第二章 真空吸塑成型基本原理与术语

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1、第二章真空吸塑成型基本原理和术语本章将就真空吸塑成型的基本原理和相关术语进行介绍，对往后了解成型特性有着重要关系。一、真空吸塑成型原理真空吸塑成型工艺（图2-1）是一种热成型加工方法。利用热塑性塑料片材，制造开口壳体制品的一种方法。将塑料片材裁成一定尺寸加热软化，借助片材两面的气压差或机械压力，使其变形后覆贴在特定的模具轮廓面上，经过冷却定型，并切边修整。真空吸塑成型这种成型方法是依靠真空力使片材拉伸变形。真空力容易实现、掌握与控制，因此简单真空成型是出现最早，也是目前应用最广的一种热成型方法。图2-1基本原理示意图二、无模

2、成型真空无模成型过程如图2-2所示，将片材加热到所需温度后，置于夹持环上，用压环压紧，打开真空泵阀门抽真空，通过光电管控制真空阀调节真空度，直到片材达到所需的成型深度为止。由于自由真空成型法中制件不接触任何模具表面，制件表面光泽度高，不带任何瑕疵。如果塑料本自身是透明的，制件可以具有最小的光吸收率和透明性，故可用于制造飞机部件如仪器罩和天窗等。真空无模成型法在成型过程中只能改变制件的拉伸程度和外廓形状，因此不能成型外型复杂的制件。另外，成型过程中，随着拉伸程度的增大，最大变形区（即片材中心）的厚度不断减小，因此实际生产中拉伸

3、比（H/D）一般应小于75%。在运用此法进行加工时，操作员必须有熟练的技巧，调节好真空度，以得到符合设计要求的轮廓和尺寸一致的产品。三、阳模（凸模）和阴模（凹模）成型对于真空吸塑成型，受热的材料仅有一面与成型工具相接触。这样，材料与模具相接的面就具有与成型模具完全相同表面轮廓。而成型制件的未接触面的轮廓和尺寸就只有取决于材料的厚度。根据成型材料与成型模具的接触面的不同，成型过程可分为阳模和阴模成型。图2-2无模真空吸塑成型装置图2-3无模真空吸塑成型壁厚分布成型模单阳模单阴模用柱塞协助成型允许牵伸比>0.5>1>1表2-1不

4、同模具所允许的拉伸比真空吸塑阳模成型工艺过程如（图2-4）所示。本法对于制造壁厚和深度较大的制品比较有利。制品的主要特点是：与真空阴模成型法一样，模腔壁贴合的一面质量较高，结构上也比较鲜明细致。壁厚的最大部位在阳模的顶部，而最薄部位在阳模侧面与底面的交界区，该部位也是最后成型的部位，制品侧面常会出现牵伸和冷却的条纹，造成条纹的原因在于片材各部分贴合模面的时候有先后之分。先与模面接触的部分先被模具冷却，而在后继的相关过程中，其牵伸行为较未冷却的部位弱。这种条纹通常在接近模面顶部的侧面处最高。图2-4阳模成型真空吸塑阴模成型工艺

5、过程如图（图2-5）所示。真空阴成型法生产的制品与模腔壁贴合的一面质量较高，结构上也比较鲜明细致，壁厚的最大部位在模腔底部，最薄部位在模腔侧面与底面的交界处，而且随模腔深度的增大制品底部转角处的壁就变得更薄。因此真空阴模成型法不适于生产深度很大的制品。图2-5阴模成型对于阳模成型，制件的内尺寸是很精确的，因为它是与真空吸塑成型工具相接的一面。相反，对于阴模成型，制品的外尺寸是很精确的，因为其外部与真空吸塑成型模具相接触如（图2-6）。图2-6a阳模成型（简图）和b阴模成型（简图）1-厚部位；2-薄部位；3-成品的内尺寸；4-

6、外尺寸对于阳模制件我们必须注意如下问题：①在使用高的角式模具进行加工时，特别是当模具与夹持框架间的距离很大时，容易产生皱褶（图2-7)②在角落处容易产生冷却条纹（图2-7)；③在凸缘处壁厚不均匀（图2-7)；④由于侧壁斜度不够而使脱模困难；⑤在成型区（夹持模框）多腔模具的嵌件和下夹持器之间会产生小的缝隙；⑥阳模成型模具通常比阴模价格低廉。图2-7阳模制件中的缺陷及其典型特征（简图）1-冷却痕迹；2-皱褶；3-薄部位；4-厚部位对于阴模制件我们必须注意其（图2-8)：厚的边缘；均匀的边缘厚度；薄的角隅；单阴模有很好的脱模性；阴

7、模模具通常比阳模价格高。但是，对于每一种情况之中的不利影响都可以通过采用适当的加工方法来降低。图2-8阴模制件的典型特征1-均匀的边缘；2-薄的角隅四、机器基本装置1．夹紧设备塑料片材成型时，片材被固定在夹紧装置上。在真空吸塑成型的通用型机和复合型的热成型机上多采用便于固定各种尺寸片材的夹紧装置。有的是整个成型机配一套夹紧框架。夹紧装置可分为两类：一类是框架式，另一类是分瓣式。框架式夹紧装置由上、下两个框架组成。片材夹在两个框架之间。框架打开时，下框架一般保持固定状态。各种类型单工位成型机上框架的下部直接固定在成型室上。用手

8、装型坯和成品取出的手动和半自动成型机上，当框架尺寸很大时，都装有在框架打开范围内的安全操作装置。对成型滑移性较大的型坯，要求夹紧力能在比较宽的范围内调节，为此，采用两个包胶辊，用弹簧相互压紧，并配有压力调节装置。连续拉片成型机的夹紧是两边拉链与前后闸的共同作用。夹紧装置最好采用自动控制，以