【正文】 首先將固定于凹模上的塑料板加熱至軟化狀態(tài)，如圖 022（ａ）所示；接著移開(kāi)加熱器，用柱塞將塑料板推下，這時(shí)凹模里的空氣被壓縮，軟化 的塑料板由于柱塞的推力和型腔內(nèi)封閉的空氣移動(dòng)而延伸，如圖 022（ｂ）所示；然后凹模抽真空而成 型，如圖 022（ｃ）所示。凸模真空成型多用于有凸起形狀較高的薄壁塑件，用這種方法成型塑件的內(nèi)表面尺寸精度較高。 凹模真空成型 凹模真空成型 是一種最常用最簡(jiǎn)單的成型的方法，如圖 018 所示。 吹塑模溫度通?？稍?20~50℃內(nèi)選取。 圖 016 注射拉伸吹塑中空成型 １ — 注射機(jī)噴嘴；２ — 注射模；３ — 拉伸芯棒（吹管）；４ — 吹塑模；５ — 塑件 ⑷ 片材吹塑成型 片材吹塑成型如圖 017 所示。經(jīng)過(guò)拉伸吹塑的塑件其透明度、抗沖擊強(qiáng)度、表面硬度、剛度和氣體阻透性能都有很大提高。首 先擠出機(jī)擠出管狀型坯，如圖 014（ａ）所示；截取一段型坯趁熱將其 放于模具中，閉合 對(duì)開(kāi)式模具的同時(shí)夾緊型坯上下兩端，如圖 014（ｂ）所示；然后用吹管通入壓縮空氣， 使型坯吹脹并貼于型腔表壁成型如圖 014（ｃ）所示；最后經(jīng)保壓和冷卻定型，便可排出 壓縮空氣并開(kāi)模取出塑件，如圖 014（ｄ）所示。表 012 是幾種塑料管材的擠出成 型 工藝參數(shù)。在擠出機(jī)的結(jié)構(gòu)和塑料品種及塑件類型已確定的情況下，擠出速率僅與 螺桿轉(zhuǎn)速有關(guān)，因此，調(diào)整螺桿轉(zhuǎn)速是控制擠出速度的主要措施。這種壓力是塑料變?yōu)榫鶆蛉垠w并得到致密塑件的重要條件之一。嚴(yán)格來(lái)講，擠出成 型 溫度應(yīng)指塑料熔體的溫度，但該溫度卻在很大程度上取決于料筒和螺桿的溫度，一小部分來(lái)自在料筒中混合時(shí)產(chǎn)生的摩擦熱，所以經(jīng)常用料筒溫度近似表示成 型 溫度。不同的塑件牽引速度不同。 冷卻一般采用空氣冷卻或水冷卻，冷卻速度對(duì)塑件性能有很大影響。 擠出成 型 工藝過(guò)程 21 熱塑性塑料的擠出成 型 工藝過(guò)程可分為四個(gè)階段。 圖 012 擠出成 型 原理示意 1— 擠出機(jī)料筒； 2— 機(jī)頭； 3— 定徑裝置； 4— 冷卻裝置； 5— 牽引裝置； 6— 塑料管； 7— 切割裝置 擠出成 型 所用的設(shè)備為擠出機(jī)，其所得塑件均為具有恒定斷面形狀的連續(xù)型材，如管、 棒、絲、板、薄膜、電線電纜的涂覆和涂層塑件等。加料室和下模的溫度要低一些，而中框的溫度要高一些，這樣可保證塑料進(jìn)入通暢而不會(huì)出現(xiàn)溢料現(xiàn)象，同時(shí)也可以避免塑件出現(xiàn)缺料、起泡、接縫等缺陷。 壓注成 型 雖然具有上述諸多優(yōu)點(diǎn)，但也存在以下缺點(diǎn)：成 型 壓力比壓縮成 型 高；工藝條件比壓縮成 型 要求更嚴(yán)格，操作比壓縮成 型 難度大；壓注模比壓縮模結(jié)構(gòu)復(fù)雜；成 型 后加料 19 腔內(nèi)總留有一部分余料以及澆注系統(tǒng)中的凝料，由于不能回收將會(huì)增加生產(chǎn)中原材料消耗；存在取向問(wèn)題，容易使塑件產(chǎn)生取向應(yīng)力和各向異性，特別是成 型 纖維增強(qiáng)塑料時(shí)，塑料大分子的取向與纖維的取向結(jié)合在一起，更容易使塑件的各向異性程度提高。 （ a） 加料 （ b） 壓注 （ c） 制件脫模 圖 011 壓注成 型 1— 壓注柱塞； 2— 加料腔； 3— 上模座； 4— 凹模； 5— 凸模； 6— 凸模固定板； 7— 下模座； 8— 澆注系統(tǒng)凝料； 9— 制件 壓注成 型 和注射成 型 的相同之處是熔料均是通過(guò)澆注系統(tǒng)進(jìn)入型腔，不同之處在于前者塑料是在模具加料腔內(nèi)塑化，而后者則是在注射機(jī)的料筒內(nèi)塑化。對(duì)成 型 物料進(jìn)行預(yù)熱或預(yù)壓以及采用較高成 型 壓力時(shí)，壓縮時(shí)間均可適當(dāng)縮短，通常塑件厚度增加壓縮時(shí)間會(huì)隨之增加。 在一定溫度范圍內(nèi)，模具溫度升高，成 型 周期縮短，生產(chǎn)效率提高。 壓縮成 型 壓力 壓縮成 型 壓力是指壓縮時(shí)壓力機(jī)通過(guò)凸模對(duì)塑件熔體在充滿型腔和固化時(shí)在分型面單位投影面積上施加的壓力，簡(jiǎn)稱成 型 壓力，可采用以下公式進(jìn)行計(jì)算 ADpp b4 2?? 式中 p—— 成 型 壓力，一般為 15~30MPa； Pb—— 壓力機(jī)工作液壓缸表壓力， MPa； D—— 壓力機(jī)主缸活塞直徑， m； A—— 塑件與凸模接觸部分在分型面上的投影面積， m2。帶有側(cè)向型芯或嵌件時(shí)，必須先用專用工具將它們擰脫，才能取出塑件。排氣不但可以縮短固化時(shí)間，而且還有利于塑 件性能和表面質(zhì)量的提高。 ⑴加料 加料的關(guān)鍵是加料量。錠料的形狀一般以能十分緊湊地放入模具中便于預(yù)熱為宜。其缺點(diǎn)是 成型 周期長(zhǎng)，生產(chǎn)效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)操作多用手工而不易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)；塑件經(jīng)常帶有溢料飛邊，高度方向的尺寸精度難以控制；模具易磨損，因此使用壽命較短。 圖 08 自動(dòng)卸螺紋的注射 模 1— 螺紋型芯； 2 一動(dòng)模座板； 3 一支承板； 4— 定距螺釘； 5— 動(dòng)模板； 6－ 襯套； 7— 定模板 ⑺ 熱流道注射模 普通的澆注系統(tǒng)注射模，每次開(kāi)模取塑件時(shí)，都有澆道凝料。 圖 06 側(cè)向分型抽芯的注射模 1— 楔緊塊； 2— 斜導(dǎo)柱； 3— 側(cè)滑塊； 4— 型芯； 5— 固定板 ； 6— 支承板； 7— 支架； 8— 動(dòng)模座板； 9— 推板； 10— 推桿固定板； 11— 推桿； 12— 拉料桿； 13— 導(dǎo)柱； 14— 動(dòng)模板； 15— 主流道襯套； 16— 定模座板； 17— 定位圈 ⑸ 定模帶有推出機(jī)構(gòu)的注射模 圖 07 定模設(shè)推出機(jī)構(gòu)的注射 模 1 一支架； 2 一支承板； 3 一成型鑲片； 4 一螺釘； 5— 動(dòng)模板； 6－ 螺釘； 7— 推件板； 8－ 拉板； 9— 定模板； 10－ 定模座板； 11— 型芯； 12— 導(dǎo)柱 13 通常模 具開(kāi)模后，要求塑件留在動(dòng)模一側(cè)（可利用注射機(jī)上的頂桿推出），因此，一般情況下推出機(jī)構(gòu)設(shè)在動(dòng)模一側(cè)。這種注射模主要用于點(diǎn)澆口的注射模、側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)在動(dòng)模一側(cè)的注射模以及因塑件結(jié)構(gòu)特殊需要的順序分型注射模中，它們的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。型腔由定模板 2 上的凹模與固定在動(dòng)模板 1 上的凸模 7 組成，并由注射機(jī)合模系統(tǒng)提供的鎖模力鎖緊。圖 03為最具有代表性的單分型面注射模，表 05 為常見(jiàn)注射模模具的結(jié)構(gòu)組成。 冷卻時(shí)間主要決定于塑料制品的壁厚、模具溫度、塑料的熱性能和結(jié)晶性能。在生產(chǎn)中， 壓實(shí)時(shí)的壓力等于或小于注射時(shí)所用的注射壓力。在其他條件相同的情況下，增加塑化壓力，會(huì)提高熔體的溫度及其均勻性，使色料的混合均勻并排出熔體中的氣 8 體。 ⑶ 模具溫度 模具溫度對(duì)塑料熔體在型腔內(nèi)的流動(dòng)和塑 料制品的內(nèi)在性能與表面質(zhì)量影響很大。 ③ 塑件及模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 對(duì)于薄壁制件，其相應(yīng)的模腔狹窄，熔體充模的阻力大，冷卻快，為了提高熔體流動(dòng)性， 使其順利充模，料筒溫度應(yīng)選擇高一些。前兩種溫度主要影響塑料 的塑化和流動(dòng)，而后一種溫度主要是影響塑料的充模和冷卻定型。退火處理后冷卻速度不能太快，以避免重新產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。模腔內(nèi)壓力與外界壓力之差稱為殘余壓力（即圖 02中 p2）。這時(shí)模腔中的熔料壓力比澆口前方的高，因此就會(huì)發(fā)生型腔中熔體通過(guò)澆口流向澆注系統(tǒng)的倒流現(xiàn)象，從而使模腔內(nèi)壓力迅速下降。 ⑵ 注射充模與冷卻定型 在這個(gè)過(guò)程中 塑料熔料的溫度將不斷下降，而壓力的變化則如圖 02 所示。通常，柱塞式料筒可拆卸清洗，而螺桿式料筒可采用對(duì)空注射法清洗。 注射成 型 工藝過(guò)程 注射成 型 工藝過(guò)程包括：成 型 前的準(zhǔn)備、注射成 型 過(guò)程以及塑件的后處理三個(gè)階段。 從上述中國(guó)的特點(diǎn)、國(guó)際市場(chǎng)狀況以及以往業(yè)績(jī)和競(jìng)爭(zhēng)力等多方面情況進(jìn)行分析，可以看出中國(guó)的塑料模具出口前景將繼續(xù)看好。 從國(guó)際來(lái)看，一是由于許多外資在中國(guó)投資設(shè)廠的越來(lái)越多，二是工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家模具生產(chǎn)成本越來(lái)越高，因此世界上許多工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家將模具逐步轉(zhuǎn)移到中國(guó)的趨向十分明顯。 ⑹ 體制和人才問(wèn)題的解決尚待時(shí)日。雖然部分企業(yè)經(jīng)過(guò)近幾年的技術(shù)改造，工藝裝備水平己比較先進(jìn)，但大部分企業(yè)工藝裝備仍比較落后。這不但是一種生產(chǎn)手段的改變，也是一種生產(chǎn)方式的改變，更是一 種觀念的改變。 ⑵ 模具 CAD／ CAE／ CAM／ PDM 正向集成化、三維化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化和信息化方向發(fā)展。 從以上兩個(gè)數(shù)據(jù)表可以看出，中國(guó)塑料模具發(fā)展很快，三年平均發(fā)展速度是年均增長(zhǎng)的22%，比模具行業(yè)總體發(fā)展速度高 出約 3 個(gè)百分點(diǎn)。正如德國(guó) 把模具稱為“金屬加工中的帝王”，把模具工業(yè)視為“關(guān)鍵工業(yè)”；美國(guó) 把模具稱為 “美國(guó)工業(yè)的基石” ， 把模具工業(yè)視為“不可估量其力量的工業(yè)”；日本 把模具稱為“促進(jìn)社會(huì)富裕繁榮的動(dòng)力”，把模具工業(yè)視為“整個(gè)工業(yè)發(fā)展的秘密”。 據(jù)“中美塑料高峰論壇”數(shù)據(jù)， 20xx 年，我國(guó)（未包括港澳臺(tái)統(tǒng)計(jì)，下同）塑件模具銷售額約為 365 億元。模具壽命也有很大提高， 可以達(dá)到 100 萬(wàn)模次以上。 ⑸ 隨著模具企業(yè)設(shè)計(jì)和加工水平的提高，過(guò)去以鉗工為核心，大量依靠技藝的現(xiàn)象已有了很大變化。雖然個(gè)別企業(yè)的產(chǎn)品己達(dá)到相當(dāng)高的水平，個(gè)別企業(yè)的部分產(chǎn)品已達(dá)到或接近國(guó)際水平，但總體來(lái)看，模具的精度、型腔表面粗糙度、生產(chǎn)周期、壽命等指標(biāo)與國(guó)外先進(jìn)水平相比尚有較大 差距。技術(shù)落后往往容易看到，管理落后有時(shí)卻難以意識(shí)到。目前存在的主要問(wèn)題通過(guò)國(guó)內(nèi)外交流與合作，通過(guò)全行業(yè)的共同努力，通過(guò)各方面的共同支持， 一 定會(huì)逐漸得到較好的解決。中國(guó)模具工業(yè)協(xié)會(huì)每年都組織模具企業(yè)到歐、美參加有關(guān)的國(guó)際展覽會(huì)，對(duì)發(fā)展國(guó)際交流與合作起到了很好的促進(jìn)作用。這樣就完成了一次注射工作循環(huán)，如圖 01 所示。小批量生產(chǎn)用塑料大多數(shù)采用熱風(fēng)循環(huán)烘箱或紅外線加熱烘箱進(jìn) 行干燥；大批量生產(chǎn)用塑料宜采用沸騰干燥或真空干燥，其效率較高。但從實(shí)質(zhì)上講主要是塑化、注射充模和冷卻定型等基本過(guò)程。在這段時(shí)間內(nèi)，模腔內(nèi)熔體壓力仍為最大值。脫模時(shí)，塑件應(yīng)具有足夠的剛度，不致產(chǎn)生翹曲或變形。 ⑴ 退 火處理 退火熱處理是將塑件在定溫的加熱液體介質(zhì)（如熱水、熱的礦物油、甘油、乙二醇和液體石蠟等）或熱空氣循環(huán)烘箱中靜置一段時(shí)間，然后緩慢冷卻至室溫，從而消除塑件的內(nèi)應(yīng)力，提高塑件的性能。 注射成 型 工藝參數(shù) 7 正確的注射成 型 工藝可以保證塑料熔體良好塑化，順利充模、冷卻與定型，從而生產(chǎn)出合格的塑料制件。 ② 注射機(jī)類型 在柱塞式注射機(jī)中，塑料的加熱僅靠料筒壁和分流梭表面?zhèn)鳠?，而且料層較厚，升溫較 慢。噴嘴低溫產(chǎn)生的影響可從熔料注射時(shí)所產(chǎn)生的摩擦得到一定程度的補(bǔ)償。 壓力 注射成 型 過(guò)程中的壓力包括塑化壓力和注射壓力，它們關(guān)系到塑化和成 型 的質(zhì)量。 注射壓力的大小取決于注射機(jī)的類型、塑料的品種、模具結(jié)構(gòu)、模具溫度、塑件的壁厚及流程的大小等，尤其是澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和尺寸。在整個(gè)成 型 周期中，注射時(shí)間和冷卻時(shí)間是基本組成部分，注射時(shí)間和冷卻時(shí)間的長(zhǎng)短對(duì)塑料制品的質(zhì)量有決定性影響。模具閉合后，動(dòng)模和定模一起構(gòu)成模具型腔和澆注系統(tǒng)，注射機(jī)即可向模具型腔注入熔融塑料，經(jīng)過(guò)冷卻，待模具型腔內(nèi)的塑件定 型后動(dòng)模和定模分離，由推出機(jī)構(gòu)將塑件推出，即完成一個(gè)生產(chǎn)周期。這是注射模中最簡(jiǎn)單且用得最多的一種結(jié) 構(gòu)形式。 ⑵ 雙分型面注射模 如圖 04 所示，它與單分型面注射模相比，增加了一個(gè)用于取澆注系統(tǒng)凝料或其他功能的輔助分型面 AA，分型面 BB 打開(kāi)用于取塑件，因此，稱為雙分型面注射模（亦稱順序分型注射模或三板模）。圖 06 所示為斜導(dǎo)柱側(cè)向分型抽芯的注射模。圖 08 所示為在角式注射機(jī)上設(shè)有自動(dòng)卸螺紋的注射模。 14 圖 09 熱流道 注射模 1— 動(dòng)模座板； 2— 墊塊； 3— 推板； 4— 推桿固定板； 5— 推桿； 6— 支承板； 7— 導(dǎo)套； 8— 動(dòng)模板； 9— 型芯； 10— 導(dǎo)柱； 11— 定模板； 12— 凹模； 13— 支架； 14— 噴嘴； 15— 熱流道板； 16— 加熱器孔道； 17— 定模座板； 18— 絕熱層； 19— 主流道襯套； 20— 定位圈； 21— 注射機(jī)噴嘴 壓縮成 型 工藝 壓縮成型原理及特點(diǎn) 壓縮成 型 又稱壓塑成 型 、模壓成 型 、壓制成 型 等，它的基本成 型 原理如圖 010 所示。 壓縮成 型 前的準(zhǔn)備 壓縮成 型 前的準(zhǔn)備工作主要 是指預(yù)壓、預(yù)熱和干燥等預(yù)處理工序。生產(chǎn)中預(yù)熱與干燥的常用設(shè)備是烘箱和紅外線加熱爐。 ⑵合模 加料后即進(jìn)行合模。模內(nèi)固化時(shí)間應(yīng)適中，一般 為 30s 至數(shù)分鐘不等，視塑料品種、塑件厚度、預(yù)熱狀況與成 型 溫度而定。后處理能使塑料固化更趨完全，同時(shí)減少或消除塑件的內(nèi)應(yīng)力，減少水分及揮發(fā)物等，有利于提高塑件的電性能及強(qiáng)度。它是使熱固性塑料流動(dòng)、充模并最后固化成 型 的主要工藝因素，決定了成 型 過(guò)程中聚合物交聯(lián)反應(yīng)的速度，從而影響塑件的最終性能。 表 07：熱固性塑料的壓縮成 型 溫度和成 型 壓力 塑料類型 壓縮成型溫度 /℃ 壓縮成型壓力 /MPa 酚醛塑料 (PF) 146~180 7~24 三聚氰胺甲醛塑料（ MF） 140~180 14~56 脲 甲醛塑料（ UF） 135~155 14~56 聚酯塑料（ UP） 85~150 ~ 鄰苯二甲酸二丙烯酯塑料（ PDPO） 120~160 ~14 環(huán)氧樹(shù)脂塑料（ EP） 145~200 ~14 有機(jī)硅塑料（ DSMC） 150~190 ~56