塑料的成型方法很多，除了注射成型、壓縮成型、壓注成型、擠出成型之外，常用的成型方法還有中空吹塑成型、真空成型、壓縮空氣成型、泡沫塑料成型、澆鑄成型、滾塑成型、壓延成型以及聚四氟乙烯冷壓成型等。本章只對生產(chǎn)中比較常用的中空吹塑成型、真空成型、壓縮空氣成型、進行簡單介紹，以拓寬學(xué)習(xí)者的視野。

中空吹塑成型工藝

中空吹塑成型是將處于高彈態(tài)（接近于粘流態(tài)）的塑料型坯置于模具型腔內(nèi)，通入壓縮空氣將其吹脹，使之緊貼于型腔壁上，經(jīng)冷卻定形后得到中空塑件的成型方法，主要用于制造瓶類、桶類、罐類、箱類等中空塑料容器。

中空吹塑成型的方法很多，主要有擠出吹塑成型、注射吹塑成型、拉深注射吹塑成型、片材吹塑成型和多層吹塑成型等。

一、擠出吹塑成型

擠出吹塑成型是成型中空塑件的主要方法，其成型工藝過程如圖2-7所示。成型時，先由擠出機擠出管狀型坯，如圖2-7a所示；然后截取一段管坯趁熱將其放入模具中，在閉合模具的同時夾緊型坯上下兩端，如圖2-7b所示；再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2-7c所示；最后經(jīng)保壓和冷卻定型，便可排除壓縮空氣并開模取出塑件，如圖2-7d所示。

擠出吹塑成型的模具結(jié)構(gòu)簡單，投資少，操作容易，適合多種塑料的中空吹塑成形。缺點是成型塑件的壁厚不均勻，塑件需要后加工以去除飛邊和余料。

  圖2-7擠出吹塑成型

1—擠出機頭；2—吹塑模；3—型坯；4—壓縮空氣吹管；5—塑件

二、注射吹塑成型

注射吹塑成型是先用注射機將塑料在注射模中注射成型坯，然后將熱的塑料型坯移入中空吹塑模具中進行中空吹塑成型，其工藝過程如圖2-8所示。成型時，首先用注射機將熔融塑料注入注射模中制成型坯，型坯成型在周壁帶有微孔的空心凸模上，如圖2-8a所示；接著趁熱將空心凸模與型坯一起移入吹塑模內(nèi)，如圖2-8b所示；然后合模并從空心凸模的管道內(nèi)通入壓縮空氣，使型坯吹脹并貼于吹塑模的型壁上，如圖2-8c所示；最后經(jīng)保壓、冷卻定型后放出壓縮空氣并開模取出塑件，如圖2-8d所示。

注射吹塑成型的優(yōu)點是塑件壁厚均勻，無飛邊，不需后加工。由于注射的型坯有底面，因此中空塑件的底部沒有拼合縫，不僅外觀美、強度高，而且生產(chǎn)效率高。但是注射吹塑成型所用的設(shè)備與模具的投資較大，因而多用于小型中空塑件的大批量生產(chǎn)。

圖2-8注射吹塑成型

1—注塑機噴嘴；2—注塑型坯；3—空心凸模；4—加熱器；5—吹塑模；6—塑件

三、注射拉伸吹塑成型

注射拉伸吹塑成型是將注射成型的有底型坯置于吹塑模內(nèi)，先用拉伸桿進行周向拉伸后再通入壓縮空氣吹脹成型的加工方法。與注射吹塑成型相比，注射拉伸吹塑成型在吹塑成型工位增加了拉伸工序，塑件的透明度、抗沖擊強度、表面硬度、剛度和氣體阻透性能都有很大提高，最典型的產(chǎn)品是線型聚脂飲料瓶。

注射拉伸吹塑成型可分為熱坯法和冷坯法兩種方法。

熱坯法注射拉伸吹塑成型的工藝過程如圖2-9所示。首先在注射工位注射一個空心有底的型坯，如圖2-9a所示；接著將型坯迅速移到拉伸和吹塑工位，進行拉伸和吹塑成型，如圖2-9b、c所示；最后經(jīng)保壓、冷卻后開模取出塑件，如圖2-9d所示。這種成型方法省去了冷型坯的再加熱，節(jié)省了能源，同時由于型坯的制取和拉伸吹塑在同一臺設(shè)備上進行，因而占地面積小，易于連續(xù)生產(chǎn)，自動化程度高。

冷坯法注射拉伸吹塑成型是將注射好的型坯加熱到合適的溫度后再將其置于吹塑模中進行拉伸吹塑的成型方法。成型過程中，型坯的注射和塑件的拉伸吹塑成型分別在不同的設(shè)備上進行，為了補償型坯冷卻散發(fā)的熱量，需要進行二次加熱。這種方法的主要特點是設(shè)備結(jié)構(gòu)相對比較簡單。

圖2-9熱坯法注射拉伸吹塑成型

1－注射機噴嘴；2－注射模；3－拉伸心棒（吹管）；4－吹塑模；5－塑件

四、片材吹塑成型

片材吹塑成型是將壓延或擠出成型的片材再加熱，使之軟化后放入型腔，合模后在片材之間通入壓縮空氣而成型出中空塑件的成型方法，如圖2-10所示。圖2-10a為合模前的狀態(tài)；圖2-10b為合模后的狀態(tài)。

五、 吹塑成型的工藝參數(shù)

1、型坯溫度 型坯溫度的高低影響成型塑件外觀輪廓和形狀保持能力,各種吹塑成型的溫度應(yīng)在θg-θf(θm)范圍之內(nèi)。

2、模具溫度 模具溫度高低影響塑件冷卻定型時間,影響生產(chǎn)率和制件的尺寸與形狀的精度、表面質(zhì)量和光亮度.模溫通常可在20-50℃內(nèi)選取。

3、吹塑壓力 吹塑壓力指吹塑成型所用的壓縮空氣壓力,其數(shù)值通常為:吹塑成型時取0.2-0.7MPa,注射拉伸吹塑成型取0.3-1.0MPa.對于薄壁大容積中空塑件或表面帶有花紋、圖案、螺紋的中空塑件對于粘度和彈性模量較大的塑件吹塑壓力應(yīng)盡量取大值。

真空成型工藝

真空成型又稱吸塑成型，是把熱塑性塑料板、片材等固定在模具上，用輻射加熱器加熱至軟化溫度，然后用真空泵把板材和模具之間的空氣抽掉，借助大氣的壓力使板材貼在模腔上而成型，冷卻后用壓縮空氣使塑件從模具型腔內(nèi)脫出。真空成型的設(shè)備和模具結(jié)構(gòu)比較簡單，制件形狀清晰，生產(chǎn)成本低，生產(chǎn)效率高，一般大、薄、深的塑件都能通過真空成型方法生產(chǎn)；但由于真空成型的壓力有限，所以不能成型厚壁塑件。真空成型的不足之處是成型的塑件壁厚不均勻，當(dāng)模具的凹凸形狀變化較大且相距較近及凸模拐角處為銳角時，塑件上容易出現(xiàn)皺折，塑件的周邊要進行修正。

真空成型的方法主要有凹模真空成型、凸模真空成型、凹凸模先后抽真空成型、壓縮空氣延伸法真空成型、柱塞延伸法真空成型和帶有氣體緩沖裝置的真空成型等。

一、凹模真空成型

凹模真空成型是一種最常用最簡單的成型方法，如圖2-11所示。成型時，把板材固定并密封在模腔的上方，在板材上方用加熱器將板材加熱至軟化，如圖2-11a所示；然后移開加熱器，在型腔內(nèi)抽真空，板材就貼在凹模型腔上，如圖2-11b所示；冷卻后由抽氣孔通入壓縮空氣將成型好的塑件吹出，如圖2-11c所示。

用凹模真空成型法成型的塑件外表面尺寸精度高，一般用于成型深度不大的塑件。對于深度很大的塑件，特別是小型塑件，其底部轉(zhuǎn)角處會明顯變薄。多型腔的凹模真空成型與同個數(shù)的凸模真空成型相比更經(jīng)濟，因為凹模模腔間距可以更近些，用同樣面積的塑料板，可以加工出更多的塑件。

圖2-11凹模真空成型

二、 凸模真空成型

凸模真空成型如圖2-12所示。被夾緊的塑料板在加熱器下加熱軟化，如圖2-12a所示；接著軟化的塑料板下移，覆蓋在凸模上，如圖2-12b所示；最后抽真空，塑料板緊貼在凸模上成型，如圖2-12c所示。由于成型過程中較冷的凸模首先與板材接觸，因此塑件的內(nèi)表面尺寸精度較高，但底部稍厚，多用于有凸起形狀較高的薄壁塑件。

圖2-12凸模真空成型

三、凹凸模先后抽真空成型

凹凸模先后抽真空成型如圖2-13所示。首先把塑料板緊固在凹模上加熱，如圖2-13a所示；塑料板軟化后將加熱器移開，在通過凸模吹入壓縮空氣的同時在凹模框抽真空，從而使塑料板鼓起，如圖2-13b所示；最后凸模向下插入鼓起的塑料板中并從中抽真空，同時凹模框通入壓縮空氣，使塑料板貼附在凸模的外表面成型，如圖2-13c所示。實際上這種成型方法最終還是凸模抽真空成型，由于將軟化了的塑料板吹鼓，使板材延伸后再成型，所以成型的塑件壁厚比較均勻，可用于成型深型腔塑件。

圖2-13凹凸模先后抽真空成型

四、壓縮空氣延伸法真空成型

壓縮空氣延伸法真空成型與凹凸模先后抽真空成型基本類似，其成型過程如圖2-14所示。首先將塑料板緊固在凹模上，并用加熱器對其加熱，如圖2-14a所示；待塑料板加熱軟化后移開加熱器，壓縮空氣通過凹模吹入把塑料板吹鼓后再將凸模頂起，如圖2-14b所示；然后停止從凹模吹氣而凸模抽真空，塑料板則貼附在凸模上成型，如圖2-14c所示。

圖2-14壓縮空氣延伸法真空成型

五、柱塞延伸法真空成型

柱塞延伸法真空成型如圖2-15所示。成型時，首先將固定在凹模上的塑料板加熱至軟化狀態(tài)，如圖2-15a所示；接著移開加熱器，用柱塞將塑料板推下，這時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)封閉的空氣移動而延伸，如圖2-15b所示；然后凹模抽真空而成型，如圖2-15c所示。這種成型方法使塑料板在成型前先延伸，壁厚變形均勻，主要用于成型深型腔塑件，但是在塑件上殘留有柱塞痕跡。

圖2-15柱塞延伸法真空成型

六、帶有氣體緩沖裝置的真空成型

帶有氣體緩沖裝置的真空成型是柱塞和壓縮空氣并用的形式，如圖2-16所示。成型時，把塑料板加熱后和框架一起輕輕地壓向凹模，然后向凹模腔吹入壓縮空氣把加熱的塑料板吹鼓，多余的氣體從板材和凹模間的縫隙中逸出，同時從板材的上面通過柱塞的孔吹出已加熱的空氣，這時板材就處于兩個空氣緩沖層之間，如圖2-16a、b所示；柱塞逐漸下降，如圖2-16c、d所示；最后柱塞內(nèi)停吹壓縮空氣，凹模抽真空，塑料板貼附在凹模型腔上成型，同時柱塞升起，如圖2-16e所示。用這種方法成型出的塑件壁厚比較均勻，常用于成型較深的塑件。

圖2-16帶有氣體緩沖裝置的真空成型

1－柱塞；2－凹模；3－空氣管路；4－真空管路

 壓縮空氣成型工藝

壓縮空氣成型是借助壓縮空氣的壓力，將加熱軟化的塑料板壓入型腔而成型的方法。壓縮空氣成型的工藝過程如圖2-17所示。圖2-17a所示是開模狀態(tài)；圖2-17b所示是閉模后的加熱過程，即從型腔通入微壓空氣，使塑料板直接接觸加熱板加熱；圖2-17c所示為塑料板加熱后，由模具上方通入預(yù)熱的壓縮空氣，使已軟化的塑料板貼在模具型腔的內(nèi)表面成型；圖2-17d所示是塑件在型腔內(nèi)冷卻定型后，加熱板下降一小段距離，切除余料；圖2-17e所示為加熱板上升，最后借助壓縮空氣取出塑件。

壓縮空氣成型與真空成型相似，也包括凹模成型、凸模成型、柱塞加壓成型等方法。不同之處在于，壓縮空氣成型主要依靠壓縮空氣成型塑件，而真空成型主要依靠抽真空吸附成型塑件。此外，壓縮空氣成型采用加熱板（可固定在上模座上）對模內(nèi)板材加熱，采用型刃切除塑件周邊余料。

壓縮空氣成型的壓力數(shù)值約取0.3~0.8MPa，必要時也可取到3MPa，所以能夠成型厚度較大（1~5mm）的板材，且塑件的精度、表面質(zhì)量通常也比真空成型好。

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