2013年10月27日星期日

真空成型工藝流程及控制要求



   真空成型機是對薄軟非金屬材料(主要是熱塑性塑料)用模具進行熱成型加工的大型設備。在電冰箱生產線,主要用真空成型http://www.tcce.tw真空成型於生產電冰箱和半導體電子冰箱的內膽(冷藏室和冷凍室箱體),是冰箱生產線上的重要設備。由於真空成型機體型龐大、工藝複雜,並且涉及到電氣、機械、氣壓與液壓傳動等多學科的知識,使得成型機具有投資大、控制難度高、維護要求高等特點。目前高質量的真空成型機主要依賴進口。

   四工位真空成型機,“四工位”我們可以理解為四個工段,即一張片材要先後經過四個工段的加工後才能得到制品,也就是冰箱內膽。這四個工段分別是:上料--預加熱--加熱--成型。


  上料工位用於存放設備進行生產所用的片材(主要是ABS和HIPS兩種熱塑性材料,加工尺寸最大為1860*900mm,最小為1100*535mm),並按照一定的生產工序要求,將片材送到下一工位:預加熱工位。上料工位主要包括兩部分,一是移載車,二是供給車。移載車做橫向運動,用於將分布在設備兩側的片材放置到供給車上;供給車做縱向運動,用於將片材送到下一工位:預加熱

工位。

    預加熱工位用來對從上料工位運來的,待加工成型的片材進行預加熱,以使片材能得到初步軟化,並節省最終加熱時間,見圖2(a)。對片材加熱所用加熱器為淺野研究所開發出的快速反應加熱器(PAT),這種加熱器以紅外加熱瓦為基本單位,采取了遠紅外線輻射的方式對塑料進行加熱,不需熱傳介質傳遞,熱效率良好,並可以根據加熱狀況和控制條件隨時調整發熱量,節約電能。

  在預加熱工位,加熱是由上、下加熱器共同作用的,上、下加熱器各有98塊加熱瓦(0.4kw),功率分別為39.2kw。加熱工位片材在預加熱工位得到了初步的加熱,並有所軟化,在經過一定的加熱時間後,片材進入加熱工位。在這裏,片材在上、下兩塊加熱器的共同作用下,得到更進一步的、深度的加熱。通過這種深度的加熱,可以使片材最終的軟化程度達到成型的要求,這

時,片材的中間部位軟化最為嚴重,這個區域會向下彎曲,使得片材形狀呈碗形,

  加熱工位所用加熱器與預加熱工位相同,只是加熱瓦數量比預加熱工位更多,功率也比預加熱工位更大。在加熱工位,上、下加熱器分別有144塊加熱瓦,功率分別為57.6kw。

    加熱工位的下一個工段是成型工位。片材在經過預加熱工位和加熱工位的加熱,並且片材的軟化程度達到成型規定的要求後,將會在成型工位處得到加工,並最終得到冰箱內膽制品。

  成型工位部分主要包括上、下平台,凸、凹模具,以及配套的真空、壓空、冷卻系統等。其中,凸、凹模具能互相吻合,凸模具固定在上平台,凹模具固定在下平台上,平台的移動靠液壓系統來控制,模具隨著平台的運動而運動。當軟化後的片材移動到成型工位並固定後,上、下平台相向運動,下平台首先與片材接觸並形成一個密閉的空間,並抽真空,使得片材進一步彎曲,對片材起到預拉伸的作用,當上平台也與片材接觸並形成密閉空間後,抽真空,同時下平台改為充入壓縮氣體,使片材緊貼在模具上,最後冷卻,脫模,得到內膽制品。

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