(一)注塑模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計

(1)抽氣孔的設(shè)計：抽氣孔的大小應(yīng)適合成型塑件的需要，一般對于流動性好、厚度薄的塑料板材，抽氣孔要小些，反之可大些。總之需滿足在短時間內(nèi)將空氣抽出、又不要留下抽氣孔痕跡。一般常用的抽氣孔直徑是0.5至1mm,不超過板材厚度的50%. 抽氣孔的位置應(yīng)位于板材貼模的地方，孔間距可視塑件大小而定。對于小型塑件，孔間距可在20至30mm之間選取，大型塑件則應(yīng)適當(dāng)增加距離。輪廓復(fù)雜處，抽氣孔應(yīng)適當(dāng)密一些。

(2)型腔尺寸：真空成型模具的型腔尺寸同樣要考慮塑料的收縮率，其計算方法與注射模型腔尺寸計算相同。真空成型塑件的收縮量，大約有50%是塑件從注塑模具中取出時產(chǎn)生的， 25%是取出后保持在室溫下1h內(nèi)產(chǎn)生的，其余的25%是在以后的8至24h內(nèi)產(chǎn)生的。用凹模成型的塑件比用凸模成型的塑件，其收縮量要大25%至50%.影響塑件尺寸精度的因素很多，除了型腔的尺寸精度外，還與成型溫度、模具溫度等有關(guān)，因此要預(yù)先確定收縮率是困難的。如果生產(chǎn)批量比較大，尺寸精度要求又較高，先用石膏模型試出產(chǎn)品，測得其收縮率，以此為設(shè)計注塑模具型腔的依據(jù)。

(3)型腔表面粗糙度：真空成型模具的表面粗糙度值太大時，對真空成型后的脫模很不利，一般真空成型的注塑模具都沒有頂出裝置，靠壓縮空氣脫模。如果表面粗糙度值太大，塑料板黏附在型腔表面上不易脫模，因此真空成型模具的表面粗糙度值較小。其表面注塑模具加工后，進(jìn)行噴砂處理。

(4)邊緣密封結(jié)構(gòu)：為了使型腔外面的空氣不進(jìn)入真空室，因此在塑料板與注塑模具接觸的邊緣應(yīng)設(shè)置密封裝置。

(5)加熱、冷卻裝置：對于板材的加熱，通常采用電阻絲或紅外線。電阻絲溫度可達(dá) 350至450℃,對于不同塑料板材所需的不同的成型溫度，一般通過調(diào)節(jié)加熱器和板材之間的距離來實現(xiàn)。通常采用的距離為80至120mm. 注塑模具溫度對塑件的質(zhì)量及生產(chǎn)率都有影響。如果模溫過低，塑料板和型腔一接觸就會產(chǎn)生冷斑或內(nèi)應(yīng)力以致產(chǎn)生裂紋;而模溫太高時，塑料板可能黏附在型腔上，塑件脫模時會變形，而且延長了生產(chǎn)周期。

真空成型注塑模具設(shè)計，因此模溫應(yīng)控制在一定范圍內(nèi)，一般在50℃左右。各種塑料板材真空成型加熱溫度與模具溫度。塑件的冷卻一般不單靠接觸注塑模具后的自然冷卻，要增設(shè)風(fēng)冷或水冷裝置加速冷卻。風(fēng)冷設(shè)備簡單，只要壓縮空氣噴即可。水冷可用噴霧式，或在模內(nèi)開冷卻水道。冷卻水道應(yīng)距型腔表面8mm以上，以避免產(chǎn)生冷斑。冷卻水道的開設(shè)有不同的方法，可以將銅管或鋼管鑄入模具內(nèi)，也可在模具上打孔或銑槽，用銑槽的方法必須使用密封元件并加蓋板。

(二)模具材料

真空成型和其他成型方法相比，其主要特點是成型壓力極低，通壓縮空氣的壓力為0.3至0.4MPa,故注塑模具材料的選擇范圍較寬，既可選用金屬材料，又可選用非金屬材料，主要取決于塑件形狀和生產(chǎn)批量。

(1)非金屬材料：對于試制或小批量生產(chǎn)，可選用木材或石膏作為模具材料。木材易于注塑模具加工，缺點是易變形，表面粗糙度值大，一般常用樺木、槭木等木紋較細(xì)的木材。石膏制作方便，價格便宜，但其強(qiáng)度較差。為提高石膏注塑模具的強(qiáng)度，可在其中混入10%至30%的水泥。用環(huán)氧樹脂制作真空成型模具，有注塑模具加工容易、生產(chǎn)周期短、修整方便等特點，而且強(qiáng)度較高，相對于木材和石膏而言，適合數(shù)量較多的塑件生產(chǎn)。非金屬材料導(dǎo)熱性差，對于塑件質(zhì)量而言，可以防止出現(xiàn)冷斑。但所需冷卻時間長，生產(chǎn)效率低，而且模具壽命短，不適合大批量生產(chǎn)。

(2)金屬材料：適用于大批量效率生產(chǎn)的模具是金屬材料。銅雖有導(dǎo)熱性好、易加工、強(qiáng)度高、耐腐蝕等諸多優(yōu)點，但由于其成本高，一般不采用。鋁容易加工、耐用、成本低、耐腐蝕性較好，故真空成型注塑模具多用鋁制造。

三、壓縮空氣成型特點及成型工藝

真空成型注塑模具設(shè)計，壓縮空氣成型有很多地方與真空成型相同，如塑件的幾何形狀和尺寸精度、塑件的引伸比、圓角、斜度和加強(qiáng)肋等。下面東莞市馬馳科注塑模具廠主要介紹壓縮空氣成型工藝過程及注塑模具。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。是開模狀態(tài);是閉模后的加熱過程，從型腔通入微壓空氣，使塑料板直接接觸加熱板加熱;為塑料板加熱后，由注塑模具上方通入預(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;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;為加熱板上升，借助壓縮空氣取出塑件。

四、壓縮空氣成型模具

(一)壓縮空氣成型模具結(jié)構(gòu)

壓縮空氣成型模具分為凹模壓縮空氣成型模具和凸模壓縮空氣成型模具，但通常采用凹模壓縮空氣成型。所示是凹模壓縮空氣成型用的注塑模具結(jié)構(gòu)，它與真空成型模具的不同點是增加了模具型刃，因此塑件成型后，在注塑模具上就可將余料切除。另一不同點是加熱板作為注塑模具結(jié)構(gòu)的一部分，塑料板直接接觸加熱板，因此加熱速度快。壓縮空氣成型的塑件，其壁厚的不均一性隨著成型方法不同而異。采用凸模成型時，塑件底部厚，而采用凹模成型時，塑件的底部薄。

(二)注塑模具設(shè)計要點

真空成型注塑模具設(shè)計，表示壓縮空氣成型的模具型腔與真空成型模具型腔基本相同。壓縮空氣成型模具的主要特點是在注塑模具邊緣設(shè)置型刃。型刃角度以20°至30°為宜，頂端削平0.1至0.15mm,兩側(cè)以R=0.05mm的圓弧相連。型刃不可太鋒利，避免與塑料板剛一接觸就切斷;型刃也不能太鈍，造成余料切不下來。型刃的頂端須比型腔的端面高出的距離h為板材的厚度加上0.1mm,這樣在成型期間，放在凹模型腔端面上的板材同加熱板之間就能形成間隙，此間隙可使板材在成型期間不與加熱板接觸，避免板材過熱造成產(chǎn)品缺陷。型刃的安裝也很重要。型刃和型腔之間應(yīng)有0.25至0.5mm的間隙，作為空氣的通路，也易于注塑模具的安裝。為了壓緊板材，要求型刃與加熱板有極高的平行度與平面度，以免發(fā)生漏氣現(xiàn)象。