CN104175540A - 一种塑料地球仪图纸的真空吸塑成型工艺 - Google Patents

Abstract

塑料地球仪生产过程中，一种印有地图PVC塑料平面片材，形成半球的真空吸塑成型工艺。在凹形吸塑模具中心顶上方，加上椭圆形的隔热片，以便真空吸塑机加热地图胶片时，中心温度低一点，使热吸塑成半球型的地图膜厚薄均匀，隔热片椭圆形的长轴对应PVC片材生产时的挤出方向，短轴对应PVC片材生产时垂直挤出的方向，使热吸塑成半球型的地图膜，减小地球仪表面圆形纬线的变形。

Description

一种塑料地球仪图纸的真空吸塑成型工艺

技术领域

本发明涉及一种玩具、教学仪器的加工工艺，具体涉及到一种塑料地球仪生产过程中，印有地图的PVC塑料平面片材，成半球形的真空吸塑成型工艺。

背景技术

地球仪是向人们传授地理知识的常用工具，更是向中、小学进行地理和地球知识教学必不可少的教具。在传统的塑料地球仪技术中，地球仪是用12瓣“舟形’图片用手工嵌贴在一个球体上。这种地球仪制作困难，费时又费力.嵌贴的地球仪表面纬线、地物、注记、界线容易错位，地图和球体粘合不牢，从而直接影响地球仪的质量，给人们学习带来不便。

如果是在PVC塑料平面片上印刷南、北半球地图，再把其真空吸塑成一个PVC南半球型地图膜，一个PVC北半球型地图膜，然后分别把两个PVC南、北半球型地图膜放入塑料模具里，加塑料注射形成南、北半球塑料壳体，南半球和北半球拼接而成整个球体，这样的地球仪，和传统的纸质地球仪相比，塑料地球仪表面都整洁光亮、色彩鲜艳，同样的圆球，确有非凡的品质。但是，PVC塑料片在真空加热吸塑，形成半球型的生产工艺，对地球仪的品质有很大的影响：(1)由于PVC塑料片在加热时，会在PVC片材生产时的挤出方向伸长、垂直挤出方向收缩，在PVC塑料平面片上印刷的圆形南、北半球地图，经加热吸塑成的半球型，地球仪表面的圆形纬线会变成椭圆形，地理位置会有很大的偏差。(2)印有地图的PVC塑料平面片材，使用凹模在真空热吸塑成型时，一般的吸塑成型工艺，半球型的顶部会拉薄，会使半球型地图膜的厚薄不均匀，地理位置在半球型的顶部会拉长，不合地图比例；在PVC塑料平面片上印刷的彩色南北半球地图，经加热吸塑成半球型的地图颜色，顶部变淡、变浅，整个半球的地图颜色不均匀，影响地球仪色彩鲜艳的品质。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供塑料地球仪生产过程中，一种印有地图PVC塑料平面片材，形成半球的真空吸塑成型工艺。实现上述目的的技术方案是：在PVC片材剪裁上，能够确认PVC片材生产制作时，挤出方向的长方形尺寸。在PVC片材上印刷的圆形南北半球地图，形成地图胶片，其有统一的地理位置，以方便确认PVC片材生产时的挤出方向，并印上有对应吸塑模具上的定位孔。在凹形吸塑模具上，中心加有定位针，四个角上加有定位钉，使地图胶片成半球形时不会偏移；在地图胶片放上真空吸塑模时，地图胶片的中心孔套入真空吸塑模的定位针后，再在地图胶片的中心孔的上面加一个隔热套。在凹形吸塑模具中心顶上方，加上椭圆形的隔热片，以便真空吸塑机加热地图胶片时，中心温度低一点，使热吸塑成半球型的地图膜厚薄均匀，隔热片椭圆形的长轴对应PVC片材生产时的挤出方向，短轴对应PVC片材生产时垂直挤出的方向，使热吸塑成半球型的地图膜，减小地球仪表面圆形纬线的变形。普通真空吸塑机的发热调温控制电路不好，要改进为发热温度无级的恒温控制电路，以保证地球图纸成半球形的质量。真空吸塑机要有自动程序控制的，以保证机器生产的半自动化。

具体实施方式

由选择食品包装用的PVC片材开始，选择食品包装用的PVC片材的主要优点：1、二次加工的吸塑拉伸性能好，可热粘接；2、印刷性能好，着色性能好；3、价格便宜。

要求全新PVC原材料生产的产品，PVC片材表面应厚薄均匀，材料的长方形尺寸，能够确认PVC片材生产时的挤出方向，厚度选择在0.2～0.3mm，太厚会增加成本，薄了会对产品的品质有影响。

剪裁PVC塑料片的尺寸，要能够确认PVC片材生产时的挤出方向，最好是长方形尺寸，不要剪裁成正方形。

在PVC塑料片上印刷的圆形南、北半球地图，形成的地图胶片，要有统一的地理位置，以方便确认PVC片材生产时的挤出方向，并印上有对应吸塑模具上的定位孔，用人工在地图胶片上打出定位孔。

分别把南北地图胶片放到热吸塑机的吸塑模，在凹型吸塑模具上，中心加有定位针，四个角上加有定位钉，使南北地图胶片成半球形地图位置不会偏移，并有统一方向的地理位置，以保证PVC片材生产时的挤出方向不会混乱。

在地图胶片放上真空吸塑模时，地图胶片的中心孔套入真空吸塑模的定位针后，再在地图胶片的中心孔的上面加一个隔热套，隔热套在地球图纸拉伸时，随吸塑模的定位针紧贴地图胶片，使地图胶片的中心孔在加热时不会变软，真空吸塑生产时地球图纸的中心孔在拉伸时不会变大，这样地球图纸的中心不会偏移，地图的经线不易变形。

在地图胶片放入真空吸塑模后，加上压板压紧地图胶片，使地图胶片在拉伸时不会松动，在凹形吸塑模具和压板中心顶上方，加上椭圆形的隔热片，以便真空吸塑机加热到地图胶片时，圆形地图胶片的外圈，温度会高一点，到地图胶片中心温度会低一点，这样靠赤道外圈的地图胶片会软一点，向中心慢慢变硬，真空吸塑机在加真空吸塑成型时，软的会先拉伸多一点，地图胶片在凹型吸塑模，靠赤道外圈的地图胶片会多拉长一点贴在凹型吸塑模上，由于凹形吸塑模用铝材料制造，铝材料对热传递很好，地图胶片贴到凹型吸塑模后会冷却变硬，不会再拉伸变化，到地图胶片中心拉伸到凹型吸塑模底部时，形成的半球型地图膜厚薄变得均匀。隔热片椭圆形的长轴对应PVC片材生产时的挤出方向，短轴对应PVC片材生产时垂直挤出的方向，地图胶片的挤出方向受热少一点，垂直挤出的方向受热多一点，挤出方向的地图胶片会硬一点过垂直挤出方向，这样，PVC片材加热时，会在PVC片材生产时的挤出方向伸长、垂直挤出方向收缩，在椭圆形隔热片的作用下，地图胶片纤维的挤出方向少一点拉伸，垂直挤出方向多一点拉伸，使热吸塑成的半球型地图膜，减小地球仪表面圆形纬线的变形。

普通真空吸塑机加热器的恒温控制电路不好，加热器是100％全电压加热，恒温器是升温到恒定温度后断电，温度跌落到一定度数后，加热器再100％全电压通电加热，这样的恒温控制，温度是有级别的，要改进加热器温度是无级的调温控制电路，以保证地图胶片成半球形的质量。

真空吸塑机要有自动程序控制的，加热时，真空吸塑机的温度、椭圆形隔热片的大小、隔热片椭圆形的长轴和短轴尺寸、椭圆形隔热片在凹形吸塑模具中心顶上方的距离、地图胶片的厚薄，对地球图纸成半球形的质量，有一个最佳的加热时间，自动控制恒定最佳的加热时间，自动程序控制抽真空，使热吸塑成半球型的地图膜厚薄更均匀，减小地球仪表面圆形纬线的变形，提高地球仪的品质，保证真空吸塑机的半自动化生产，有很大的作用。

生产时，手动升模具的底模起来，先对吸塑模具的半球型底模加热到70～85℃，然后放下底模。地图胶片成半球形地图膜的真空吸塑成型工艺流程是：将打有定位孔的地图胶片，有图案的正面向下，放到真空吸塑机的凹形吸塑模具上，地图胶片的中心孔套入真空吸塑模的定位针，地图胶片的四个角套入模具定位钉，并有统一方向的地理位置，以保证PVC片材生产时的挤出方向不会混乱，再在地图胶片的中心孔的上面加放一个隔热套，在模具和压板中心顶上方的椭圆形隔热片，隔热片椭圆形的长轴对应PVC片材生产时的挤出方向，短轴对应PVC片材生产时的垂直挤出方向，然后按下电气按钮，自动控制压板压紧地图胶片后，自动控制真空吸塑机拉进电炉烘箱，对地图胶片加热至软化状态，自动控制乘热对软化的地图胶片抽真空，将软化的地图胶片吸附到凹形模具表面，成半球形后自动控制移开电炉烘箱，自动控制吹冷却风到成型的地图胶片表面，使其硬化，定型后的半球型地图膜吸附在凹形模具里，自动控制松开压板，自动控制空气在模具里向外吹风，使半球型地图膜分离松开凹形模具，再用人工将半球型地图膜，从模具中取出，同时取出放在上面的隔热套，从而完成一个半球型地图膜的全部过程，再进入下一个成品的生产。

本发明与传统的技术相比，生产出来的地球仪，地图的色彩鲜明、地理位置清晰、不会霉变、使用寿命长等优点，制作机械化程度高。由上述工艺组成生产流程，可以满足塑料地球仪大规模生产，从而降低了生产成本，极大地提高了劳动效率。

Claims (10)

1.选择食品包装用的PVC片材作为吸塑材料的主要优点：首先二次加工的吸塑拉伸性能好、可热粘接，其次印刷性能好、着色性能好；再者价格便宜。

2.要求全新PVC原材料生产的片材，PVC片材表面应厚薄均匀，材料的尺寸，要能够确认PVC片材生产时的挤出方向，厚度选择在0.2～0.3mm。

3.剪裁PVC塑料片的尺寸，要能够确认PVC片材生产时的挤出方向的长方形尺寸。

4.在PVC塑料片上印刷的圆形南、北半球地图，形成的地图胶片，要有统一的地理位置，以方便确认PVC片材生产时的挤出方向，并印上有对应吸塑模具上的定位孔。

5.在凹型吸塑模具上，中心加有定位针，四个角上加有定位钉，使南北地图胶片成半球形地图位置不会偏移，并有统一方向的地理位置，以保证PVC片材生产时的挤出方向不会混乱。

6.地图胶片的中心孔套入真空吸塑模的定位针后，在地图胶片的中心孔的上面加有一个隔热套。

7.在凹形吸塑模具和压板中心顶上方，加有椭圆形的隔热片。

8.隔热片椭圆形的长轴对应PVC片材生产时的挤出方向，短轴对应PVC片材生产时垂直挤出的方向。

9.普通真空吸塑机加热器的恒温控制电路不好，温度变化是有级别的，要改进加热器温度是无级的调温控制电路。

10.真空吸塑机要有自动程序控制的，真空吸塑机的温度、椭圆形隔热片的大小、隔热片椭圆形的长轴和短轴尺寸、椭圆形隔热片在凹形吸塑模具中心顶上方的距离、地图胶片的厚薄，对吸塑形成半球形的质量，有一个最佳的加热时间。