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1二次熱成型方法
1.1柱塞推下真空成型柱塞推下真空成型法的步驟是,首先把柱塞推下,這樣熱板在推力和型腔空氣的共同作用下會延伸,然后將型腔抽真空而成型。這種成型方法能夠獲得壁厚較均勻的制品,適合于型眭更深的容器。
1.2壓縮空氣成型法壓縮空氣成型法的原理是將片材加熱后,從上壓板通入壓縮空氣(6kg/m-8kg/m),這樣會使得軟化的片材緊緊貼在模具上,直到冷卻定型。這種方法的優點是可以快速成型,并且在成型的同時還可以完成制品的切邊工序。
2模具設計
2.1結構設計(1)抽氣孔的大小和位置。在使用真空成型模具之前,必須要設計抽氣孔,并且抽氣孔的大小要與成型容器相符合,不能太大也不能太小。對于一些流動性比較好的塑料,可以把抽氣孔設置的小一點,而對于一些流動性比較差的塑料,可以把抽氣孔設置的大一些。此外,抽氣孔的尺寸與片材及其厚度也息息相關關。表1列出了一些典型片材所需的抽氣孔尺寸。抽氣孔的數目通常為每100cm2表面開設11個孔-65個孔。抽氣孔可以由許多孔組成。對于一些形狀比較復雜的容器,抽氣孔的數量應當增加。通常來講,抽氣孔的間距一般為25mm-30mm,內凹處孔間距為3mm-12mm??傊?,必須保證在很短的時間內將空氣抽空。抽氣孔的位置一般布置在板材最后與模具接觸部分,即模具型腔的最低點及角隅處。(2)型腔尺寸。對于一些真空成型模來講,要考慮其塑料的收縮率。通常情況下,收縮量50%是塑件從模具中取出時產生的,收縮量25%是取出后在室溫下1h內產生的,其余的收縮量25%是在取出后的24h內產生的。因此,有很多因素都會影響其收縮率,我們以設計的型腔為依據。常見塑件的收縮率如表2。(3)模具圓角和斜度。很多模具在生產出來的時候都會存在邊角,在這種情況下,很多邊角的最小值應該等于板材的厚度。因此,為了使制品能方便地取出,模具應有適當的斜度,陰模型腔側壁的斜度應取0.5°-3°,通常取2°為宜。而對于陽模的斜度則應取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,就會對脫模造成很大的影響。這是由于真空成型模具一般都沒有頂出的裝置,只能靠壓縮空氣來進行脫模。如果制成品表面粗糙度太高,就很容易粘在模具上,造成脫模的困難。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,要用磨料來打砂或進行噴砂處理[2]。(5)壓縮空氣成型模型腔。壓縮空氣成型模具的型腔與真空成型模具的型腔基本相同,其主要的特點是在模具邊緣上設置型刃。這種刀尖應比模具平面高,高出部分的高度h為片板厚度上加上0.1mm。切刀與模具之間應該有0.25mm-0.5mm的間隙,以利于排除型腔中的空氣。(6)邊緣密封結構。為了阻止外面的空氣進入到真空室,應該在塑料板片與模具接觸部分的邊緣處設置必要密封裝置。(7)加熱、冷卻裝置。目前塑料成型板片的加熱一般采用電阻絲加熱、紅外線燈加熱和石英管加熱器加熱。這三種加熱方法是目前最流行的加熱方法。對于不同塑料板材的成型溫度,通常都是調節加熱器與板材之間的距離來調整溫度的。通常情況下,加熱器的功率采用N=K•F式中,N為加熱功率,W;K為加熱系數,w/m;F被加熱片材的面積,cm2。這里將不同片材的加熱系數K值列于表3。
2.2模具材料通常情況下,真空成型所需的壓力一般較低,因而模具材料的選擇范圍也比較廣泛,其中主要分為非金屬和金屬兩類。(1)非金屬模。常見的非金屬模有木模、石膏模和塑料模。木模:組織比較緊密而且不易變形和斷裂木料可選作模具材料。不過這種模具的生產批量以不超過1000個為宜。石膏模:石膏模的制造比較方便,而且價格比較合理,但是主要缺點是強度比較差。通常情況下,為了增加石膏模的強度,可以在石膏中加人10%~30%的水泥,并放置一些縱橫交叉的鐵絲,以延長其使用壽命。石膏模的生產批量一般不超過5萬個。塑料模:塑料模非常容易加工,并且生產周期比較短。修正和修理都很方便,且耐腐蝕、質量輕。因此適合于批量較大的容器生產。常用塑料模材料有環氯樹脂、酚醛樹脂和聚脂。(2)金屬模。一般情況下,金屬模適合于長期、高速生產的模具。由于銅的造價很高,因此很少采用銅作為模具。而鋁比較容易加工而且質量很輕,耐腐蝕性很強,價格也相對于便宜,因而大批量生產時大多選用鋁模。在鋁模表面鍍一層銅或鉻,可大大增加其耐磨性。在生產50萬個制品后,其表面還不會出現明顯被磨損的痕跡。
作者:謝曉麗 單位:甘肅畜牧工程職業技術學院