冲压模具设计制造重点讲义.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,8.1 中空吹塑成型工艺及模具设计,8.2 真空吸塑成型工艺及模具设计,8.3 压缩空气成型工艺及模具设计,8.4 中空成型模具设计实例,第8章 塑料中空成型工艺及模具设计,10/3/2026,1,8.1.1 中空吹塑成型工艺的分类及特点,吹塑制品均用热塑性塑料，最常用的有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等，其他还有聚碳酸酯、尼龙、聚苯乙烯、醋酸纤维素等。,吹塑用的塑料要求用流动性差一些、熔融指数较小的塑料。,8.1 中空吹塑成型工艺及模具设计,10/3/2026,2,吹塑制品要满足以下三要素：,(1）要求能挤出表面光滑、壁厚均匀的具有中空的型坯,(2）要有吹塑成型的模具以及与其配套的合模架；,(3）要有一台压缩空气机和吹气装置。,8.1 中空吹塑成型工艺及模具设计,10/3/2026,3,根据成型方法的不同，可分为以下五种形式。,1挤、吹中空成型,图8-1 挤出吹塑成形,8.1 中空吹塑成型工艺及模具设计,10/3/2026,4,2注、吹中空成型,用注射机在注射模中制成型坯，然后把热型坯移入中空吹塑模具中进行中空吹塑。,图8-2 注射吹塑成形,8.1 中空吹塑成型工艺及模具设计,10/3/2026,5,3注、拉、吹中空成型,在注、吹法中增加一道拉伸工序，适用于深腔制品。即把注射成型的型坯趁热拉伸，延长后再进行吹塑。,图8-3 注、拉、吹中空成型设备结构,8.1 中空吹塑成型工艺及模具设计,10/3/2026,6,4制坯与吹塑分两地加工成型,这种方法也称冷坯成型法，它是用注射、挤出或压延等方法事先预制好所需要的型坯，吹塑时，把预制型坯再进行加热，然后进行吹塑。,图8-4 片材吹塑中空成型,8.1 中空吹塑成型工艺及模具设计,10/3/2026,7,5多层吹塑成型,先用注射法或挤出法制出多层型坯，然后进行吹塑成型，模具结构与一般模具无异，而生产出来的制品壁是多层且不同塑料。,图8-5 多层吹塑成形,8.1 中空吹塑成型工艺及模具设计,10/3/2026,8,8.1.2 吹塑模具结构,图8-6 挤吹中空油壶吹塑模具（上吹式）,中空吹塑模具比较简单。只有两块哈呋阴模，没有阳模，一般采用两半阴模对开分型的结构形式，,8.1 中空吹塑成型工艺及模具设计,10/3/2026,9,图8-8 螺纹成型镶件,图8-9 下吹式挤吹中空成型模具,8.1 中空吹塑成型工艺及模具设计,螺纹不是吹塑成的，,而是在吹嘴与口部镶,件闭模时挤压成型,气嘴安在模具下面的下吹式模具结构,10/3/2026,10,挤吹式中空成型模具还需与型坯机头配套。型坯机一般为直角式，其芯棒直接固定在机头体上。,优点:,容易加工，使用方便，可更换口模和芯棒，生产不同规格的制品。,7-4 吹塑型坯机头,缺点:,进料口直接对着芯棒，挤出阻力大，不适用于生产聚氯乙烯材料的制品。,当挤出速度慢时，开始先挤出的型坯容易下垂，影响制品的壁厚均匀。,8.1 中空吹塑成型工艺及模具设计,10/3/2026,11,（1）根据经验，机头的压缩比：,K=入口最大截面/出口环形截面=24之间,（2）型坯挤出后的弹性膨胀值：,M=口模直径/型坯直径1/1.250.8,（3）吹胀比值：,B=型坯直径/制品最大直径1/1.40.7。,（小制品、圆制品，B值可偏大；大制品、非圆制品，B值宜偏小。）,（4）型坯机头口模直径=制品最大外径BM。,（5）口模与芯棒的单面间隙=制品最薄壁厚BM。,（6）芯棒的直径=口模直径减2倍的间隙。,8.1 中空吹塑成型工艺及模具设计,10/3/2026,12,8.2.1 真空吸塑成型工艺,8.2 真空吸塑成型模具结构形式,塑料片材固定,加热，软化,抽空气,冷却,开模取出制品,真空成型制品一般为精度不高的外包装体，如食品盒、儿童玩具的外包装壳体，一次性快餐盒之类，也可成型冰箱等家电的内衬件.,片材厚度一般可达2mm。,图8-11 凹模真空成型模具,10/3/2026,13,8.2.2 真空吸塑成型模具结构形式,真空成型模具结构就是一片凹模，或是一片凸模。,1.凹模真空成型模具,图8-11 凹模真空成型模具,8.2 真空吸塑成型模具结构形式,10/3/2026,14,在注、吹法中增加一道拉伸工序，适用于深腔制品。,3 压缩空气成型工艺及模具设计,2 压缩空气成型模具结构及成型过程,型腔尺寸计算：制品收缩率一般为0.,1 中空吹塑成型工艺及模具设计,其优点是成型速度快，周期短，加热时间短，成型时可切边，塑件尺寸精确，复印性好。,挤吹式中空成型模具还需与型坯机头配套。,Ls制品径向尺寸（mm）；,大制品、非圆制品，B值宜偏小。,3 压缩空气成型工艺及模具设计,3 压缩空气成型工艺及模具设计,局部拉深成型间隙的确定：通过试验确定局部拉深的单面间隙取0.,2凸模真空成型模具,图8-12 凹模真空成型模具,8.2 真空吸塑成型模具结构形式,夹住片,材加热,抽真空,成型,加热后夹,紧片材压,紧在模具上,10/3/2026,15,8.3.1 压缩空气成型工艺,压缩空气成型也称气压成型。其原理与真空吸塑相似，区别在于用压缩空气代替抽真空后的大气压力。,成型压力比吸塑大，一般为,。,其优点是成型速度快，周期短，加热时间短，成型时可切边，塑件尺寸精确，复印性好。,成型料板厚一般,15mm,，,最大可达,8mm,以上。,8.3,压缩空气成型工艺及模具设计,10/3/2026,16,8.3.2 压缩空气成型模具结构及成型过程,（1）压缩空气成型模具结构：,图8-13 压缩空气成形模具,8.3,压缩空气成型工艺及模具设计,加热板,模具型刃,切除余料,压缩,空气管,加热棒,出气孔,10/3/2026,17,（2）成型过程：,图8-14 压缩空气成型过程,8.3,压缩空气成型工艺及模具设计,10/3/2026,18,（3）模具设计要点：,模具材料一般采用碳素钢、工具钢及铜、铝合金等强度较好的材料（比吸塑受力大）。,模具虽然没有抽空小孔，但也应设进气孔和排气孔。,凸模成型的脱模斜度每边,25,；,凹模成型的脱模斜度取,12,，并需要在模具边缘设置切边装置。,图8-15 型刃的形状和尺寸,8.3,压缩空气成型工艺及模具设计,10/3/2026,19,（1）题目：冰箱冷冻室抽屉真空成型模设计。,（2）产品分析：产品如图8-16所示，材料为ABS塑料，制品壁厚为2mm，抽屉口部周边30mm的翻边既窄又深。,图8-16 电冰箱冷冻室抽屉,图8-17 模具结构,8.4,中空成型模具设计实例,板材拉伸方,式成型,10/3/2026,20,表面积比K的计算,K=S/S,0,=（S,1,+S,2,+S,n,）/S,0,（8-1）,S制品外表面积（mm,2,）；,S,0,压框下材料面积（mm,2,）。,成型时所需要的板材厚度,0,计算,0,=K=21.86=3.72,（8-2）,制品厚度（mm），此时=2mm；,0,板材厚度（mm），现在通过计算后取4mm。,8.4,中空成型模具设计实例,10/3/2026,21,型腔尺寸计算：制品收缩率一般为0.0050.008，在本吸塑模设计中，制品的高度方向上收缩率取0.007，其他方向上取0.005，则：,凸模径向尺寸的计算公式为：,L=L,s,（1+S）（8-3）,L凸模径向尺寸（mm）；,L,s,制品径向尺寸（mm）；,S制品的收缩率（%）。,L,1,=305（1+0.005）=306.525（mm）,L,2,=425（1+0.005）=427.125（mm）,L,3,=10（1+0.005）=10.05（mm）,8.4,中空成型模具设计实例,10/3/2026,22,凸模高度尺寸，收缩率取0.007，则,h=h,s,（1+S）,h,1,=185（1+0.007）=185.30（mm）,h,2,=120（1+0.007）=120.84（mm）,h,3,=30（1+0.007）=30.21（mm）,局部拉深成型间隙的确定：通过试验确定局部拉深的单面间隙取0.20.4mm较为合适，深度较大时取大值，反之取小值。在此决定取0.25mm。为了使抽屉有较好的刚度，在工艺上将此处的壁厚由2.5mm增加至2.8mm（壁部及底部仍为2mm）。,8.4,中空成型模具设计实例,10/3/2026,23,（4）模具工作过程：ABS板材在真空成型机夹持下加热，在压框（兼作局部凸模）下行压下时，吹气使加热后的板材向压框内凸起。成型模上升，并在其上升过程中完成局部拉伸，真空吸附后完成全部成型。喷水冷却后退模取出塑件。,（5）本模具结构特点：在结构上将成型模具沿成型底面分成两件，即边框和成型模主体。这样模具上不存在凹腔，大大方便了机加工及抛光和修模。另外，为便于加工，模具的真空吸附孔径选较大值0.9mm。,8.4,中空成型模具设计实例,10/3/2026,24,1中空吹塑成型的工艺过程是什么？有哪些吹塑方法？,2真空成型的工艺过程如何？真空成型的方法有哪些？,3压缩空气成型的工艺过程有哪些？,8.4,中空成型模具设计实例,10/3/2026,25,