模具设计必须满足纸浆模塑制品结构要求,而且纸浆模塑制品结构在符合使用和成形工艺条件的同时,也要符合模具设计和制造的要求。因此,设计纸浆模塑模具之前,必须充分分析和研究纸浆模塑制品的结构,以便使制品设计和模具设计两者的经济合理性、技术可行性相互协调和统一。
纸浆模塑模具种类
纸浆模塑制品成形过程中要经过多次进入模具才能完成制品制造过程,前面讲过纸浆模塑制品是在单一的凸或凹模上成形,成形之后又必须在凸凹模合模之后的模腔中转移,转移到定形模具的湿纸坯是在定形模具中加压、加热后成形。
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这些特点引出了小编一个肤浅的判断,抛砖引玉,请行内大咖指正:
设计是纸浆模塑的灵魂,环境友好是纸浆模塑的躯体。
先请朋友们欣赏一组美美的纸浆模塑产品。
朋友们从这个酒的包装中能感受到设计的魅力了吧,也正式因为纸浆模塑材质本身的亲和性,可塑性让设计师有了极为普遍的设计想象空间,这个大胆的设计实现后,又反过来成就了纸浆模塑本身,让产品更有魅力。
根据全球前列咨询机构科尔尼的调查结果,欧盟和美国三分之二(66%)的消费者愿意为可持续产品支付溢价,而一半(49%)的消费者则表示公司的环境记录是做出购买决定的重要因素。
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与结构相关的参数确定原则:
脱模斜度。纸浆模塑制品在成形过程中,湿纸坯紧扣在模具上,而且纸浆纤维还会镶嵌在网模的网孔中,为了便于使湿纸坯转移,与脱模方向平行的制品表面都应该有个合理的脱模斜度。斜度过小则脱模困难,会造成制品表面拉痕或破裂;斜度过大将降品尺寸精度,影响包装功能。现在零度拔模和负角度拔模技术正在迅速成熟中。
制品壁厚。根据使用条件和浆料种类来确定制品壁厚,壁厚是影响制品强度的重要因素。制品壁厚的增加不单纯是增加原材料消耗,而且在吸附成形时壁厚决定了生产效率,增加壁厚还会增加烘干能耗和使制品产生凹陷、缩孔和夹心等质量缺陷。所以在满足制品强度情况下应尽量降低壁厚。在采用吸附成形时壁厚范围在0.5-6mm之间,在采用压制成形时壁厚在3-20mm之间。
纸浆模塑制品具有以下特点:
1、根据需要,纸浆模塑制品可以阻燃、防静电、防水、覆膜、印刷,应用于终端零售包装。
2、纸质轻软、整体结构又具有适宜的强度和刚度,这使它具有良好的保护性和缓冲性。
3、能通过模具造成各种规格、形状复杂的制品,这样便能适应各种外形的产品的包装需求,便于隔离定位、防止碰撞。
4、有理想的通气性和吸潮性,有利于食品的保鲜。只要在浆料中加入适量的防水剂则纸模制品可取得良好的耐水性能;例如鸡蛋托、水果托可以在灌入不高于35℃的水后24小时内反面不出现水迹;但一般的工业品内包装不需具有这种性能,因为防水应该是对贮存、运输、外包装的要求。
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纸浆模塑制品成形工艺特点决定了同一个制品只能有一个厚度,为了适应功能要求,在调整强度和缓冲性时可利用形腔和立筋,形腔可以增加制品整体的弹性和柔性,立筋可增加制品强度和刚性。在比较大的平面,承载能力要求高时,可以将此处设计成瓦楞形或蜂窝形。
工艺性结构:由于纸浆模塑制
品成形初期是个湿纸坯,在生产过程中,水要逐步析出,制品形状、位置和尺寸都会发生较大变化,在制品的同一个平面、同一个方向的不同位置,制品的收缩总量不同,这时制品就要发生翘曲或扭转变形。为了调整这种变形,只有采取结构形状进行平衡。这种用来调整收缩变形的结构形状称作制品的工艺性结构。
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吸附成形模具的预留量:吸附成形模具的预留量是模具设计的关键。
纸浆模塑制品从湿纸坯到完成制品,由于水的析出而发生收缩。同一个制品的不同位置收缩率不相同又没有规律,致使制品在成形过程中发生多向、多变的收缩变化,给模具设计时确定预留量造成困难,好在目前包装业对纸浆模塑制品制造精度要求不算高,用经验设计法还可以满足要求。为了获得更高的制品制造精度,完善模具设计方法,笔者通过长时间测试和理论推导总结确定了一项具有普遍使用价值、精度很高的模具预留量计算式(由于可以理解的原因不能公布)。这个计算式除了受结构、形状约束之外,还加进了浆料种类、成形条件和烘干方式的系数,所以这个计算式既有理论依据,又有经验系数。
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