1、第七章 氣動成型模具 第一節 中空吹塑成型模具第二節 真空成型模具第一節 中空吹塑成型模具中空吹塑成型主要用于吹制罐類、瓶類的中空塑料容器，如加侖筒、化工容器、飲料瓶等。如第二章所述，根據成型方法不同，中空吹塑成型分為擠出吹塑成型、注射吹塑成型、多層吹塑成型及片材吹塑成型等。一、中空吹塑件的設計根據中空塑件成型的特點，對塑件的要求主要有吹脹比、延伸比、螺紋、圓角、支承面等方面。1吹脹比吹脹比Br是指塑件最大直徑與型坯直徑之比，即圖7-1中的D與d之比。這個比值的選擇，實際上就是在已知產品塑件尺寸的情況下確定型坯的外徑。通常吹脹比取24，但多用2，過大會使塑件壁厚不均勻，加工工藝條件不易掌握，但

2、吹脹比越大，則塑件的橫向強度越高。下一頁返回第一節 中空吹塑成型模具吹脹比表示了塑件徑向最大尺寸和擠出機機頭口模尺寸之間的關系。當吹脹比確定之后，便可根據塑件的徑向最大尺寸及塑件壁厚確定機頭型坯口模的尺寸。機頭口模與芯棒的間隙可用下式確定： 式中 口模與芯棒的單邊間隙，mm； t塑件壁厚，mm； Br 吹脹比，一般取24； 修正系數，一般取11.5，它與加工塑料粘度有關，粘度大時取下限。型坯的截面形狀一般要求與塑件輪廓大體一致，如吹塑圓形截面的瓶子，型坯截面應是圓形，若吹塑方桶，則型坯最好制成方形截面。上一頁下一頁返回第一節 中空吹塑成型模具2延伸比在注射吹塑成型中，塑件的長度與型坯的有效長度

3、之比叫延伸比，如圖7-1所示的c與b之比即為延伸比。延伸比確定后，型坯的長度就能確定。實驗證明延伸比大的塑件，其縱向的強度就越高。也就是延伸比和吹脹比越大，即壁厚越薄的塑件，塑件的縱向和橫向強度越高。為保證塑件的剛度和壁厚，生產中一般取延伸比Sr=（46）/Br。3螺紋吹塑成型的螺紋通常采用梯形或半圓形的截面，而不采用細牙或粗牙螺紋，這是因為后者難以成型。為了便于塑件上飛邊的處理，在不影響使用的前提下，螺紋可制成斷續狀的，即在分型面附近的一段塑件上不帶螺紋，如圖7-2 所示，圖b比圖a易清理飛邊余料。上一頁下一頁返回第一節 中空吹塑成型模具4圓角吹塑塑件的側壁與底部的交接及壁與把手交接等處，不

4、宜設計成尖角，尖角難以成型，這種交接處應采用圓弧過度。在不影響造型及使用的前提下，圓角以大為好，圓角大壁厚則均勻，對于有造型要求的產品，圓角可以減小。5塑件的支承面在設計塑料容器時，應減少容器底部的支承表面，特別要減少結合縫與支承面的重合部分，因為切口的存在將影響塑件的放置平穩。上一頁下一頁返回第一節 中空吹塑成型模具二、中空吹塑模具的設計吹塑模通常是對開式的，稍為復雜一些的吹塑模可能需要設計局部或底部側向分型機構。對于大型擠出吹塑模或連續自動生產的注射吹塑模一般要設置冷卻水道，用于對模具的冷卻。對于擠出吹塑模，凡需要將多余型坯切除的部位，例如吹塑加侖筒的底部、上部及手把處，塑料藥瓶的底部及上

5、部螺紋處等，均要在模具上做出較窄的夾坯口（切口），以便把多余型坯切除。從模具結構和工藝方法上看，吹塑模可分為上吹口和下吹口兩類。圖7-3所示是典型的上吹口擠出吹塑模具，壓縮空氣由模具上端吹入模腔。上一頁下一頁返回第一節 中空吹塑成型模具圖7-4 所示是典型的下吹口擠出吹塑模具，使用時料坯套在底部芯軸上，合模后壓縮空氣自芯軸吹入模腔。注射吹塑模具因吹塑時型坯完全置入吹塑模的模腔內，故不需制出夾坯口（切口），只需制出型坯的固定裝置。吹塑模具的設計要點如下：（1）夾坯口（切口）在吹塑成型模具閉合時應將多余的坯料切去。夾坯口的主要作用是切除余料，同時在吹脹以前它還起著在模內夾持和封閉型坯、縮口和縮頸的

6、作用。其中，口部夾坯口需要與吹管共同作用才能切斷型坯，吹管在制品口部還兼起擠壓的作用，如圖7-5所示，夾坯區的深度h為選擇型坯厚度尺寸的23倍。切口的斜角選擇1545，切口的寬度b對于小型吹塑模可取12mm，對于大、中型吹塑模可取24mm。b值太小，會削弱對型坯的夾持能力，還可能導致型坯在吹塑前塌落或塑件成型后夾持部分熔接縫厚度減弱、甚至開裂等問題；b值太大又可能產生無法切斷或模腔無法緊密閉合等問題。上一頁下一頁返回第一節 中空吹塑成型模具（2）余料槽型坯在夾坯口的切斷作用下，會有部分多余的塑料坯被切除下來，它們將由余料槽容納。余料槽通常設置在夾坯切口左右兩側，如圖7-2所示，其大小按型坯被夾

7、持后余料的寬度和厚度確定，并以模具能嚴密閉合為準。（3）排氣孔槽在型坯吹脹過程中，模腔表壁和型坯之間的空氣應能隨著型坯脹大而被快速、流暢地排出模腔。否則，這些空氣將會影響型坯貼靠模腔成型，并導致制品出現斑紋、麻坑和幾何輪廓不清晰（充模不足）等缺陷。為了解決排氣問題，吹塑模中必須設置一定數量的排氣孔，而且排氣孔還應位于模具內空氣最容易儲留的部位和制品難以貼模的地方。排氣孔直徑通常取0.51.0mm，并以制品不出現氣孔痕跡為限。此外，在分型面上也可開設寬度為1020mm，深度為0.030.05mm的排氣槽或利用各種嵌件的間隙進行排氣。當然，排氣槽和排氣孔最好在試模后根據成型的實際情況而開設。上一頁

8、下一頁返回第一節 中空吹塑成型模具（4）模具的冷卻 模具冷卻是保證中空吹塑工藝正常進行、保證產品外觀質量和提高生產率的重要因素。中空吹塑成型時，模具溫度一般應控制在2050。對于大型模具，可以采用箱式冷卻，即在型腔背后銑一個空槽，再用一塊板蓋上，中間加上密封件。對于小型模具可以開設冷卻水道，通冷卻水。（5）模具的表面粗糙度中空吹塑成型時氣壓不大，而且是二次成型，因此對型腔粗糙度的要求比注射模要低。模具表面不過分光滑可以儲存微量空氣，反而有利于脫模。對于不同塑料和不同表面要求的制品，模具型腔表面的要求是不同的。吹塑制品外表面一般都要求藝術造型，如圖案、皮紋、絨紋、文字等。其加工方法有噴砂、照相腐

9、蝕、刻字等。吹塑高透明的塑料制品，型腔應拋光、鍍鉻。上一頁下一頁返回第一節 中空吹塑成型模具（6）模具材料吹塑模的型腔部分一般用鋁合金制造，這是因為一方面吹塑成型的模腔壓力不大，通常多為0.20.7MPa，而另一方面鋁合金具有良好的熱傳導性能，而且可以采用鑄造成型，重量也輕。但是，在吹口及夾坯口等處應選用鋼材進行模具鑲拼。鋁合金雖然有許多優點，但因其硬度低，耐磨性差等對模具壽命有影響的缺點也是顯而易見的。近年來隨著吹塑技術的不斷發展，對吹塑制件的形狀和尺寸精度要求越來越高，所以在大批量生產中，采用碳素鋼與合金結構鋼制造吹塑模的情況也越來越多。注射吹塑模具與擠出吹塑模具基本相同，但前者不需設置夾

10、料口刃，因為其型坯長度及形狀已由型坯模具確定。上一頁返回第二節 真空成型模具 一、真空成型的分類真空成型按其成型的特點可分為普通抽真空成型和延伸抽真空成型兩大類。（1）普通抽真空成型普通抽真空成型是指僅僅采用凹模和凸模中的任何一個模具舉行抽真空成型的工藝方法。凹模抽真空成型的塑件外表面精度較高，但另一方面因成型時是把塑件片板固定在模具上加熱，因而固定部分的塑件厚度接近于片板的原始厚度，而彎曲變形部分的壁厚就變得較薄，故成型塑件的壁厚均勻性差些。如果塑件的內腔很深，特別是小型塑件，其底部拐角處就會變得更薄，因此凹模抽真空成型僅適于深度不大的塑件成型。下一頁返回第二節 真空成型模具凸模抽真空成型時

11、，片板是懸空在模具上方進行加熱的，這樣就避免了加熱的片材與冷的凸模過早地接觸而粘附在凸模上，使塑件的均勻性變差，因此，用凸模抽真空成型的塑件壁厚均勻性比用凹模抽真空要好一些，但先與凸模接觸之處的壁厚總是要略厚一些。底部有凸起形狀以及型腔較深的塑件，適用于凸模抽真空成型。真空成型的塑件，其內表面的精度比較高。采用多型腔的凹模抽真空成型比用同樣個數的凸模抽真空成型更經濟，因為凹模型腔之間的間距可以進一些，即用同樣面積的片材可以加工更多的塑件。上一頁下一頁返回第二節 真空成型模具由于凹模抽真空成型片材可固定在模具上加熱，操作簡單，再加上其比凸模抽真空成型更經濟，所以在成型方法選擇時盡量先選擇凹模抽真

12、空成型法，當凹模抽真空成型法成型確有困難時再選擇凸模抽真空成型法，有時也先進行簡單工藝試驗再確定成型方法。（2）延伸抽真空成型對于普通抽真空方法成型困難且要求壁厚比較均勻的深型腔塑件，可以采用延伸抽真空成型。延伸抽真空成型是指在片材加熱后的成型過程中使其先延伸，然后再成型。延伸方法有凸模延伸法（凸模抽真空成型）、柱塞延伸法（凹模抽真空成型）和壓縮空氣延伸法。上一頁下一頁返回第二節 真空成型模具圖7-6所示為凸模延伸法抽真空成型。夾緊框架1把熱塑性塑料片材固定到模具上，用橡膠墊3密封，加熱器11在把片材加熱至軟化狀態后移開，同時活動凸模5上升使片材延伸并包在凸模上，然后通過管接頭抽真空成型。成型

13、塑件冷卻后，停止抽真空，并使活動凸模下降，從模具上取下塑件。二、塑件設計真空成型對于塑件的幾何形狀、尺寸精度、塑件的深度與寬度之比、圓角、脫模斜度、加強肋等都有具體要求。1塑件的幾何形狀和尺寸精度用真空成型方法成型塑件，塑料處于高彈態，成型冷卻后收縮率較大，很難得到較高的尺寸精度。塑件通常也不應有過多的凸起和深的溝槽，因為這些地方成型后會使壁厚太薄而影響強度。上一頁下一頁返回第二節 真空成型模具2塑件深度與寬度（或直徑）之比塑件深度與寬度之比成為引伸比，引伸比在很大程度上反映了塑件成型的難易程度。引伸比越大，成型越難。引伸比和塑件的均勻程度有關，引伸比過大會使最小壁厚處變得非常薄，這時應選用較

14、厚的塑料片材來成型。引伸比還和塑料的品種有關，成型方法對引伸比也有很大影響。一般采用的引伸比為0.51，最大也不應超過1.5。3圓角真空成型塑件的轉角部分應以圓角過渡，并且圓弧半徑應盡可能大，最小不能小于板材的厚度，否則塑件在轉角處容易發生厚度減薄以及應力集中的現象。上一頁下一頁返回第二節 真空成型模具4斜度和普通模具一樣，真空成型也需要有脫模斜度，斜度范圍在1o4o，斜度大不僅脫模容易，也可使壁厚的不均勻程度得到改善。5加強肋真空成型件通常是大面積的盒形件，成型過程中板材還要受到引伸作用，底角部分變薄，因此為了保證塑件的剛度，應在塑件的適當部位設計加強肋。上一頁下一頁返回第二節 真空成型模具

15、6塑件片材的大小為了把塑料片材夾持到模具上，片材應在所有方向上留有余量。片材的某一方向上的線性尺寸為：式中 L片材某一方向所需的尺寸，mm； A塑件某一方向上的線性尺寸，mm； s成型塑料的收縮率； B夾持余量。上一頁下一頁返回第二節 真空成型模具三、模具設計1模具的結構設計（1）型腔尺寸真空成型模具的型腔尺寸同樣要考慮塑料的收縮率，其計算方法與注射模型腔尺寸計算相同。真空成型制品的收縮量，大約有50%是制品從模具中取出時產生的，25%是取出后保持在室溫下1小時內產生的，另外的25%是在以后的8到24小時內產生的，用凹模成型的制品比用凸模成型的制品，其收縮量要大25%50%。影響制品尺寸精度除

16、了型腔的尺寸精度外，還與成型溫度、模具溫度等有關，因此要預先精確地確定收縮率是困難的。如果生產批量比較大，尺寸精度又要求較高，最好先用石膏模試制產品，測得其收縮率，以此為設計模具型腔的依據。上一頁下一頁返回第二節 真空成型模具（2）抽氣孔的設計真空成型的抽氣孔設計是模具設計的關鍵。抽氣孔的大小應適合成型塑料制品的需要，通常，流動性好、厚度薄的塑料板材，抽氣孔要小些；反之可大些。總之，必須滿足在很短時間內將空氣抽出，又不致于在制品上留下抽氣孔痕跡。一般抽氣孔直徑為0.51mm，最大不超過塑料板材厚度的50%。抽氣孔的位置，通常位于坯料最后與模具接觸的部位，即模具型腔或型芯的最低點及拐角處。對于小

17、型制品，孔距可在2030mm之間選取；對于大型制品，孔距應適當增加，除輪廓復雜之處，抽氣孔可適當密一些。上一頁下一頁返回第二節 真空成型模具（3）加熱與冷卻模具溫度對制品質量及生產率都有影響。模溫過低，塑料坯料與模具一接觸就會冷卻產生冷斑，或產生內應力以至出現裂紋；模溫過高，則坯料可能粘附在模具上使制品脫模時產生變形，而且延長了生產周期。模溫應與成型塑料的工藝性能相適應，因此模溫應控制在一定的范圍內，一般為50oC左右，可用電熱絲加熱，也可用紅外線燈加熱，電熱絲溫度可達350450oC左右，通常通過調節加熱器與片材之間的距離來控制成型溫度，常采用的距離為80120mm。模具的冷卻方式可用風冷或

18、水冷，水冷又可分為噴霧式和模內開冷卻槽的方式。上一頁下一頁返回第二節 真空成型模具（4）邊緣密封結構為了使型腔外面的空氣不進入真空室，在塑料板與模具接觸的邊緣應設置密封裝置。（5）型腔表面粗糙度一般真空成型的模具都沒有頂出裝置，而靠壓縮空氣脫模，如果真空成型模具的表面粗糙度太低時，可能會出現塑料板粘附在型腔表面上不易脫模，因此真空成型模具的表面粗糙應當較高，其表面加工后，最好進行噴砂處理。上一頁下一頁返回第二節 真空成型模具2模具材料因為真空成型壓力低，磨損小，所以對模具材料的要求不嚴格，選擇范圍較寬。制造模具的材料有非金屬與金屬兩大類。常用的非金屬材料有木材、石膏、環氧樹脂。因木材加工方便、

19、修改容易，所以最好用木質細密的木材，這樣有利于加工中保證形狀與尺寸，同時還要對木材做相應的處理，防止在使用中開裂變形。用石膏制造真空模具結構簡單、成本低，但容易破碎，可在石膏中加入10%30%的水泥，并在澆注石膏模具之前在內部放置縱橫交錯的鐵絲骨架起增強作用。木材和石膏制作的模具只適用與試制或小批量的生產；用環氧樹脂和酚醛樹脂制作模具加工容易，生產周期短，修整方便，復制容易且強度較高適合較大批量的生產。如果需要大批量的生產，則應用金屬材料制作模具，一般常用的金屬有鋁、銅、鋅等合金材料，其中以鋁合金使用最多，因為它加工容易，導熱性能好，不易生銹和腐蝕。上一頁返回圖7-1 吹脹比、延伸比示意圖 返

20、回圖7-2 吹塑瓶頸的螺紋形狀 返回 1-余料 ； 2-夾坯口圖7-3 上吹口模具結構圖 返回1-吹口鑲塊； 2-底部鑲塊； 3、6-余料槽； 4-導柱； 5-冷卻水道 圖7-4 下吹口模具結構圖 返回1、6-余料槽； 2-瓶底鑲塊； 3-螺釘； 4-冷卻水道； 5-導柱；7-瓶頸（吹口）鑲塊圖7-5 擠出吹塑模的夾坯口尺寸 返回1-模具； 2-型腔； 3-夾坯口 圖7-2 吹塑瓶頸的螺紋形狀 返回 1-余料 ； 2-夾坯口1、不是井里沒有水，而是你挖的不夠深。不是成功來得慢，而是你努力的不夠多。2、孤單一人的時間使自己變得優秀，給來的人一個驚喜，也給自己一個好的交代。3、命運給你一個比別人低

21、的起點是想告訴你，讓你用你的一生去奮斗出一個絕地反擊的故事，所以有什么理由不努力!4、心中沒有過分的貪求，自然苦就少。口里不說多余的話，自然禍就少。腹內的食物能減少，自然病就少。思緒中沒有過分欲，自然憂就少。大悲是無淚的，同樣大悟無言。緣來盡量要惜，緣盡就放。人生本來就空，對人家笑笑，對自己笑笑，笑著看天下，看日出日落，花謝花開，豈不自在，哪里來的塵埃!5、心情就像衣服，臟了就拿去洗洗，曬曬，陽光自然就會蔓延開來。陽光那么好，何必自尋煩惱，過好每一個當下，一萬個美麗的未來抵不過一個溫暖的現在。6、無論你正遭遇著什么，你都要從落魄中站起來重振旗鼓，要繼續保持熱忱，要繼續保持微笑，就像從未受傷過一樣。7、生命的美麗，永遠展現在她的進取之中;就像大樹的美麗，是展現在它負勢向上高聳入云的蓬勃生機中;像雄鷹的美麗，是展現在它搏風擊雨如蒼天之魂的翱翔中;像江河的美麗，是展現在它波濤洶涌一瀉千里的奔流中。8、有些事，不可避免地發生，陰晴圓缺皆有規律，我們只能坦然地接受;有些事，只要你愿意努力，矢志不渝地付出，就能慢慢改變它的軌