模具设计与制造第二 张荣清 主编电子其他塑料成形工艺与模具.pptx

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1、2023/2/151 2.压缩成形工艺过程成形:（2）合模：在凸模尚未接触塑料原料之前，要快速合模，以缩短成形周期和避免塑料过早固化；当凸模触及塑料后改为慢速，避免模具中的嵌件、成形杆或型腔遭到破坏。（3）排气：有时还需卸压片刻，以排出其中气体。可以缩短固化时间，还利于塑件性能和表面质量的提高。（1）加料：加料室内加入已预热的定量塑料原料（4）固化：在压缩成形温度下保持一段时间，使其性能达到最佳状态。（5）脱模：用推出机构将塑件推出模外，侧型芯或嵌块应先用专门工具取出，再脱模。第1页/共69页2023/2/152 2.压缩成形工艺过程成形后处理去应力处理：放在一定温度的油浴或烘箱中缓冷。模具清

2、理：否则有垃圾或杂物压入塑件会有损外观，甚至报废；第2页/共69页2023/2/153 3.压缩成形的工艺条件施加成形压力的目的：促使塑料原料流动充模，增大塑件密度，提高塑件的内在质量，克服塑料在成形过程中因化学变化释放的低分子物质及塑料中的水分子等产生的胀模力，使塑件尺寸稳定，减小变形。但成形压力过大会降低模具的寿命。（1）成形压力：压缩时压力机通过凸模对塑料熔体充型和固化时在分型面单位投影面积上施加的力第3页/共69页2023/2/154（2）压缩成形温度：压缩时所需要的模具温度。压缩成形温度的高低影响模内塑料熔体的充模、成形时的硬化速度，进而影响塑件质量；在一定温度范围内，模具温度升高，

3、成形周期缩短，生产效率提高；模温太高，使树脂和有机物分解，同时使塑件外层首先硬化，水分和挥发物难以排除，塑件内应力大，模具开启时，塑件易发生肿胀、开裂、翘曲等缺陷。模具温度过低，硬化周期过长，硬化不足，塑件表面无光泽，物理和力学性能下降。第4页/共69页2023/2/155 3.压缩成形的工艺条件（3）压缩时间：酚醛塑料12min；有机硅塑料27min压缩时间过短，塑料硬化不足，力学性能下降，易变形。适当增加压缩时间，可以减小塑件收缩率，提高耐热性能和其他物理性能。但压缩时间过长，塑件性能反而下降表9.1热固性塑料压缩成形工艺参数4.压缩成形的工艺特点与注射相比，无浇注系统，节省原料；生产过程

4、的控制，使用的设备及模具简单；成形压力直接作用于塑件，塑件质量均衡，内应力小，尺寸稳定性好；易成形大型塑件。压缩成形周期长，效率低；劳动强度大，不易成形复杂形状塑件，较难实现自动化。常见产品：仪表壳、电闸板、电器开关、插座等。第5页/共69页2023/2/156 1.压缩模的结构组成 与注射模不同，无浇注系统，有加料室，型腔与加料室有加热装置 9.1.2 压缩模及其分类 1上模座板；2螺钉；3上凸模；4凹模（加料室）；5、10加热板；6导柱；7型芯；8下凸模；9导套；11推杆；12支承钉；13垫块；14下模座板；15推板；16尾杆；17推板固定板；18侧型芯；19型腔固定板；20承压板第6页/

5、共69页2023/2/157(1)型腔部分：上凸模3，下凸模8，型芯7，凹模4(2)加料室：凹模4的 上半部分 1上模座板；2螺钉；3上凸模；4凹模（加料室）；5、10加热板；6导柱；7型芯；8下凸模；9导套；10拉料杆；11推杆；12支承钉；13垫块；14下模座板；15推板；16尾杆；17推板固定板；18侧型芯；19型腔固定板；20承压板(3)加热冷却机构：加热板5、10，加热圆孔中插入电加热棒 还设有导向机构、脱模机构、侧向分型抽芯机构第7页/共69页2023/2/158 1.压缩模分类（1）按模具在压力机上的固定形式分类 1）移动式压缩模：模具不固定在压力机上,成形后将模具移出压力机，用

6、卸模专用工具（如卸模器）开模，在清理加料室、模具重新组合好后，再移入压力机进行下一个塑件的压缩。此类模具结构简单，制造简单，适合于批量不大的中、小件以及形状较复杂、嵌件较多、加料困难的塑件。1凸模（上模）；2导柱；3凹模（下模）；4型芯；5-下凸模；6、7侧型芯；8凹模拼块第8页/共69页2023/2/159 （1）按模具在压力机上的固定形式分类 2）半固定式压缩模：一般上模固定在压力机上，下模可沿导轨移动（也有下模固定），下模移进时采用定位块定位，合模由导向机构导向。成形后移出下模，用手工或卸模器取出塑件。该结构便于安放嵌件和加料，当移动式模具过重或嵌件较多时，为了减轻劳动强度，方便操作，用

7、此类模具。1凹模（加料室）；2导柱；3凸模（上模）；4型芯；5手柄第9页/共69页2023/2/1510 （1）按模具在压力机上的固定形式分类 3）固定式压缩模：上、下模都固定在压力机上，开模、合模、脱模均在压力机内进行。生产效率高、操作简单、劳动强度小、模具寿命长。但结构复杂、成本高、安放嵌件不方便。使用于批量大、形状大的塑件。第10页/共69页2023/2/1511 （2）按模具加料室形式分类 1）溢式压缩模：无加料腔，模腔总高度h基本上就是塑件高度，由于凸模与凹模无配合部分，完全靠导柱定位，故压缩成形时，塑件的径向壁厚尺寸精度不高。结构简单，造价低廉，凸凹模磨损小，塑件易去除。适用于压缩

8、成形厚度不大、尺寸小和形状简单的塑件。第11页/共69页2023/2/1512 （2）按模具加料室形式分类 2）不溢式压缩模：加料室为型腔上部截面的延续，凸模与加料室有较高精度的间隙配合，故塑件径向尺寸精度较高。理论上压力机施加压力全部作用在塑件上，所以塑件承受压力大，密实性好，强度高。塑料溢出量很少，在垂直方向上飞边很薄.适用于成形形状复杂、薄壁和深形塑件，也适用于成形流动性特别差、单位比压高、比容大塑料第12页/共69页2023/2/1513 （2）按模具加料室形式分类 3）半溢式压缩模：加料室截面尺寸大于塑件尺寸，凸模与加料室之间为间隙配合，加料室与型腔分界处有一环形挤压面，挤压面限制了

9、凸模下压行程。工作时，每一循环中的加料量稍大于所需加料量，过剩的原料通过配合的间隙或凸模上开设的专门溢流槽排出 塑件的径向壁厚尺寸和高度尺寸的精度均好，密度较高，模具寿命较长，广泛应用第13页/共69页2023/2/1514 设计压缩模时，其他部分与注射模类似，主要是加料室计算（1）塑件体积的计算 9.1.3 压缩模加料室的设计计算 分解成若干规则的几何形状分别计算，然后求其总和。（2）塑件原料体积的计算 K飞边溢料的重量系数，通常取塑件净重的5%10%k塑件的压缩比，表9.2 m塑件质量gv塑件的比体积，表9.2（3）加料室高度的计算：表9.3第14页/共69页2023/2/1515 9.1

10、.4 典型的压缩模结构 1.移动式压缩模 酚醛盖压缩模，半溢式，型腔组合式：由凹模2、凸模固定板3和圆形凸台定位螺钉1连接而成，凸模4装在上模板7上，用骑缝螺钉5防转，上、下模用导柱6导向。模具加热到一定温度塑料装入加料室压缩成形后用卸模器打开模具取出塑件1螺钉；2凹模；3凸模固定板；4凸模；5骑缝螺钉；6导柱；7上模板第15页/共69页2023/2/1516 9.1.4 典型的压缩模结构 2.固定式压缩模 电流表盒压缩模，凹模由下凸模6装在型腔7中组合而成，凸模8由螺钉紧固在凸模固定板11上，半溢式，承压块13用来承受压力机的作用力，减轻凸、凹模的磨损，控制凸模进入凹模的深度，支柱4除加强模

11、具刚性外，还起推出导杆导向作用，加热板5、10起加热作用，推出机构推出塑件。1尾杆；2支承板；3推杆；4支柱；5加热板；6下凸模；7型腔；8-凸模；9导柱；10加热板；11凸模固定板；12小型芯；13承压块；14螺纹型芯；15内六角螺钉；16下模板；17推杆固定板第16页/共69页2023/2/1517 9.2 压注成形工艺与压注模 9.2.1压注成形工艺及其工艺特点 又叫传递成形，是在压缩成形基础上发展起来的一种热固性塑料的成形方法 1.压注成形原理 模具闭合后，将塑料（预压锭或预热的原料）加入到加料室中；使其受热熔融，接着在压力作用下，塑料熔体通过浇注系统，以高速挤入模具型腔；塑料在型腔内

12、继续受热受压逐渐固化成形，最后打开模具取出塑件第17页/共69页2023/2/1518 9.2.1压注成形工艺及其工艺特点 2.压注成形工艺过程 与压缩成形基本相似，主要区别在于，压缩成形是先加料后闭模，压注是先闭模后加料 3.压注成形的工艺条件（1）压注成形压力：由于有浇注系统的消耗，压注成形的压力为压缩成形的23倍。压力随塑料种类、模具结构及塑件的形状不同。（2）模具温度：比压缩成形低1530，一般为130190，这是因为塑料通过浇注系统能获取一部分摩擦热。（3）压注及保压时间：一般1050s，保压时间比压缩成形时间可以短一些，因为塑料在热和压力的作用下，通过浇口的料量少，加热迅速而均匀，

13、化学反应也较均匀，当进入型腔时已临近树脂固化的最后温度。表9.4第18页/共69页2023/2/1519 9.2.1压注成形工艺及其工艺特点 4.压注成形的特点 与压缩成形相比:（1）效率高：由于保压硬化时间较短，成形周期短。（2）质量好：由于塑料受热均匀，交联硬化充分，使得塑件的强度高，力学性能、电性能得到提高。（3）适于成形复杂的塑件：由于进入型腔前塑料已经塑化，因此可以生产出外形复杂和薄壁或者壁厚变化大，带有细小嵌件的塑件。（4）尺寸精度较高：由于注入闭合的型腔，分型面处飞边薄，合模方向尺寸精度高。缺点：浇注系统存在浪费了原料，收缩率比压缩成形稍大，收缩率具有方向性，因此影响塑件的精度；

14、比压缩模复杂，成形所需压力较高，制造成本也高。第19页/共69页2023/2/1520 9.2.2压注模及其分类 压注模又叫传递模，与压缩模有许多相同之处，显著差别在于它具有浇注系统，组成：（1）型腔部分：浇口板4、凸模、凹模7、型芯6。（2）加料室：压柱2、加料室3，移动式压注模加料室在开模时要从模具上取下来1上模板；2压柱；3加料室；4浇口板；5、9导柱；6型芯；7凹模；8型芯固定板；10浇口；11分流道；12主流道（3）浇注系统：主流道12、分流道11、浇口10第20页/共69页2023/2/1521 9.2.2压注模及其分类（4）导向机构：压柱和加料室间、型腔各分型面间及推出机构中。件

15、5、9。（5）加热系统：对压柱、加料室和上、下模分别加热（电、蒸汽）。1上模板；2压柱；3加料室；4浇口板；5、9导柱；6型芯；7凹模；8型芯固定板；10浇口；11分流道；12主流道 侧向分型机构和脱模机构与压缩模相似 按压力机分类：分移动式和固定式按使用设备分类：普通液压机、专用液压机第21页/共69页2023/2/1522 9.2.3压注模的典型结构 1移动式压注模：加料室3与模具本体可以分离。合模将定量的塑料放入加料室内压力机闭合，压柱2将已塑化的塑料高速挤入型腔开模时，用卸模器将上模板1推出压柱2带动主流道凝料在主流道下端与分流道折断取下加料室3然后分型取出塑件。1上模板；2压柱；3加

16、料室；4浇口板；5、9导柱；6型芯；7凹模；8型芯固定板；10浇口；11分流道；12主流道第22页/共69页2023/2/1523 9.2.3压注模的典型结构 2固定式压注模：开模时，压力机带动上模座板1上升，使压柱7带着主流道凝料离开加料室当上模座板打开距离s后，拉杆10上的螺母与固定在下模4上可以绕轴转动的拉钩9接触，由于拉杆4的继续上升，从而使拉钩脱开下模4此时，由于定距拉杆2的定距作用，拉动上模5使模具分型。1上模座板；2定距拉杆；3复位杆；4下模；5上模；6浇口套；7压柱；8加料室；9拉钩；10拉杆；11凹模；12垫板；13推杆；14推板；15弹簧；16下模座板第23页/共69页20

17、23/2/1524 9.2.3压注模的典型结构 2固定式压注模：推板14在弹簧15的作用下通过推杆13将塑件从凹模11中推出同时，从上模座板1和加料室8之间的空隙从压柱7上取下主流道凝料合模时，压力机带动上模座板1下降，拉钩9通过斜面并依靠重力将下模4、上模5锁紧同时，上模板5下底面推动复位杆3使推出机构复位，定距拉杆同时复位。1上模座板；2定距拉杆；3复位杆；4下模；5上模；6浇口套；7压柱；8加料室；9拉钩；10拉杆；11凹模；12垫板；13推杆；14推板；15弹簧；16下模座板第24页/共69页2023/2/1525 9.2.3压注模的典型结构 3柱塞式压注模：需在专门的液压机上成形。1

18、推板；2推杆；3下模；4上模；5加料室；6柱塞；7型芯；8支承板；9下模座板 上模4固定在液压机的工作台上，下模3通过下模座板9固定在液压机的下压板上液压机主油缸推动下模合模塑料进入加料室中预热液压机上方辅助油缸对活塞加压塑料经浇注系统充型，固化后开模开模时，主油缸带动下模下行达到开模行程后，推杆2、推板1推出塑件，柱塞在辅助油缸带动下上行。柱塞压注没有主流道。第25页/共69页2023/2/1526 9.3 挤出成形工艺与挤出模 9.3.1挤出成形工艺及其工艺特点 1.挤出成形原理将粒状或粉状塑料加入到料斗中，在挤出机螺杆的作用下，塑料沿螺杆的螺旋槽向前方输送，此过程中，由于受热作用（包括外

19、加热和剪切摩擦热），塑料逐渐熔融，然后在螺杆的压缩和推进作用下，塑料熔体通过挤出模具而得到截面一致的塑件1挤出机料筒；2机头；3定径装置；4冷却装置；5牵引装置；6塑料管；7切割装置第26页/共69页2023/2/1527 2 挤出成形工艺过程（1）原料的准备：塑料原料干燥处理，控制水分在0.5%以下，干燥在烘箱或烘房中进行；尽可能除去塑料中存在的杂质。（2）挤出成形：挤出机预热到规定温度启动电动机带动螺杆旋转输送塑料，塑料在外加热和剪切摩擦热作用下熔融塑化螺杆旋转推挤塑料，迫使塑料经过滤板上的过滤网，由机头成形为一定口模形状的连续型材1挤出机头；2定形与冷却装置；3牵引装置；4切断装置；5片

20、（板）坯挤出机头；6碾平与冷却装置；7切边与牵引装置第27页/共69页2023/2/1528 2 挤出成形工艺过程（3）塑件的定形和冷却：塑件离开机头口模后，应立即定型和冷却，否则，在自重作用下会发生变形，出现凹陷和扭曲。大多数定型和冷却同时进行，挤棒材和管材有一个独立的定径过程，而挤出薄膜、单丝等无需定型，只需冷却。冷却：水冷、空冷硬塑不能冷却过快，否则易产生残余内应力，并影响塑件的外观质量；软性或结晶性塑料要及时冷却，否则会变形。第28页/共69页2023/2/1529 （4）塑件的牵引、卷取和切割：塑件自口模挤出后，一般都会因应力突然解除而发生离模膨胀，冷却后又会发生收缩，使尺寸和形状发

21、生改变。塑件连续被挤出，自重越来越大，若不加以引导，会造成塑件停滞，使塑件不能顺利挤出，所以需要牵引。牵引速度略大于挤出速度，以消除塑件尺寸的变化；同时对塑件适当地拉伸，可提高质量。牵引后，可裁剪，或绕卷，薄膜还需后处理。第29页/共69页2023/2/1530 3 挤出成形工艺条件（1）温度：热源来自塑料与塑料、塑料与螺杆、塑料与料筒之间剪切摩擦力；料筒外部加热器。聚乙烯温度变化曲线：对挤出温度控制时，加料段温度不宜过高，压缩段和均化段温度则可取高些。（2）压力：由于物料的阻力、螺杆槽深度的变化，且过滤板、过滤网和口模等产生阻碍，沿料筒轴线方向，塑料内部建立了一定的压力，使塑件均匀密实。1料

22、筒温度轮廓曲线；2螺杆温度轮廓曲线；3物料（PE）最高温度；4物料（PE）平均温度；5物料（PE）最低温度挤出成形时，螺杆和料筒的设计、螺杆转速的变化、加热系统的不稳定都会引起压力的波动。使塑件产生局部疏松、表面不平、弯曲等缺陷。要控制好上述因素。第30页/共69页2023/2/1531 3 挤出成形工艺条件（3）挤出速度：单位时间内由挤出机头口模中挤出的塑化好的塑料量或塑件长度。影响挤出速度的因素：机头、杆和料筒的结构、螺杆转速、加热冷却系统结构和塑料的性能等；在挤出机的结构和塑料品种及塑料类型已确定情况下，螺杆速度是控制挤出速度的主要措施。挤出速度也存在波动，应设计与生产的塑件相适应的螺杆

23、的结构和尺寸，严格控制螺杆转速，严格控制挤出温度，防止因温度改变而引起挤出压力和熔体粘度变化,导致速度变化。（4）牵引速度：牵引力的作用下，会发生拉伸取向，拉伸越大，冷却后收缩也大。通常牵引速度和挤出速度相当，牵引比等于或大于1。表9.5第31页/共69页2023/2/1532 4 挤出成形的特点 挤出成形所得塑件均为具有恒定截面形状的连续型材。挤出成形工艺还可用于塑料的着色、造粒和共混改性。特点：(1)连续成形，生产率高，成本低，经济效益显著；（2）模具结构简单，制造维修方便；（3）塑件内部组织均衡紧密，尺寸稳定准确；（4）适应性强，除氟塑料外，所有的热塑性塑料均可挤出成形，部分热固性塑料也

24、可。变更机头口模，可生产不同规格的各种塑件。第32页/共69页2023/2/1533 9.3.2挤出模结构组成 模具两部分：机头（口模）：使来自挤出机的熔融塑料由螺旋运动变成直线运动，并进一步塑化，产生必要的成形压力，保证塑件密实，从而获得截面形状相同的连续器材。定形模（套）：使挤出的塑件形状稳定下来，并对其进行精整，从而获得截面尺寸正确、表面光亮的塑件。管材挤出成形机头1管材；2定径套；3口模；4芯棒；5调节螺钉；6分流器；7分流器支架；8机头体；9过滤板（多孔板）；10、11电加热器（加热器）第33页/共69页2023/2/1534 （1）口模和芯棒：分别成形外、内表面，决定了塑件的截面形

25、状；1管材；2定径套；3口模；4芯棒；5调节螺钉；6分流器；7分流器支架；8机头体；9过滤板（多孔板）；10、11电加热器（加热器）（2）过滤网和过滤板：将塑料熔体由螺旋运动变为直线运动，过滤杂质，并形成一定的压力，过滤板起支承过滤网的作用；（3）分流器和分流器支架：使通过它的塑料熔体分流变成薄环状以平稳地进入成形区，同时进一步加热和塑化，分流器支架支承分流器和芯棒，同时也对分流后的塑料熔体加强剪切和混合作用；第34页/共69页2023/2/1535 （4）机头体：用来组装并支承机头的各零、部件，与挤出筒连接处密封防泄漏；1管材；2定径套；3口模；4芯棒；5调节螺钉；6分流器；7分流器支架；8

26、机头体；9过滤板（多孔板）；10、11电加热器（加热器）（5）温度调节系统（6）定径套：对塑件进行冷却定型，以获得良好的表面质量、准确的尺寸和几何形状。第35页/共69页2023/2/1536 9.3.3典型挤出成形模具 1.管材挤出成形机头直通式挤管机头结构简单，制造方便1芯棒；2口模；3调节螺钉；4分流器支架；5分流器；6加热器；7温度计插孔熔体经过分流器及分流器支架形成的分流痕迹（熔接痕）不易清除；模具长度较长，结构笨重适用于聚氯乙烯、聚乙烯、尼龙、聚碳酸酯等塑料管材第36页/共69页2023/2/1537 1.管材挤出成形机头塑料熔体包围芯棒流动，成形时只会产生一道分流痕迹1口模；2调

27、节螺钉；3芯棒；4机头体；5连接管与其配合的冷却装置可同时对管材的内、外径进行冷却定型，因此定径精度高、流动阻力较小，料流稳定均匀，生产率高，成形质量也较高；但机头结构复杂，制造相对困难适用于聚乙烯、聚丙烯等塑料管材，以及对管材要求较高的场合。直角式挤管机头第37页/共69页2023/2/1538 1.管材挤出成形机头与直角挤管机头相似，结构较复杂，熔体流动阻力也较大，但占地面积较小三种机头特征：表9.6旁侧式挤管机头1温度计插孔；2口模；3芯棒；4、7电热器；5调节螺钉；6机头体；8、10熔料温度插孔；11芯棒加热器；12温度计插孔；第38页/共69页2023/2/1539 2.棒材挤出成形

28、机头与管材挤出成形机头基本相似，不同的是芯棒被分流器取代，目的是减少内部的容积和增加塑料的受热面积。有的流道也不设分流装置，整个机头制成无滞料区的流动区1口模；2分流器；3机头体；4分流器支架；5过滤板第39页/共69页2023/2/1540 3.吹塑薄膜机头熔融的塑料由挤出机挤出后通过横向机颈流道进入芯棒的垂直流道，在芯棒的阻挡下熔料被分成两部分，沿芯棒的斜面向上流动，在后侧重新汇合成一个管状，从机头的环形缝隙流道流出，这时，芯棒中心的下部通入一定量的压缩空气，使挤出的管状毛坯吹胀成膜1芯棒；2缓冲槽；3口模；4压环；5调节螺钉；6上机头体；7机颈；8紧固螺母；9芯轴棒；10下机头体第40页

29、/共69页2023/2/1541 4.电线电缆挤出成形机头（1）挤压式包覆机头1芯线；2导向棒；3机头体；4电热器；5调节螺钉；6口模；7包覆塑料；8过滤板；9挤出机螺杆塑料熔体通过挤出机过滤板进入机头体，转向90沿着芯线、导向棒继续流动，在导向棒汇合成一封闭料环后，经口模成形区最终包覆在芯线上，形成电缆第41页/共69页2023/2/1542 4.电线电缆挤出成形机头（2）套管式包覆机头1螺旋面；2芯线；3挤出机螺杆；4过滤板；5导向棒；6电热器；7口模与挤压式包覆机头相似，不同是：将塑料挤成管状，然后在口模外靠塑料管的遇冷收缩而包覆在芯线上第42页/共69页2023/2/1543 9.4

30、中空吹塑成形工艺与吹塑模 9.4.1中空吹塑成形概述将处于高弹态（接近于粘流态）的塑料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主要用于瓶类、桶类、罐类、箱类的中空塑料容器，如加仑筒、化工容器、饮料瓶等适用于吹塑的有：高压聚乙烯、低压聚乙烯（日常生活用品）、聚氯乙烯（化工容器）、聚酯塑料（饮料瓶）、聚苯乙烯、聚酰胺、聚甲醛、聚丙烯、聚碳酸酯。第43页/共69页2023/2/1544 1.挤出吹塑成形首先由挤出机挤出管状型坯(或通过储料缸注压塑坯）-趁热将型坯夹入吹塑模具的瓣合模中，通过压缩空气进行吹胀使管状型坯扩张紧贴模腔，在一定压力下，充分冷却定

31、型，开模取出塑件(a)管坯成形：挤出机挤出管状型坯,垂挂于机头下方预先分开的模具型坯之中第44页/共69页2023/2/1545 1.挤出吹塑成形(b)合模：下垂型坯达到要求长度，立即合模，依靠模具的切断口将型坯切入型腔(c)吹塑：由模具分型面中的吹气孔导入压缩空气，使型坯吹胀紧贴模腔内壁(d)冷却定型：保持充分压力和时间，使塑件在型腔中冷却定型后，开模取件模具结构简单，投资少，操作容易，适合于多种热塑性塑料，缺点是壁厚不均，加工后需除飞边和余料第45页/共69页2023/2/1546 2.注射吹塑成形适合于成形容积较小的包装容器，大批量(a)熔融塑料注入注射模内形成型坯，芯棒3壁部带微孔、空

32、心(b)趁热将型坯连同芯棒转位至吹塑模内（c）芯棒内孔通入压缩空气，通过微孔使型坯吹胀贴于型腔 模内壁上1注射机喷嘴；2注射型坯；3空心芯棒；4加热器；5吹塑模；6塑件（d）保压、冷却定形、放出压缩空气，开模取件壁厚均匀、无飞边，不必后加工；由于型坯有底，底部没有接合缝，强度高，生产率高，但设备与模具投资大第46页/共69页2023/2/1547 3.注-拉-吹塑成形将经挤出或注射加工方法制得的型坯处理至理想的拉伸温度，经内部的拉伸芯或外部的夹具借机械作用力进行纵向拉伸，同时借助压缩空气吹胀成形透明度、抗冲击强度、表面硬度、刚度、气体阻透性提高，线性聚酯饮料瓶第47页/共69页2023/2/1

33、548 3.注-拉-吹塑成形1注射机喷嘴；2注射模；3拉伸芯棒；4吹塑模；5塑件热坯法a注射成一空心带底型坯b、c将型坯迅速移至拉伸和吹塑工位，拉伸和吹塑D保压、冷却、开模取件第48页/共69页2023/2/1549 3.注-拉-吹塑成形1注射机喷嘴；2下锁模板；3底座板；4吹塑锁模油缸；5旋转顶板；6上模锁板；7上基板四工位可以直线排列，也可圆周排列圆周排列省去了冷型坯再加热过程，节约能量，占地面积小，生产易于进行，自动化程度高冷坯法：将注射好的型坯加热到合适的温度后，在吹塑模中拉伸吹塑，吹塑模中吹塑，此法设备结构相对简单第49页/共69页2023/2/1550 4.多层吹塑不同种类的塑料，

34、经特定的挤出机头形成一个坯壁分层而又粘在一起的型坯，再经多层吹塑制得多层中空塑件解决单独使用一种塑料不能满足要求的问题单独使用聚乙烯，虽然无毒但气密性差，聚氯乙烯有毒但气密性好，外PVC，内PE一般目的是提高气密性、着色装饰、回料应用、立体效应。主要问题：层间熔接和接缝的强度；多种塑料的回收利用困难；机头结构复杂，设备投资大，成本高。第50页/共69页2023/2/1551 5.片材吹塑成形将压延或挤出成形的片材再加热，使之软化，放入型腔，闭模后在片材之间吹入压缩空气形成中空塑件第51页/共69页2023/2/1552 9.4.2吹塑模具设计由两瓣合成（对开式），结构设计随吹塑机的自动化程度而

35、异，大型吹塑模可设冷却水通道，模口部分做成较窄的切口，以便切断型坯。由于吹塑压力0.20.7MPa，模腔压力不大，可用材料较多，常用铝合金、锌合金。其易于铸造和机械加工，多用来制作形状不规则容器。大批量生产硬质塑料制作模具，用钢材，淬火4044HRC，模腔抛光镀铬，使容器具有光泽的表面。第52页/共69页2023/2/1553 9.4.2吹塑模具设计上吹口1吹口镶块；2底部镶块；3、6余料槽；4导柱；5冷却水道下吹口1、6余料槽；2瓶底镶块；3螺钉；4冷却水道；5导柱；7瓶颈（吹口）镶块第53页/共69页2023/2/1554 9.4.2吹塑模具设计吹塑模具设计要点1夹料区；2夹坯口（切口）；

36、3型腔；4模具（1）夹坯口（切口）：夹料区深度h=（23）型坯壁厚；切口的倾斜度=1545=1545，切口宽度L=12mmL=12mm（小件）；L=24mmL=24mm（大件）；太大、L太小，会削弱对型坯的夹持能力，造成型坯在吹胀前塌落及造成塑件的接缝质量不高，甚至裂缝；宽度太大又无法切断或模腔无法紧闭。注射吹塑型坯不需夹坯口。第54页/共69页2023/2/1555 9.4.2吹塑模具设计吹塑模具设计要点（2）余料槽：夹坯口切除的塑料容纳在内，大小依型坯夹持后的宽度和厚度确定，以模具能严密闭合为准。（3）排气：不良会使塑件表面出现斑纹、麻坑和成形不完整等缺陷；排气部位选在空气易存储地方，也就

37、是吹塑最后吹胀部位，如模具型腔的凹坑、尖角处、圆瓶的肩部等。排气措施：1）在保证塑件质量及表面均匀的前提下，使模具表面粗化，Ra最高达145m，平均值2.00.6 m；2）在分模面上开排气槽，宽度1020mm，深度0.30.6mm，磨削或铣削；3）模腔采用镶拼结构，在镶拼面上开排气槽；4）对沟槽、螺纹易残留空气的部位进行局部排气槽,还可采用钻孔或特种镶块的方法；5）对某些特殊塑件，采用模壁内钻小孔，抽真空方法排气。第55页/共69页2023/2/1556 9.4.2吹塑模具设计吹塑模具设计要点（4）模具的冷却：总体要求：冷却速度快，均匀。大型模具：采用箱式冷却，型腔背后铣一个槽，加密封件，用板

38、盖上小型模具：冷却水道，通水冷却第56页/共69页2023/2/1557 9.5 真空成形工艺与吸塑模 9.5.1真空成形概述1.真空成形的特点把热塑性塑料板、片材固定在模具上，采用辐射加热器加热至软化温度，然后用真空泵把板材和模具之间的空气抽掉，从而使板材贴在模腔上而成形，冷却后借助压缩空气使塑件从模具中脱出。优点：不需要整副模具，仅需制作凸模或凹模中任何一个即可，模具简单，制造成本低，制品形状清晰；真空成形的设备不复杂，能生产大、薄、深的塑件；生产效率高，可以观察塑件的成形过程。不足之处：成形塑件壁厚不均匀，尤其是模具上凸凹部位；当凸凹形状变化较大且相距较近以及凸模拐角处为锐角时，易出现皱

39、褶；由于真空成形压力有限，因而不能成形厚壁塑件；真空成形后，周边上需要修正。第57页/共69页2023/2/1558 2.真空成形的分类（1）凹模抽真空成形常用、简单；把板材固定在密封的模腔上方，加热器移到板材上方加热至软化；移开加热器，在型腔内抽真空，板材贴在凹模型腔上；冷却后抽气孔通入压缩空气将塑件吹出。外表尺寸精度较高，一般用于成形深度不大的塑件。如果塑件深度很大时，特别是小型塑件，其底部转角处会明显变薄，壁厚均匀性差；同样多型腔凹模比凸模间距小，所以经济，加热也方便。第58页/共69页2023/2/1559 2.真空成形的分类（2）凸模抽真空成形被夹紧的塑料板在加热器加热软化；软化板料

40、下移，像帐篷式地覆盖在凸模上；抽真空塑料紧贴在凹模上成形。片材悬空在模具上方加热，避免了加热片材与冷凸模过早接触而粘模，使塑件壁厚均匀性变差，比凹模好一些，但先与凸模接触之处要厚一些；多用于有凸形形状的塑件表面，内表面尺寸精度较高。第59页/共69页2023/2/1560 2.真空成形的分类（3）凹、凸模先后抽真空成形首先把塑料板紧固在凹模上加热；软化后将加热器移开，然后通过凸模吹入压缩空气，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形。由于将软化的塑料板吹鼓，使板材延伸后再成形，壁厚比较均匀，用于成形深腔塑件。第

41、60页/共69页2023/2/1561 2.真空成形的分类（4）吹泡真空成形首先把塑料板紧固在模板框上加热；软化后将加热器移开，压缩空气通过模框吹入将塑料板鼓后将凸模顶起来，而凹模抽真空使塑料板鼓起；停止吹气，凸模抽真空，塑料贴紧在凸模上成形；特点与凹、凸模先后抽真空相似。第61页/共69页2023/2/1562 2.真空成形的分类（5）柱塞推下真空成形首先将固定于凹模的塑料加热至软化状态；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；凹模抽真空而成形；用于成形深型腔塑件，缺点是塑件残留柱塞痕迹。第62页/共69页2023/2/

42、1563 2.真空成形的分类（6）带有气体缓冲装置的真空成形把塑料板加热后和框架一起轻轻压下凹模，然后由凹模吹入压缩空气，把加热的塑料板吹鼓，多余的气体从板材和凹模的缝隙中逸出，同时板材上面通过柱塞的孔吹出已加热的空气，板材处于两个缓冲层之间；柱塞逐渐下降；柱塞内停吹压缩空气，凹模抽真空，塑料板紧贴在凹模型腔上成形，柱塞升起；壁厚均匀、成形较深。第63页/共69页2023/2/1564 9.5.2真空成形模具设计1模具的结构设计 考虑的问题（1）抽气孔设计位置位于片材最后贴模的地方：凹模成形底部四周有凹陷的地方、凸模成形底部四周，具体视塑件的大小和形状而定；轮廓复杂塑件，抽气孔要集中；大平面塑

43、件，抽气孔要均布；孔间距：小件2020mm，大件适当增加距离。成形塑件流动性好，成形温度低，抽气孔小些；坯料板材厚度大，抽气孔大些；坯料板材厚度大，抽气孔小些；抽气孔径0.51mm，最大不超过片材厚度的50%。第64页/共69页2023/2/1565 1模具的结构设计 考虑的问题（2）型腔尺寸收缩率计算方法同注射模；吸塑收缩50%是塑件脱模后产生的，25%是1h内产生的，其余是在824h内产生的；凹模比凸模成形收缩量大2550%；除了型腔尺寸精度外，塑件尺寸精度还与成形温度、模具温度和塑件品种有关。最好用石膏模型试制产品。(3)型腔表面粗糙度一般吸塑没有顶出装置，靠压缩空气脱模，所以表面粗糙度

44、不能太大，最好要喷砂处理。(4)边缘密封装置平直分型面密封比较容易，曲面和这面比较困难。第65页/共69页2023/2/1566 1模具的结构设计 考虑的问题（5）加热和冷却装置通常用电阻丝或红外线，电阻丝温度可达350450，一般通过调节加热器与板材间距来实现。通常80120mm80120mm；模温太低，塑料板和型腔一接触就会产生冷斑或内应力以致产生裂纹；模温太高，塑件片材困难粘附在型腔上，塑料脱模时会变形，而且延长了生产周期。模温一般控制在50。冷却的三种方式：塑料与模具接触后的自然冷却；增设风冷装置，加速冷却，风冷设备很简单，只要喷压缩空气即可；采用水冷，用喷雾式，在模内开冷却水道，距型

45、腔表面8mm以上，以避免产生冷斑；可以将铜管或钢管铸入模具内，也可在模具上打孔或铣槽，用铣槽的方法必须使用密封元件并加盖板。第66页/共69页2023/2/1567 2 模具材料吸塑成形压力低，压缩空气0.30.4MPa，故模具材料选择范围较宽，金属、非金属都行；需根据塑料片材的厚度、材质、成形方法、生产批量大小、模具成本进行比较。（1）非金属材料试制或小批量生产，选用木材或石膏作为模具材料，木材易加工，但易变形，表面粗糙度差，一般用桦木、槭木等木纹较细的木材；石膏制作方便、价格便宜，但强度较差，可混入1030%水泥增加强度；环氧树脂模具，加工容易，生产周期短，修整方便，强度较高，适合数量较多的塑件生产。非金属导热性差，对于塑件，可防止发生冷斑，但散热慢，所需冷却时间长，生产效率低，模具寿命短，不适合大批生产。第67页/共69页2023/2/1568 2 模具材料（2）金属材料大批量高效率生产，铝（导热性好，易加工，耐用，成本低，耐腐蚀性好，多采用）、铜（导热性好，易加工，强度高，耐腐蚀，成本高，一般不采用）、低熔点合金、镍、铁、锌、锌合金。第68页/共69页2023/2/1569感谢您的观看。第69页/共69页