二．夹持设备． 夹持设备． Ｐ板坯在成型时．板坯被固定在夹持装置上．夹持框架由 板坯在成型时．板坯被固定在夹持装置上． 上下两个机架组成． 上下两个机架组成． 上机架： 由压缩空操纵． 均衡压在下机架上， 上机架 ： 由压缩空操纵 ． 均衡压在下机架上 ， 但压力可 均匀． 调．均匀． 下机架：压力： 下机架：压力：０．５－５吨 装置→ 装置→压力均匀 框架上有自动补偿压力的

  第一节 热成型的基本方法 第二节 热成型的设备 第三节 模具及工艺因素分析

  1.热成型 是将热塑性塑料片状管状材料加热至软化，在气 热成型:是将热塑性塑料片状管状材料加热至软化 热成型 是将热塑性塑料片状管状材料加热至软化， 压力，液体压力或机械压力下， 体，压力，液体压力或机械压力下，采取了适当的模具或夹 具而使其成为制品的一种方法。 具而使其成为制品的一种方法。 2.特点 特点 1) 适应能力强；可以成型特大，特小，特厚或特薄的制 适应能力强；可以成型特大，特小， 品。 2) 应用场景范围广；日常生活中器皿，食品和药品包装， 应用场景范围广；日常生活中器皿，食品和药品包装， 汽车部件等。 汽车部件等。 3) 设备投资少；热成型压力不高，对设备要求不高。 设备投资少；热成型压力不高，对设备要求不高。 4) 模具制造方便； 压力低，除金属外，木材，塑料， 模具制造方便；∵压力低，除金属外，木材，塑料， 石膏等∴热成型在近十年才有较大的发展。 石膏等∴热成型在近十年才有较大的发展。

  要求 ： 夹持 要 均衡 ． 要有可靠的 气密性 ． 能实现 自 动 化．动作迅速灵活 夹持框大多数呈垂直或水平放置． 夹持框大多数呈垂直或水平放置．它的设计应考虑便其工 作温度保持低于板坯的玻璃化温度２０Ｃ－３０ ２０Ｃ－３０Ｃ 作温度保持低于板坯的玻璃化温度２０Ｃ－３０Ｃ

  三．气动下真空系统 真空系统由真空泵． 贮存罐． 阀门． 真空系统由真空泵 ． 贮存罐 ． 阀门 ． 管路以及真空表组 成．在真空成型中常采用 低线ＭＰ 的压力． １０ＭＰa的压力． ＭＰ 的压力 真空贮罐的容量＞＝ ＞＝１ （２）线Ｖmax（成型室容易）． （成型室容易） 线ＫＷ 气动系统可由成型机自动带有压缩机和贮气罐． 气动系统可由成型机自动带有压缩机和贮气罐． 成型机 需压力为０ ＭＰa的压缩空气 额定排气量为０ 的压缩空气． 需压力为０．４－０．５ＭＰ 的压缩空气．额定排气量为０．１ ３０m/min ５－０．３０ 传动装置． 四．传动装置． 是成型机建立工作压力和完成主要运动机构．成型机中广 是成型机建立工作压力和完成主要运动机构． 泛采用气动缸和液压缸． 泛采用气动缸和液压缸 ． 以完成各种机构的往复运动片材的牵引 速度一般０ ２５－ 速度一般０．２５－１．０m/s

  1.差压成型 真空成型 ） 在气体差压的作用下 ， 是一加 差压成型(真空成型 差压成型 真空成型） 在气体差压的作用下， 热至软化的胚料（片或管）紧贴模具，冷却后得到制品。 热至软化的胚料（片或管）紧贴模具，冷却后得到制品。 由于差压形成的方法不同， 由于差压形成的方法不同 ， 差压成型可分为真空成型 （从模具底部抽空）和加压成型（从片裁顶部通入压缩 从模具底部抽空）和加压成型（ 空气） 空气） 特点： ▲特点： 1)与模具面贴合的一面，结构上比较鲜明和精细，而且 与模具面贴合的一面， 与模具面贴合的一面 结构上比较鲜明和精细， 光洁度较高。 光洁度较高。 2）胚料与模面贴和得越晚的部位， 其后度越小，如图 ）胚料与模面贴和得越晚的部位，其后度越小， 13-1，13-2，是热成型方法中最简单的一种，模具都是 ， ， 是热成型方法中最简单的一种， 单个阴模。也可完全不用模具，如图13-3，13-4。 单个阴模。也可完全不用模具，如图 ， 。

  5．模压成型 ． 单阳模法、 单阴模法、 单阳模法、 单阴模法、 对模成型 多和模压成型 使用也所有热塑性塑料 6．双片成型 ． 如图13-13 这是成型中空制品的一种方法 如图 两块已加热到足够温度塑料片材， 两块已加热到足够温度塑料片材， 放在半合模具模框上夹 紧吹针插入两片材之间，吹入压缩空气， 紧吹针插入两片材之间，吹入压缩空气，同时两半合模抽气抽 空贴合在两半合模内腔，经脱模修模得到制品。 空贴合在两半合模内腔，经脱模修模得到制品。 7．其他成型 ． 板材的弯曲，法兰的弯制，管材的弯制等，此外， 板材的弯曲，法兰的弯制，管材的弯制等，此外，有板材 卷成筒，容器的口部或底部的卷边和管材的扩口等， 卷成筒，容器的口部或底部的卷边和管材的扩口等，都属于热 成型的范畴。 成型的范畴。

  热成型的基本工序： 热成型的基本工序： 片材夹持、加热、成型、冷却、 片材夹持、加热、成型、冷却、脱模 供料方式： 供料方式： 1、分抵进料，三段轮转机 、分抵进料， 片材原料 １.２m×１.８m，大制 件，厚型 ２ × ８ ，

  2、连续进料，如图１３－１５薄壁小型制品，杯盘，大批量 连续进料，如图１３－１５薄壁小型制品，杯盘， １３ 薄壁小型制品 多段， 多段，每段一个工序 一、加热器 常见的加热方法有：热辐射加热、气体传导加热、 常见的加热方法有：热辐射加热、气体传导加热、固体传导 加热、组合加热法、高频电加热法几种， 加热、组合加热法、高频电加热法几种，其中热辐射法是加工中 常见的，如远红外加热器和电加热器， 常见的，如远红外加热器和电加热器，加热器的功率约为总功率 ６０％ 的６０％。

  1、电加热器： 、电加热器： 通道式管状／板材加热器，其工作时候的温度可达５９７度 通道式管状／板材加热器，其工作温度可达５９７度，条带 ５９７ 芯棒式加热器的单位功率最大可达１０ １０Ｗ cm×cm（ 式／芯棒式加热器的单位功率最大可达１０Ｗ／cm×cm（４９７ ７９７度 －７９７度） 2、远红外加热器 、 特点： 特点：１）加热速度快 ２）远红外线） 具有穿透能力， 具有穿透能力，内部和外部同时加热 ４）通过发射元件的选 择和组合，对形状复杂、体积庞大、死角多――立体加热 择和组合，对形状复杂、体积庞大、死角多 立体加热 ５） 设备费用底（与高频加热和微波加热相比）对人体伤害小， 设备费用底（与高频加热和微波加热相比）对人体伤害小，６） 向周围环境散射的能量多

  1）真空回吸成型 如图 ） 如图13-9 真空系（ 片材夹持 →△→真空系（底部）到预定深度 →将模具从上部向 △ 真空系 底部） 将模具从上部向 已经弯曲的片材中伸进(至沿边模具沿完全将片材封死 至沿边模具沿完全将片材封死)→打开底部 已经弯曲的片材中伸进 至沿边模具沿完全将片材封死 打开底部 抽空气）气门→顶模具部抽气 片材回吸在模具上贴合→冷却 顶模具部抽气→片材回吸在模具上贴合 冷却→ （抽空气）气门 顶模具部抽气 片材回吸在模具上贴合 冷却 脱模和修整 2）气胀线 ） 靠压缩空气（从底吹入） 上凸泡状物 模具压入压箱内（ 靠压缩空气（从底吹入）→上凸泡状物 →模具压入压箱内（一 模具压入压箱内 定压强） 片材包住 模具反压力）封死→打开底模具部抽气孔抽 片材包住（ 定压强）→片材包住（模具反压力）封死 打开底模具部抽气孔抽 回吸而贴合→成型 冷却脱模→修整 气→回吸而贴合 成型 冷却脱模 修整 制品 回吸而贴合 成型→冷却脱模 修整→制品 3）推气线 ）

  一．模具 1．工作所承受的压力不高时 ， 可采用强度底的材料制造模具。 材料的选择 ． 工作所承受的压力不高时，可采用强度底的材料制造模具。 要根据成型的数量和质量要求而定，如木制模具合承受500次成型， 次成型， 要根据成型的数量和质量发展要求而定， 如木制模具合承受 次成型 石膏模具可承受50次 型砂模具和树脂砂模可承受500次以上 次以上。 石膏模具可承受50次，型砂模具和树脂砂模可承受500次以上。 2．模具上的通风孔制作也是在浇注型砂前插上表面涂有隔离剂的 ． 钢丝，浇注 小时后抽出钢丝 小时后抽出钢丝。 钢丝，浇注14小时后抽出钢丝。 3．外形简单的制品用阴模成型 。 因制品收缩 ， 易取出， 若结构复 ． 外形简单的制品用阴模成型。因制品收缩，易取出， 杂，要施加顶出力；对用阳模成型小型拉伸制品时，阳模的高度尤 要施加顶出力；对用阳模成型小型拉伸制品时， 为重要。阳模侧圆半径不应小于板厚的 倍 为重要。阳模侧圆半径不应小于板厚的3-5倍。

  2.覆盖成型是差压成型的一种 覆盖成型是差压成型的一种 覆盖成型 特点： ） 胚覆盖后有一个拉伸的过程，制品厚度均匀性好。 ▲ 特点 ： 1）胚覆盖后有一个拉伸的过程， 制品厚度均匀性好。 2）壁厚最大部位在顶部，最薄的部位在测和底面交界线。 ） 壁厚最大部位在顶部， 最薄的部位在测和底面交界线）牵伸，冷却条纹贴和时间先后造成的 ）牵伸，冷却条纹贴和时间先后造成的。 3．柱塞助压成型 如图 如图13-6，13-7 也是差压成型的一种 ． ， 1） 柱塞助压线） 柱塞助压加压成型 ） 3） 气胀助压真空成型 ） 特点：能精确控制制品断面厚度，片材能够均匀牵伸， ▲特点：能精确控制制品断面厚度，片材能够均匀牵伸，制品 的壁厚小，且重复性好，制品的力学性能由方向性。 的壁厚小，且重复性好，制品的力学性能由方向性。

  3.成型基本过程 成型基本过程 1） 先将裁诚一定尺寸和固定形样的片材夹在框架上； ） 先将裁诚一定尺寸和固定形样的片材夹在框架上； 2） 加热到热高弹态； ） 加热到热高弹态； 3） 成型 凭借施加压力使其贴近模具的形面，从而得 凭借施加压力使其贴近模具的形面， ） 到要求的形状。 到要求的形状。 4） 冷却 ） 5） 脱模 压缩空气吹出 ） 大多数热塑性塑料片材都可作为热成型所用的原料如： 大多数热塑性塑料片材都可作为热成型所用的原料如： PS,PMMA,PVC,ABS,PE,PP,PA,PC,PE 等。 主要介绍热成型的基本方法，设备， ※ 主要介绍热成型的基本方法 ， 设备 ， 模具以及工艺因 素分析

  要求： 要求：１）远红外线的波长与塑料材料的吸收带相配合 ２）提高加热器的表面输出功率 加热器和片材之间要有适当距离：Ａ高温． ：Ａ高温 ３）加热器和片材之间要有适当距离：Ａ高温．薄 板材． 低温．厚板材． 板材．Ｂ低温．厚板材．（d=10-30cm） ） ４）加热器要设置反耐板／反耐罩等以集中能量． 加热器要设置反耐板／反耐罩等以集中能量． ５）对厚度大于３ＭＭ的片材要双面加热． 对厚度大于３ＭＭ的片材要双面加热． 的片材要双面加热 ６）加热器的加热面要略大于夹持框的夹持面 积．大10—50mm 冷却： 内冷： 金属模具． 冷却：――内冷：模具冷却 金属模具． 内冷 ――外冷：风冷却／喷水（少用，冷疤） 外冷：风冷却／喷水（少用，冷疤） 外冷

  二．工艺因素分析 1.加热 占整个成型周期的 加热 占整个成型周期的50%-60%。 。 1）片材厚度均匀 （T不均，内应力）不大于 不均， ） 不均 内应力）不大于4%-8% 2）厚的片材 采用双面加热 （大加热器功率，定管易烧伤） 大加热器功率，定管易烧伤） ） 3） 3）温度 上限为不降解，下限为拉伸最大不发白 上限为不降解， 4．为提高常规使用的寿命 ， 模具可用铝 、 铜 、锌或钢制造。 铝制模具表 锌或钢制造。 ． 为提高常规使用的寿命，模具可用铝、 面质量高 ， 导热好 ， 大量使用 ， 与制品接触的表面应精加工 ， Ra=0.16um 2.成型 成型 缺点：制品厚度不均。受牵伸不同，牵伸速度的快慢。 缺点：制品厚度不均。受牵伸不同，牵伸速度的快慢。 3.冷却脱模 冷却脱模 1）内冷却 可单独使用，也可组合使用。 ） 可单独使用，也可组合使用。 2）外冷却 脱模 ）