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1二次热成型方法
1.1柱塞推下真空成型柱塞推下真空成型法的步骤是,首先把柱塞推下,这样热板在推力和型腔空气的共同作用下会延伸,然后将型腔抽真空而成型。这种成型方法能够获得壁厚较均匀的制品,适合于型眭更深的容器。
1.2压缩空气成型法压缩空气成型法的原理是将片材加热后,从上压板通入压缩空气(6kg/m-8kg/m),这样会使得软化的片材紧紧贴在模具上,直到冷却定型。这种方法的优点是可以快速成型,并且在成型的同时还可以完成制品的切边工序。
2模具设计
2.1结构设计(1)抽气孔的大小和位置。在使用真空成型模具之前,必须要设计抽气孔,并且抽气孔的大小要与成型容器相符合,不能太大也不能太小。对于一些流动性比较好的塑料,可以把抽气孔设置的小一点,而对于一些流动性比较差的塑料,可以把抽气孔设置的大一些。此外,抽气孔的尺寸与片材及其厚度也息息相关关。表1列出了一些典型片材所需的抽气孔尺寸。抽气孔的数目通常为每100cm2表面开设11个孔-65个孔。抽气孔可以由许多孔组成。对于一些形状比较复杂的容器,抽气孔的数量应当增加。通常来讲,抽气孔的间距一般为25mm-30mm,内凹处孔间距为3mm-12mm。总之,必须保证在很短的时间内将空气抽空。抽气孔的位置一般布置在板材最后与模具接触部分,即模具型腔的最低点及角隅处。(2)型腔尺寸。对于一些真空成型模来讲,要考虑其塑料的收缩率。通常情况下,收缩量50%是塑件从模具中取出时产生的,收缩量25%是取出后在室温下1h内产生的,其余的收缩量25%是在取出后的24h内产生的。因此,有很多因素都会影响其收缩率,我们以设计的型腔为依据。常见塑件的收缩率如表2。(3)模具圆角和斜度。很多模具在生产出来的时候都会存在边角,在这种情况下,很多边角的最小值应该等于板材的厚度。因此,为了使制品能方便地取出,模具应有适当的斜度,阴模型腔侧壁的斜度应取0.5°-3°,通常取2°为宜。而对于阳模的斜度则应取2°-5°,通常取5°。(4)型腔粗糙度。如果真空成型模具表面粗糙度太高,就会对脱模造成很大的影响。这是由于真空成型模具一般都没有顶出的装置,只能靠压缩空气来进行脱模。如果制成品表面粗糙度太高,就很容易粘在模具上,造成脱模的困难。因此,真空成型模具的表面粗糙度不能太高。如果表面粗糙度太高,要用磨料来打砂或进行喷砂处理[2]。(5)压缩空气成型模型腔。压缩空气成型模具的型腔与真空成型模具的型腔基本相同,其主要的特点是在模具边缘上设置型刃。这种刀尖应比模具平面高,高出部分的高度h为片板厚度上加上0.1mm。切刀与模具之间应该有0.25mm-0.5mm的间隙,以利于排除型腔中的空气。(6)边缘密封结构。为了阻止外面的空气进入到真空室,应该在塑料板片与模具接触部分的边缘处设置必要密封装置。(7)加热、冷却装置。目前塑料成型板片的加热一般采用电阻丝加热、红外线灯加热和石英管加热器加热。这三种加热方法是目前最流行的加热方法。对于不同塑料板材的成型温度,通常都是调节加热器与板材之间的距离来调整温度的。通常情况下,加热器的功率采用N=K•F式中,N为加热功率,W;K为加热系数,w/m;F被加热片材的面积,cm2。这里将不同片材的加热系数K值列于表3。
2.2模具材料通常情况下,真空成型所需的压力一般较低,因而模具材料的选择范围也比较广泛,其中主要分为非金属和金属两类。(1)非金属模。常见的非金属模有木模、石膏模和塑料模。木模:组织比较紧密而且不易变形和断裂木料可选作模具材料。不过这种模具的生产批量以不超过1000个为宜。石膏模:石膏模的制造比较方便,而且价格比较合理,但是主要缺点是强度比较差。通常情况下,为了增加石膏模的强度,可以在石膏中加人10%~30%的水泥,并放置一些纵横交叉的铁丝,以延长其使用寿命。石膏模的生产批量一般不超过5万个。塑料模:塑料模非常容易加工,并且生产周期比较短。修正和修理都很方便,且耐腐蚀、质量轻。因此适合于批量较大的容器生产。常用塑料模材料有环氯树脂、酚醛树脂和聚脂。(2)金属模。一般情况下,金属模适合于长期、高速生产的模具。由于铜的造价很高,因此很少采用铜作为模具。而铝比较容易加工而且质量很轻,耐腐蚀性很强,价格也相对于便宜,因而大批量生产时大多选用铝模。在铝模表面镀一层铜或铬,可大大增加其耐磨性。在生产50万个制品后,其表面还不会出现明显被磨损的痕迹。
作者:谢晓丽 单位:甘肃畜牧工程职业技术学院