第六章_气动成型工艺与模具结构.ppt

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1、第第6 6章章 气动成型工艺与模具结构气动成型工艺与模具结构 中空吹塑成型工艺与模具结构中空吹塑成型工艺与模具结构 6.1真空成型工艺与模具结构真空成型工艺与模具结构 6.2 压缩空气成型工艺与模具结构压缩空气成型工艺与模具结构 6.36.6.1 1 中空吹塑成型工艺与模具结构中空吹塑成型工艺与模具结构 中空吹塑成型是将中空吹塑成型是将处处于熔融状于熔融状态态的塑料的塑料型坯置于模具型腔内型坯置于模具型腔内，使使压缩压缩空气注入型坯空气注入型坯中将其吹中将其吹胀胀,使之使之紧贴紧贴于模具型腔壁上，于模具型腔壁上，经经冷却定型得到与模具型腔完全一致的中空塑冷却定型得到与模具型腔完全一致的中空塑件

2、的加工方法件的加工方法。适用于。适用于中空吹塑成型的塑料中空吹塑成型的塑料有聚乙有聚乙烯烯、聚、聚氯氯乙乙烯烯、纤维纤维素塑料、聚苯乙素塑料、聚苯乙烯烯、聚丙、聚丙烯烯、聚碳酸、聚碳酸酯酯等。最常用的是聚乙等。最常用的是聚乙烯烯和聚和聚氯氯乙乙烯烯。挤挤出吹塑成型是成型中空塑件的主要方法，出吹塑成型是成型中空塑件的主要方法，挤挤出吹塑成型原理如出吹塑成型原理如图图6 61 1所示。首先，由所示。首先，由挤挤出出机机挤挤出管状型坯示；截取一段管坯趁出管状型坯示；截取一段管坯趁热热将其放于将其放于模具中，在模具中，在闭闭合合对对开式模具的同开式模具的同时夹紧时夹紧型坯上下型坯上下两端；然后用吹管通

3、入两端；然后用吹管通入压缩压缩空气，使型坯吹空气，使型坯吹胀胀并并贴贴于型腔表壁成型；最后于型腔表壁成型；最后经过经过保保压压和冷却定型，和冷却定型，便可排出便可排出压缩压缩空气并开模取出塑件；空气并开模取出塑件；挤挤出吹塑成型所用的出吹塑成型所用的设备设备和模具和模具结结构构简单简单，投投资资少，操作容易，适于多种塑料的中空吹塑成少，操作容易，适于多种塑料的中空吹塑成型。但是塑件的壁厚不易均匀，生型。但是塑件的壁厚不易均匀，生产产效率效率较较低。低。6.1.1 6.1.1 中空吹塑成型原理和分类中空吹塑成型原理和分类 1挤出吹塑成型挤出吹塑成型 2注射吹塑成型注射吹塑成型 注注射射吹吹塑塑成

4、成型型的的原原理理如如图图6 62 2所所示示。首首先先注注射射机机将将熔熔融融塑塑料料注注入入注注射射模模内内形形成成管管坯坯，管管坯坯成成型型在在周周壁壁带带有有微微孔孔的的空空心心凸凸模模上上；接接着着趁趁热热移移至至吹吹塑塑模模内内；然然后后合合模模并并从从芯芯棒棒的的管管道道内内通通入入压压缩缩空空气气，使使型型坯坯吹吹胀胀并并贴贴于于模模具具的的型型腔腔壁壁上上；最最后后经经过过保保压压、冷冷却却定定型型后后放放出出压压缩缩空空气气并并开开模模取取出出塑件。塑件。注注射射吹吹塑塑成成型型的的优优点点是是壁壁厚厚均均匀匀且且无无飞飞边边，不不需需要要后后续续加加工工；由由于于注注射射

5、型型坯坯有有底底，所所以以塑塑件件底底部部没没有有拼拼合合缝缝，强强度度高高，生生产产率率高高。但但设设备备与与模模具具的的投投资资较较大大，这这种种成成型型方方法法多多用用于于小小型型塑塑件件的大批量生的大批量生产产。3注射拉伸吹塑成型注射拉伸吹塑成型 与与注注射射吹吹塑塑成成型型相相比比，注注射射拉拉伸伸吹吹塑塑成成型型增增加加了了延延伸伸这这一一工工序序。注注射射拉拉伸伸吹吹塑塑最最典典型型的的产产品品是是线线形聚形聚酯饮酯饮料瓶。料瓶。如如图图6 63 3所所示示为为用用热热坯坯法法注注射射拉拉伸伸吹吹塑塑成成型型工工艺艺过过程程。首首先先将将注注射射成成型型的的有有底底型型坯坯加加热

6、热到到熔熔点点以以下下适适当当温温度度后后置置于于模模具具内内，然然后后用用拉拉伸伸杆杆进进行行轴轴向向拉拉伸伸后后再再通通入入压压缩缩空空气气吹吹胀胀成成型型。这这种种成成型型方方法法省省去去了了冷冷型型坯坯的的再再加加热热，所所以以节节省省能能源源，同同时时由由于于型型坯坯的的制制取取和和拉拉伸伸吹吹塑塑在在同同一一台台设设备备上上进进行行，所所以以占占地地面面积积小小，生生产产易易于于连连续续进进行行，自自动动化程度高。化程度高。还还有有一一种种是是用用冷冷坯坯法法注注射射拉拉伸伸吹吹塑塑成成型型，即即将将注注射射好好的的型型坯坯加加热热到到合合适适的的温温度度后后再再将将其其置置于于吹

7、吹塑塑模模中中进进行行拉拉伸伸吹吹塑塑的的成成型型方方法法。采采用用冷冷坯坯法法成成型型时时，型型坯坯的的注注射射和和塑塑件件的的拉拉伸伸吹吹塑塑成成型型分分别别在在不不同同设设备备上上进进行行。在在拉拉伸伸吹吹塑塑之之前前，为为了了补补偿偿型型坯坯冷冷却却散散发发的的热热量量，需需要要进进行行二二次次加加热热，以以确确保保型型坯坯的的拉拉伸伸吹吹塑塑成成型型。这这种种成成型型方方法法的的主主要要特特点点是是设设备备结结构构相相对对较简单。较简单。4片材吹塑成型片材吹塑成型 片片材材吹吹塑塑成成型型是是最最早早使使用用的的中中空空塑塑件件成成型型方方法法，如如图图6 64所所示示。将将压压延延

8、或或挤挤出出成成型型的的片片材材再再 加加热热，使使之之软软化化，放放入入型型腔腔，合合模模后后在在片片材材之之间间通通入入压压缩缩空空气气而而成成型出中空塑件。型出中空塑件。吹吹胀胀比比是是指指塑塑件件最最大大直直径径与与型型坯坯直直径径之之比比，在在图图7 75 5中中，吹吹胀胀比比是是D D与与d d之之比比.。这这个个比比值值实实际际上上就就是是在在已已知知产产品品塑塑件件尺尺寸寸的的情情况况下下确确定定型型坯坯的的外外径径。通通常常吹吹胀胀比比取取2 24 4，但但多多用用2 2。吹吹胀胀比比过过大大会使塑件壁厚不均匀，加工工会使塑件壁厚不均匀，加工工艺艺条件不易掌握。条件不易掌握。

9、吹吹胀胀比比表表示示了了塑塑件件径径向向最最大大尺尺寸寸和和挤挤出出机机头头口口模模尺尺寸寸之之间间的的关关系系。当当吹吹胀胀比比确确定定以以后后，便便可可根根据据塑塑件件的的最最大大径径向向尺尺寸寸及及塑塑件件的的壁壁厚厚确确定定机机头头型型坯坯口口模模的的尺尺寸寸。机机头头口口模模与与芯芯棒棒的的间间隙隙可可用用下下式确定：式确定：t t B Br r 6.1.2 6.1.2 中空吹塑成型制件的结构工艺性中空吹塑成型制件的结构工艺性 1吹胀比吹胀比 2延伸比延伸比 在在注注射射吹吹塑塑成成型型中中，塑塑件件的的长长度度与与型型坯坯的的有有效效长长度度之之比比为为延延伸伸比比，在在图图7 7

10、5 5中中，延延伸伸比比是是c c与与b b之之比比。图图中中有有螺螺纹纹的的瓶瓶颈颈部部分分在在注注射射吹吹塑塑成成型型时时作作为为夹夹持持口口，不不参参加加吹吹塑塑变变形形。延延伸伸比比确确定定后后，就就可可以以确确定定型型坯坯的的长长度度。实实验验证证明明，延延伸伸比比越越大大的的塑塑件件，塑塑件件的的纵纵向向和和横横向向强强度度越越高高。在在生生产产中中，一般取延伸比一般取延伸比S Sr r（4 46 6）/B Br r 。3螺纹螺纹 吹吹塑塑成成型型的的塑塑件件上上的的螺螺纹纹，通通常常采采用用梯梯形形或或圆圆形形截截面面，而而不不采采用用细细牙牙或或粗粗牙牙螺螺纹纹，这这是是因因为

11、为细细牙牙或或粗粗牙牙螺螺纹纹难难以以成成型型。为为了了便便于于清清理理塑塑件件上上的的飞飞边边，在在不不影影响响使使用用的的前前提提下下，螺螺纹纹可可制制成成断断续续状状，即即在在分分型型面面附附近近的的一一段段塑塑件件上上不不带带螺螺纹纹，如如图图6 66 6所示，所示，图图（a a）比比图图（b b）更容易清理更容易清理飞边飞边。4圆角圆角 吹吹塑塑件件的的侧侧壁壁与与底底部部的的交交接接及及壁壁与与把把手手交交接接等等处处，不不允允许许设设计计成成尖尖角角，因因为为尖尖角角难难以以成成型型，而而应应设设计计成成圆圆弧弧过过渡渡。在在不不影影响响造造型型及及使使用用的的前前提提下下，圆圆

12、角角以以大大为为好好，圆圆角角大大则则壁壁厚厚均均匀匀，对对于于有有造造型型要要求求的的塑塑件，件，圆圆角可以减小。角可以减小。5塑件的支承面塑件的支承面 在在设设计计塑塑料料容容器器时时，应应减减少少容容器器底底部部的的支支承承表表面面，特特别别要要减减少少结结合合缝缝与与支支承承面面的的重重合合部部分分，因因为为切切口口的的存存在在将将影影响响塑塑件件放放置置平平稳稳。如如图图6 67 7所所示示，图图（b b）比比图图（a a）设计设计得合理。得合理。6脱模斜度和分型面脱模斜度和分型面 由由于于吹吹塑塑成成型型不不需需要要凸凸模模，所所以以脱脱模模斜斜度度即即使使为为零零也也能能脱脱模模

13、。但但是是表表面面带带有有皮皮革革纹纹的塑件，脱模斜度必须在的塑件，脱模斜度必须在1/15以上。以上。吹吹塑塑成成型型模模具具的的分分型型面面一一般般设设在在塑塑件件的的侧侧面面。对对于于矩矩形形截截面面的的容容器器，为为了了避避免免壁壁厚厚不均匀，有时将分型面设在对角线上。不均匀，有时将分型面设在对角线上。吹吹塑塑模模通通常常是是对对开开式式的的，对对于于大大型型挤挤出出吹吹塑塑模模或或连连续续自自动动生生产产的的注注射射吹吹塑塑模模一一般般要要设设置冷却水道，用于置冷却水道，用于对对模具的冷却。模具的冷却。从模具的从模具的结结构及工构及工艺艺方法上看，吹塑模方法上看，吹塑模可分可分为为上吹

14、口和下吹口两上吹口和下吹口两类类。图图6 68 8所示所示为为典型的上吹口典型的上吹口挤挤出吹塑模具，出吹塑模具，压缩压缩空气由模空气由模具上端吹入模腔；具上端吹入模腔；图图6 69 9所示所示为为典型的下吹典型的下吹口口挤挤出吹塑模具，使用出吹塑模具，使用时时，型坯套在底部芯，型坯套在底部芯轴轴上，合模后上，合模后压缩压缩空气从芯空气从芯轴轴吹入模腔。吹入模腔。6.1.3 6.1.3 中空吹塑成型模具的结构中空吹塑成型模具的结构 1夹坯口夹坯口 夹夹坯坯口口也也称称为为切切口口，挤挤出出吹吹塑塑过过程程中中，模模具具在在闭闭合合的的同同时时需需将将型型坯坯封封口口并并将将余余料料切切除除，因

15、因此此在在模模具具的的相相应应部部位位要要设设置置夹夹坯坯口口。例例如如吹吹塑塑加加仑仑桶桶的的底底部部、上上部部及及手手把把之之处处，塑塑料料药药瓶瓶的的底底部部及及上上部部螺螺纹纹处处等等，均均要要在在模模具具上上做做出出较较窄窄的的夹夹坯坯口口（切切口口），以以便便把把多多余余型型坯坯切切除除。瓶瓶底底夹夹坯坯口口的的形形状状和和尺尺寸寸如如图图6 61010所所示示，夹夹坯坯区区的的深深度度h h可可选选择择型型坯坯厚厚度度尺尺寸寸的的2 23 3倍倍，夹夹坯坯口口的的斜斜角角选选择择15154545，切切口口的的宽宽度度b b对对于于小小型型吹吹塑塑模模可可取取1 1mmmm，对对于

16、中、大型吹塑模可取于中、大型吹塑模可取mmmm。2余料槽余料槽 余余料料槽槽的的作作用用是是储储存存被被夹夹坯坯口口切切除除的的余余料料，以以免免余余料料被被夹夹在在分分型型面面上上，影影响响塑塑件件的的尺尺寸寸和和形形状状。余余料料槽槽通通常常设设置置在在夹夹坯坯口口的的两两侧侧，如如图图图图6 68 8、图图6 69 9所所示示。余余料料槽槽的的大大小小应应依依据据型型坯坯被被夹夹持持后后余余量量的的宽宽度度和和厚厚度度来来确确定定，以以模模具具能能严严密密闭闭合合为为准。准。3排气孔槽排气孔槽 模模具具合合模模后后，型型腔腔呈呈封封闭闭状状态态。在在吹吹胀胀坯坯型型时时，应应考考虑虑吹吹

17、胀胀坯坯型型时时模模具具内内原原有有气气体体的的排排除除问问题题。如如果果排排气气不不良良会会使使塑塑件件表表面面出出现现斑斑纹纹、麻麻坑坑，以以及及成成型型不不完完整整等等缺缺陷陷。所所以以，吹吹塑塑模模应应该该设设置置一一定定数数量量的的排排气气孔孔。排排气气孔孔一一般般开开设设在在型型腔腔的的凹凹坑坑、尖尖角角处处以以及及最最后后贴贴模模的的地地方方，排排气气孔孔的的直直径径通通常常取取0.50.5mmmm。此此外外，在在分分型型面面上上开开设设宽宽度度为为10102020mmmm、深深度度为为0.030.030.050.05mmmm的的排排气气槽槽也也是是排排气的主要方法。气的主要方法

18、。4模具的冷却模具的冷却 中中空空吹吹塑塑成成型型时时，模模具具温温度度一一般般应应控控制制在在20205050，对对于于大大型型模模具具，可可以以采采用用箱箱式式冷冷却却，即即在在型型腔腔背背后后铣铣出出一一个个空空槽槽，再再用用一一块块板板盖盖上上，中中间间加加上上密密封封件件。对对于于小小型型模模具具，可以开可以开设设冷却水通道冷却水通道进进行冷却。行冷却。5模具表面粗糙度模具表面粗糙度 中中空空吹吹塑塑成成型型时时气气压压不不大大，而而且且是是二二次次成成型型，因因此此对对型型腔腔粗粗糙糙度度的的要要求求比比注注射射模模要要求求低低。模模具具表表面面不不过过分分光光滑滑可可以以储储存存

19、微微量量空空气气，反反而而会会有有利利于于脱脱模模，所所以以通通常常用用喷喷砂砂的的方法处理模具的型腔。方法处理模具的型腔。吹吹塑塑模模的的型型腔腔部部分分一一般般用用铝铝合合金金制制造造，这这是是因因为为一一方方面面吹吹塑塑成成型型的的模模腔腔压压力力不不大大，通通常常多多为为0.20.20.70.7MPaMPa，而而另另一一方方面面铝铝合合金金具具有有良良好好的的热热传传导导性性能能，而而且且可可以以采采用用铸铸造造成成型型、重重量量也也轻轻。但但是是，在在吹吹口口及及夹夹坯坯口口等等处处应应选选用用钢钢材材进进行行模模具具镶镶拼拼。铝铝合合金金虽虽然然有有许许多多优优点点，但但因因其其硬

20、硬度度低低，耐耐磨性差，会影响模具寿命。磨性差，会影响模具寿命。近近年年来来随随着着吹吹塑塑技技术术的的不不断断发发展展，在在大大批批量量生生产产中中，采采用用碳碳素素钢钢与与合合金金结结构构钢钢制制造造吹吹塑塑模模的的情况也越来越多。情况也越来越多。6.1.4 6.1.4 中空吹塑成型模具的材料中空吹塑成型模具的材料 6.2 6.2 真空成型工艺与模具结构真空成型工艺与模具结构 真真空空成成型型是是把把热热塑塑性性塑塑料料板板、片片固固定定在在模模具具上上，用用辐辐射射加加热热器器进进行行加加热热至至软软化化温温度度，然然后后用用真真空空泵泵把把板板材材或或片片材材和和模模具具之之间间的的空

21、空气气抽抽掉掉，从从而而使使板板材材或或片片材材贴贴在在模模腔腔上上而而成成型型。冷冷却却后后，借借助助压压缩缩空空气气使使塑塑件件从从模模具具中中脱脱出出。适适用用于于真真空空成成型型的的塑塑料料有有聚聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯等。氯乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯等。凹模真空成型是一种最常用、最凹模真空成型是一种最常用、最简单简单的成型的成型方法，如方法，如图图6 61111所示，把塑料板固定并密封在模所示，把塑料板固定并密封在模腔的上方，将加腔的上方，将加热热器移到塑料板上方将塑料板加器移到塑料板上方将塑料板加热热至至软软化，然后移开加化，然后移开加热热器，在型腔内抽真空，器，在型腔内抽真空，塑料

22、板就塑料板就贴贴在凹模型腔上，冷却后由抽气孔通入在凹模型腔上，冷却后由抽气孔通入压缩压缩空气将成型好的塑件吹出。空气将成型好的塑件吹出。用用这这种方法成型的塑件外表面尺寸精度高，种方法成型的塑件外表面尺寸精度高，一般用于成型深度不大的塑件。如果塑件深度很一般用于成型深度不大的塑件。如果塑件深度很大大时时，特，特别别是小型塑件，其底部是小型塑件，其底部转转角角处处就会明就会明显显变变薄。薄。6.2.1 6.2.1 真空成型原理和分类真空成型原理和分类1凹模真空成型凹模真空成型 凸模真空成型如凸模真空成型如图图6 61212所示。被所示。被夹紧夹紧的塑料的塑料板在加板在加热热器下加器下加热软热软化

23、，接着化，接着软软化的塑料板下移，化的塑料板下移，象象帐帐篷似的覆盖在凸模上，最后抽真空，塑料板篷似的覆盖在凸模上，最后抽真空，塑料板紧贴紧贴在凸模上成型。在凸模真空成型在凸模上成型。在凸模真空成型过过程中，由程中，由于冷的凸模首先与板料接触，所以其底部稍厚。于冷的凸模首先与板料接触，所以其底部稍厚。这这种成型方法多用于有凸起形状的薄壁塑件，成种成型方法多用于有凸起形状的薄壁塑件，成型得到的塑件的内表面尺寸精度型得到的塑件的内表面尺寸精度较较高。高。2凸模真空成型凸模真空成型 凹凸模先后抽真空成型如凹凸模先后抽真空成型如图图6 61313所示。首先所示。首先把塑料板把塑料板紧紧固在凹模上加固在

24、凹模上加热热，塑料板，塑料板软软化后将加化后将加热热器移开，然后通器移开，然后通过过凸模吹入凸模吹入压缩压缩空气，而凹模空气，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，同塑料板中并且从中抽真空，同时时凹模通入凹模通入压缩压缩空空气，使塑料板气，使塑料板贴贴附在凸模的外表面而成型。用附在凸模的外表面而成型。用这这种方法成型的塑件壁厚比种方法成型的塑件壁厚比较较均匀，适用于成型深均匀，适用于成型深型腔塑件。型腔塑件。3凹凸模先后抽真空成型凹凸模先后抽真空成型 吹泡吹泡真空成型如真空成型如图图6 61414所示。首先将所示。首先

25、将塑料板塑料板紧紧固在凹模模框上，并用加固在凹模模框上，并用加热热器器对对其其加加热热，待塑料板加，待塑料板加热软热软化后移开加化后移开加热热器，器，压压缩缩空气通空气通过过模框吹入把塑料板吹鼓后将凸模模框吹入把塑料板吹鼓后将凸模顶顶起，停止吹气，凸模抽真空，塑料板起，停止吹气，凸模抽真空，塑料板紧贴紧贴附在凸模上成型。附在凸模上成型。这这种成型方法的特点与凹种成型方法的特点与凹凸模先后抽真空成型基本凸模先后抽真空成型基本类类似。似。4吹泡真空成型吹泡真空成型 柱塞延伸法真空成型如柱塞延伸法真空成型如图图6 61515所示。首先将所示。首先将固定于凹模上的塑料板加固定于凹模上的塑料板加热热至至

26、软软化状化状态态，接着移，接着移开加开加热热器，用柱塞将塑料板推下，器，用柱塞将塑料板推下，这时这时凹模里的凹模里的空气被空气被压缩压缩，软软化的塑料板由于柱塞的推力和型化的塑料板由于柱塞的推力和型腔内封腔内封闭闭的空气移的空气移动动而延伸，然后凹模抽真空而而延伸，然后凹模抽真空而成型。成型。这这种成型方法使塑料板在成型前先延伸，壁种成型方法使塑料板在成型前先延伸，壁厚厚变变形均匀，主要用于成型深型腔塑件。但是在形均匀，主要用于成型深型腔塑件。但是在塑件上会残留有柱塞痕迹。塑件上会残留有柱塞痕迹。5柱塞延伸法真空成型柱塞延伸法真空成型 带带有气体有气体缓缓冲装置的真空成型如冲装置的真空成型如图

27、图6 61616所示，所示，这这是柱塞和是柱塞和压缩压缩空气并用的形式。把塑料板加空气并用的形式。把塑料板加热热后和模架一起后和模架一起轻轻轻轻地地压压向凹模，然后向凹模腔吹向凹模，然后向凹模腔吹入入压缩压缩空气，把加空气，把加热热的塑料板吹鼓，多余的气体的塑料板吹鼓，多余的气体从板材与凹模的从板材与凹模的缝缝隙中逸出，隙中逸出，这时这时板材就板材就处处于两于两个空气个空气缓缓冲冲层层之之间间，柱塞逐，柱塞逐渐渐下降，最后柱塞内下降，最后柱塞内停吹停吹压缩压缩空气，凹模抽成真空，塑料板空气，凹模抽成真空，塑料板贴贴附在凹附在凹模型腔上成型，同模型腔上成型，同时时柱塞升起。柱塞升起。这这种方法成

28、型出的塑件壁厚种方法成型出的塑件壁厚较较均匀并且可以均匀并且可以成型成型较较深的塑件。深的塑件。6带有气体缓冲装置的真空成型带有气体缓冲装置的真空成型 采用真空成型的塑料在采用真空成型的塑料在处处于高于高弹弹状状态态，成型成型压压力力较较小，因此成型冷却收小，因此成型冷却收缩缩率率较较大，大，所以塑件很所以塑件很难难得到得到较较高的尺寸精度。塑件在高的尺寸精度。塑件在形状上不形状上不应应有有过过多的凸起和多的凸起和较较深的沟槽，因深的沟槽，因为这为这些地方成型后会使些地方成型后会使该处该处壁厚太薄而影响壁厚太薄而影响强强度。度。6.2.2 6.2.2 真空成型制件的结构工艺性真空成型制件的结构

29、工艺性1塑件几何形状与尺寸精度塑件几何形状与尺寸精度 塑件深度与塑件深度与宽宽度之比称度之比称为为引伸比。引伸引伸比。引伸比在很大程度上反映了塑件成型的比在很大程度上反映了塑件成型的难难易程度，易程度，即引伸比越大，塑件成型越困即引伸比越大，塑件成型越困难难。引伸比与。引伸比与塑件厚度的均匀程度有关，引伸比塑件厚度的均匀程度有关，引伸比过过大会使大会使最小壁厚最小壁厚变变得非常薄，得非常薄，这时应选较这时应选较厚的塑料厚的塑料板材或片材来成型。引伸比板材或片材来成型。引伸比还还和塑料的品种、和塑料的品种、成型方法有很大关系，引伸比一般采用成型方法有很大关系，引伸比一般采用0.50.51 1，最

30、大也不，最大也不应应超超过过1.51.5。2引伸比引伸比 真空成型的塑件在角落真空成型的塑件在角落处处容易容易发发生壁厚生壁厚变变薄及薄及应应力集中力集中现现象，所以象，所以转转角角处应处应以以圆圆角角过过渡，并且渡，并且圆圆角半径角半径应应尽可能大，最小不能尽可能大，最小不能小于塑料片材的厚度。小于塑料片材的厚度。3圆角圆角 与其他模具一与其他模具一样样，真空成型也需要脱模，真空成型也需要脱模斜度。塑件的斜度范斜度。塑件的斜度范围围一般一般为为1144，斜，斜度大不度大不仅仅脱模容易，而且也能使壁厚不均匀脱模容易，而且也能使壁厚不均匀的状况得到改善。的状况得到改善。4脱模斜度脱模斜度 真空成

31、型的塑件在最薄弱的截面上真空成型的塑件在最薄弱的截面上应该应该设设置加置加强强肋，肋，这样这样可以减少型坯的厚度，可以减少型坯的厚度，缩缩短加短加热时间热时间，降低塑件成本。加，降低塑件成本。加强强肋肋应该应该沿沿着塑件外形或面的方向配置。着塑件外形或面的方向配置。5加强肋加强肋 真空成型模具的型腔尺寸要考真空成型模具的型腔尺寸要考虑虑塑料的收塑料的收缩缩率，其率，其计计算方法与注射模型腔尺寸的算方法与注射模型腔尺寸的计计算方法相算方法相同。影响塑件尺寸精度的因素同。影响塑件尺寸精度的因素较较多，除了型腔的多，除了型腔的尺寸精度、成型方法外，尺寸精度、成型方法外，还还与成型温度、模具温与成型温

32、度、模具温度和塑件原材料的品种等有关，因此要度和塑件原材料的品种等有关，因此要预预先先较较精精确地确地计计算出收算出收缩缩率是困率是困难难的。如果生的。如果生产产的批量的批量较较大、尺寸的精度要求又大、尺寸的精度要求又较较高，最好先用石膏模型高，最好先用石膏模型做抽真空成型的工做抽真空成型的工艺试验艺试验，测测出其收出其收缩缩率，并以率，并以此作此作为计为计算模具型腔尺寸的依据。算模具型腔尺寸的依据。6.2.3 6.2.3 真空成型模具的结构真空成型模具的结构 1型腔尺寸型腔尺寸 抽抽气气孔孔的的大大小小要要适适合合成成型型塑塑件件的的需需要要，一一般般情情况况下下，对对于于流流动动性性好好、

33、厚厚度度薄薄的的塑塑料料板板材材，抽抽气气孔孔要要小小些些，反反之之可可大大些些。一一般般常常用用的的抽抽气气孔孔直直径径是是0.50.51 1mmmm，最最大大抽抽气气孔孔直直径径尺尺寸寸不不应应超超过过板板材厚度的材厚度的5050。抽气孔的位置抽气孔的位置应应位于塑料板材最后位于塑料板材最后贴贴模的地模的地方，孔方，孔间间距要距要视视成型塑件的形状和大小而定。成型塑件的形状和大小而定。对对于小型塑件，抽气孔的于小型塑件，抽气孔的间间距可在距可在20203030mmmm之之间选间选取，而取，而对对大型塑件大型塑件则应则应适当增加适当增加间间距。在塑件距。在塑件轮轮廓复廓复杂杂的地方，抽气孔的

34、位置可适当地安排得密的地方，抽气孔的位置可适当地安排得密一些。一些。2抽气孔抽气孔 真空成型模具的表面粗糙度的要求与吹真空成型模具的表面粗糙度的要求与吹塑成型模具表面粗糙度的要求相塑成型模具表面粗糙度的要求相类类似，一般似，一般也是表面加工好以后也是表面加工好以后进进行行喷喷砂砂处处理。理。3型腔表面粗糙度型腔表面粗糙度 在抽真空成型在抽真空成型时时，为为了使型腔外面的空了使型腔外面的空气不气不进进入真空室，在塑料板材与模具接触的入真空室，在塑料板材与模具接触的边缘应该设边缘应该设置密封装置。置密封装置。对对平直分型面，将平直分型面，将塑料板材与模具接触面塑料板材与模具接触面进进行密封比行密封

35、比较较容易，容易，而而对对于曲面或折面分型面，密封会有一定的于曲面或折面分型面，密封会有一定的难难度。度。4边缘密封结构边缘密封结构 对对于于真真空空成成型型的的塑塑料料板板材材，通通常常采采用用电电阻阻丝丝或或红红外外线线加加热热，其其中中电电阻阻丝丝加加热热的的温温度度可可达达350350450450。不不同同塑塑料料板板材材所所需需的的成成型型温温度度也也不不同同，一一般般是是通通过过调调节节加加热热器器和和板板材材之之间间的的距距离离来来实实现现，通常采用的通常采用的调节调节距离距离为为8080100100mmmm。塑塑件件的的冷冷却却一一般般不不仅仅仅仅依依靠靠与与模模具具接接触触后

36、后的的自自然然冷冷却却，要要增增设设风风冷冷或或水水冷冷装装置置加加速速冷冷却却。风风冷冷设设备备简简单单，只只要要用用压压缩缩空空气气喷喷即即可可。水水冷冷可可采采用用喷雾喷雾式，或在模内开式，或在模内开设设冷却水道通水冷却。冷却水道通水冷却。5加热、冷却装置加热、冷却装置 对对于于试试制制或或小小批批量量生生产产，可可选选用用木木材材或或石石膏膏作作为为模模具具材材料料。木木材材易易于于加加工工，易易于于修修改改，但但容容易易变变形形，表表面面粗粗糙糙度度差差，这这将将影影响响塑塑件件的的表表面面质质量量。用用环环氧氧树树脂脂、酚酚醛醛树树脂脂制制作作塑塑料料真真空空成成型型模模具具，加加

37、工工容容易易、生生产产周周期期短短、修修整整方方便便，而而且且强强度度较较高高，相相对对于于木木材材、石石膏膏等等材材料料制制成成的的真真空空成成型模具而言，适合于批量型模具而言，适合于批量较较大的塑件的生大的塑件的生产产。6.2.4 6.2.4 真空成型模具的材料真空成型模具的材料 1非金属材料非金属材料 金属材料适合于制作大批量、高效率生金属材料适合于制作大批量、高效率生产产的真空成型模具，常用的金属有的真空成型模具，常用的金属有铝铝、铜铜、锌锌合金等，其中合金等，其中铝铝合金的合金的导热导热性能好，容易性能好，容易加工，不易生加工，不易生锈锈和被腐和被腐蚀蚀，所以使用最多。，所以使用最多

38、。2金属材料金属材料 6.3 6.3 压缩空气成型工艺与模具结构压缩空气成型工艺与模具结构 压缩压缩空气成型空气成型过过程是借助空气的程是借助空气的压压力，力，将加将加热软热软化的塑料板化的塑料板压压入型腔而成型的方法。入型腔而成型的方法。压缩压缩空气成型的工空气成型的工艺过艺过程如程如图图6 61717所示。所示。压缩压缩空气成型原理与真空成型相似，不同之空气成型原理与真空成型相似，不同之处处在于前者主要依靠在于前者主要依靠压缩压缩空气成型塑件，而后者空气成型塑件，而后者主要依靠抽真空吸附成型塑件。在真空成型主要依靠抽真空吸附成型塑件。在真空成型时时，很很难难达到达到对对板材施加板材施加0.

39、10.1 MPaMPa以上的成型压力。而以上的成型压力。而用用压缩压缩空气成型，可以空气成型，可以对对板材施加板材施加1 1 MPaMPa以上的成以上的成型压力。型压力。此外，此外，压缩压缩空气成型采用加空气成型采用加热热板（可固定在板（可固定在上模座上）上模座上）对对模内板材加模内板材加热热，以及采用型刃切除，以及采用型刃切除塑件周塑件周边边余料，所以能余料，所以能够够成型厚度成型厚度较较大的板材，大的板材，且塑件精度、表面且塑件精度、表面质质量通常也比真空成型好。量通常也比真空成型好。6.3.1 6.3.1 压缩空气成型原理和分类压缩空气成型原理和分类 压压缩缩空空气气成成型型模模具具的的

40、结结构构如如图图6 61818所所示示。它它与与真真空空成成型型模模具具在在结结构构上上的的主主要要不不用用点点在在于于：压压缩缩空空气气成成型型模模具具上上增增加加了了型型刃刃，塑塑件件成成型型后后可可在在模模具具上上把把余余料料切切断断；加加热热板板是是模模具具的的组组成成部部分分，可可以以与与塑塑料料板板材材接接触触加加热热，加加热热效效果果好好，加加热热时时间间短。短。6.3.2 6.3.2 压缩空气成型模具压缩空气成型模具 1压缩空气成型模具的结构压缩空气成型模具的结构 压压缩缩空空气气成成型型也也可可分分为为凹凹模模成成型型和和凸凸模模成成型型两两大大类类。凸凸模模成成型型耗耗费费

41、板板材材多多并并且且不不易易安安装装切切边边装装置置，所所以以相相对对采采用用较较少少，所所以以，压压缩缩空空气气成成型型主要采用凹模成型。主要采用凹模成型。压压缩缩空空气气成成型型的的塑塑件件的的壁壁厚厚不不宜宜太太大大，因因为为塑塑件件的的壁壁厚厚增增大大，塑塑料料板板材材的的厚厚度度就就越越大大，需需要要的的成成型型压压力力就就越越大大，供供压压设设备备费费用用也也会会随随之之增增大大。通通常常塑塑料料片片材材的的厚厚度度不不超超过过8 8mmmm，一一般般在在1 15 5mmmm范范围围内内选选用。用。2压缩空气成型模具的型刃压缩空气成型模具的型刃 压压缩缩空空气气成成型型模模具具的的

42、主主要要特特点点是是在在模模具具边边缘缘设设置置了了型型刃刃。型型刃刃的的作作用用是是在在成成型型过过程程中中切切除除余余边边，型刃的形状与尺寸如，型刃的形状与尺寸如图图6 61919所示。所示。常常用用的的型型刃刃是是把把顶顶端端削削平平0.10.10.150.15mmmm，以以R R0.05mm0.05mm的的圆圆弧弧与与两两侧侧面面相相连连。型型刃刃的的角角度度以以20203030为为宜宜，它它的的尖尖端端必必须须比比型型腔腔的的端端面面高高出出板板材材的的厚厚度度加加上上0.10.1mmmm，成成型型时时，放放在在凹凹模模型型腔腔端端面面上上的的板板材材与与加加热热板板之之间间就就能能形形成成间间隙隙，此此间间隙隙可可使使板板材材在在成成型型期期间间不不与与加加热热板板接接触触，避避免免板材板材过热过热而造成而造成产产品缺陷。品缺陷。