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設(shè)計(jì)篇|揭秘紙漿模塑模具,分類與設(shè)計(jì)要點(diǎn)全解析

2024-06-03 08:00:33

歡迎來到每周一準(zhǔn)時(shí)8點(diǎn)相約的IPFM紙塑課堂,紙漿模塑是利用模具將紙漿塑造成型的產(chǎn)品,因此,模具的制作和設(shè)計(jì)作紙漿模塑制品的關(guān)鍵。

利用紙漿模塑生產(chǎn)一次性快餐具,由于制品只有盒、碗和盤子,形狀比較簡單,有一定的通用性。紙漿模塑用在工業(yè)內(nèi)包裝上和其他方面時(shí),制品都比較大,形狀非常復(fù)雜,而且一款一式都是“對(duì)號(hào)入座”,沒有通用性,模具設(shè)計(jì)制造就要伴隨始終。對(duì)于紙漿模塑模具你了解多少呢?隨IPFM一起來解密吧。

01

紙漿模塑模具分類

吸附成形模具
吸附成形模具結(jié)構(gòu)由凸模、凹模、網(wǎng)模、模具座、模具背腔和氣室等組成。其中網(wǎng)模是模具主體,由于網(wǎng)模是由直徑0.15mm絲線(金屬或塑料)編織成,自身不能獨(dú)立成形,必須依附在模具表面才能工作。
模具背腔是與模具工作面保持一定厚度、形狀完全同步的模具背面部位相對(duì)模具座組成的空腔,即凸、凹模是一個(gè)具有一定壁厚的殼體。模具工作面與背腔之間由均布的小孔聯(lián)通。模具通過模具座安裝在成形機(jī)的模板上,模板的另一面安裝有氣室,氣室與背腔相通,同時(shí)其上還有兩個(gè)通壓縮空氣和真空的通道。
定形模具

定形模具結(jié)構(gòu)包括凸模、凹模、網(wǎng)模和加熱元件,附有網(wǎng)模的凸或凹模上有排水排氣孔,工作時(shí)濕紙坯在定形模內(nèi)首先受到擠壓,有20%的水被壓榨排出,此時(shí)濕紙坯內(nèi)含水為50-55%使?jié)窦埮髟谀?nèi)受熱后余下來的水被汽化排除,濕紙坯被壓榨烘干定形后形成制品。

模切模具
模具是用來修整制品毛邊,亦稱切邊模。
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02

紙漿模塑模具設(shè)計(jì)

紙漿模塑模具設(shè)計(jì)不僅僅是結(jié)構(gòu)裝備器材上的設(shè)計(jì),其制品的許多性能由原材料、助劑、填料和生產(chǎn)工藝所決定。因此,紙漿模塑模具設(shè)計(jì)是一項(xiàng)工藝和結(jié)構(gòu)綜合性技術(shù)。
功能性結(jié)構(gòu)

紙漿模塑制品成形工藝特點(diǎn)決定了同一個(gè)制品只能有一個(gè)厚度,為了適應(yīng)功能要求,在調(diào)整強(qiáng)度和緩沖性時(shí)可利用形腔和立筋,模具形腔可以增加制品整體的彈性和柔性,立筋可增加制品強(qiáng)度和剛性。在比較大的平面,承載能力要求高時(shí),可以將此處設(shè)計(jì)成瓦楞形或蜂窩形。

 

工藝性結(jié)構(gòu)

由于紙漿模塑制品成形初期是個(gè)濕紙坯,在生產(chǎn)過程中,水要逐步析出,制品形狀、位置和尺寸都會(huì)發(fā)生較大變化,在制品的同一個(gè)平面、同一個(gè)方向的不同位置,制品的收縮總量不同,這時(shí)制品就要發(fā)生翹曲或扭轉(zhuǎn)變形。為了調(diào)整這種變形,只有采取結(jié)構(gòu)形狀進(jìn)行平衡。這種用來調(diào)整收縮變形的結(jié)構(gòu)形狀稱作制品的工藝性結(jié)構(gòu)。

與結(jié)構(gòu)相關(guān)的參數(shù)確定原則

脫模斜度,紙漿模塑制品在成形過程中,濕紙坯緊扣在模具上,而且紙漿纖維還會(huì)鑲嵌在網(wǎng)模的網(wǎng)孔中,為了便于使?jié)窦埮鬓D(zhuǎn)移,與脫模方向平行的制品表面都應(yīng)該有個(gè)合理的脫模斜度。斜度過小則脫模困難,會(huì)造成制品表面拉痕或破裂;斜度過大將降低制品尺寸精度,影響包裝功能。

制品壁厚,根據(jù)使用條件和漿料種類來確定制品壁厚,壁厚是影響制品強(qiáng)度的重要因素。制品壁厚的增加不單純是增加原材料消耗,而且在吸附成形時(shí)壁厚決定了生產(chǎn)效率,增加壁厚還會(huì)增加烘干能耗和使制品產(chǎn)生凹陷、縮孔和夾心等質(zhì)量缺陷。所以在滿足制品強(qiáng)度情況下應(yīng)盡量降低壁厚。在采用吸附成形時(shí)壁厚范圍在0.5-6mm之間,在采用壓制成形時(shí)壁厚在3-20mm之間。

過渡圓角,紙漿模塑制品的內(nèi)外表面轉(zhuǎn)角處、立筋與主體聯(lián)接處和立筋的終端都必須用圓角過渡,避免直棱直角。圓角過渡有利于模具制造和附網(wǎng),有利于濕紙坯轉(zhuǎn)移時(shí)脫模,有利于漿料在吸附成形時(shí)的流動(dòng),有利于減小應(yīng)力集中。

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