塑料成型模具设计第十三章热成型ppt课件.ppt

塑料工艺塑料工艺 第十一章第十一章       塑料的热成型塑料的热成型第一节第一节   热成型的根本方法热成型的根本方法第二节第二节   热成型的设备热成型的设备第三节第三节   模具及工艺要素分析模具及工艺要素分析塑料工艺塑料工艺13.1 13.1 概述概述 热成型的根本方法热成型的根本方法 1.1.热成型热成型: :是将热塑性塑料片状管状资料是将热塑性塑料片状管状资料加热至软化，在气体，压力，液体压力加热至软化，在气体，压力，液体压力或机械压力下，采用适当的模具或夹具或机械压力下，采用适当的模具或夹具而使其成为制品的一种方法而使其成为制品的一种方法2.2.特点特点 1)      1)      顺应性强；可以成型顺应性强；可以成型特大，特小，特厚或特薄的制品特大，特小，特厚或特薄的制品 2)      2)      运用范围广；日常生运用范围广；日常生活中器皿，食品和药品包装，汽车部件活中器皿，食品和药品包装，汽车部件等 3)      3)      设备投资少；热成型设备投资少；热成型压力不高，对设备要求不高压力不高，对设备要求不高。

4)      4)      模具制造方便；模具制造方便；∵∵压压力低，除金属外，木材，塑料，石膏等力低，除金属外，木材，塑料，石膏等∴∴热成型在近十年才有较大的开展热成型在近十年才有较大的开展塑料工艺塑料工艺3.成型根本过程成型根本过程   1〕〕  先将裁诚一定尺寸和固定形样的片材夹在框架上；先将裁诚一定尺寸和固定形样的片材夹在框架上；   2〕〕  加热到热高弹态；加热到热高弹态；   3〕〕  成成型型  凭凭仗仗施施加加压压力力使使其其贴贴近近模模具具的的形形面面，，从从而而得得到要求的外形到要求的外形   4〕〕  冷却冷却   5〕〕  脱模脱模    紧缩空气吹出紧缩空气吹出大多数热塑性塑料片材都可作为热成型所用的原料如：大多数热塑性塑料片材都可作为热成型所用的原料如：   PS,PMMA,PVC,ABS,PE,PP,PA,PC,PE 等※主主要要引引见见热热成成型型的的根根本本方方法法，，设设备备，，模模具具以以及及工工艺艺要要素分析素分析塑料工艺塑料工艺                              一、热成型的根本方法一、热成型的根本方法1.差差压压成成型型(真真空空成成型型〕〕 在在气气体体差差压压的的作作用用下下，，是是一一加加热热至至软软化化的的胚胚料料〔〔片片或或管管〕〕紧紧贴贴模模具具，，冷冷却却后后得得到到制制品品。

由由于于差差压压构构成成的的方方法法不不同同，，差差压压成成型型可可分分为为真真空空成成型型〔〔从从模模具具底底部部抽抽空空〕〕和和加加压压成型〔从片裁顶部通入紧缩空气〕成型〔从片裁顶部通入紧缩空气〕  ▲特点：特点： 1)与与模模具具面面贴贴合合的的一一面面，，构构造造上上比比较较鲜鲜明明和和精精细细，，而且光洁度较高而且光洁度较高 2〕〕胚胚料料与与模模面面贴贴和和得得越越晚晚的的部部位位，，其其后后度度越越小小，，如如图图13-1，，13-2，，是是热热成成型型方方法法中中最最简简单单的的一一种种，，模模具具都都是是单单个个阴阴模模也也可可完完全全不不用用模模具具，，如如图图13-3，，13-4塑料工艺塑料工艺塑料工艺塑料工艺2.覆盖成型是差压成型的一种覆盖成型是差压成型的一种▲特点：特点：1〕胚覆盖后有一个拉伸的过程，制品厚度均匀性好〕胚覆盖后有一个拉伸的过程，制品厚度均匀性好        2〕壁厚最大部位在顶部，最薄的部位在测和底面交界限〕壁厚最大部位在顶部，最薄的部位在测和底面交界限        3〕牵伸，冷却条纹贴和时间先后呵斥的〕牵伸，冷却条纹贴和时间先后呵斥的。

3．柱塞助压成型．柱塞助压成型   如图如图13-6，，13-7  也是差压成型的一种也是差压成型的一种     1〕〕  柱塞助压真空成型柱塞助压真空成型      2〕〕  柱塞助压加压成型柱塞助压加压成型      3〕〕  气胀助压真空成型气胀助压真空成型▲特特点点：：能能准准确确控控制制制制品品断断面面厚厚度度，，片片材材可可以以均均匀匀牵牵伸伸，，制制品品的壁厚小，且反复性好，制品的力学性能由方向性的壁厚小，且反复性好，制品的力学性能由方向性塑料工艺塑料工艺塑料工艺塑料工艺塑料工艺塑料工艺4．回吸成型．回吸成型     也是差压成型的一种也是差压成型的一种1〕真空回吸成型〕真空回吸成型   如图如图13-9       片片材材夹夹持持 →△△→真真空空系系〔〔底底部部〕〕到到预预定定深深度度 →将将模模具具从从上上部部向向曾曾经经弯弯曲曲的的片片材材中中伸伸进进(至至沿沿边边模模具具沿沿完完全全将将片片材材封封死死)→翻翻开开底底部部〔〔抽抽空空气气〕〕气气门门→顶顶模模具具部部抽抽气气→片片材材回回吸吸在在模模具具上上贴贴合合→冷冷却却→脱模和修整脱模和修整 2〕气胀真空成型〕气胀真空成型   如图如图 13-10       靠靠紧紧缩缩空空气气〔〔从从底底吹吹入入〕〕→上上凸凸泡泡状状物物 →模模具具压压入入压压箱箱内内〔〔一一定定压压强强〕〕→片片材材包包住住〔〔模模具具反反压压力力〕〕封封死死→翻翻开开底底模模具具部部抽抽气气孔孔抽抽气气→回吸而贴合回吸而贴合→成型成型→冷却脱模冷却脱模→修整修整→制品制品3〕推气真空成型〕推气真空成型   如图如图 13-11塑料工艺塑料工艺塑料工艺塑料工艺5．模压成型．模压成型         单阳模法、单阳模法、 单阴模法、单阴模法、 对模成型对模成型         多和模压成型多和模压成型  运用也一切热塑性塑料运用也一切热塑性塑料6．双片成型．双片成型           这是成型中空制品的一种方法这是成型中空制品的一种方法    如图如图13-13        两两块块已已加加热热到到足足够够温温度度塑塑料料片片材材，，放放在在半半合合模模具具模模框框上上夹夹紧紧吹吹针针插插入入两两片片材材之之间间，，吹吹入入紧紧缩缩空空气气，，同同时时两两半半合合模模抽抽气气抽抽空贴合在两半合模内腔，经脱模修模得到制品。

空贴合在两半合模内腔，经脱模修模得到制品7．其他成型．其他成型             板板材材的的弯弯曲曲，，法法兰兰的的弯弯制制，，管管材材的的弯弯制制等等，，此此外外，，有有板板材材卷卷成成筒筒，，容容器器的的口口部部或或底底部部的的卷卷边边和和管管材材的的扩扩口口等等，，都都属属于于热热成型的范畴成型的范畴塑料工艺塑料工艺第二节第二节   热成型的设备热成型的设备 热成型的根本工序：热成型的根本工序：                        片材夹持、加热、成片材夹持、加热、成型、冷却、脱模型、冷却、脱模供料方式：　　　供料方式：　　　     1、分抵进料，三段轮转机　１、分抵进料，三段轮转机　１.２２m×１１.８８m，大制，大制   件，厚型片材件，厚型片材原料原料  2、延续进料，如图１３－１５薄、延续进料，如图１３－１５薄壁小型制品，杯盘，大批量多段，壁小型制品，杯盘，大批量多段，每段一个工序每段一个工序 一、加热器一、加热器         常见的加热方法有：热辐射加常见的加热方法有：热辐射加热、气体传导加热、固体传导加热、热、气体传导加热、固体传导加热、组合加热法、高频电加热法几种，组合加热法、高频电加热法几种，其中热辐射法是加工中常见的，如其中热辐射法是加工中常见的，如远红外加热器和电加热器，加热器远红外加热器和电加热器，加热器的功率约为总功率的６０％。

的功率约为总功率的６０％塑料工艺塑料工艺塑料工艺塑料工艺1、电加热器：、电加热器：     通通道道式式管管状状／／板板材材加加热热器器，，其其任任务务温温度度可可达达５５９９７７度度，，条条带带式式／／芯芯棒棒式式加加热热器器的的单单位位功功率率最最大大可可达达１１００ＷＷ／／cm×cm〔〔４４９９７７－－７９７度〕７９７度〕 2、远红外加热器、远红外加热器 特特点点：：１１〕〕加加热热速速度度快快　　２２〕〕远远红红外外线线具具有有光光的的一一切切性性质质　　　　３３〕〕具具有有穿穿透透才才干干，，内内部部和和外外部部同同时时加加热热　　　　４４〕〕经经过过发发射射元元件件的的选选择择和和组组合合，，对对外外形形复复杂杂、、体体积积庞庞大大、、死死角角多多――立立体体加加热热　　　　５５〕〕设设备备费费用用底底〔〔与与高高频频加加热热和和微微波波加加热热相相比比〕〕对对人人体体损损伤伤小小，，６〕向周围环境散射的能量多６〕向周围环境散射的能量多塑料工艺塑料工艺要求：１〕远红外线的波长与塑料资料的吸收带相配合要求：１〕远红外线的波长与塑料资料的吸收带相配合　　　　　２〕提高加热器的外表输出功率　　　　　２〕提高加热器的外表输出功率　　　　　　　　　　３３〕〕加加热热器器和和片片材材之之间间要要有有适适当当间间隔隔：：ＡＡ高高温温．．薄薄板材．Ｂ低温．厚板材．〔板材．Ｂ低温．厚板材．〔d=10-30cm〕〕　　　　　４〕加热器要设置反耐板／反耐罩等以集中能量．　　　　　４〕加热器要设置反耐板／反耐罩等以集中能量．　　　　　５〕对厚度大于３ＭＭ的片材要双面加热．　　　　　５〕对厚度大于３ＭＭ的片材要双面加热．　　　　　　　　　　６６〕〕加加热热器器的的加加热热面面要要略略大大于于夹夹持持框框的的夹夹持持面面积积．．大大10—50mm冷却：冷却：――内冷：模具冷却　金属模具．内冷：模具冷却　金属模具．　　　　　　――外冷：风冷却／喷水〔少用，冷疤〕外冷：风冷却／喷水〔少用，冷疤〕塑料工艺塑料工艺二．夹持设备．二．夹持设备．        ＰＰ板板坯坯在在成成型型时时．．板板坯坯被被固固定定在在夹夹持持安安装装上上．．夹夹持持框框架架由由上下两个机架组成．上下两个机架组成．       上上机机架架：：由由紧紧缩缩空空支支配配．．平平衡衡压压在在下下机机架架上上，，但但压压力力可可调调．均匀．．均匀．       下下机机架架：：压压力力：：００．．５５－－５５吨吨　　框框架架上上有有自自动动补补偿偿压压力力的的安装安装→压力均匀压力均匀        要要求求：：夹夹持持要要平平衡衡．．要要有有可可靠靠的的气气密密性性．．能能实实现现自自动动化化．．动作迅速灵敏动作迅速灵敏　　　　夹夹持持框框大大多多数数呈呈垂垂直直或或程程度度放放置置．．它它的的设设计计应应思思索索便便其其任任务温度坚持低于板坯的玻璃化温度２０Ｃ－３０Ｃ务温度坚持低于板坯的玻璃化温度２０Ｃ－３０Ｃ塑料工艺塑料工艺三．气动下真空系统三．气动下真空系统 真空系统由真空泵．储存罐．阀门．管路以及真真空系统由真空泵．储存罐．阀门．管路以及真空表组成．在真空成型中常采用空表组成．在真空成型中常采用 〔１〕低真空泵．此泵在流量为０时能在进气管路中产生４＊１〔１〕低真空泵．此泵在流量为０时能在进气管路中产生４＊１０－１．３＊１０ＭＰ０－１．３＊１０ＭＰa a的压力．的压力． 〔２〕真空贮罐的容量＞＝１／２Ｖ〔２〕真空贮罐的容量＞＝１／２Ｖmaxmax〔成型室容易〕．〔成型室容易〕． 〔３〕真空泵的传动功率普通在２－４ＫＷ〔３〕真空泵的传动功率普通在２－４ＫＷ　　　　气动系统可由成型机自动带有紧缩机和贮气罐．成型机　　　　气动系统可由成型机自动带有紧缩机和贮气罐．成型机需压力为０．４－０．５ＭＰ需压力为０．４－０．５ＭＰa a的紧缩空气．额定排气量为０．１的紧缩空气．额定排气量为０．１５－０．３０５－０．３０m/minm/min四．传动安装．　四．传动安装．　 是成型机建立任务压力和完成主要运动机构．成是成型机建立任务压力和完成主要运动机构．成型机中广泛采用气动缸和液压缸．以完成各种机构的往复运动片型机中广泛采用气动缸和液压缸．以完成各种机构的往复运动片材的牵引速度普通０．２５－１．０材的牵引速度普通０．２５－１．０m/sm/s塑料工艺塑料工艺第三节第三节   模具及工艺要素分析模具及工艺要素分析一．模具一．模具1．任务压力不高时，可采用强度底的资料制造模．任务压力不高时，可采用强度底的资料制造模具。

资料的选择要根据成型的数量和质量要求而定，具资料的选择要根据成型的数量和质量要求而定，如木制模具合接受如木制模具合接受500次成型，石膏模具可接受次成型，石膏模具可接受50次，型砂模具和树脂砂模可接受次，型砂模具和树脂砂模可接受500次以上2．模具上的通风孔制造也是在浇注型砂前插上外．模具上的通风孔制造也是在浇注型砂前插上外表涂有隔离剂的钢丝，浇注表涂有隔离剂的钢丝，浇注14小时后抽出钢丝小时后抽出钢丝3．外形简单的制品用阴模成型因制品收缩，易．外形简单的制品用阴模成型因制品收缩，易取出，假设构造复杂，要施加顶出力；对用阳模成取出，假设构造复杂，要施加顶出力；对用阳模成型小型拉伸制品时，阳模的高度尤为重要阳模侧型小型拉伸制品时，阳模的高度尤为重要阳模侧圆半径不应小于板厚的圆半径不应小于板厚的3-5倍塑料工艺塑料工艺二．工艺要素分析二．工艺要素分析   1.加热加热   占整个成型周期的占整个成型周期的50%-60%1〕片材厚度均匀〕片材厚度均匀    〔〔T不均，内应力〕不大于不均，内应力〕不大于4%-8%2〕厚的片材〕厚的片材 采用双面加热采用双面加热 〔大加热器功率，定管易烧伤〕〔大加热器功率，定管易烧伤〕3〕温度〕温度  上限为不降解，下限为拉伸最大不发白上限为不降解，下限为拉伸最大不发白4．．为为提提高高运运用用寿寿命命，，模模具具可可用用铝铝、、铜铜、、锌锌或或钢钢制制造造。

铝铝制制模模具具外外表表质质量量高高，，导导热热好好，，大大量量运运用用，，与与制制品品接接触触的的外外表表应应精精加加工工，，Ra=0.16um 2.成型成型     缺陷：制品厚度不均受牵伸不同，牵伸速度的快慢缺陷：制品厚度不均受牵伸不同，牵伸速度的快慢 3.冷却脱模冷却脱模1〕内冷却〕内冷却   可单独运用，也可组合运用可单独运用，也可组合运用2〕外冷却〕外冷却   脱模脱模。