沖壓模具設(shè)計(jì)制造第八章

1、2022-3-221 8.1 中空吹塑成型工藝及模具設(shè)計(jì) 8.2 真空吸塑成型工藝及模具設(shè)計(jì) 8.3 壓縮空氣成型工藝及模具設(shè)計(jì) 8.4 中空成型模具設(shè)計(jì)實(shí)例第8章 塑料中空成型工藝及模具設(shè)計(jì) 2022-3-222 8.1.1 中空吹塑成型工藝的分類及特點(diǎn) 吹塑制品均用熱塑性塑料，最常用的有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等，其他還有聚碳酸酯、尼龍、聚苯乙烯、醋酸纖維素等。 吹塑用的塑料要求用流動性差一些、熔融指數(shù)較小的塑料。8.1 中空吹塑成型工藝及模具設(shè)計(jì) 2022-3-223 吹塑制品要滿足以下三要素：(1）要求能擠出表面光滑、壁厚均勻的具有中空的型坯(2）要有吹塑成型的模具以及與其配套的合模架

2、；(3）要有一臺壓縮空氣機(jī)和吹氣裝置。 8.1 中空吹塑成型工藝及模具設(shè)計(jì) 2022-3-224 根據(jù)成型方法的不同，可分為以下五種形式。1擠、吹中空成型 圖8-1 擠出吹塑成形 8.1 中空吹塑成型工藝及模具設(shè)計(jì) 2022-3-225 2注、吹中空成型 用注射機(jī)在注射模中制成型坯，然后把熱型坯移入中空吹塑模具中進(jìn)行中空吹塑。 圖8-2 注射吹塑成形 8.1 中空吹塑成型工藝及模具設(shè)計(jì) 2022-3-226 3注、拉、吹中空成型 在注、吹法中增加一道拉伸工序，適用于深腔制品。即把注射成型的型坯趁熱拉伸，延長后再進(jìn)行吹塑。 圖8-3 注、拉、吹中空成型設(shè)備結(jié)構(gòu) 8.1 中空吹塑成型工藝及模具設(shè)計(jì)

3、 2022-3-227 4制坯與吹塑分兩地加工成型 這種方法也稱冷坯成型法，它是用注射、擠出或壓延等方法事先預(yù)制好所需要的型坯，吹塑時(shí)，把預(yù)制型坯再進(jìn)行加熱，然后進(jìn)行吹塑。 圖8-4 片材吹塑中空成型 8.1 中空吹塑成型工藝及模具設(shè)計(jì) 2022-3-228 5多層吹塑成型 先用注射法或擠出法制出多層型坯，然后進(jìn)行吹塑成型，模具結(jié)構(gòu)與一般模具無異，而生產(chǎn)出來的制品壁是多層且不同塑料。 圖8-5 多層吹塑成形 8.1 中空吹塑成型工藝及模具設(shè)計(jì) 2022-3-229 8.1.2 吹塑模具結(jié)構(gòu) 圖8-6 擠吹中空油壺吹塑模具（上吹式） 中空吹塑模具比較簡單。只有兩塊哈呋陰模，沒有陽模，一般采用兩半

4、陰模對開分型的結(jié)構(gòu)形式，8.1 中空吹塑成型工藝及模具設(shè)計(jì) 2022-3-2210 圖8-8 螺紋成型鑲件圖8-9 下吹式擠吹中空成型模具8.1 中空吹塑成型工藝及模具設(shè)計(jì) 螺紋不是吹塑成的，螺紋不是吹塑成的，而是在吹嘴與口部鑲而是在吹嘴與口部鑲件閉模時(shí)擠壓成型件閉模時(shí)擠壓成型氣嘴安氣嘴安在模具在模具下面的下面的下吹式下吹式模具結(jié)模具結(jié)構(gòu)構(gòu)2022-3-2211 擠吹式中空成型模具還需與型坯機(jī)頭配套。型坯機(jī)一般為直角式，其芯棒直接固定在機(jī)頭體上。優(yōu)點(diǎn): 容易加工，使用方便，可更換口模和芯棒，生產(chǎn)不同規(guī)格的制品。7-4 吹塑型坯機(jī)頭缺點(diǎn): 進(jìn)料口直接對著芯棒，擠出阻力大，不適用于生產(chǎn)聚氯乙烯材料

5、的制品。 當(dāng)擠出速度慢時(shí)，開始先擠出的型坯容易下垂，影響制品的壁厚均勻。8.1 中空吹塑成型工藝及模具設(shè)計(jì) 2022-3-2212 （1）根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，機(jī)頭的壓縮比：K=入口最大截面/出口環(huán)形截面=24之間（2）型坯擠出后的彈性膨脹值：M=口模直徑/型坯直徑1/1.250.8（3）吹脹比值：B=型坯直徑/制品最大直徑1/1.40.7。（小制品、圓制品，B值可偏大；大制品、非圓制品，B值宜偏小。）（4）型坯機(jī)頭口模直徑=制品最大外徑BM。（5）口模與芯棒的單面間隙=制品最薄壁厚BM。（6）芯棒的直徑=口模直徑減2倍的間隙。 8.1 中空吹塑成型工藝及模具設(shè)計(jì) 2022-3-2213 8.2.1 真空

6、吸塑成型工藝8.2 真空吸塑成型模具結(jié)構(gòu)形式 塑料片材固定塑料片材固定 加熱，軟化加熱，軟化 抽空氣抽空氣 冷卻冷卻開模取出制品開模取出制品 真空成型制品一般為精度不高的外包裝體，如食品盒、兒童玩具的外包裝殼體，一次性快餐盒之類，也可成型冰箱等家電的內(nèi)襯件. 片材厚度一般可達(dá)2mm。 圖8-11 凹模真空成型模具 2022-3-2214 8.2.2 真空吸塑成型模具結(jié)構(gòu)形式 真空成型模具結(jié)構(gòu)就是一片凹模，或是一片凸模。1.凹模真空成型模具 圖8-11 凹模真空成型模具 8.2 真空吸塑成型模具結(jié)構(gòu)形式 2022-3-2215 2凸模真空成型模具 圖8-12 凹模真空成型模具 8.2 真空吸塑成

7、型模具結(jié)構(gòu)形式 夾住片夾住片材加熱材加熱抽真空抽真空成型成型加熱后夾加熱后夾緊片材壓緊片材壓緊在模具上緊在模具上2022-3-2216 8.3.1 壓縮空氣成型工藝 壓縮空氣成型也稱氣壓成型。其原理與真空吸塑相似，區(qū)別在于用壓縮空氣代替抽真空后的大氣壓力。 成型壓力比吸塑大，一般為0.30.8MPa。 其優(yōu)點(diǎn)是成型速度快，周期短，加熱時(shí)間短，成型時(shí)可切邊，塑件尺寸精確，復(fù)印性好。 成型料板厚一般15mm，最大可達(dá)8mm以上。8.3 壓縮空氣成型工藝及模具設(shè)計(jì)2022-3-2217 8.3.2 壓縮空氣成型模具結(jié)構(gòu)及成型過程（1）壓縮空氣成型模具結(jié)構(gòu)： 圖8-13 壓縮空氣成形模具 8.3 壓縮

8、空氣成型工藝及模具設(shè)計(jì)加熱板加熱板模具型刃模具型刃切除余料切除余料壓縮壓縮空氣管空氣管加熱棒加熱棒出氣孔出氣孔2022-3-2218 （2）成型過程： 圖8-14 壓縮空氣成型過程 8.3 壓縮空氣成型工藝及模具設(shè)計(jì)2022-3-2219 （3）模具設(shè)計(jì)要點(diǎn)： 模具材料一般采用碳素鋼、工具鋼及銅、鋁合金等強(qiáng)度較好的材料（比吸塑受力大）。 模具雖然沒有抽空小孔，但也應(yīng)設(shè)進(jìn)氣孔和排氣孔。 凸模成型的脫模斜度每邊25； 凹模成型的脫模斜度取12，并需要在模具邊緣設(shè)置切邊裝置。 圖8-15 型刃的形狀和尺寸 8.3 壓縮空氣成型工藝及模具設(shè)計(jì)2022-3-2220 （1）題目：冰箱冷凍室抽屜真空成型模

9、設(shè)計(jì)。（2）產(chǎn)品分析：產(chǎn)品如圖8-16所示，材料為ABS塑料，制品壁厚為2mm，抽屜口部周邊30mm的翻邊既窄又深。圖8-16 電冰箱冷凍室抽屜圖8-17 模具結(jié)構(gòu)8.4 中空成型模具設(shè)計(jì)實(shí)例板材拉伸方板材拉伸方式成型式成型 2022-3-2221 表面積比K的計(jì)算K=S/S0=（S1+S2+Sn）/S0=299180/160425=1.86（8-1）S制品外表面積（mm2）；S0壓框下材料面積（mm2）。成型時(shí)所需要的板材厚度0計(jì)算0=K=21.86=3.72 （8-2）制品厚度（mm），此時(shí)=2mm；0板材厚度（mm），現(xiàn)在通過計(jì)算后取4mm。8.4 中空成型模具設(shè)計(jì)實(shí)例2022-3-22

10、22型腔尺寸計(jì)算：制品收縮率一般為0.0050.008，在本吸塑模設(shè)計(jì)中，制品的高度方向上收縮率取0.007，其他方向上取0.005，則：凸模徑向尺寸的計(jì)算公式為：L=Ls（1+S）（8-3）L凸模徑向尺寸（mm）；Ls制品徑向尺寸（mm）；S制品的收縮率（%）。L1=305（1+0.005）=306.525（mm）L2=425（1+0.005）=427.125（mm）L3=10（1+0.005）=10.05（mm）8.4 中空成型模具設(shè)計(jì)實(shí)例2022-3-2223 凸模高度尺寸，收縮率取0.007，則h=hs（1+S）h1=185（1+0.007）=185.30（mm）h2=120（1+0.

11、007）=120.84（mm）h3=30（1+0.007）=30.21（mm） 局部拉深成型間隙的確定：通過試驗(yàn)確定局部拉深的單面間隙取0.20.4mm較為合適，深度較大時(shí)取大值，反之取小值。在此決定取0.25mm。為了使抽屜有較好的剛度，在工藝上將此處的壁厚由2.5mm增加至2.8mm（壁部及底部仍為2mm）。8.4 中空成型模具設(shè)計(jì)實(shí)例2022-3-2224 （4）模具工作過程：ABS板材在真空成型機(jī)夾持下加熱，在壓框（兼作局部凸模）下行壓下時(shí)，吹氣使加熱后的板材向壓框內(nèi)凸起。成型模上升，并在其上升過程中完成局部拉伸，真空吸附后完成全部成型。噴水冷卻后退模取出塑件。（5）本模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：在結(jié)構(gòu)上將成型模具沿成型底面