二、塑料制品的结构工艺性
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
四、其它成形方法
(一)传递成形
传递成形原理:又称压注成形或挤胶成形,它是在压塑成形的基础上发展起来的热固性塑料成形方法,其工艺类似于注射成形工艺,所不同的是传递成形时塑料在模具的加料室内塑化,再经过浇注系统进入型腔,而注射成形是在注射机料筒内塑化。
成形工艺过程:将塑料原料经过预处理,闭模后将原料加入加料室加热软化(若是下加料室传递成形应先加料,后闭模加热),随即在柱塞的挤压下通过模具的浇注系统将熔融塑料挤入型腔,塑料在型腔内继续受热受压而固化成形,然后开模取出制品,并清理型腔、加料室和浇注系统。
传递成形优点:成形周期短;塑件飞边小,易于清理;能成形薄壁多嵌件的复杂塑料制品;塑件的精度和质量较压塑件高。但传递成形加料室内总会留有余料,塑料损耗较大;模具结构较压塑模复杂,制造成本较高。
传递成形模具:如图5-9所示。
图5-9 传递成形模具
1—压柱 2—加料室 3—上模板 4—凹模
5—导柱 6—下模垫板 7—固定板 8—型芯
(二)挤出成形
挤出成形:也称为挤塑成形,主要用于热塑性塑料生产棒、管等型材和薄膜等,也是中空成形的主要制坯方法。
挤出成形生产线:由挤出机、挤出模具、牵引装置、冷却定型装置、切割或卷曲装置、控制系统组成,如图5-10所示。挤出机相当于注射机的注射系统,它由料斗、料筒和螺杆组成。工作时螺杆在传动系统驱动下转动,将塑料推向料筒中加热塑化,在挤出机的前端装有挤出模具(又称机头或口模),塑料在通过
挤出模具时形成所需形状的制件,再经过冷却定型处理就可以得到等截面的塑料型材。
图5-10 型材挤出生产线
1—冷却水入口 2—料斗 3—料筒 4—加热器 5—挤出螺杆 6—分流滤网 7—过
滤板
8—机头 9—喷冷却水装置 10—冷却定型装置 11—牵引装置 12—卷料或裁切
装置
如果挤出的中空管状塑料不经冷却,将热塑料管坯移入中空吹塑模具中向管内吹入压缩空气,在压缩空气作用下,管坯膨胀并贴附在型腔壁上成形,经过冷却后即可获得薄壁中空制品。图5-11是挤出中空吹塑成形过程及挤出吹塑模具。
图5-11 挤出中空吹塑成形过程及挤出吹塑模具
如果挤出的中空管状塑料不经冷却,在机头中心通入压缩空气,将管坯吹成管状薄膜冷却后可加工为各种薄膜制品。图5-12是挤出吹塑薄膜加工工艺过程示意图。
图5-12 挤出吹塑薄膜加工工艺过程示意图
1—吹气孔 2—卷料辊 3—挤出机头 4—口模套 5—冷却风环6—调节器7—薄膜管 8—导向辊 9—人字板 10—牵引辊
在挤出机头芯部穿入金属导线,挤出制品即为塑料包敷电线或电缆。
挤出工艺参数:压力、温度和挤出速率等。
挤出加工时料筒的压力可以达到55,工作温度根据塑料品种的不同,塑化温度一般在180~250℃。挤出速率是单位时间内挤出机口模挤出的塑料质量(单位为)或长度()。挤出速率大小
表示挤出机生产率的高低,它与挤出口模的阻力、螺杆与料筒的结构、螺杆转速、加热系统及塑料特性等因素有关。其中螺杆的结构与转速影响最大,螺杆结构如图5-13所示,它的工作部分由加料段、压缩段、均化段组成。
图5-13 螺杆结构
H 1—加料段螺槽深度 H
3
—均化段螺槽深度 D—螺杆直径α—螺旋角L—螺杆长度 e—螺棱宽度 s—螺距
(三)真空成形
真空成形:也称为吸塑成形,它是将热塑性塑料板材、片材固定在模具上,用辐射加热器加热到软化温度,用真空泵(或空压机)抽取板材与模具之间的空气,借助大气压力使坯材吸附在模具表面,冷却后再用压缩空气脱模,形成所需塑件的加工方法。
成形特点:生产设备简单,效率高,模具结构简单,能加工大尺寸的薄壁塑件,生产成本低。
真空成形方法:凹模真空成形、凸模真空成形、凹凸模真空成形等。
凹模真空成形方法如图5-14所示,一般用于要求外表精度较高,成形深度不高的塑件。
图5-14 凹模真空成形
凸模真空成形方法如图5-15所示,一般用于内表面精度要求较高,有凸起形状的薄壁塑件,凸模真空成形方法较凹模真空成形方法塑件壁厚稍均匀。
图5-15 凸模真空成形
凹凸模真空成形方法如图5-16所示,它是先将塑料板材夹在凹模上加热,软化后将加热器移开,然后通过凸模吹入压缩空气,凹模稍微抽真空使塑料板贴附在凸模的外表面。这种成形方法,由于将塑料板吹鼓延伸后再成形,因此壁厚均匀,可用于成形较深的制件。
图5-16 凹凸模真空成形 a)夹紧片材 b)预压拉伸 c)成
形 d)开模及顶出
真空成形产品类型:塑料包装盒、餐具盒、罩壳类塑件、冰箱内胆、浴室镜盒等;常用材料有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、、聚碳酸酯等材料。
(四)反应注射成形
反应注射成形原理:把两种发生反应的塑料原料分别加热软化后,由计量系统进入高压混合器经混合发生塑化反应,再注射到模具型腔中,它们在型腔中继续发生化学反应,并且伴有膨胀、固化的加工工艺。
反应注射成形工艺:如图5-17所示。它适合加工聚氨酯、环氧树脂等热固性塑料,也可以用于生产尼龙、、聚酯等热塑性塑
料。例如,轿车仪表盘、方向盘、飞机和汽车的座椅及椅垫、家具和鞋类、仿大理石浴缸浴盆等。
图5-17 反应注射成形工艺过程示意图
1—原料槽 2—搅拌叶轮 3—计量加压泵 4—模具 5—加热
器 6—锁模装置 7—喷嘴
8—混合器 9—清洗液 10—真空泵 11—电动机 12—控制
阀 13—空压机
第二节塑料制品的结构工艺性
结构设计包括:塑料件的尺寸精度、表面粗糙度、脱模斜度、塑件的壁厚、局部结构(如圆角、加强肋、孔、螺纹、嵌件等)和分型面的确定等。
结构设计特点:应当满足使用性能和成形工艺的要求,力求做到结构合理,造型美观,便于制造。
一、尺寸精度
影响塑料制件尺寸精度的因素:主要有塑料的收缩率波动的影响,模具的制造精度及使用过程中的磨损、成形工艺条件、零件的形状和尺寸大小等。资料表明,模具制造误差和由收缩率波动引起的误差各占制品尺寸误差的1/3。对于小尺寸的塑料制品,模具的制造误差是影响塑料制品尺寸精度的主要因素,而对大尺寸塑料件,收缩率波动引起的误差则是影响尺寸精度的主要因素。
塑料制品的尺寸精度一般是根据使用要求,同时要考虑塑料的性能及成形工艺条件确定的。目前,我国对塑料制品的尺寸公差,大多引用1372—78标准,见表5-3。该标准将塑料制品的精度分为8个等级,由于1、2级精度要求高,目前极少采用。对于无尺寸公差要求的自由尺寸,可采用8级精度等级。孔类尺寸的公差取(+)号,轴类尺寸取(-)号,中心距尺寸取表中数值之半,再冠以(±)号。