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模壓成型方法及設備之模壓成型設備

2020-11-10 展能模具 點擊量: 636

模壓生產的主要設備是液壓機,液壓機在壓制過程中的作用是通過模具對塑料施加壓力、開啟模具和頂出制品。

模壓成型主要用于熱固性塑料的成型。對于熱塑性塑料,由于需要預先制取坯料,需要交替地加熱再冷卻,故生產周期長,生產效率低,能耗大,而且不能壓制形狀復雜和尺寸較為精確的制品, 因此一般趨向于采用更經濟的注射成型。

模壓用的壓制成塑機(簡稱壓機),為液壓式壓機,其壓制能力以公稱噸數表示,一般有40t ﹑63t ﹑ 1OOt ﹑ 160t﹑ 200t﹑ 250t﹑ 400t﹑500t 等系列規格壓機。多層壓機有千噸以上。壓機規格的主要內容包括操作噸位、頂出噸位、固定壓模用的模板尺寸和操作活塞、頂出活塞的行程等。一般壓機的上下模板裝有加熱和冷卻裝置。小型制件可以用冷壓機(不加熱,只通冷卻水)專作定型冷卻用,用加熱壓機專作熱塑化用,這樣可以節能。

壓機按自動化程度可分為手板壓機、半自動壓機、全自動壓機;按平板的層數可分為雙層和多層壓機。 (1)液壓機工作原理液壓機所示是以液壓傳遞為動力的壓力機械。壓制時,首先把塑料加入敞開的模具內,隨后向

工作油缸通入壓力油,活塞連同活動橫梁以立柱為導向,向下(或向上)運動, 進行閉模,最終把液壓機產生的力傳遞給模具并作用在塑料上。模具內的塑料,在熱的作用下熔融和軟化,借助液壓機所施壓力充滿模具并進行化學反應。為了排出塑料在縮合反應時所產生的水分及其他揮發物,保證制品的質量,需要進行卸壓排氣。隨即升壓并加以保持, 此時塑料中的樹脂繼續進行化學反應, 經一定時間后,便形成了不溶不熔的堅硬固體狀態,完成固化成型,隨即開模, 從模具中取出制品。清理模具后,即可進行下一輪生產。

從上述過程可知,溫度、壓力、時間是壓制成型的重要條件。為了提高機器的生產率和運行的安全可靠,機器的運轉速度也是一個不可忽視的重要因素。因此,作壓制用的塑料液壓機應能滿足下列基本要求。 ① 壓制壓力應該足夠并能調整,還要求在一定的時間內達到和保持預定壓力。

② 液壓機的活動橫梁在行程中的任何一點位置上,都能停止和返回。這在安裝模具、預壓、分次裝料或發生故障時,是十分必需的。

③ 液壓機的活動橫梁在行程中任何一點位置都能進行速度控制和施加工作壓力。以適應不同高度模具的要求。

液壓機的活動橫梁,在陽模尚未接觸塑料前的空行程中, 應有較快的速度,以縮短壓制周期,提高機器的生產率和避免塑料流動性能降低或硬化。當陽模接觸塑料后即應放慢閉模速度,不然可能使模具或嵌件遭致損壞或粉料從陰模中沖散出來,同時放慢速度還可以使模內空氣得到充分排除。

(2)結構和分類圖所示為典型下壓式液壓機的結構。它由機身(包括上橫梁、下橫梁、立柱等)、工作油缸、活動橫梁、頂出機構、液壓傳動和電器控制系統等組成。工作油缸安裝在上橫梁上?;顒訖M梁與工作油缸的活塞連接成整體,以立柱為導向上下運動(框式液壓機以導軌為導向),并傳遞工作油缸內產生的力量, 向塑料施壓??紤]到裝料和操作的方便,液壓機一般采用立式啟閉模的形式。應用于塑料成型方面的液壓機,可按以下數種方法進行分類。

① 按動作方式分為上壓式液壓機、下壓式液壓機、特種液壓機。 ② 按機身結構分為柱式液壓機、框式液壓機。

③ 按操縱方式分為手動液壓機、半自動液壓機、全自動液壓機。

④ 按傳動形式分為泵直接傳動液壓機、泵蓄壓器傳動液壓機。從目前塑料液壓機的使用和發展情況看,使用較多的是上壓式泵直接傳動半自動的柱式或框式液壓機。

上壓式的工作油缸裝在機器的上方,下橫梁是固定的,比起工作油缸在下面的下壓式使用方便。國產塑料液壓機基本上均屬此種類型,但對層壓塑料,一般以下壓式為多。成型大、中型熱固性塑料,常采用泵蓄壓器傳動的液壓機,即集中供應高壓油的辦法,避免各臺壓機單獨配備液壓系統。這樣可節省資金,提高液壓設備的利用率,但需要高壓蓄壓器和一套中央供壓系統,以平衡低負荷和高峰負荷時對高壓液體的需要。

(3)主要技術參數見表,用來表征液壓機的性能參數雖然比較多,但其中不少參 數與注射成型機合模部分的參數相類似,因此,這里著重討論液壓機的幾個重要參數。

① 最大總壓力(公稱壓力)。液壓機的最大總壓力或稱液壓機的噸位,是表示機器壓制能力的主要參數,一般用它表示機器規格。例如國產SY-250液壓機即表示最大總壓力為250t 的塑料(S) 液壓機(Y) 。 ② 工作液的壓力。工作液壓力是液壓機設計中比較重要的參數。工作液壓力的高低影響工作油缸的大小、液壓機的結構尺寸、液壓傳動系統的設計以及機器的維修等一系列問題。因此,在確定工作壓力時,一定要考慮各方面的因素,按照壓力標準系列進行確定。目前國內塑料液壓機所使用的工作壓力有16.7MPa 、29.4MPa 、31.4MPa 、49MPa 等數種,多數29.4MPa 左右的工作壓力。液壓機的工作壓力不宜過低,否則,為了滿足液壓機最大總壓力的需要,就要有較大的工作油缸,使液壓機結構龐大,質量增加。

③ 最大回程力。即液壓機活動橫梁在回程時所需要的力??筛鶕嶋H經驗選定回程力的大小,液壓機的最大回程力一般為液壓機噸位的20%~50%。

升壓時間。升壓時間雖然在一些液壓機的性能參數中并未列出,但它卻是液壓機一個比較重要的技術指標。因為在塑料壓制過程中不僅需要液壓機產生足夠的力,而且當被壓制塑料正處于黏度最低、流動性最好時,要求液壓機的壓力能迅速達到最大值,才能保證塑料充滿模具,得到滿意的制品。因此,液壓機工作壓力必須在一定時間內升高到所需要的數值。根據經驗,目前500t 以下的塑料液壓機,要求升壓時間大約在10s 以內。

至于其他參數如活動橫梁和工作臺(下橫梁)之間的最大距離、活塞行程(即活動橫梁行程)、低壓行速(即快速)、高壓行速(即低速)、工作臺尺寸、立柱或導軌之間距離等項都是表示機器性能的參數。

為了滿足壓制不同塑料的需要,液壓機的高壓行速,常采用可 調式,調節范圍多在0~6mm/s之間。

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