#注塑模具加工#

真空成型注塑模具设计，真空成型注塑模具设计包括：恰当地选择真空成型的方法和设备；确定注塑模具的形状和尺寸；了解成型塑件的性能和生产批量，选择合适的模具材料。

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　(一)注塑模具的结构设计

　　(1)抽气孔的设计：抽气孔的大小应适合成型塑件的需要，一般对于流动性好、厚度薄的塑料板材，抽气孔要小些，反之可大些。总之需满足在短时间内将空气抽出、又不要留下抽气孔痕迹。一般常用的抽气孔直径是0.5至1mm,不超过板材厚度的50%.抽气孔的位置应位于板材贴模的地方，孔间距可视塑件大小而定。对于小型塑件，孔间距可在20至30mm之间选取，大型塑件则应适当增加距离。轮廓复杂处，抽气孔应适当密一些。

　　(2)型腔尺寸：真空成型模具的型腔尺寸同样要考虑塑料的收缩率，其计算方法与注射模型腔尺寸计算相同。真空成型塑件的收缩量，大约有50%是塑件从注塑模具中取出时产生的，25%是取出后保持在室温下1h内产生的，其余的25%是在以后的8至24h内产生的。用凹模成型的塑件比用凸模成型的塑件，其收缩量要大25%至50%.影响塑件尺寸精度的因素很多，除了型腔的尺寸精度外，还与成型温度、模具温度等有关，因此要预先确定收缩率是困难的。如果生产批量比较大，尺寸精度要求又较高，先用石膏模型试出产品，测得其收缩率，以此为设计注塑模具型腔的依据。

　　(3)型腔表面粗糙度：真空成型模具的表面粗糙度值太大时，对真空成型后的脱模很不利，一般真空成型的注塑模具都没有顶出装置，靠压缩空气脱模。如果表面粗糙度值太大，塑料板黏附在型腔表面上不易脱模，因此真空成型模具的表面粗糙度值较小。其表面注塑模具加工后，进行喷砂处理。

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　　(4)边缘密封结构：为了使型腔外面的空气不进入真空室，因此在塑料板与注塑模具接触的边缘应设置密封装置。

　　(5)加热、冷却装置：对于板材的加热，通常采用电阻丝或红外线。电阻丝温度可达至℃,对于不同塑料板材所需的不同的成型温度，一般通过调节加热器和板材之间的距离来实现。通常采用的距离为80至mm.注塑模具温度对塑件的质量及生产率都有影响。如果模温过低，塑料板和型腔一接触就会产生冷斑或内应力以致产生裂纹；而模温太高时，塑料板可能黏附在型腔上，塑件脱模时会变形，而且延长了生产周期。

　　真空成型注塑模具设计，因此模温应控制在一定范围内，一般在50℃左右。各种塑料板材真空成型加热温度与模具温度。塑件的冷却一般不单靠接触注塑模具后的自然冷却，要增设风冷或水冷装置加速冷却。风冷设备简单，只要压缩空气喷即可。水冷可用喷雾式，或在模内开冷却水道。冷却水道应距型腔表面8mm以上，以避免产生冷斑。冷却水道的开设有不同的方法，可以将铜管或钢管铸入模具内，也可在模具上打孔或铣槽，用铣槽的方法必须使用密封元件并加盖板。

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　　(二)模具材料

　　真空成型和其他成型方法相比，其主要特点是成型压力极低，通压缩空气的压力为0.3至0.4MPa,故注塑模具材料的选择范围较宽，既可选用金属材料，又可选用非金属材料，主要取决于塑件形状和生产批量。

　　(1)非金属材料：对于试制或小批量生产，可选用木材或石膏作为模具材料。木材易于注塑模具加工，缺点是易变形，表面粗糙度值大，一般常用桦木、槭木等木纹较细的木材。石膏制作方便，价格便宜，但其强度较差。为提高石膏注塑模具的强度，可在其中混入10%至30%的水泥。用环氧树脂制作真空成型模具，有注塑模具加工容易、生产周期短、修整方便等特点，而且强度较高，相对于木材和石膏而言，适合数量较多的塑件生产。非金属材料导热性差，对于塑件质量而言，可以防止出现冷斑。但所需冷却时间长，生产效率低，而且模具寿命短，不适合大批量生产。

　　(2)金属材料：适用于大批量效率生产的模具是金属材料。铜虽有导热性好、易加工、强度高、耐腐蚀等诸多优点，但由于其成本高，一般不采用。铝容易加工、耐用、成本低、耐腐蚀性较好，故真空成型注塑模具多用铝制造。

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　三、压缩空气成型特点及成型工艺

　　真空成型注塑模具设计，压缩空气成型有很多地方与真空成型相同，如塑件的几何形状和尺寸精度、塑件的引申比、圆角、斜度和加强肋等。下面主要介绍压缩空气成型工艺过程及注塑模具。压缩空气成型是借助压缩空气的压力，将加热软化的塑料板压入型腔而成型的方法。是开模状态；是闭模后的加热过程，从型腔通入微压空气，使塑料板直接接触加热板加热；为塑料板加热后，由注塑模具上方通入预热的压缩空气，使已软化的塑料板贴在模具型腔的内表面成型；是塑件在型腔内冷却定型后，加热板下降一小段距离，切除余料；为加热板上升，借助压缩空气取出塑件。

　　四、压缩空气成型模具

　　(一)压缩空气成型模具结构

　　压缩空气成型模具分为凹模压缩空气成型模具和凸模压缩空气成型模具，但通常采用凹模压缩空气成型。所示是凹模压缩空气成型用的注塑模具结构，它与真空成型模具的不同点是增加了模具型刃，因此塑件成型后，在注塑模具上就可将余料切除。另一不同点是加热板作为注塑模具结构的一部分，塑料板直接接触加热板，因此加热速度快。压缩空气成型的塑件，其壁厚的不均一性随着成型方法不同而异。采用凸模成型时，塑件底部厚，而采用凹模成型时，塑件的底部薄。

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　　(二)注塑模具设计要点

　　真空成型注塑模具设计，压缩空气成型的模具型腔与真空成型模具型腔基本相同。压缩空气成型模具的主要特点是在注塑模具边缘设置型刃。型刃角度以20°至30°为宜，顶端削平0.1至0.15mm,两侧以R=0.05mm的圆弧相连。型刃不可太锋利，避免与塑料板刚一接触就切断；型刃也不能太钝，造成余料切不下来。型刃的顶端须比型腔的端面高出的距离h为板材的厚度加上0.1mm,这样在成型期间，放在凹模型腔端面上的板材同加热板之间就能形成间隙，此间隙可使板材在成型期间不与加热板接触，避免板材过热造成产品缺陷。型刃的安装也很重要。型刃和型腔之间应有0.25至0.5mm的间隙，作为空气的通路，也易于注塑模具的安装。为了压紧板材，要求型刃与加热板有极高的平行度与平面度，以免发生漏气现象。

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