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真空成型模具設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括確定抽氣孔的大小和位置,確定型腔尺寸、型腔粗糙度,設(shè)計(jì)邊緣密封結(jié)構(gòu)和加熱、冷卻裝置五方面的內(nèi)容。
?、俪闅饪住3闅饪资钦婵粘尚湍>弑夭豢缮俚脑O(shè)置。抽氣引的大小要適應(yīng)成型塑件的需要,大型、復(fù)雜制件抽氣孔比小型、簡(jiǎn)單制件設(shè)計(jì)的要大且數(shù)量多些;根據(jù)成型物料的不同,抽氣孔的大小設(shè)計(jì)也不同,一般對(duì)于流動(dòng)性好、成型溫度低的塑料,抽氣孔要小些,板材厚度大的,抽氣孔可以大些。總之,抽氣孔的設(shè)計(jì)必須滿足在很短的時(shí)間內(nèi)將空氣抽出,又不要留下任何痕跡的要求。一般常用的孔徑為0.5~1mm,最大不超過(guò)板、板(片)材厚度的50%。
抽氣孔的位置設(shè)計(jì)同樣是很重要的,一般應(yīng)位于模具型腔的最低處及角隅處,即板、板(片)材最后與模具相接觸的部分,如圖6-2所示,特別是輪廓復(fù)雜的地方,抽氣孔更應(yīng)該集中,對(duì)于大的平面,也應(yīng)均勻分布抽氣孔,孔間距離可根據(jù)塑件的大小而決定,對(duì)于小型制件,孔間距可在20~30mm,大型制件則應(yīng)適當(dāng)增加。
根據(jù)模具的材料不同,抽氣孔的加工方法也不同。對(duì)于石膏、塑料、鋁等澆鑄模型,在澆注過(guò)程中,在所需要有抽氣孔的部位,放置細(xì)銅絲,在完成澆鑄后抽氣,即得抽氣孔。而當(dāng)模具用木材、金屬等材料時(shí),抽氣孔需要用鉆頭加工,當(dāng)模板厚度較大時(shí),可先鉆成大孔,在距離型腔3~5mm處改用小鉆頭鉆透,這樣既可滿足抽氣速度的要求,又使加工容易。
?、谛颓怀叽?。真空成型塑件的收縮量,大約有50%是塑件從模具中取出時(shí)產(chǎn)生的,所以真空成型模具的型腔尺寸一定要考慮塑料的收縮率。
一般地說(shuō),在凹模上成型的塑件,其收縮量比在凸模上成型的塑件大25%~50%,因?yàn)樵诎寄I?,成型的塑料?片)材壓貼在型腔表面不如在凸模上那樣牢固,而且在從模具中取出以前就已經(jīng)開(kāi)始收縮了,凸模可以阻止這一收縮,因此設(shè)計(jì)模具時(shí)一定要考慮這一因素。
影響塑件尺寸的因素除了型腔尺寸之外還有一些,如成型溫度、模具溫度等。因此在成型前要預(yù)先精確地確定塑件的收縮率是有困難的。如果生產(chǎn)批量比較大,尺寸精度要求又比較高,最好的辦法是先用石膏模型試制出產(chǎn)量,測(cè)得其收縮率,以此作為設(shè)計(jì)模具型腔的依據(jù)。
?、咝颓淮植诙?。真空成型的模具一般沒(méi)有頂出裝置,而是靠壓縮空氣脫模,所以真空成型模具表面的粗糙度如果太低。對(duì)脫模是不利的。如果粗糙度太低,塑料板材教附在模具的型腔表面上不易脫模,即使有頂出裝置,脫模后也容易變形。因此,對(duì)真空成型模具的粗糙度要求不高c其表面加工后,最好用磨料來(lái)打砂或進(jìn)行噴砂處理。
④邊緣密封結(jié)構(gòu)。為了使型腔外面的空氣不進(jìn)入型腔與板材之間形成真空室,一般在塑料板材與模具接觸的邊緣均設(shè)置密封圈等密封裝置。
?、菁訜?、冷卻裝置。真空成型加熱、冷卻裝置等加熱的方式有很多,若用電熱絲加熱,溫度可達(dá)350~450℃,但在實(shí)際工作中,并不需要這么高的溫度。對(duì)于不同的塑料材料的成型溫度,主要是采用調(diào)節(jié)加熱器和板材之間的距離,達(dá)到控制成型溫度的目的,通常加熱器和板材之間距離為80~120mm。
模具的溫度影響著制件的生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率。模具溫度如果過(guò)低,就會(huì)出現(xiàn)塑料板(片)材和型腔一接觸,產(chǎn)生冷斑或內(nèi)應(yīng)力,甚至產(chǎn)生裂紋的現(xiàn)象。而模具溫度過(guò)高,塑料板可能熟附在型腔上,塑件脫模時(shí)會(huì)產(chǎn)生變形,而且還延長(zhǎng)了生產(chǎn)周期。因此,模具應(yīng)控制在一定溫度范圍內(nèi),一般在50℃左右。
塑件的冷卻一般不單靠接觸模具后的自然冷卻,要增設(shè)風(fēng)冷、水冷等方式以加速冷卻。風(fēng)冷設(shè)備比較簡(jiǎn)單,只要一臺(tái)冷卻風(fēng)扇即可,水冷可分為模具外針對(duì)制品進(jìn)行噴男冷卻和在模具內(nèi)部設(shè)置銅管或不銹鋼管通冷卻水的方法。