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塑料模具设计论文
一次性塑料杯的塑料热成型模具设计与实现
摘要: 热成型加工是把热塑性塑料片加工成各种制品的加工方法之一。本文以一次性塑料杯的热成型加工过程为例,着重介绍了差压成型之真空成型模具的结构。
关键词: 塑料热成型加工真空成型模具模具结构
塑料热成型加工是把热塑性塑料片加工成各种制品的加工方法之一,就是将板(片)材加热到软化状态,在外力作用下,使其紧贴模具型面,冷却定型后即得制品。此法也可用于橡胶加工。与注射成型比较,具有生产效率高,设备投资少等优点,特别适用于制造壁薄、表面积大的制品。常用的塑料材料有聚苯乙烯、有机玻璃、聚***乙烯等。
塑料热成型方法都是以真空、气压或机械压力三种方法为基础加以组合或改进而成的,一般可分为模压成型、差压成型。模压成型是利用外加机械压力或自重,将片材制成各种制品的成型方法;差压成型是在气体差压的作用下,使加热至软的塑料片材紧贴模面,冷却后制成各种制品的成型方法。差压成型又可分为真空成型和气压成型,这里着重介绍差压成型之真空成型模具的结构。
【案例】:某企业需要大批量生产一次性塑料杯,要求设计一套该塑件的成型模具,使制得的塑件具有足够的强度,外表美观,表面无瑕疵,性能稳定,质量可靠。通过本项目,完成热塑性材料热成型工艺性能的分析。其中一款产品如图所示:
技术要求:
:聚丙烯(PP);—;—1MM;、光滑。
图1 一次性塑料杯
案例分析:该产品是一款薄壁塑料制品,使用的材料聚丙烯(PP)具有良好的透明性,熔融流动性好,且产品结构简单,壁厚无严格要求,因此适宜用中空吹塑或真空成型等热成型方法生产。
一、真空成型工艺特点
真空成型也常称为吸塑成型,广泛用于塑料包装、灯饰、装饰等行业。主要原理是将平展的热塑性塑料板材或片材夹持在模具上,采用辐射加热器加热变软后,采用真空泵把板(片)材和模具间的空气抽走,从而使板材吸附于模具表面,冷却后成型,最后借助压缩空气使塑件从模具中脱出。真空成型的优点是:模具结构简单,只需制作凸模或凹模中一个即可,制造成本低,制品形状清晰;所用的设备不复杂,能生产大、薄、深的塑件;生产效率高,并可观察塑件的成形过程。不足之处是:制成的塑件壁厚不均匀,特别是模具上的凸凹部位;如果模具的凹凸形状变化较大且相距较近,以及凸模拐角处为锐角时,在制品上易出现皱褶;由于真空成型压力较小,因而不能成形厚壁塑件;真空成型后,塑件在周边要进行修整。
二、真空成型的分类
真空成型的方法主要有凹模真空成型、凸模真空成型、凹凸模先后抽真空成型、吹泡真空成型、柱塞推下真空成型等方法。

凹模真空成型的塑件外表面尺寸精度较高,一般用于成型深度不大的塑件。如果塑件深度很大,特别是小型塑件,其底部转角处就会明显变薄。多型腔的凹模真空成型比同个数的凸模真空成型节省原料,因为凹模模腔间距离可以较小,使用相同面积的塑料板,可以加工出更多的塑件。

某些要求底部厚度较厚的吸塑件,可采用凸模真空成型。被夹紧的塑料板被加热器加热软化;接着软化的板料下移,加热后的板料首先接触凸模的部位,即被冷却而失去减薄能力。夹持的材料继续下移,一直到与凸模完全接触;再开始抽真空,边缘及