸比真空吸塑阳模成型工艺过程如（2-4）本法对于制造壁厚和深度较大的制品比较有利。2-4阳（阴）模成型真空吸塑阴模成型工艺过程如图（图2-5）所示。真空阴成型法生产的制品与模腔壁贴合的一面质量较高，结构上也比较鲜明细致，壁厚的最大部位在模腔底部，最薄部位在模腔侧面与底面的交界处，而且随模腔深度的增大制品底部转角处的壁就变得更薄。因此真空阴模成型法不适于生产深度很大的制品。图2-5阴（阳）模成型（图2-6）。图2-6a阳模成型（简图）和b阴模成型（简图）1-厚部位；2-薄部位；3-成品的内尺寸；4-外尺寸对于吸塑阳模制件我们必须注意如下问题：生皱褶（2-7)②在角落处容易产生冷却条纹（图2-7)；③在凸缘处壁厚不均匀（图2-7)；④由于侧壁斜度不够而使脱模困难；⑤在成型区（夹持模框）多腔模具的嵌件和下夹持器之间会产生小的缝隙；⑥阳模成型模具通常比阴模价格低廉。图2-7阳模制件中的缺陷及其典型特征（简图）1-冷却痕迹；2-皱褶；3-薄部位；4-厚部位对于吸塑阴模制件我们必须注意其（2-8)2-8阴模制件的典型特征1-均匀的边缘；2-薄的角隅四、吸塑机器基本装置夹紧设备型机上多采用便于固定各种尺寸片材的夹紧装置。有的是整个成型机配一套夹紧框架。夹紧装置可分为两类：一类是框架式，另一类是分瓣式。框架式夹紧装置由上、下两个框续拉片成型机的夹紧是两边拉链与前后闸的共同作用。夹紧装置最好采用自动控制，以期动作迅速，可有助于提高制件质量和效率。吸塑加热设备吸塑真空设备0.07~0.09Mpa（520mmHg）以上。储气罐一般是用薄真空泵的转动功率由成型设备的大小和成型速度决定，较大或成型速度较快的设备常用大至2~4KW的。真空中央系统的大小视工厂具体生产和发展的要求而定。吸塑压缩空气设备0.6~0.7MPa的压缩空气,压缩空气除大量应于成型外，还有当一部分用于脱模、初制品的外冷却和操纵模具框架和运转片材等机件动作的动力。吸塑冷却设备空吸塑成型制件的外表面。生产中若采用自然冷却可以获得退火制件，有利于提高制件的耐冲击性。用水冷却虽然生产效率高，但制件内应力较大。吸塑脱模设备模具，所以通过真空吸引孔或向相反方向吹风使之脱模。尤其对于脱模斜度小的或有凹模的模具，同时使用脱模机构顶撞或震荡脱模。吸塑控制设备参数和动作进行控制。控制方式有手动、电气-机械自动控制、电脑控制等，具体选用要根据最初投资人工费、技术要求、原料费用、生产和维修设备费用等因素综合考虑。五、吸塑有效成型压力模具在预牵伸的过程中会产生一定的接触压力（2-9a）2-9）。图2-9由材料的成型压力和反向压力之和得出有效成型压力的简图b阳模；cd(+）力而增加；（-）模具面积，在该面积区域有效成型压力因成型材料的反向压力而降低对于模压成型（阳模）0.2～0.3MPa2～3bar)；小的0.7MPa7bar????????0.O98MPa098bar????2-10）。六、吸塑成型面积、切入面积、夹持边缘夹持框表面内部宽度大小范围区域的面积被称为成型面积（2-11）。切人面积就是指在成型????应（如未受热的夹持边缘但是不同收缩的区域会造成模塑物的变形。持边缘留在制件上（无修边成型过程），Tg以上。图2-10成型机器的海拔高度对真空成型中的空气压力的影响七、吸塑废料（边料）面积和废料比率因为它会由拉伸情况影响。我们利用以下着个案例来分析：例：计算成型矩形盒(2-12)200mm，模具底面积（430x95010mm边位剪切（440x960mm2），若用料片坯面积（610x1200mm220mm，求此种情况时的废料比。图2-11成型面积和切人面积a对于阳模成型，成型面积等于切人面积；在吸塑阳模成型中由于附加的保护物的作用而使切人面积减小；在阴模成型中规定的加工切人面积L·B-成型区域；Ll·B1-切人面积；?-夹持边缘；E-阳模成型中牵伸起始处（壁厚发生变化）图2-12矩形盒用料制品简图（右边为裁边后的成品图）AB-模具底面，C-高度，L1和L2-模具延伸到片坯边缘的长度，D-夹持边缘拉伸后，出制品后还剩余多少份量的边料。注：吸塑裁边面积—制品的剪口面积根据此公式计算：成型/型腔面积=[(610-20x2)(1200-20x2)-430x950]}=66120/1174720=0.056废料面积=0.056x[(610-20x2)(1200-20x2)-440x960]+[610x1200-(610-20x2)(1200-20x2)]=142353.2mm2废料比率=142353.2/(610x1200)=0.194或19.4％八、吸塑排气面、排气孔、排气槽、槽口设计将在模具设计章节详细介绍。九、吸塑脱模斜度2-13）。脱模斜度应该取得尽可能大。脱模斜度越大，脱模越快，成型周5o；对于收缩率＜0.5a0.50。图2-13脱模斜度a单阳模；b单阴模十、吸塑成型比和牵引比成型比（图2-14）HB之比，或与成型面直径D之2-14得到。吸塑成型面积：L·B，当LB（长方形模制品）H：B（长方形）HD（圆形模制品）（不含夹持边），与成型面积之比，其结果根2-15。牵伸比S=F2/F1式中F1―不含夹持边的最初成型材料面积；F2―制品的模塑面积个软尺很容易地进行测定（2-16）B方向的牵伸比=B2-14成型比abH：Bc2-15用于计算壁厚的制件尺寸2-16B方向的牵伸比1-软尺测量1/3部位将急剧变薄，甚至成型不了。成型时，造成制品厚薄不均的主要原因是片材各部分所受的拉伸情况不同，一般来说，阳别侧面与底部的转角部位最薄。型时拉伸比可以适当增大，如果采取柱塞协助成型，牵伸比可以更大些。十一、吸塑壁厚计算、吸塑成型制件当未成型材料的厚度已知时，我们可以粗略地估计出吸塑成型制件的厚度。由于制件的设计壁厚和最终成型壁厚的不规则分布，最终的计算结果要考虑±30％的壁厚分布。对于这种计算，必须假定材料的体积在整个成型的过程中保持不变。因而有如下成立：V1=V2这样：F1·s1=F2·s2从而：s2=F1/F2·s1式中Vl―不含夹持边缘的材料体积；V2―热成型制件的体积；F1―不含夹持边缘的材料面积；F2―制件表面积；s1―原材料厚度；s2―制件壁厚。壁厚计算示例：1.1.①长方形成型制件的壁厚的确定根据图3-21，有如下尺寸：a=800mm,b=500mm,c=400mm,L=880mm,B=580mm用这些数据计算面积和面积比得：F1=L·B=510400mm2F2=L·B+2bc+2ac=1550400mm2F1/F2=0.3293????F2/F1=3.0367对于原材料厚度s1=4mm,且厚度均匀分布的成型制件，其壁厚：s2=F1/F2·s1=0.3292X4mm=1.32mm0.9～1.7mm之间s2act=s2±30%=1.3mm±0.4mm≈0.9～1.7mm②3-21中所示的制件的平均厚度为s2=2mm,那么所需原材料的厚度应该是多少？如下是材料厚度的计算结果：如下是材料厚度的计算结果：s1=F1/F2·s2=3.0376X2mm=6.075mm30%：s1act=6.075+30%≈8mm十二、吸塑成型制件的收缩和变形在片材章节我们已经介绍过材料的缩水问题，在这里我们将借助吸塑成型制件进行解说。1．收缩在冷却阶段成型模具和施加真空，避免模塑件的尺寸发生变化，然而一旦脱模，制件就会发生尺寸变化，且随时间的增大变化就越大。这些尺寸变化就是所谓的收缩，它包括加工过程的中的收缩和后收缩。影响收缩情况的还与成型模具结构有关，在成型过程中阳模比阴模收缩小，如图2-17：22．吸塑变形吸塑变形就是制品的形状偏离原先形状的设计。如在圆形模具上成型的制件变成了椭圆形。与模具水平面相接的模塑件的成型表面，在脱模成为三维尺寸的制品时，往往会发生变形，如发生扭曲或者翘曲。收缩和变形的原因密不可分的，两者都与以下因素有关：片材原料、片材生产条件、成型中的