吸塑包裝成型模具結構及開模注意事項
吸塑模具可分為下模、上模、刀模,以下分別進行介紹。
1.下模
下模是吸塑包裝生產中必不可少的模具。根據制作工藝和材料的不同,可分為石膏模、銅模、鋁模。當客戶提供吸塑包裝產品樣品、圖紙或實物時,需要制作加樣的石膏模。石膏模由石膏粉加水后定以一定的形狀,脫水后變硬制成模具。需要諸如石膏粉、鉆頭、砂布、木板等材料和工具。因為是手工制作,對于圖紙而言,會產生2mm左右的偏差。石膏模制成后可以直接打樣,不適合大批量生產。石膏模可以在成形后進行修改,一般改小比改大容易些。客戶確認吸塑包裝產品樣品后,可由打樣的石膏模為種模(母模),根據生產的需要排出多個子模來。子模的尺寸與種模偏差不會很大,一般在0.5mm左右。下模制成后需固定在約8mm厚的五合板上,等生產時裝在模盆上即可。經過加熱后的片材經過模具時,被真空泵抽氣吸引,貼在下模上,即可制成與下模形狀一致的吸塑包裝產品。
2.上模
有時僅靠真空吸力不足以使吸塑包裝產品成形,需要施加一定的外力,即可做上模。上模并不是所有吸塑包裝產品都必需的,而是根據生產的需要而定。當試機時,吸塑成形不好需要上模時,開機師傅根據形狀制作上模。上模的材料一般為鐵或木,與產品接觸面需包上較軟的海綿或絨布。
3.刀模
一般的吸塑一模開多個,在成形后,需要根據吸塑包裝產品的尺寸和形狀裁成成品,而裁成成品的工序即為沖床,所用的模具即為刀模。刀模根據材料和制作工藝的不同可分為三種:鐵刀、木樣刀、激光刀模。其中鐵刀較厚,一般可做成形狀較規(guī)則的刀模,如矩形、橢圓形等形狀,不適合做太過彎曲的形狀。木樣刀所用的刀片即彩盒用的啤機刀模,需要根據吸塑包裝產品的高度疊加一定的層數,有時還要墊下墊。對于要求精度較高的刀模,可制作激光刀模,與木樣刀相類似。刀模做成后,需要定位的吸塑包裝產品一般還要在刀模中固定一個成品,在沖產品時方便定位。不需要定位的產品,如無邊的吸塑包裝產品,一般用鐵刀做刀模。
4、尺寸及公差
吸塑尺寸的得來可分為三種:按照客戶吸塑包裝樣品復制(制模叫復模)、根據圖紙制模、根據實物自行設計。因為吸塑包裝產品的形狀一般根據實物定制,故形狀多不規(guī)則,圖紙制作時有很多尺寸不準確或不能標注出,故根據圖紙制作時存在的偏差較大。為準確起見,一定要配以實物試裝。根據吸塑包裝樣品復模制作的產品,尺寸偏差不大。
一般厚度公差為0.1mm,產品偏差為±2mm。公差產生的原因主要有:
1.手工起模時造成的偏差。此偏差一般小于2mm。
2.種模復制子模時產生的偏差。此偏差較小,一般小于0.5mm。
3.同一模具因材料、吸塑溫度不同造成的厚度偏差。此偏差較小,一般小于0.1mm。
4.厚度的公差視具體情況而定,同一面積被拉得越大,此塊厚度變得越薄。不同的操作人員,不同的溫度也會使同一部位的厚度不同。
以上原因中,第一條是造成尺寸公差的最主要原因,但因模具可以修改校正,故吸塑的偏差一般可控制在2mm以內。
需要特別說明的是,材料厚度比成品厚度小兩個號(0.05mm)。雖說存在當成品表面積比材料表面積大得多時,成品的厚度會比材料的厚度小得更多,吸塑包裝成品表面積比材料表面積大得多,成品的厚度會比材料的厚度小得多這些現象,但總體上來說,一般差距為0.05mm。吸塑是很明確的量體裁衣的吸塑包裝產品,如要尺寸合適,必須取實物來試裝。
5、拔模斜度
凡用模具沖壓成形的產品均需要在設計時設置拔模斜度,吸塑也是同樣。一般吸塑的拔模斜度為3°。拔模斜度會造成上表面的尺寸比下表面的尺寸小,如吸塑放在一個盒子內,上表面與盒壁之間會有間隙。當拔模斜度相同時,間隙的大小與高度有關,計算公式為:
d=h×tgθ
式中d每邊間隙大小;
h吸塑的高度;
θ拔模斜度,一般為3°。
2d即可表示上表面與下表面的間隙差值。當拔模斜度為3°時,表2-1為高度與間隙速算表:
表2-1 高度與間隙大小的速算表
6、排模與定料
排模指將模具排列在模盤上,并且固定好。模與模之間的距離隨吸塑包裝產品的高度而定。常規(guī)是模與模之間的距離等于模的高度,模與模盤四邊的距離等于模的高度除以2。模的高點指的是模的最高點。吸塑包裝產品的高度指的是產品最高的尺寸,見圖2-1,h1、h2均不是吸塑包裝產品的高度,最大的h才是吸塑包裝產品的高度。
圖2-1 產品高點與拔模斜度
排模時寬度一定排好到邊,長度可多可少,但最多不超過1120mm,最少不低于600mm,在600~1120mm之間,越長越好。APET材料的排模個數不能太多,在600~800個之間。模盤寬加50mm等于用料寬,排模長加50mm等于拉片長。見圖2-2。
例:一款吸塑的尺寸為297mm×210mm×32mm(長×寬×高),請確定排模個數及用料情況。
圖2-2 排模示意圖
1.分析可選用的模盤寬及料寬:產品可分為橫放和縱放,分別用510mm、560mm、610mm、660mm四種模盤寬度除以產品的長與高度之和,得出最節(jié)省料的模盤寬度和排模方案。最佳方案為用660mm模盤橫放排2個,則其用料寬度即為710mm。
2.確定拉片長:用1120mm的最大拉片長度除以寬度與高度之和,所得數值取整數即為可排的最多個數4,可排最多個數×(寬度+高度)+50mm=1020mm,1020mm即為拉片長度。
3.計算排模的個數:橫放2個,豎排4個,故此產品的排模個數為8個。通過上述記算,可知此款吸塑的排模方法為:用660mm×1120mm的模盤,用710mm的膠片,拉片長為1020mm,可排8個產品。
表2-2為排模示案選擇示例。
表2-2 排模