第13章-气动成型工艺与模具

第13章气动成型工艺与模具

本章基本内容13.1中空吹塑成型13.2真空成型模具13.3压缩空气成型模具13.1中空吹塑成型一、中空吹塑成型的分类及特点挤出吹塑成型优点挤出吹塑成型模具结构简单，投资少，操作容易。缺点是壁厚不易均匀，塑件需后加工去除飞边。2.注射吹塑成型优点是型坯的壁厚均匀、无飞边，不需后加工，塑件底部不会产生拼合缝，外观美，强度高。缺点是所用的设备和模具价格高，故这种成型方法多用于小型中空塑件的大批量的生产，例如聚酯饮料瓶的生产。3.注射拉伸吹塑成型经过拉伸吹塑的塑件其透明度、抗冲击强度、表面硬度、刚度和气体阻透性能都有很大提高。二、吹塑成型原理

将处于塑性状态的型坯置于模具型腔内，借助压缩空气将其吹胀，使之紧贴于型腔壁上，经冷却定型得到中空塑料制品的模塑方法。13.1中空吹塑成型三、中空吹塑成型的塑件设计

吹胀比B吹胀比B是指塑件的最大直径与型坯直径之比式中B——吹胀比；

D——塑件外径，mm；

d——型坯外径，mm。2.延伸比S塑件的长度与型坯的有效长度之比为延伸比S

式中S——延伸比；

c——型坯长度，mm；

b——塑件长度，mm。延伸比的取值与吹胀比有关，一般延伸比取值为式中S——延伸比；

B——吹胀比。

13.1中空吹塑成型3.螺纹为了便于塑件上飞边的处理，在不影响使用的前提下，螺纹可制成断续状，即在分型面附近的一段塑件上不带螺纹4.塑件的圆角和支承面塑件上的圆角和支承面的设计与注射成型的塑件类似。一般圆角半径大一些为好。5.塑件的外表面要求对模具表面进行特殊加工6.塑件的收缩率对于有刻度的定容量瓶子及螺纹部位，收缩率有较大的影响。13.1中空吹塑成型四、中空吹塑成型的模具设计

1.吹塑模设计的一般原则⑴夹坯口⑵余料槽⑶排气孔（槽）⑷模具的冷却⑸锁模力2.模具表面粗糙度的确定3.模具材料的选择4.中空挤出吹塑模具设计注意事项13.1中空吹塑成型一、真空成型过程及原理

1.将塑料板材夹持固定在真空成型上；

2.将塑料成板材加热到软化温度；

3.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；

4.充分冷却；

5.脱模。13.2真空成型模具二、成型特点

1.适宜制造壁厚小尺寸大的制品；

2.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；

3.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；

4.生产效率高；

5.设备简单，成本低廉，操作简单，对操作工人无过高技术要求；

6.不宜加工制品本身壁厚不均匀和带嵌件的制品。13.2真空成型模具三、成型方法1.凹模真空成型

图a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，固定部分要加密封圈.

图b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．图c是冷却后用压缩空气吹出塑料．13.2真空成型模具图13-11凹模真空成型（a）加热；（b）抽真空；（c）取出塑件2.凸模真空成型

图a所示是被加紧的塑件板超出模面一定高度；图b为加热后盖后阳模上；图c为抽真空，塑料板材紧贴在凸模上而成型。用途:多用于有凸起形状的薄壁塑件，可以避免收缩，所成型的塑件内表面尺寸较为精确。13.2真空成型模具图13-12凸模真空成型（a）加热软化；（b）塑坯覆盖在凸模上；（c）抽真空成型3.凹凸模先后抽真空成型

首先把塑料板紧固在凹模上加热，软化后将加热器移开，然后通过凸模吹人压缩空气，而凹模抽真空使塑料板鼓起，最后凸模向下插入鼓起的塑料板中并且从中抽真空，同时凹模通人压缩空气，使塑料板贴附在凸模的外表面而成形。13.2真空成型模具图13-13凹凸模先后抽真空成型（a）加热软化；（b）凹模抽真空；（c）凸模抽真空成型4.吹胀真空成型

首先将片材加热，然后向密闭箱内送压缩空气。热片材向外吹涨，再将凸模升起，与片材之间形成密闭状态；最后由凸模上的气孔抽真空，利用外面的大气压力使它成形。

13.2真空成型模具图13-14吹泡真空成型（a）加热软化；（b）凸模升起；（c）抽真空成型5.辅助凸模真空成形(柱塞下推真空成形)

辅助凸模真空成形分为下向真空成形和上向真空成形。下向真空成形首先将固定于凹模的塑料板加热至软化状态；接着移开加热器，用辅助凸模将塑料板推下，这凹模里的空气被压缩，软化的塑料板由于辅助凸模的推力和型腔内封闭的空气移动而延伸；然后凹模抽真空成形

13.2真空成型模具图13-15下向辅助凸模真空成型（a）加热软化；（b）凸模压下；（c）凹模抽真空成型6.延伸法抽真空成型

对于采用普通抽真空方法成型困难且要求壁厚比较均匀的深型腔塑件，可以采用延伸抽真空成型。延伸抽真空成型是指在片材加热后的成型过程中使其先延伸，然后再成型。延伸方法有凸模延伸法（凸模抽真空成型）、柱塞延伸法（凹模抽真空成型）和压缩空气延伸法。凸模延伸法抽真空成型13.2真空成型模具四、真空成型塑件设计1.塑件的几何形状和尺寸要求用真空成形方法成形塑件，成形后冷却收缩率较大，很难得到较高的尺寸精度。一般凸模真空成形时，塑件内部尺寸精确；而凹模真空成形时，塑件外部尺寸精确。2.塑件的深度H与宽度(或直径)D之比塑件的深度H与宽度(或直径)D之比称为引伸比。引伸比越大，成形越难。引伸比过大会使最小壁厚处变得非常薄，这时应选用较厚的塑料来成形。引伸比和塑料品种、成形方法有关。3.圆角塑件设计时应使联接处圆滑过渡，圆角半径不小于型坯厚度。4.斜度即工艺倾斜面，以便从模具中取出制品。5.加强肋加强肋应沿制品外形或面的方向设计。13.2真空成型模具五、真空成型模具设计

1.模具的结构设计⑴真空成型模具的型腔尺寸⑵抽气孔的设计⑶模具的表面粗糙度⑷加热及冷却装置2.选用模具材料13.2真空成型模具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。一、压缩空气成型工艺将塑料板材置十加热板和凹模之间，固定加热板，塑料板材被轻轻地压在模具刃口上，在加热板抽出空气的同时，从位于型腔底部的空气口向型腔中送入空气，使被加工板材紧贴加热板；这样塑料板很快被软化，达到适合于成形的温度。这时加强从加热板进出的空气，使塑料板材逐渐贴紧模具。与此同时，型腔内的空气通过其底部的通气孔迅速排出，最后使塑料板紧贴模具。待板材冷却后，停止从加热板喷出压缩空气，再使加热板下降，对塑件进行切边；在加热板回升的同时，从型腔底部进入空气使塑件脱模后，取出塑件。13.3压缩空气成型模具

13.3压缩空气成形模具

（a)(b)(c)图13-17压缩空气成型工艺过程（a）模具打开；（b）加热软化；（c）通入压缩空气成型；（d）切除余料；（e）取出塑件(d)(e)二、压缩空气成形模具设计

压缩空气成形用的模具结构与真空成形模具的不同点是增加了模具型刃，塑件成形后，在模具上就可将余料切除，并且塑料板直接接触加热板，加热速度快。模具设计要点：压缩空气成形的模具型腔与真空成形模具型腔基本相同。压缩空气成形模具的主要特点是在模具边缘设置型刃。13.3压缩空气成形模具

三、与真空成型比较压缩空气成型真空成型成型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3~8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