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“正壓塑料熱成型模具”保養(yǎng)與維修

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2010-12-03  作者:未知

 

國內(nèi)采用塑料熱成型工藝生產(chǎn)塑料杯大約始于上世紀八十年代后期,經(jīng)過十幾年發(fā)展,目前已經(jīng)處于鼎盛階段。無論從設備(片材生產(chǎn)線、熱成型機—制杯機、模具、印刷機)還是工藝已經(jīng)成熟。

 

從原料到制品一般分為三個階段:

 

通常用于生產(chǎn)塑料杯的材料主要是:聚苯乙烯(PS)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚脂(PET)、ABS、BOPS等。根據(jù)不同客戶的包裝要求,可以分為各種顏色的單層結構HIPS、CPS(透明PS)PP、PVC、PETABS、BOPS以及由一種或多種材質(zhì)組成的多層復合結構。比如具有高阻隔性能的塑料杯有的就需要至少兩種材質(zhì)五層的共擠復合結構。

 

三個階段是:

 

1.擠出塑料片材

 

這一步是將塑料原料通過“塑料片材生產(chǎn)線”制成連續(xù)的塑料片材。其設備一般組成是:混料系統(tǒng)-結晶干燥系統(tǒng)-單臺或多臺擠出機-換網(wǎng)器-熔體泵-T形機頭-三輥壓光裝置-裁邊裝置-牽引裝置D儲料裝置-卷曲收卷裝置。所制成的塑料片材厚度在0.25mm-DD2.5mm之間,寬度大約為300mm-1400mm。

 

2. 熱成型

 

熱成型是將塑料片材制成塑料杯的生產(chǎn)過程。熱成型是塑料加工中一種比較特殊的工藝。其特點是將片材加熱至高彈態(tài),然后通過壓縮空氣壓力以及模具預拉伸裝置使片材貼合模具表面,冷卻、定型、剪切后得到制品。

 

由于成型時通常模具需用的空氣壓力是正壓(0.4-0.8MP),所以這種制杯工藝稱作正壓熱成型,在塑料正壓成型生產(chǎn)過程中使用的模具稱作“正壓塑料熱成型模具”。

 

3.裝飾

 

裝飾也就是采用印刷或貼標的方法對塑料杯外表進行美化。 

 

生產(chǎn)“一次性塑杯”的正壓熱成型模具目前多采用集成型和沖裁于一體的結構。

 

它主要有以下幾個特點:

 

·上剪板、下刀口除了起沖裁作用,有的下刀口還起成型制品邊沿的作用。

 

·上下刀口一般不動,可靈活更換型腔,一套模具可生產(chǎn)多種規(guī)格的塑杯。既降低了模具制造成本,還加快了換模速度,同時提高了生產(chǎn)效率。

 

·采用助壓模塞拉伸、壓縮空氣壓力成型。

 

·上剪板、下刀口可剪切100500萬次。鈍了的上剪板、下刀口經(jīng)磨削鋒利后,可多次使用。

 

因此,在“一次性塑杯”生產(chǎn)中,模具保養(yǎng)和維修的好壞直接影響生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。因此對模具進行有效的保養(yǎng)、維護就顯得尤為關鍵。

 

因此建議:

 

·熱成型模具最好固定安裝在一臺型號與之相匹配的正壓熱成型機上。因為模具頻繁的更換不僅降低生產(chǎn)效率,而且模具在拆卸、存放、安裝、調(diào)試的過程無形增加了造成損傷的可能,勢必配合精度將會逐漸降低,進而影響影響產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

 

無論進口正壓熱成型或國產(chǎn)正壓熱成型機(包括國產(chǎn)凸輪式、國產(chǎn)油壓式正壓熱成型機),模具的安裝、調(diào)整、拆卸等原理基本相同。

下面的論述的安裝和調(diào)試方法是以在凸輪式正壓熱成型機為參考。

 

1. 模具的安裝、調(diào)試步驟:

 

·將機器的上模座安裝面、模具的上安裝面用干凈的抹布擦抹干凈,并噴涂適量的防銹油,在助壓模塞拉桿上涂抹透明色食品級的潤滑油膏。

 

·將上模安裝在設備的上模座上,不要鎖緊螺栓,以方便合模時對刀口。

 

·把助壓模塞提起縮進上剪口內(nèi)。

 

·將機器下模座安裝面、模具的下模安裝面用干凈的抹布擦抹干凈,并噴涂防銹油,在模具頂桿上涂潤滑油脂。

 

·將下模安裝在設備的下模座上,不要鎖緊螺栓。

 

·手動盤車將下模升至成型位置(即等半徑弧面),通過調(diào)整機器上模座固定螺母(粗條時用)、機器下模座的絲桿螺母或斜插板(微調(diào)時用),使上剪板與下刀口平面之間的距離為所用片材厚度的1/31/5。(有些可套入,與刃口和模具結構有關)

 

·手動盤車至剪切位置,使下刀口進入上剪板內(nèi)。

 

·鎖緊上下模螺栓:先上模后下模,由內(nèi)到外,前后對角上。為了保證均模具受到均衡的力,建議使用扭矩扳手,根據(jù)使用的螺絲選用適當?shù)呐ぞ亍?/SPAN>

 

·正確安裝冷卻水管、氣管。

 

·對于國產(chǎn)的凸輪設備,開機器前,應先通過調(diào)整柱塞、成型氣、吹氣、送片感應開關的起始、停止位置,來確定動作程序。

 

·對油壓設備,應先確定各感應開關的起始位置,然后設定、調(diào)整各動作程序所用時間的長短。

 

·對于進口的以角度控制程序的熱成型機,則應通過設定柱塞、成型氣、吹氣、送片等的起始角度和停止角度來確定動作的程序和所用時間的長短。

 

·程序的粗調(diào)可以根據(jù)通常的程序控制示意圖,它是模擬了很多實際生產(chǎn)加工的程序總結而來,具有一定的普遍性。一般只是微調(diào),對個別的模具才進行必要較大的調(diào)整。

 

·調(diào)整助壓塞下降深度、成型氣壓壓力、送片寬度、進片寬度、出片寬度、加熱溫度、冷卻水的流量或流速,或者當用模溫控制機時,設置冷卻水的溫度。

 

·一般助壓模塞下降深度(H)的確定:

 

助塞下降深度(H=成型制品的深度(H1)—2--10mm(常取35 mm

 

·下模的下刀口、型腔、底部頂板等的各排氣孔應保持通暢。

 

·在設備無料、低速運轉(zhuǎn)的情況下或通過點動操作的方法檢查這些設置是否正確。

 

·上料試車,精調(diào)機器、模具、工藝參數(shù)至正常生產(chǎn)。

 

2.生產(chǎn)中的模具冷卻、保護

 

·為了獲得最大可能的生產(chǎn)率,應盡可能保持低的模具溫度。當然,與加工塑料片材的材質(zhì)、厚度有關。

 

·當加工最常用的材料,如PS、PVC、PP、ABS 16——18℃是較為典型的溫度。

 

·但是模溫不能低于10℃,因為將會有冷凝水產(chǎn)生,影響產(chǎn)品質(zhì)量,導致模具生銹。

 

·高的溫度將降低生產(chǎn)效率,如ILLIG正壓熱成型設備一般規(guī)定不能超過30℃。

 

·大量的冷卻水流經(jīng)模具,它是決定在整個操作中是否獲得恒定溫度的關鍵。要求平均每分鐘的流量大約80/分。

 

·保持上下模體溫度的一致是相當?shù)闹匾?。否則,不同的熱膨脹將導致上剪板、下刀口的刃口部分迸裂,使上剪口和下刀口及導柱過早的磨損,降低了它們的壽命。

 

·一般上剪板與下刀口溫差不能超過5℃。

 

·如果尺寸允許,模具的頂出底應通冷卻水。一旦尺寸較小,將在冷卻底提供另外的冷卻方式。

 

·國產(chǎn)熱成型模具的底部目前已幾乎沒有設置冷卻水道。但經(jīng)過實踐證明,通過自然冷卻,可以滿足一般的生產(chǎn)需求。主要原因是:

 

1) 吹杯的壓縮空氣起一部分冷卻的作用

 

2) 目前生產(chǎn)的產(chǎn)品多較小,較薄,易于冷卻

 

3) 生產(chǎn)速度較慢

 

4) “一次性產(chǎn)品”要求較低

 

·一般在模具的靠近加熱箱一面的上剪板模座、下刀口模座各粘貼一層38mm厚氈布。主要是為了防止因加熱箱的熱量向模具傳遞,造成模具前后溫度不一致(不但使模具易變形,而且影響產(chǎn)品的冷卻效果和質(zhì)量)。

 

·開機前,檢查加熱瓦(尤其上邊)是否固定可靠,清理干凈機器周圍雜物、工具等,防止在生產(chǎn)過程中震落,隨片材進入模具,損壞上剪板、下刀口。

 

· 停機時,為防止異物掉進模具,上下模應在成型位置(等半徑弧面)處于閉合狀態(tài)。

 

3.保養(yǎng)和潤滑

 

為了使模具處在無故障生產(chǎn)出始終如一的良好產(chǎn)品質(zhì)量的狀態(tài),必須執(zhí)行定期的例行維護和保養(yǎng)工作。

 

·模具上提供的所有潤滑點,比如加油嘴或與其相似的,應每8小時維護一次。

 

·檢查直線軸承導柱導套是否有劃傷痕跡。如有,應確定劃傷的原因。

 

·給直線軸承導向套每星期加潤滑脂兩次。

 

·每8小時給助壓塞桿上輕涂一次食品級潤滑油脂。

 

·每8小時給頂出桿上輕涂一次潤滑油脂。

 

·每16小時檢查頂出桿、助壓塞拉桿的鎖緊螺母有無松動。

 

·每8小時用氣槍清潔上下模體,將模具處于最低位置:

 

A. 把藏匿在頂出板下的沉積物清理干凈;

 

B. 將助壓塞降下來,清理干凈壓邊圈里夾雜的碎塑料。

 

·每天檢查(目視)冷卻系統(tǒng)水壓以及水流量。當用污染較嚴重水進行冷卻時,應每三個月清洗冷卻系統(tǒng)一次。一旦發(fā)現(xiàn)污漬堆積,應在洗滌液中加入合適的溶解劑,或定期更換冷卻水。

 

·每星期檢查助壓模塞的磨損情況。它們的外形會因磨損而改變并且影響成型的產(chǎn)品。因此,應儲備一定的備用助壓模塞。

 

·每8小時檢查一次助壓模塞的松緊(如:小心鎖緊螺母松動)、高低是否一致(用水平尺)。

 

4.模具的存放

 

·模具應存放在具有空調(diào)的干燥的房間里。如果房間的空氣濕度較大,應在所有光亮的表面涂凡士林、防銹劑予以保護。

 

·如果地方允許,將模具的上下兩半模體分開獨立放置。注意將助壓塞拉桿、頂桿垂直向上。用這種方法存放,可以防止模具的導向機構傾斜變形,因此模具的剪切刃口可以得到保護而不至于遭到損壞。

 

·如果兩個半模不能分開放置,可將模具直立放在專用模架上,并在上剪口與下刀口中間放置一塊平直的木板,防止上下刃口因套入太深而相互磨損。

 

·將模具內(nèi)的冷卻水從冷卻水道、孔排除干凈(如用壓縮空氣)。尤其在冬天特別注意,當把模具存放在不防霜凍的屋子時,任何一點滯留在模具冷卻水道里的水都有可能對模具造成損害。

 

5.維修

 

·模具的上剪板刃口、下刀刃口和模具其他運動部分都容易遭受磨損。

 

·為了延長刀口的使用壽命,一般將上剪口、下刀口刃口部分均加工稍長一點,以便以后能夠多磨削幾次。機器的剪切深度(俗稱凸輪高點)盡量低些,以使下刀口不致在剪切時伸進上刀口太多,減少磨損量。

 

·當采用填充金屬(如焊接)的做法修補崩碎的刀口時,刃口將會變形或碎裂。為了便于維修和保證產(chǎn)品的質(zhì)量,加工時上刀口的硬度比下刀口的硬度要小一些。上刀口一般硬度55-58HRC,下刀口一般60-65HRC。

 

·根據(jù)從上剪板磨去材料的程度,模具上模體內(nèi)的壓邊圈的前端可能也需要重新加工(比如磨薄一點)。無論怎樣,必須保證有足夠的空間使被彈簧頂壓的壓邊圈能夠縮回上刀板??s回上刀板的距離至少等于機器的剪切深度(常見2.02.5mm,隨機器略有差異)。

 

·在大多數(shù)模具中,下刀口也起部分成型的作用。所以謹記,除非塑杯的形狀、配合尺寸有變化或其他模具零件同時重新加工,下刀口才可以在高精度公差范圍內(nèi)重新磨配。

 

·任何影響高度的磨削也許將迫使型腔、頂出底等重新加工,以保證產(chǎn)品的尺寸和形狀沒有改變。

 

·如果剪切刃口需要重新磨削,也同時檢查一下其他模具組件的磨損狀況。如有必要,將已磨損、不和格的予以更換。這包括所有運動零件中間的密封圈、頂桿和助壓模塞桿導套、助壓塞及起脫模作用的型腔。

 

注意:當重新安裝一個新的上剪板時,一般建議也重新安裝導向、定位零件。

 

——上模安裝新的定位銷、導套或?qū)е?

 

——下模安裝新的定位銷、導柱或?qū)?

 

·這些操作必須讓能勝任的、有經(jīng)驗的人員在裝備良好的、適合維修作業(yè)的模具房內(nèi)操作。如果維修人員和工具設施不具備條件,最好將模具送回原加工廠仔細檢查修理,防止模具遭到損壞。

 

6. 國產(chǎn)熱成型設備和模具需要不斷改進和提高

 

無論是進口的還是國產(chǎn)的“塑料正壓熱成型模具”,都沒有很好的解決潤滑和密封問題。模具內(nèi)部的不良潤滑將會造成制品的污染。因此從清潔和易保養(yǎng)角度考慮應該采用免潤滑材料,如免潤滑軸承和導套。

 

國產(chǎn)模具面臨的是材質(zhì)的正確選用和加工精度的提高。由于受到成本競爭的壓力,刀口、剪板、助壓模塞桿、型腔選用性能低的不合適的材料或者沒有經(jīng)過熱處理或者熱處理強度不夠,可更換型腔沒有經(jīng)過硬質(zhì)陽極氧化、噴沙處理(如鋁質(zhì)型腔),有的加工精度(同心度、垂直度、圓度)不夠,在一定程度上降低了模具的使用壽命,增加了生產(chǎn)過程中的維修和保養(yǎng)難度。

 

另外,多數(shù)國產(chǎn)熱成機沒有自動調(diào)模裝置。經(jīng)驗不豐富的人工調(diào)模很難保證上下模體平行,加速了剪板和刀口的磨損,降低了模具應有的壽命和精度,也降低了生產(chǎn)效率。

 

 

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