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關(guān)鍵字： 注射系統(tǒng)；注射壓縮成型模具；紙漿 摘　要： 由于原紙漿注射壓縮成型工藝存在毛坯易變形、撕裂等缺陷。為此，人們通過(guò)對(duì)原成型工藝的研究，開(kāi)發(fā)了一種具有注射系統(tǒng)的紙漿壓縮成型模具的新工藝。

當(dāng)前紙漿模壓制品（例如紙餐具等）一般采用吸漿成型制取毛坯，然后將濕毛坯置于熱壓定型模具中進(jìn)行熱壓定型并烘干的生產(chǎn)工藝。由于該生產(chǎn)工藝在將濕毛坯從吸漿成型模脫出后轉(zhuǎn)移到熱壓定型模具過(guò)程中，濕毛坯易發(fā)生變形；另外，如果濕毛坯在熱壓定型模具中定位不準(zhǔn)確，則在熱壓定型時(shí)毛坯易被撕裂，造成產(chǎn)品報(bào)廢。因此這種生產(chǎn)工藝的成品率很低（一般約為60%左右），生產(chǎn)率也很低，制約了這種工藝在生產(chǎn)中的推廣與應(yīng)用。

針對(duì)紙漿制品的吸漿成型-熱壓定型生產(chǎn)工藝中存在的問(wèn)題，有研究者[1]提出了一種新的紙漿制品生產(chǎn)技術(shù)———紙漿注射壓縮成型。在該成型工藝中紙漿制品是在同一模具中成型和定型，不僅操作簡(jiǎn)便，且提高了成品率（可達(dá)98%以上），同時(shí)生產(chǎn)率也得到極大地提高[1]，有良好的發(fā)展前景。但該生產(chǎn)工藝的現(xiàn)有成型模具也存在不足之處：需要使用專(zhuān)用成型機(jī)或利用移動(dòng)式單螺桿注塑機(jī)改裝提供實(shí)現(xiàn)紙漿注射功能，使該生產(chǎn)工藝推廣應(yīng)用的投資成本提高。由本文作者研制開(kāi)發(fā)的一種具有注射系統(tǒng)的新型紙漿注射壓縮成型模具克服了原工藝存在的變形、撕裂等缺陷，且不需要專(zhuān)用成型機(jī)，可直接利用普通液壓機(jī)進(jìn)行紙漿注射壓縮成型。同時(shí)該成型模具對(duì)新的紙漿制品生產(chǎn)技術(shù)——紙漿注射壓縮成型的推廣應(yīng)用有著較大的促進(jìn)作用。

1模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

圖1所示的是紙漿注射壓縮成型模具結(jié)構(gòu)和工作原理示意圖。該模具安裝在成型機(jī)（液壓機(jī)、注塑機(jī)等）的動(dòng)模固定板與定模固定板之間，利用成型機(jī)閉合模具和加壓動(dòng)作完成紙漿注射壓縮成型。其主要工藝步驟為：當(dāng)成型機(jī)加壓時(shí)，如圖1所示，推板15被壓下，驅(qū)動(dòng)注射推桿與活塞18對(duì)紙漿加壓，紙漿經(jīng)進(jìn)料閥體流道進(jìn)入澆口與進(jìn)料閥體之間的料室A，產(chǎn)生壓力使進(jìn)料閥體克服壓縮彈簧19的力向后退，打開(kāi)澆口，紙漿注滿(mǎn)型腔；當(dāng)推板15被壓下預(yù)定距離（L1）后，推桿16開(kāi)始驅(qū)動(dòng)上模板2、定位圈12、料筒11與型芯等件向下運(yùn)動(dòng)，對(duì)型腔的紙漿進(jìn)行壓縮排除水分；此時(shí)，注射推桿與活塞18停止運(yùn)動(dòng)，料室A壓力下降和進(jìn)料閥體在壓縮彈簧19的彈力作用下前推封閉進(jìn)料澆口。

經(jīng)過(guò)壓縮排水，加熱抽真空排除水分工藝步驟后，開(kāi)模取出制品。開(kāi)模過(guò)程中，在壓縮彈簧1和壓縮彈簧4的彈力作用下，注射推桿與活塞18、推板15、上模板2、定位圈12、料筒11及型芯等工件恢復(fù)原位，料斗的紙漿依靠重力流入重新充滿(mǎn)料筒，為下一個(gè)成型周期作好準(zhǔn)備。成型實(shí)驗(yàn)中，為了防止紙漿中出現(xiàn)纖維沉淀現(xiàn)象，采用了有攪拌裝置的料斗。

2 模具設(shè)計(jì)要點(diǎn)

為了實(shí)現(xiàn)紙漿注射與壓縮順序進(jìn)行，防止型芯在紙漿注射過(guò)程中被提前壓下，減少紙漿預(yù)定注射量和保證壓縮排水效果，壓縮彈簧4應(yīng)滿(mǎn)足下列條件：

k₁F₁＞k₂F₂+G

式中，k1、k2分別是彈簧4、彈簧1的數(shù)目；

F₁ 為彈簧4的預(yù)壓縮力；

F₂ 為推板15被壓下預(yù)定距離（L₁）后彈簧1的預(yù)壓縮力；

G 為上模板2、定位圈12、料筒11等工件的總重量。

如圖1所示，L₁是重要的設(shè)計(jì)參數(shù)，決定紙漿的注射量和紙制品的厚度等。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：L₁取值過(guò)大時(shí)，紙漿注射壓縮成型過(guò)程中，紙漿纖維在A室中易出現(xiàn)停滯、絮集成團(tuán)的現(xiàn)象，影響紙漿的流動(dòng)性。設(shè)計(jì)時(shí)，L₁可按下式確定：

L₁=(4V₀/πCD²)+L₂

式中，C為紙漿的纖維濃度（體積百分比）；

V0 為紙制品（包括澆注系統(tǒng)）的體積；

D為注射活塞的直徑。

參考文獻(xiàn)

[1]李江平.紙餐具注射壓縮成型技術(shù)的研究. 模具工業(yè)，2000（6）：37.