热成型工艺PPT课件

目前塑料板片的加热多采用电阻丝加热、红外 线灯加热和石英管加热器加热。对于不同塑料板材 的成型温度,一般是通过调节加热器和板材之间的 距离来达到,距离可以在80~120 mm范围内调节。
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加热器的功率计算如下:N=K·F 式中：N为加热功率, W;
K为加热系数, W/cm2; F被加热片材的面积, cm2。 不同片材的加热系数K值列于表3。
热成型方法有多种,但基本上都是以真空、气压或机械 压力三种方法为基础加以组合或改进而成的。
近年来，热成型已取得新的进展，例如从挤出片材到热 成型的连续生产技术。
.3.4来自将热塑性塑料片材加工成各种制品的 一种较特殊的塑料加工方法。片材夹 在框架上加热到软化状态，在外力作 用下，使其紧贴模具的型面，以取得 与型面相仿的形状。冷却定型后，经 修整即成制品。
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直接真空成形：Dmax＝0.5W。 包模真空成形：Dmax＝1W。 柱塞辅助，滑动环或逆拉式法Dmax＞1W到将近2W。
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（2）塑料的收缩率
真空成型模具必须考虑塑料的收缩率,收缩量 的50%是塑件从模具中取出时产生的, 25%是取出后 在室温下1 h内产生的,其余的25%是在取出后的24 h内产生的。影响收缩率的因素很多,精确计算比较 困难。最好先用石膏模型试出产品,测得其准确收 缩率,然后以此作为设计型腔的依据。常见塑件的 收缩率见表2。
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前言 热成型工艺的定义 热成型类型 热成型模具设计 PVC包装盒成型模具设计
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在市场上，热成型产品越来越多，例如杯、碟、食品盘、 玩具、帽盔，以及汽车部件、建筑装饰件、化工设备等。
热成型与注射成型比较，具有生产效率高、设备投资少 和能制造表面积较大的产品等优点。
用于热成型的塑料主要有PS、PVC、PE、PP、PET和纤 维素（如硝酸纤维素、醋酸纤维素等）塑料，也用于工 程塑料（如ABS树脂、PC）。
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（1）拉引深度
对于直接真空成形而言，深度对宽度之比不可 超过0.5：1。若是包模真空成形，则深度对宽度比 不应超过1：1。对于有柱塞辅助、滑动环或逆拉式 之成形法，则其比率可超过1：1，甚至达2：1。然 而，一般来说，浅深度的还是比高深度的较易成形 并且较佳之均匀肉厚，如下图所示。
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• 2.1非金属模 • 2.2金属模
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真空成型模具必须设计抽气孔,抽气孔的大 小应适合成型容器的需要。对流动性好的塑料,抽 气孔要小一些;对流动性差的塑料,抽气孔应大些。 抽气孔的尺寸与片材及其厚度有关。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100 cm2表面开设11~65个孔。
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常见的非金属模有木模、石膏模和塑料模。
木模:凡组织紧密、不易变形、不易断裂的木料,均 可选作模具材料。但这种模具的生产批量以不超过 1000个为宜。
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石膏模:石膏模制作方便,价格便宜,但其强度较差。 为了增加石膏模的强度,可在石膏中加入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。
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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,其特点是在模具边缘上设置型刃,其形 状和尺寸见图7。
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刀尖应比模具平面高,高出部分的高度h为片板 厚度δ加上0.1 mm,即h=δ+0.1 mm。切刀与模具之 间应该有0·25~0·5 mm的间隙,以利于排除型腔中 的空气。
由于大多数之热成形品为镶板状，缺乏刚性， 所以常须做成波浪形或浮花型以补强之，如透明之 PS盛肉盘（下图所示）。
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有时对于在只是小量的生产时，用较厚的板材 以增加刚性会比加工成波浪形所须的工具费，来的 更具经济效益。如果产品之功能上允许的话，些微 的曲线，做成盘状，或做成拱状之表面可用以增加
平坦断面之挺性及刚性。
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为了阻止外面的空气进入真空室,在塑料板片 与模具接触部分的边缘应设置密封装置。
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模具应避免锐角。在多数情况下,圆角半径的 最小值应等于板材厚度,但不得小于1·5~3 mm。为 了使制品能方便地取出,模具边壁上应具倾斜角以 利塑件的取出。母模内的塑件只须要较小的倾斜角
即可取出，这是因为塑件在冷却时会收缩较易脱模。
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对大部份之材料而言，用母模成形之塑品，其边壁 倾斜角至少要有1/4°；若是公模，则至少须要1°以
上（如下图所示）。
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但有个例外，那就是当塑件仍具微温时，
小的内凹槽极易从母模内弹出而脱模，如图
6(c)，最典型的材料为PE或软质PVC。
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真空成型模具表面粗糙度太高对脱模有不利影 响,因为真空成型模具一般没有顶出装置,而只靠压 缩空气脱模。若表面粗糙度太高,容器容易粘附在模 具上,造成脱模困难。因此,真空成型模具的表面粗 糙度要求不能太高,最好在表面加工之后,用磨料来 打砂或进行喷砂处理。
• 凉片材叠合在一起，中间吹气，可制大型中控制件。
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1.模具结构设计
• 1.1抽气孔的大小和位置 • 1.2型腔尺寸 • 1.3模具圆角、内凹角的斜度 • 1.4型腔粗糙度 • 1.5压缩空气成型密封孔 • 1.6边缘密封结构 • 1.7加热冷却装置
2.模具材料的选择
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真空热成型
• 采用真空是受热软的片材紧贴模具表面而成型。但抽真空所 造成的差压不大，只用于外形简单的制品。
气压成型
• 采用压缩空气或蒸汽压力，迫使受热软化的片材，紧贴于磨 具表面而成型。由于差压比真空成型打，可制造外形较复杂 的制品。
柱塞辅助真空成型
• 用柱塞或阳模将受热片才进行部分预拉伸，再用真空或气压 进行成型，可制的深度大、壁厚分布均匀的制品。
塑料模:塑料模容易加工,生产周期短,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。常用的塑料模材料有环氧树脂、酚 醛树脂和聚脂。
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凹凸模对压成型
• 将受热软化的片材放在配对的阴、阳模之间，借助接写的压 力成型。成型压力更大，可用于指导外形复杂的制品，但模 具费用较高。
固相成型
• 片材加热至温度不超过树脂熔点，是材料保持在固体状态下 成型。用于ABS、PP、高分子量HDPE。制件刚性、强度等 高于一般热成型产品。
双片材热成型