冲压模具设计制造第八章.ppt
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2023/5/14,1,8.1中空吹塑成型工艺及模具设计8.2真空吸塑成型工艺及模具设计8.3压缩空气成型工艺及模具设计8.4中空成型模具设计实例,第8章塑料中空成型工艺及模具设计,2023/5/14,2,8.1.1中空吹塑成型工艺的分类及特点吹塑制品均用热塑性塑料,最常用的有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等,其他还有聚碳酸酯、尼龙、聚苯乙烯、醋酸纤维素等。
吹塑用的塑料要求用流动性差一些、熔融指数较小的塑料。
8.1中空吹塑成型工艺及模具设计,2023/5/14,3,吹塑制品要满足以下三要素:
(1)要求能挤出表面光滑、壁厚均匀的具有中空的型坯
(2)要有吹塑成型的模具以及与其配套的合模架;(3)要有一台压缩空气机和吹气装置。
8.1中空吹塑成型工艺及模具设计,2023/5/14,4,根据成型方法的不同,可分为以下五种形式。
1挤、吹中空成型,图8-1挤出吹塑成形,8.1中空吹塑成型工艺及模具设计,2023/5/14,5,2注、吹中空成型用注射机在注射模中制成型坯,然后把热型坯移入中空吹塑模具中进行中空吹塑。
图8-2注射吹塑成形,8.1中空吹塑成型工艺及模具设计,2023/5/14,6,3注、拉、吹中空成型在注、吹法中增加一道拉伸工序,适用于深腔制品。
即把注射成型的型坯趁热拉伸,延长后再进行吹塑。
图8-3注、拉、吹中空成型设备结构,8.1中空吹塑成型工艺及模具设计,2023/5/14,7,4制坯与吹塑分两地加工成型这种方法也称冷坯成型法,它是用注射、挤出或压延等方法事先预制好所需要的型坯,吹塑时,把预制型坯再进行加热,然后进行吹塑。
图8-4片材吹塑中空成型,8.1中空吹塑成型工艺及模具设计,2023/5/14,8,5多层吹塑成型先用注射法或挤出法制出多层型坯,然后进行吹塑成型,模具结构与一般模具无异,而生产出来的制品壁是多层且不同塑料。
图8-5多层吹塑成形,8.1中空吹塑成型工艺及模具设计,2023/5/14,9,8.1.2吹塑模具结构,图8-6挤吹中空油壶吹塑模具(上吹式),中空吹塑模具比较简单。
只有两块哈呋阴模,没有阳模,一般采用两半阴模对开分型的结构形式,,8.1中空吹塑成型工艺及模具设计,2023/5/14,10,图8-8螺纹成型镶件,图8-9下吹式挤吹中空成型模具,8.1中空吹塑成型工艺及模具设计,螺纹不是吹塑成的,而是在吹嘴与口部镶件闭模时挤压成型,气嘴安在模具下面的下吹式模具结构,2023/5/14,11,挤吹式中空成型模具还需与型坯机头配套。
型坯机一般为直角式,其芯棒直接固定在机头体上。
优点:
容易加工,使用方便,可更换口模和芯棒,生产不同规格的制品。
7-4吹塑型坯机头,缺点:
进料口直接对着芯棒,挤出阻力大,不适用于生产聚氯乙烯材料的制品。
当挤出速度慢时,开始先挤出的型坯容易下垂,影响制品的壁厚均匀。
8.1中空吹塑成型工艺及模具设计,2023/5/14,12,
(1)根据经验,机头的压缩比:
K=入口最大截面/出口环形截面=24之间
(2)型坯挤出后的弹性膨胀值:
M=口模直径/型坯直径1/1.250.8(3)吹胀比值:
B=型坯直径/制品最大直径1/1.40.7。
(小制品、圆制品,B值可偏大;大制品、非圆制品,B值宜偏小。
)(4)型坯机头口模直径=制品最大外径BM。
(5)口模与芯棒的单面间隙=制品最薄壁厚BM。
(6)芯棒的直径=口模直径减2倍的间隙。
8.1中空吹塑成型工艺及模具设计,2023/5/14,13,8.2.1真空吸塑成型工艺,8.2真空吸塑成型模具结构形式,塑料片材固定,加热,软化,抽空气,冷却,开模取出制品,真空成型制品一般为精度不高的外包装体,如食品盒、儿童玩具的外包装壳体,一次性快餐盒之类,也可成型冰箱等家电的内衬件.片材厚度一般可达2mm。
图8-11凹模真空成型模具,2023/5/14,14,8.2.2真空吸塑成型模具结构形式真空成型模具结构就是一片凹模,或是一片凸模。
1.凹模真空成型模具,图8-11凹模真空成型模具,8.2真空吸塑成型模具结构形式,2023/5/14,15,2凸模真空成型模具,图8-12凹模真空成型模具,8.2真空吸塑成型模具结构形式,夹住片材加热,抽真空成型,加热后夹紧片材压紧在模具上,2023/5/14,16,8.3.1压缩空气成型工艺压缩空气成型也称气压成型。
其原理与真空吸塑相似,区别在于用压缩空气代替抽真空后的大气压力。
成型压力比吸塑大,一般为0.30.8MPa。
其优点是成型速度快,周期短,加热时间短,成型时可切边,塑件尺寸精确,复印性好。
成型料板厚一般15mm,最大可达8mm以上。
8.3压缩空气成型工艺及模具设计,2023/5/14,17,8.3.2压缩空气成型模具结构及成型过程
(1)压缩空气成型模具结构:
图8-13压缩空气成形模具,8.3压缩空气成型工艺及模具设计,加热板,模具型刃切除余料,压缩空气管,加热棒,出气孔,2023/5/14,18,
(2)成型过程:
图8-14压缩空气成型过程,8.3压缩空气成型工艺及模具设计,2023/5/14,19,(3)模具设计要点:
模具材料一般采用碳素钢、工具钢及铜、铝合金等强度较好的材料(比吸塑受力大)。
模具虽然没有抽空小孔,但也应设进气孔和排气孔。
凸模成型的脱模斜度每边25;凹模成型的脱模斜度取12,并需要在模具边缘设置切边装置。
图8-15型刃的形状和尺寸,8.3压缩空气成型工艺及模具设计,2023/5/14,20,
(1)题目:
冰箱冷冻室抽屉真空成型模设计。
(2)产品分析:
产品如图8-16所示,材料为ABS塑料,制品壁厚为2mm,抽屉口部周边30mm的翻边既窄又深。
图8-16电冰箱冷冻室抽屉,图8-17模具结构,8.4中空成型模具设计实例,板材拉伸方式成型,2023/5/14,21,表面积比K的计算K=S/S0=(S1+S2+Sn)/S0=299180/160425=1.86(8-1)S制品外表面积(mm2);S0压框下材料面积(mm2)。
成型时所需要的板材厚度0计算0=K=21.86=3.72(8-2)制品厚度(mm),此时=2mm;0板材厚度(mm),现在通过计算后取4mm。
8.4中空成型模具设计实例,2023/5/14,22,型腔尺寸计算:
制品收缩率一般为0.0050.008,在本吸塑模设计中,制品的高度方向上收缩率取0.007,其他方向上取0.005,则:
凸模径向尺寸的计算公式为:
L=Ls(1+S)(8-3)L凸模径向尺寸(mm);Ls制品径向尺寸(mm);S制品的收缩率(%)。
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中空成型模具设计实例,2023/5/14,23,凸模高度尺寸,收缩率取0.007,则h=hs(1+S)h1=185(1+0.007)=185.30(mm)h2=120(1+0.007)=120.84(mm)h3=30(1+0.007)=30.21(mm)局部拉深成型间隙的确定:
通过试验确定局部拉深的单面间隙取0.20.4mm较为合适,深度较大时取大值,反之取小值。
在此决定取0.25mm。
为了使抽屉有较好的刚度,在工艺上将此处的壁厚由2.5mm增加至2.8mm(壁部及底部仍为2mm)。
8.4中空成型模具设计实例,2023/5/14,24,(4)模具工作过程:
ABS板材在真空成型机夹持下加热,在压框(兼作局部凸模)下行压下时,吹气使加热后的板材向压框内凸起。
成型模上升,并在其上升过程中完成局部拉伸,真空吸附后完成全部成型。
喷水冷却后退模取出塑件。
(5)本模具结构特点:
在结构上将成型模具沿成型底面分成两件,即边框和成型模主体。
这样模具上不存在凹腔,大大方便了机加工及抛光和修模。
另外,为便于加工,模具的真空吸附孔径选较大值0.9mm。
8.4中空成型模具设计实例,2023/5/14,25,1中空吹塑成型的工艺过程是什么?
有哪些吹塑方法?
2真空成型的工艺过程如何?
真空成型的方法有哪些?
3压缩空气成型的工艺过程有哪些?
8.4中空成型模具设计实例,
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