真空吸塑成型基本原理

--WORD--WORD------真空吸塑成型基本原理一、真空吸塑成型原理真空吸塑成型工藝（2-1）因此簡單真空成型是出現(xiàn)最早，也是目前應用最廣的一種熱成型方法。圖2-1基本原理示意圖二、吸塑無模成型2-2所示，將片材加熱到所需溫度后，置于夾持環(huán)上，用壓環(huán)壓小，因此實際生產(chǎn)中拉伸比（H/D）75%。的輪廓和尺寸一致的產(chǎn)品。三、吸塑陽模（凸模）和吸塑陰模（凹模）成型圖2-2無模真空吸塑成型裝置圖2-3無模真空吸塑成型壁厚分布成型模允許牽伸比

>0.5

單陰模>1

用柱塞協(xié)助成型>12-1不同模具所允許的拉伸比真空吸塑陽模成型工藝過程如（2-4）本法對于制造壁厚和深度較大的制品比較有利。2-4陽（陰）模成型真空吸塑陰模成型工藝過程如圖（圖2-5）所示。真空陰成型法生產(chǎn)的制品與模腔壁貼合的一面質(zhì)量較高，結(jié)構(gòu)上也比較鮮明細致，壁厚的最大部位在模腔底部，最薄部位在模腔側(cè)面與底面的交界處，而且隨模腔深度的增大制品底部轉(zhuǎn)角處的壁就變得更薄。因此真空陰模成型法不適于生產(chǎn)深度很大的制品。圖2-5陰（陽）模成型（圖2-6）。圖2-6a陽模成型（簡圖）和b陰模成型（簡圖）1-厚部位；2-薄部位；3-成品的內(nèi)尺寸；4-外尺寸對于吸塑陽模制件我們必須注意如下問題：生皺褶（2-7)②在角落處容易產(chǎn)生冷卻條紋（圖2-7)；③在凸緣處壁厚不均勻（圖2-7)；④由于側(cè)壁斜度不夠而使脫模困難；⑤在成型區(qū)（夾持?？颍┒嗲荒＞叩那都拖聤A持器之間會產(chǎn)生小的縫隙；⑥陽模成型模具通常比陰模價格低廉。圖2-7陽模制件中的缺陷及其典型特征（簡圖）1-冷卻痕跡；2-皺褶；3-薄部位；4-厚部位對于吸塑陰模制件我們必須注意其（2-8)2-8陰模制件的典型特征1-均勻的邊緣；2-薄的角隅四、吸塑機器基本裝置夾緊設(shè)備型機上多采用便于固定各種尺寸片材的夾緊裝置。有的是整個成型機配一套夾緊框架。夾緊裝置可分為兩類：一類是框架式，另一類是分瓣式?？蚣苁綂A緊裝置由上、下兩個框續(xù)拉片成型機的夾緊是兩邊拉鏈與前后閘的共同作用。夾緊裝置最好采用自動控制，以期動作迅速，可有助于提高制件質(zhì)量和效率。吸塑加熱設(shè)備吸塑真空設(shè)備0.07~0.09Mpa（520mmHg）以上。儲氣罐一般是用薄真空泵的轉(zhuǎn)動功率由成型設(shè)備的大小和成型速度決定，較大或成型速度較快的設(shè)備常用大至2~4KW的。真空中央系統(tǒng)的大小視工廠具體生產(chǎn)和發(fā)展的要求而定。吸塑壓縮空氣設(shè)備0.6~0.7MPa的壓縮空氣,壓縮空氣除大量應于成型外，還有當一部分用于脫模、初制品的外冷卻和操縱模具框架和運轉(zhuǎn)片材等機件動作的動力。吸塑冷卻設(shè)備空吸塑成型制件的外表面。生產(chǎn)中若采用自然冷卻可以獲得退火制件，有利于提高制件的耐沖擊性。用水冷卻雖然生產(chǎn)效率高，但制件內(nèi)應力較大。吸塑脫模設(shè)備模具，所以通過真空吸引孔或向相反方向吹風使之脫模。尤其對于脫模斜度小的或有凹模的模具，同時使用脫模機構(gòu)頂撞或震蕩脫模。吸塑控制設(shè)備參數(shù)和動作進行控制?？刂品绞接惺謩印㈦姎?機械自動控制、電腦控制等，具體選用要根據(jù)最初投資人工費、技術(shù)要求、原料費用、生產(chǎn)和維修設(shè)備費用等因素綜合考慮。五、吸塑有效成型壓力模具在預牽伸的過程中會產(chǎn)生一定的接觸壓力（2-9a）2-9）。圖2-9由材料的成型壓力和反向壓力之和得出有效成型壓力的簡圖b陽模；cd(+）力而增加；（-）模具面積，在該面積區(qū)域有效成型壓力因成型材料的反向壓力而降低對于模壓成型（陽模）0.2～0.3MPa2～3bar)；小的0.7MPa7bar????????0.O98MPa098bar????2-10）。六、吸塑成型面積、切入面積、夾持邊緣夾持框表面內(nèi)部寬度大小范圍區(qū)域的面積被稱為成型面積（2-11）。切人面積就是指在成型????應（如未受熱的夾持邊緣但是不同收縮的區(qū)域會造成模塑物的變形。持邊緣留在制件上（無修邊成型過程），Tg以上。圖2-10成型機器的海拔高度對真空成型中的空氣壓力的影響七、吸塑廢料（邊料）面積和廢料比率因為它會由拉伸情況影響。我們利用以下著個案例來分析：例：計算成型矩形盒(2-12)200mm，模具底面積（430x95010mm邊位剪切（440x960mm2），若用料片坯面積（610x1200mm220mm，求此種情況時的廢料比。圖2-11成型面積和切人面積a對于陽模成型，成型面積等于切人面積；在吸塑陽模成型中由于附加的保護物的作用而使切人面積減小；在陰模成型中規(guī)定的加工切人面積L·B-成型區(qū)域；Ll·B1-切人面積；?-夾持邊緣；E-陽模成型中牽伸起始處（壁厚發(fā)生變化）圖2-12矩形盒用料制品簡圖（右邊為裁邊后的成品圖）AB-模具底面，C-高度，L1和L2-模具延伸到片坯邊緣的長度，D-夾持邊緣拉伸后，出制品后還剩余多少份量的邊料。注：吸塑裁邊面積—制品的剪口面積根據(jù)此公式計算：成型/型腔面積=[(610-20x2)(1200-20x2)-430x950]}=66120/1174720=0.056廢料面積=0.056x[(610-20x2)(1200-20x2)-440x960]+[610x1200-(610-20x2)(1200-20x2)]=142353.2mm2廢料比率=142353.2/(610x1200)=0.194或19.4％八、吸塑排氣面、排氣孔、排氣槽、槽口設(shè)計將在模具設(shè)計章節(jié)詳細介紹。九、吸塑脫模斜度2-13）。脫模斜度應該取得盡可能大。脫模斜度越大，脫模越快，成型周5o；對于收縮率＜0.5a0.50。圖2-13脫模斜度a單陽模；b單陰模十、吸塑成型比和牽引比成型比（圖2-14）HB之比，或與成型面直徑D之2-14得到。吸塑成型面積：L·B，當LB（長方形模制品）H：B（長方形）HD（圓形模制品）（不含夾持邊），與成型面積之比，其結(jié)果根2-15。牽伸比S=F2/F1式中F1―不含夾持邊的最初成型材料面積；F2―制品的模塑面積個軟尺很容易地進行測定（2-16）B方向的牽伸比=B2-14成型比abH：Bc2-15用于計算壁厚的制件尺寸2-16B方向的牽伸比1-軟尺測量1/3部位將急劇變薄，甚至成型不了。成型時，造成制品厚薄不均的主要原因是片材各部分所受的拉伸情況不同，一般來說，陽別側(cè)面與底部的轉(zhuǎn)角部位最薄。型時拉伸比可以適當增大，如果采取柱塞協(xié)助成型，牽伸比可以更大些。十一、吸塑壁厚計算、吸塑成型制件當未成型材料的厚度已知時，我們可以粗略地估計出吸塑成型制件的厚度。由于制件的設(shè)計壁厚和最終成型壁厚的不規(guī)則分布，最終的計算結(jié)果要考慮±30％的壁厚分布。對于這種計算，必須假定材料的體積在整個成型的過程中保持不變。因而有如下成立：V1=V2這樣：F1·s1=F2·s2從而：s2=F1/F2·s1式中Vl―不含夾持邊緣的材料體積；V2―熱成型制件的體積；F1―不含夾持邊緣的材料面積；F2―制件表面積；s1―原材料厚度；s2―制件壁厚。壁厚計算示例：1.1.①長方形成型制件的壁厚的確定根據(jù)圖3-21，有如下尺寸：a=800mm,b=500mm,c=400mm,L=880mm,B=580mm用這些數(shù)據(jù)計算面積和面積比得：F1=L·B=510400mm2F2=L·B+2bc+2ac=1550400mm2F1/F2=0.3293????F2/F1=3.0367對于原材料厚度s1=4mm,且厚度均勻分布的成型制件，其壁厚：s2=F1/F2·s1=0.3292X4mm=1.32mm0.9～1.7mm之間s2act=s2±30%=1.3mm±0.4mm≈0.9～1.7mm②3-21中所示的制件的平均厚度為s2=2mm,那么所需原材料的厚度應該是多少？如下是材料厚度的計算結(jié)果：如下是材料厚度的計算結(jié)果：s1=F1/F2·s2=3.0376X2mm=6.075mm30%：s1act=6.075+30%≈8mm十二、吸塑成型制件的收縮和變形在片材章節(jié)我們已經(jīng)介紹過材料的縮水問題，在這里我們將借助吸塑成型制件進行解說。1．收縮在冷卻階段成型模具和施加真空，避免模塑件的尺寸發(fā)生變化，然而一旦脫模，制件就會發(fā)生尺寸變化，且隨時間的增大變化就越大。這些尺寸變化就是所謂的收縮，它包括加工過程的中的收縮和后收縮。影響收縮情況的還與成型模具結(jié)構(gòu)有關(guān)，在成型過程中陽模比陰模收縮小，如圖2-17：22．吸塑變形吸塑變形就是制品的形狀偏離原先形狀的設(shè)計。如在圓形模具上成型的制件變成了橢圓形。與模具水平面相接的模塑件的成型表面，在脫模成為三維尺寸的制品時，往往會發(fā)生變形，如發(fā)生扭曲或者翹曲。收縮和變形的原因密不可分的，兩者都與以下因素有關(guān)：片材原料、片材生產(chǎn)條件、成型中的