第9章 其他塑料成形工艺与模具.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,*,*,第,9,章 其他塑料成形工艺与模具,1.,压缩成形原理：,9.1,压缩成形工艺与压缩模,又叫压制成形或压塑成形，最,传统,的加工方法，,热固性,塑料,的主要加工手段。将粉状（或粒状、碎屑及纤维状）的热固性塑料放入,敞开的加料室,中，然后,合模加热,使其熔化,，在,压力,的作用下充满型腔，高分子塑料化学,交联,反应，逐步,硬化,定形成塑件，脱模取出。,9.1.1,压缩成形原理及工艺特点,5/22/2026,1,2.,压缩成形工艺过程,成形前的准备,除去,水分,和其他,挥发物,；,提高塑料温度,，,缩短成形周期,有时还预压处理，压成重量形状一致的型坯；,模具装上压力机要预热，,嵌件,也要预热,对塑料预热,；,5/22/2026,2,2.,压缩成形工艺过程,成形,:,（,2,）合模：在凸模尚未接触塑料原料之前，要,快速合模,，以缩短成形周期和避免塑料过早固化；当,凸模,触及塑料后改为慢速,，避免模具中的嵌件、成形杆或型腔遭到破坏。,（,3,）排气：有时还需,卸压片刻,，以排出其中气体。可以缩短固化时间，还利于塑件性能和表面质量的提高。,（,1,）加料：加料室内加入,已预热,的定量塑料原料,（,4,）固化：在压缩成形温度下保持,一段时间,，使其性能达到最佳状态。,（,5,）脱模：用推出机构将塑件推出模外，侧型芯或嵌块应先用专门工具取出，再脱模。,5/22/2026,3,2.,压缩成形工艺过程,成形后处理,去应力处理：放在一定温度的油浴或烘箱中缓冷。,模具清理：否则有垃圾或杂物压入塑件会有损外观，甚至报废；,5/22/2026,4,3.,压缩成形的工艺条件,施加成形压力的目的：促使塑料原料,流动充模,，增大塑件,密度,，提高塑件的,内在质量,，克服塑料在成形过程中因化学变化释放的低分子物质及塑料中的水分子等产生的,胀模力,，使塑件,尺寸稳定，减小变形,。但成形压力过大会降低,模具的寿命,。,（,1,）成形压力：压缩时压力机通过凸模对塑料熔体充型和固化时在分型面单位投影面积上施加的力,5/22/2026,5,（,2,）压缩成形温度：压缩时所需要的模具温度。,压缩成形温度的高低影响模内塑料熔体的充模、成形时的硬化速度，进而影响塑件质量；在一定温度范围内，,模具温度升高，成形周期缩短，生产效率提高,；模温太高，使树脂和有机物,分解,，同时使塑件,外层首先硬化,，,水分和挥发物难以排除,，塑件,内应力大,，模具开启时，塑件易发生肿胀、开裂、翘曲等缺陷。模具温度过低，硬化,周期过长,，硬化不足，塑件表面无光泽，物理和,力学性能下降,。,5/22/2026,6,3.,压缩成形的工艺条件,（,3,）压缩时间：酚醛塑料,12min,；有机硅塑料,27min,压缩时间过短，塑料,硬化不足，力学性能,下降，易变形。适当增加压缩时间，可以减小塑件收缩率，提高耐热性能和其他物理性能。但压缩时间过长，塑件性能反而下降,表,9.1,热固性塑料压缩成形工艺参数,4.,压缩成形的工艺特点,与注射相比，,无浇注系统,，节省原料；生产过程的控制，使用的,设备及模具简单,；成形压力直接作用于塑件，塑件质量均衡，,内应力小，尺寸稳定性好,；易成形,大型塑件。,压缩成形,周期长，效率低；劳动强度大，不易成形复杂形状塑件，较难实现自动化,。,常见产品：仪表壳、电闸板、电器开关、插座等。,5/22/2026,7,1.,压缩模的结构组成,与注射模不同，无浇注系统，有加料室，型腔与加料室有加热装置,9.1.2,压缩模及其分类,1,上模座板；,2,螺钉；,3,上凸模；,4,凹模（加料室）；,5,、,10,加热板,；,6,导柱；,7,型芯；,8,下凸模；,9,导套；,11,推杆；,12,支承钉；,13,垫块；,14,下模座板；,15,推板；,16,尾杆；,17,推板固定板；,18,侧型芯,；,19,型腔固定板；,20,承压板,5/22/2026,8,(1),型腔部分：上凸模,3,，下凸模,8,，型芯,7,，凹模,4,(2),加料室：凹模,4,的 上半部分,1,上模座板；,2,螺钉；,3,上凸模；,4,凹模（加料室）；,5,、,10,加热板；,6,导柱；,7,型芯；,8,下凸模；,9,导套；,10,拉料杆；,11,推杆；,12,支承钉；,13,垫块；,14,下模座板；,15,推板；,16,尾杆；,17,推板固定板；,18,侧型芯；,19,型腔固定板；,20,承压板,(3),加热冷却机构：加热板,5,、,10,，加热圆孔中插入电加热棒,还设有导向机构、脱模机构、侧向分型抽芯机构,5/22/2026,9,1.,压缩模分类,（,1,）按模具在压力机上的固定形式分类,1,）移动式压缩模：模具,不固定在压力机上,成形后将模具移出压力机,，用卸模专用工具（如卸模器）开模，在清理加料室、模具重新组合好后，再移入压力机进行下一个塑件的压缩。此类模具结构简单，制造简单，适合于批量不大的中、小件以及形状较复杂、嵌件较多、加料困难的塑件。,1,凸模（上模）；,2,导柱；,3,凹模（下模）；,4,型芯；,5-,下凸模；,6,、,7,侧型芯；,8,凹模拼块,5/22/2026,10,（,1,）按模具在压力机上的固定形式分类,2,）半固定式压缩模：一般,上模固定在压力机上，下模可沿导轨移动,（也有下模固定），下模移进时采用定位块定位，合模由导向机构导向。成形后移出下模，用手工或卸模器取出塑件。该结构便于,安放嵌件和加料,，当移动式模具过重或嵌件较多时，为了减轻劳动强度，方便操作，用此类模具。,1,凹模（加料室）；,2,导柱；,3,凸模（上模）；,4,型芯；,5,手柄,5/22/2026,11,（,1,）按模具在压力机上的固定形式分类,3,）固定式压缩模：,上、下模都固定在压力机上,，开模、合模、脱模均在压力机内进行。生产效率高、操作简单、劳动强度小、模具寿命长。但结构复杂、成本高、安放嵌件不方便。使用于批量大、形状大的塑件。,5/22/2026,12,（,2,）按模具加料室形式分类,1,）,溢式,压缩模：,无加料腔,，模腔总高度,h,基本上就是塑件高度，由于凸模与凹模无配合部分，完全靠导柱定位，故压缩成形时，塑件的径向壁厚尺寸,精度不高,。,结构简单，造价低廉，凸凹模磨损小，塑件易去除。适用于压缩成形厚度不大、尺寸小和形状简单的塑件。,5/22/2026,13,（,2,）按模具加料室形式分类,2,）,不溢式,压缩模：,加料室为型腔上部截面的延续,，凸模与加料室有,较高精度的间隙配合,，故塑件径向尺寸精度较高。理论上压力机施加压力全部作用在塑件上，所以塑件承受压力大，密实性好，强度高。塑料溢出量很少，在垂直方向上飞边很薄,.,适用于成形形状复杂、薄壁和深形塑件，也适用于成形流动性特别差、单位比压高、比容大塑料,5/22/2026,14,（,2,）按模具加料室形式分类,3,）半溢式压缩模：,加料室截面尺寸大于塑件尺寸，凸模与加料室之间为间隙配合,，加料室与型腔分界处有一环形挤压面，挤压面限制了凸模下压行程。工作时，每一循环中的加料量稍大于所需加料量，过剩的原料通过配合的间隙或凸模上开设的专门溢流槽排出,塑件的径向壁厚尺寸和高度尺寸的精度均好，密度较高，模具寿命较长，广泛应用,5/22/2026,15,设计压缩模时，其他部分与注射模类似，主要是加料室计算,（,1,）塑件体积的计算,9.1.3,压缩模加料室的设计计算,分解成若干规则的几何形状分别计算，然后求其总和。,（,2,）塑件原料体积的计算,K,飞边溢料的重量系数，通常取塑件净重的,5%10%,k,塑件的压缩比，表,9.2,m,塑件质量,g,v,塑件的比体积，表,9.2,（,3,）加料室高度的计算：表,9.3,5/22/2026,16,9.1.4,典型的压缩模结构,1.,移动式压缩模,酚醛盖压缩模，半溢式，型腔组合式：由凹模,2,凸模固定板,3,和圆形凸台定位螺钉,1,连接而成，凸模,4,装在上模板,7,上，用骑缝螺钉,5,防转，上、下模用导柱,6,导向。,模具加热到一定温度,塑料装入加料室,压缩,成形后用卸模器打开模具取出塑件,1,螺钉；,2,凹模；,3,凸模固定板；,4,凸模；,5,骑缝螺钉；,6,导柱；,7,上模板,5/22/2026,17,9.1.4,典型的压缩模结构,2.,固定式压缩模,电流表盒压缩模，凹模由下凸模,6,装在型腔,7,中组合而成，凸模,8,由螺钉紧固在凸模固定板,11,上，半溢式，承压块,13,用来承受压力机的作用力，减轻凸、凹模的磨损，控制凸模进入凹模的深度，支柱,4,除加强模具刚性外，还起推出导杆导向作用，加热板,5,、,10,起加热作用，推出机构推出塑件。,1,尾杆；,2,支承板；,3,推杆；,4,支柱；,5,加热板；,6,下凸模；,7,型腔；,8-,凸模；,9,导柱；,10,加热板；,11,凸模固定板；,12,小型芯；,13,承压块；,14,螺纹型芯；,15,内六角螺钉；,16,下模板；,17,推杆固定板,5/22/2026,18,9.2,压注成形工艺与压注模,9.2.1,压注成形工艺及其工艺特点,又叫传递成形，是在压缩成形基础上发展起来的一种热固性塑料的成形方法,1.,压注成形原理,模具闭合后，将塑料（预压锭或预热的原料）加入到,加料室中；使其受热熔融,，接着在,压力作用下，塑料熔体通过浇注系统，以高速挤入模具型腔,；塑料在型腔内继续受热受压逐渐固化成形，最后打开模具取出塑件,5/22/2026,19,9.2.1,压注成形工艺及其工艺特点,2.,压注成形工艺过程,与压缩成形基本相似，主要区别在于，,压缩成形是先加料后闭模，压注是先闭模后加料,3.,压注成形的工艺条件,（,1,）压注成形压力：由于有浇注系统的消耗，,压注成形的压力为压缩成形的,23,倍,。压力随塑料种类、模具结构及塑件的形状不同。,（,2,）模具温度：,比压缩成形低,1530,，一般为,130190,，这是因为塑料通过浇注系统能获取一部分,摩擦热,。,（,3,）压注及保压时间：一般,1050s保,压时间比压缩成形时间可以短一些,，因为塑料在热和压力的作用下，通过浇口的料量少，加热迅速而均匀，化学反应也较均匀，当进入型腔时已临近树脂固化的最后温度。表,9.4,5/22/2026,20,9.2.1,压注成形工艺及其工艺特点,4.,压注成形的特点,与压缩成形相比,:,（,1,）效率高：由于,保压硬化时间较短,，成形周期短。,（,2,）质量好：由于塑料,受热均匀，交联硬化充分,，使得塑件的强度高，力学性能、电性能得到提高。,（,3,）适于成形复杂的塑件：由于,进入型腔前塑料已经塑化,，因此可以生产出外形复杂和薄壁或者壁厚变化大，带有细小嵌件的塑件。,（,4,）尺寸精度较高：由于注入闭合的型腔，分型面处飞边薄，,合模方向尺寸精度高,。,缺点：浇注系统存在,浪费,了原料，收缩率比压缩成形稍大，收缩率具有方向性，因此影响塑件的,精度,；比压缩模,复杂,，成形所需压力较高，,制造成本也高,。,5/22/2026,21,9.2.2,压注模及其分类,压注模又叫传递模，与压缩模有许多相同之处，显著差别在于它具有浇注系统，组成：,（,1,）型腔部分：,浇口板,4,、凸模、凹模,7,、型芯,6,。,（,2,）加料室：压柱,2,、加料室,3,，,移动式压注模加料室在开模时要从模具上取下来,1,上模板；,2,压柱；,3,加料室；,4,浇口板；,5,、,9,导柱；,6,型芯；,7,凹模；,8,型芯固定板；,10,浇口；,11,分流道；,12,主流道,（,3,）浇注系统：主流道,12,、分流道,11,、浇口,10,5/22/2026,22,9.2.2,压注模及其分类,（,4,）导向机构：压柱和加料室间、型腔各分型面间及推出机构中。件,5,、,9,。,（,5,）加热系统：对压柱、加料室和上、下模分别加热（电、蒸汽）。,1,上模板；,2,压柱；,3,加料室；,4,浇口板；,5,、,9,导柱；,6,型芯；,7,凹模；,8,型芯固定板；,10,浇口；,11,分流道；,12,主流道,侧向分型机构和脱模机构与压缩模相似,按压力机分类：分移动式和固定式,按使用设备分类：普通液压机、专用液压机,5/22/2026,23,9.2.3,压注模的典型结构,1,移动式压注模：,加料室,3,与模具本体可以分离,。合模,将定量的塑料放入加料室内,压力机,闭合,，压柱,2,将已塑化的塑料,高速挤入,型腔,开模时，用,卸模器将上模板,1,推出,压柱,2,带动主流道凝料,在主流道下端与分流道折断,取下加料室,3,然后分型取出塑件。,1,上模板；,2,压柱；,3,加料室；,4,浇口板；,5,、,9,导柱；,6,型芯；,7,凹模；,8,型芯固定板；,10,浇口；,11,分流道；,12,主流道,5/22/2026,24,9.2.3,压注模的典型结构,2,固定式压注模：开模时，压力机带动上模座板,1,上升，使,压柱,7,带着主流道凝料离开加料室,当上模座板打开距离,s,后，,拉杆,10,上的螺母与固定在下模,4,上可以绕轴转动的拉钩,9,接触,，由于拉杆,4,的继续上升，从而使,拉钩脱开,下模,4,此时，由于定距拉杆,2,的定距作用，拉动上模,5,使模具分型。,1,上模座板；,2,定距拉杆；,3,复位杆；,4,下模；,5,上模；,6,浇口套；,7,压柱；,8,加料室；,9,拉钩；,10,拉杆；,11,凹模；,12,垫板；,13,推杆；,14,推板；,15,弹簧；,16,下模座板,5/22/2026,25,9.2.3,压注模的典型结构,2,固定式压注模：推板,14,在弹簧,15,的作用下通过,推杆,13,将塑件从凹模,11,中推出,同时，从上模座板,1,和加料室,8,之间的空隙从压柱,7,上取下主流道凝料,合模时，压力机带动上模座板,1,下降，,拉钩,9,通过斜面并依靠重力将下模,4,、上模,5,锁紧,同时，,上模板,5,下底面推动复位杆,3,使推出机构复位,，定距拉杆同时复位。,1,上模座板；,2,定距拉杆；,3,复位杆；,4,下模；,5,上模；,6,浇口套；,7,压柱；,8,加料室；,9,拉钩；,10,拉杆；,11,凹模；,12,垫板；,13,推杆；,14,推板；,15,弹簧；,16,下模座板,5/22/2026,26,9.2.3,压注模的典型结构,3,柱塞式压注模：需在专门的液压机上成形。1,推板；,2,推杆；,3,下模；,4,上模；,5,加料室；,6,柱塞,；,7,型芯；,8,支承板；,9,下模座板,上模,4,固定在液压机的工作台上，下模,3,通过下模座板,9,固定在液压机的下压板上,液压机主油缸推动下模合模,塑料进入加料室中预热,液压机上方,辅助油缸对活塞加压,塑料经浇注系统充型，固化后开模,开模时，主油缸带动下模下行,达到开模行程后，推杆,2,、推板,1,推出塑件，柱塞在辅助油缸带动下上行。,柱塞压注没有主流道。,5/22/2026,27,9.3,挤出成形工艺与挤出模,9.3.1,挤出成形工艺及其工艺特点,1.,挤出成形原理,将粒状或粉状塑料加入到料斗中，在挤出机螺杆的作用下，塑料沿螺杆的螺旋槽向前方输送，此过程中，由于受热作用（包括外加热和剪切摩擦热），塑料逐渐熔融，然后在螺杆的压缩和推进作用下，塑料熔体,通过挤出模具而得到截面一致的塑件,1,挤出机料筒；,2,机头；,3,定径装置；,4,冷却装置；,5,牵引装置；,6,塑料管；,7,切割装置,5/22/2026,28,2,挤出成形工艺过程,（,1,）原料的准备：塑料原料,干燥,处理，控制,水分,在,0.5%,以下，干燥在烘箱或烘房中进行；尽可能除去塑料中存在的,杂质,。,（,2,）挤出成形：挤出机预热到规定温度,启动电动机带动螺杆旋转输送塑料，塑料在外加热和剪切摩擦热作用下熔融塑化,螺杆旋转推挤塑料，迫使塑料经过滤板上的过滤网，由机头成形为一定口模形状的连续型材,1,挤出机头；,2,定形与冷却,装置；,3,牵引装置；,4,切断装置；,5,片（板）坯挤出机头；,6,碾平与冷却装置；,7,切边与牵引装置,5/22/2026,29,2,挤出成形工艺过程,（,3,）塑件的定形和冷却：塑件离开机头口模后，应立即定型和冷却，否则，,在自重作用下会发生变形，出现凹陷和扭曲,。大多数定型和冷却同时进行，挤棒材和管材有一个独立的定径过程，而挤出薄膜、单丝等无需定型，只需冷却。,冷却：水冷、空冷,硬塑不能冷却过快，否则易产生残余内应力，并影响塑件的外观质量；软性或结晶性塑料要及时冷却，否则会变形。,5/22/2026,30,（,4,）塑件的牵引、卷取和切割：塑件自口模挤出后，一般都会因应力突然解除而发生,离模膨胀，冷却后又会发生收缩,，使尺寸和形状发生改变。,塑件连续被挤出，自重越来越大，若不加以,引导,，,会造成塑件停滞,，使塑件不能顺利挤出，所以需要牵引。,牵引速度略大于挤出速度,，以,消除塑件尺寸的变化,；同时对塑件,适当地拉伸,，可提高质量。,牵引后，可裁剪，或绕卷，薄膜还需后处理。,5/22/2026,31,3,挤出成形工艺条件,（,1,）温度：热源来自塑料与塑料、塑料与螺杆、塑料与料筒之间,剪切摩擦力,；料筒外部,加热器,。,聚乙烯温度变化曲线：对挤出温度控制时，,加料段温度,不宜过高，,压缩段和均化段,温度则可取高些。,（,2,）压力：由于物料的阻力、螺杆槽深度的变化，且过滤板、过滤网和口模等产生阻碍，沿料筒轴线方向，塑料内部建立了一定的压力，使塑件均匀密实。,1,料筒温度轮廓曲线；,2,螺杆温度轮廓曲线；,3,物料（,PE,）最高温度；,4,物料（,PE,）平均温度；,5,物料（,PE,）最低温度,挤出成形时，螺杆和料筒的设计、螺杆转速的变化、加热系统的不稳定都会引起压力的,波动,。使塑件产生局部疏松、表面不平、弯曲等缺陷。要控制好上述因素。,5/22/2026,32,3,挤出成形工艺条件,（,3,）挤出速度：单位时间内由挤出机头口模中挤出的塑化好的塑料量或塑件长度。影响挤出速度的因素：机头、杆和料筒的结构、螺杆转速、加热冷却系统结构和塑料的性能等；在挤出机的结构和塑料品种及塑料类型已确定情况下，,螺杆速度是控制挤出速度的主要措施,。,挤出速度也存在波动，应设计与生产的塑件相适应的螺杆的结构和尺寸，严格控制螺杆转速，严格控制挤出温度，防止,因温度改变而引起挤出压力和熔体粘度变化,导致速度变化,。,（,4,）牵引速度：牵引力的作用下，会发生拉伸取向，拉伸越大，冷却后收缩也大。通常,牵引速度和挤出速度相当，牵引比等于或大于,1,。表,9.5,5/22/2026,33,4,挤出成形的特点,挤出成形所得塑件均为具有,恒定截面形状的连续型材,。挤出成形工艺还可用于,塑料的着色、造粒和共混改性,。特点：,(1),连续成形，生产率高，成本低，经济效益显著；,（,2,）模具结构简单，制造维修方便；,（,3,）塑件内部组织均衡紧密，尺寸稳定准确；,（,4,）适应性强，,除氟塑料外，所有的热塑性塑料均可挤出成形，部分热固性塑料也可,。变更机头口模，可生产不同规格的各种塑件。,5/22/2026,34,9.3.2,挤出模结构组成,模具两部分：,机头（口模）：使来自挤出机的熔融塑料,由螺旋运动变成直线运动,，并进一步,塑化,，产生必要的,成形压力,，保证塑件密实，从而获得截面形状相同的连续器材。,定形模（套）：使挤出的塑件,形状稳定,下来，并对其进行精整，从而获得截面尺寸正确、表面光亮的塑件。,管材挤出成形机头,1,管材；,2,定径套,；,3,口模,；,4,芯棒；,5,调节螺钉；,6,分流器；,7,分流器支架；,8,机头体；,9,过滤板（多孔板）；,10,、,11,电加热器（加热器）,5/22/2026,35,（,1,）口模和芯棒：分别成形外、内表面，决定了塑件的截面形状；,1,管材；,2,定径套；,3,口模,；,4,芯棒,；,5,调节螺钉；,6,分流器,；,7,分流器支架,；,8,机头体；,9,过滤板（多孔板）；,10,、,11,电加热器（加热器）,（,2,）过滤网和过滤板：将塑料熔体由,螺旋运动变为直线运动，过滤杂质，并形成一定的压力,，过滤板起支承过滤网的作用；,（,3,）分流器和分流器支架：使通过它的,塑料熔体分流变成薄环状,以平稳地进入成形区，同时进一步加热和塑化，分流器支架支承分流器和芯棒，同时也对分流后的塑料熔体加强剪切和混合作用；,5/22/2026,36,（,4,）机头体：用来组装并支承机头的各零、部件，与挤出筒连接处密封防泄漏；,1,管材；,2,定径套；,3,口模；,4,芯棒；,5,调节螺钉；,6,分流器；,7,分流器支架；,8,机头体,；,9,过滤板（多孔板）；,10,、,11,电加热器,（加热器）,（,5,）温度调节系统,（,6,）定径套：对塑件进行,冷却定型,，以获得良好的表面质量、准确的尺寸和几何形状。,5/22/202637,9.3.3,典型挤出成形模具,1.,管材挤出成形机头,直通式,挤管机头,结构简单，制造方便,1,芯棒；,2,口模；,3,调节螺钉；,4,分流器支架；,5,分流器；,6,加热器；,7,温度计插孔,熔体经过分流器及分流器支架形成的分流痕迹（,熔接痕,）不易清除；模具长度较长，结构,笨重,适用于聚氯乙烯、聚乙烯、尼龙、聚碳酸酯等塑料管材,5/22/2026,38,1.,管材挤出成形机头,塑料熔体包围芯棒流动，成形时只会产生,一道分流,痕迹,1,口模；,2,调节螺钉；,3,芯棒；,4,机头体；,5,连接管,与其配合的冷却装置可同时对管材的内、外径进行冷却定型，因此定径精度高、流动阻力较小，料流稳定均匀，生产率高，成形质量也较高；但机头结构复杂，制造相对困难,适用于聚乙烯、聚丙烯等塑料管材，以及对管材要求较高的场合。,直角式,挤管机头,5/22/2026,39,1.,管材挤出成形机头,与直角挤管机头相似，结构较,复杂,，熔体流动阻力也较大，但,占地面积较小,三种机头特征：表,9.6,旁侧式,挤管机头,1,温度计插孔；,2,口模；,3,芯棒；,4,、,7,电热器；,5,调节螺钉；,6,机头体；,8,、,10,熔料温度插孔；,11,芯棒加热器；,12,温度计插孔；,5/22/2026,40,2.,棒材挤出成形机头,与管材挤出成形机头基本相似，不同的是,芯棒被分流器取代,，目的是减少内部的容积和增加塑料的受热面积。有的流道也不设分流装置，整个机头制成无滞料区的流动区,1,口模；,2,分流器,；,3,机头体；,4,分流器支架；,5,过滤板,5/22/2026,41,3.,吹塑薄膜机头,熔融的塑料由挤出机挤出后通过横向机颈流道进入芯棒的垂直流道，在芯棒的阻挡下熔料被分成两部分，沿芯棒的斜面向上流动，在后侧重新汇合成一个管状，从机头的环形缝隙流道流出，这时，,芯棒中心的下部通入一定量的压缩空气,，使挤出的管状毛坯吹胀成膜,1,芯棒；,2,缓冲槽；,3,口模；,4,压环；,5,调节螺钉；,6,上机头体；,7,机颈；,8,紧固螺母；,9,芯轴棒；,10,下机头体,5/22/2026,424.,电线电缆挤出成形机头,（,1,）挤压式包覆机头,1,芯线,；,2,导向棒；,3,机头体；,4,电热器；,5,调节螺钉；,6,口模；,7,包覆塑料；,8,过滤板；,9,挤出机螺杆,塑料熔体通过挤出机过滤板进入机头体，转向,90,沿着芯线、导向棒继续流动，在导向棒汇合成一封闭料环后，,经口模成形区最终包覆在芯线上,，形成电缆,5/22/2026,43,4.,电线电缆挤出成形机头,（,2,）套管式包覆机头,1,螺旋面；,2,芯线；,3,挤出机螺杆；,4,过滤板；,5,导向棒；,6,电热器；,7,口模,与挤压式包覆机头相似，不同是：将塑料挤成管状，然后在,口模外靠塑料管的,遇冷收缩而包覆在芯线上,5/22/2026,44,9.4,中空吹塑成形工艺与吹塑模,9.4.1,中空吹塑成形概述,将处于高弹态（接近于粘流态）的塑料型坯置于模具型腔内，借助,压缩空气将其吹胀，使之紧贴于型腔壁上，经冷却定型,得到中空塑料制品,主要用于瓶类、桶类、罐类、箱类的中空塑料容器，如加仑筒、化工容器、饮料瓶等,适用于吹塑的有：高压聚乙烯、低压聚乙烯（日常生活用品）、聚氯乙烯（化工容器）、聚酯塑料（饮料瓶）、聚苯乙烯、聚酰胺、聚甲醛、聚丙烯、聚碳酸酯。,5/22/2026,45,1.,挤出吹塑成形,首先由挤出机挤出管状型坯,(,或通过储料缸注压塑坯）,-,趁热将型坯夹入吹塑模具的瓣合模,中，通过,压缩空气进行吹胀使管状型坯扩张紧贴模腔,，在一定压力下，充分冷却定型，开模取出塑件,(a),管坯成形：挤出机挤出管状型坯,垂挂于机头下方预先分开的模具型坯之中,5/22/2026,46,1.,挤出吹塑成形,(b),合模：下垂型坯达到要求长度，立即合模，依靠模具的切断口将型坯切入型腔,(c),吹塑：由模具分型面中的吹气孔导入压缩空气，使型坯吹胀紧贴模腔内壁,(d),冷却定型：保持充分压力和时间，使塑件在型腔中冷却定型后，开模取件,模具结构简单，投资少，操作容易，适合于多种,热塑性,塑料，缺点是,壁厚不均,，加工后需除飞边和余料,5/22/2026,47,2.,注射吹塑成形,适合于成形容积较小的包装容器，大批量,(a),熔融塑料注入注射模内形成型坯，芯棒,3,壁部带微孔、空心,(b),趁热将型坯连同芯棒转位至吹塑模内,（,c,）芯棒内孔通入压缩空气，通过微孔使型坯吹胀贴于型腔 模内壁上,1,注射机喷嘴；,2,注射型坯；,3,空心芯棒；,4,加热器；,5,吹塑模；,6,塑件,（,d,）保压、冷却定形、放出压缩空气，开模取件,壁厚均匀,、无飞边，不必后加工；由于型坯有底，底部没有接合缝，强度高，生产率高，但设备与模具,投资大,5/22/2026,48,3.,注,-,拉,-,吹塑成形,将经挤出或注射加工方法制得的型坯处理至理想的拉伸温度，经内部的拉伸芯或外部的夹具借机械作用力,进行纵向拉伸，同时借助压缩空气吹胀成形,透明度、抗冲击强度、表面硬度、刚度、气体阻透性提高，线性聚酯饮料瓶,5/22/2026,49,3.,注,-,拉,-,吹塑成形,1,注射机喷嘴；,2,注射模；,3,拉伸芯棒；,4,吹塑模；,5,塑件,热坯法,a,注射成一空心带底型坯,b,、,c,将型坯迅速移至拉伸和吹塑工位，拉伸和吹塑,D,保压、冷却、开模取件,5/22/2026,50,3.,注,-,拉,-,吹塑成形,1,注射机喷嘴；,2,下锁模板；,3,底座板；,4,吹塑锁模油缸；,5,旋转顶板；,6,上模锁板；,7,上基板,四工位可以,直线排列,，也可,圆周排列,圆周排列省去了冷型坯再加热过程，节约能量，占地面积小，生产易于进行，自动化程度高,冷坯法：将注射好的型坯加热到合适的温度后，在吹塑模中拉伸吹塑，吹塑模中吹塑，此法设备结构相对简单,5/22/2026,51,4.,多层吹塑,不同种类的塑料，经特定的挤出机头形成一个坯壁分层而又粘在一起的型坯，再经多层吹塑制得多层中空塑件,解决单独使用一种塑料不能满足要求,的问题,单独使用聚乙烯，虽然无毒但气密性差，聚氯乙烯有毒但气密性好，外,PVC,，内,PE,一般目的是提高气密性、着色装饰、回料应用、立体效应。,主要问题：,层间熔接和接缝的强度,；多种塑料的,回收,利用困难；机头结构,复杂,，设备投资大，成本高。,5/22/2026,52,5.,片材吹塑成形,将压延或挤出成形的,片材再加热,，使之软化，放入型腔，闭模后在片材之间,吹入压缩空气,形成中空塑件,5/22/2026,53,9.4.2,吹塑模具设计,由两瓣合成（对开式），结构设计随吹塑机的自动化程度而异，大型吹塑模可设,冷却水,通道，模口部分做成较窄的,切口,，以便切断型坯。,由于吹塑压力,0.20.7MPa,，模腔压力不大，可用材料较多，常用铝合金、锌合金。其易于铸造和机械加工，多用来制作形状不规则容器。,大批量生产硬质塑料制作模具，用钢材，淬火,4044HRC,，模腔抛光镀铬，使容器具有光泽的表面。,5/22/2026,54,9.4.2,吹塑模具设计,上吹口,1,吹口镶块；,2,底部镶块；,3,、6,余料槽；,4,导柱；,5,冷却水道,下吹口,1,、,6,余料槽；,2,瓶底镶块；,3,螺钉；,4,冷却水道；,5,导柱；,7,瓶颈（吹口）镶块,5/22/2026,55,9.4.2,吹塑模具设计,吹塑模具设计要点,1,夹料区；,2,夹坯口（切口）；,3,型腔；,4,模具,（,1,）夹坯口（切口）：夹料区深度,h=,（,23,）型坯壁厚；切口的倾斜度,=1545,，切口宽度,L=12mm,（小件）；,L=24mm,（大件）；,太大、,L,太小，会削弱对型坯的夹持能力，造成型坯在吹胀前塌落及造成塑件的接缝质量不高，甚至裂缝；宽度太大又无法切断或模腔无法紧闭。,注射吹塑型坯不需夹坯口。,5/22/2026,56,9.4.2,吹塑模具设计,吹塑模具设计要点,（,2,）余料槽：夹坯口切除的塑料容纳在内，大小依型坯夹持后的宽度和厚度确定，以模具能严密闭合为准。,（,3,）排气：不良会使塑件表面出现斑纹、麻坑和成形不完整等缺陷；排气部位选在空气易存储地方，也就是吹塑最后吹胀部位，如模具型腔的凹坑、尖角处、圆瓶的肩部等。排气措施：,1,）在保证塑件质量及表面均匀的前提下，使模具表面粗化，,Ra,最高达,145,m,，平均值,2.00.6,m,；,2,）在分模面上开排气槽，宽度,1020mm,，深度,0.30.6mm,，磨削或铣削；,3,）模腔采用镶拼结构，在镶拼面上开排气槽；,4,）对沟槽、螺纹易残留空气的部位进行局部排气槽,还可采用钻孔或特种镶块的方法；,5,）对某些特殊塑件，采用模壁内钻小孔，抽真空方法排气。,5/22/2026,57,9.4.2,吹塑模具设计,吹塑模具设计要点,（,4,）模具的冷却：,总体要求：冷却速度快，均匀。,大型模具：采用箱式冷却，型腔背后铣一个槽，加密封件，用板盖上,小型模具：冷却水道，通水冷却,5/22/2026,58,9.5,真空成形工艺与吸塑模,9.5.1,真空成形概述,1.,真空成形的特点,把,热塑性,塑料板、片材固定在模具上，采用辐射加热器,加热至软化温度,，然后用,真空泵把板材和模具之间的空气抽掉,，从而使,板材贴在模腔上而成形,，冷却后借助压缩空气使塑件从模具中脱出,。,优点：不需要整副模具，仅需制作凸模或凹模中任何一个即可，模具简单，制造成本低，制品形状清晰；真空成形的设备不复杂，能生产大、薄、深的塑件；生产效率高，可以观察塑件的成形过程。,不足之处：成形塑件,壁厚不均匀,，尤其是模具上凸凹部位；当凸凹形状变化较大且相距较近以及凸模拐角处为锐角时，易出现皱褶；由于真空成形压力有限，因而不能成形厚壁塑件；真空成形后，周边上需要修正。,5/22/2026,59,2.,真空成形的分类,（,1,）凹模抽真空成形,常用、简单；把板材固定在密封的模腔上方，加热器移到板材上方加热至软化；移开加热器，在,型腔内抽真空,，板材贴在凹模型腔上；冷却后抽气孔通入压缩空气将塑件吹出。,外表尺寸精度较高，一般用于成形深度不大的塑件。如果塑件深度很大时，特别是小型塑件，其底部转角处会明显变薄，壁厚均匀性差；同样多型腔凹模比凸模间距小，所以经济，加热也方便。,5/22/2026,60,2.,真空成形的分类,（,2,）凸模抽真空成形,被夹紧的塑料板在加热器加热软化；软化板料下移，像帐篷式地,覆盖在凸模,上；,抽真空塑料,紧贴在凹模上成形。,片材悬空在模具上方加热，避免了加热片材与冷凸模过早接触而粘模，使塑件壁厚均匀性变差，比凹模好一些，但先与凸模接触之处要厚一些；多用于有凸形形状的塑件表面，内表面尺寸精度较高。,5/22/2026,61,2真空成形的分类,（,3,）凹、凸模先后抽真空成形,首先把塑料板紧固在凹模上加热；软化后将加热器移开，然后通过,凸模吹入压缩空气，而凹模抽真空使塑料板鼓起,；最后,凸模向下插入鼓起的塑料板中并从中抽真空,，同时凹模通入压缩空气，使塑料板贴附在凸模的外表面而成形。,由于将软化的塑料板吹鼓，使板材延伸后再成形，壁厚比较均匀，用于成形深腔塑件。,5/22/2026,62,2.,真空成形的分类,（,4,）吹泡真空成形,首先把塑料板紧固在模板框上加热；软化后将加热器移开，压缩空气通过模框吹入,将塑料板鼓后将凸模顶起来,，而凹模抽真空使塑料板鼓起；停止吹气，,凸模抽真空,，塑料贴紧在凸模上成形；特点与凹凸模先后抽真空相似。,5/22/2026,63,2.,真空成形的分类,（,5,）柱塞推下真空成形,首先将固定于凹模的塑料加热至软化状态；移开加热器，用,柱塞将塑料板推下,，这时凹模里的空气被压缩，软化的塑料板由于柱塞的推力和型腔内封闭的空气移动而延伸；,凹模抽真空而成形,；用于成形深型腔塑件，缺点是塑件残留柱塞痕迹。,5/22/2026,64,2.,真空成形的分类,（,6,）带有气体缓冲装置的真空成形,把塑料板加热后和框架一起轻轻压下凹模，然后由凹模吹入压缩空气，把加热的塑料板吹鼓，多余的气体从板材和凹模的缝隙中逸出，同时板材上面通过,柱塞的孔吹出已加热的空气,，板材处于两个缓冲层之间；柱塞逐渐下降；柱塞内停吹压缩空气，凹模抽真空，塑料板紧贴在凹模型腔上成形，柱塞升起；壁厚均匀、成形较深。,5/22/2026,65,9.5.2,真空成形模具设计,1,模具的结构设计 考虑的问题,（,1,）抽气孔设计,位置位于片材最后贴模的地方：凹模成形底部四周有凹陷的地方、凸模成形底部四周，具体视塑件的大小和形状而定；轮廓复杂塑件，抽气孔要集中；大平面塑件，抽气孔要均布；孔间距：小件,2020mm,，大件适当增加距离。,成形塑件流动性好，成形温度低，抽气孔小些；坯料板材厚度大，抽气孔大些；坯料板材厚度大，抽气孔小些；抽气孔径,0.51mm,，最大不超过片材厚度的,50%,。,5/22/2026,66,1,模具的结构设计 考虑的问题,（,2,）型腔尺寸,收缩率计算方法同注射模；吸塑收缩,50%,是塑件脱模后产生的，,25%,是,1h,内产生的，其余是在,824h,内产生的；凹模比凸模成形收缩量大,2550%,；除了型腔尺寸精度外，塑件尺寸精度还与成形温度、模具温度和塑件品种有关。最好用石膏模型试制产品。,(3),型腔表面粗糙度,一般吸塑没有顶出装置，靠压缩空气脱模，所以表面粗糙度不能太大，最好要喷砂处理。,(4),边缘密封装置,平直分型面密封比较容易，曲面和这面比较困难。,5/22/2026,67,1,模具的结构设计 考虑的问题,（,5,）加热和冷却装置,通常用电阻丝或红外线，电阻丝温度可达,350450,，一般通过调节加热器与板材间距来实现。通常,80120mm,；模温太低，塑料板和型腔一接触就会产生冷斑或内应力以致产生裂纹；模温太高，塑件片材困难粘附在型腔上，塑料脱模时会变形，而且延长了生产周期。模温一般控制在,50,。,冷却的三种方式：塑料与模具接触后的自然冷却；增设风冷装置，加速冷却，风冷设备很简单，只要喷压缩空气即可；采用水冷，用喷雾式，在模内开冷却水道，距型腔表面,8mm,以上，以避免产生冷斑；可以将铜管或钢管铸入模具内，也可在模具上打孔或铣槽，用铣槽的方法必须使用密封元件并加盖板。,5/22/2026,68,2,模具材料,吸塑成形压力低，压缩空气,0.30.4MPa,，故模具材料选择范围较宽，金属、非金属都行；需根据塑料片材的厚度、材质、成形方法、生产批量大小、模具成本进行比较。,（,1,）非金属材料,试制或小批量生产，选用木材或石膏作为模具材料，木材易加工，但易变形，表面粗糙度差，一般用桦木、槭木等木纹较细的木材；石膏制作方便、价格便宜，但强度较差，可混入,1030%,水泥增加强度；环氧树脂模具，加工容易，生产周期短，修整方便，强度较高，适合数量较多的塑件生产。,非金属导热性差，对于塑件，可防止发生冷斑，但散热慢，所需冷却时间长，生产效率低，模具寿命短，不适合大批生产。,5/22/2026,69,2,模具材料,（,2,）金属材料,大批量高效率生产，