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關鍵字： 注射系統；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，人們通過對原成型工藝的研究，開發了一種具有注射系統的紙漿壓縮成型模具的新工藝。

當前紙漿模壓制品（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行熱壓定型并烘干的生產工藝。由于該生產工藝在將濕毛坯從吸漿成型模脫出后轉移到熱壓定型模具過程中，濕毛坯易發生變形；另外，如果濕毛坯在熱壓定型模具中定位不準確，則在熱壓定型時毛坯易被撕裂，造成產品報廢。因此這種生產工藝的成品率很低（一般約為60%左右），生產率也很低，制約了這種工藝在生產中的推廣與應用。

針對紙漿制品的吸漿成型-熱壓定型生產工藝中存在的問題，有研究者[1]提出了一種新的紙漿制品生產技術———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，不僅操作簡便，且提高了成品率（可達98%以上），同時生產率也得到極大地提高[1]，有良好的發展前景。但該生產工藝的現有成型模具也存在不足之處：需要使用專用成型機或利用移動式單螺桿注塑機改裝提供實現紙漿注射功能，使該生產工藝推廣應用的投資成本提高。由本文作者研制開發的一種具有注射系統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，且不需要專用成型機，可直接利用普通液壓機進行紙漿注射壓縮成型。同時該成型模具對新的紙漿制品生產技術——紙漿注射壓縮成型的推廣應用有著較大的促進作用。

1模具結構特點

圖1所示的是紙漿注射壓縮成型模具結構和工作原理示意圖。該模具安裝在成型機（液壓機、注塑機等）的動模固定板與定模固定板之間，利用成型機閉合模具和加壓動作完成紙漿注射壓縮成型。其主要工藝步驟為：當成型機加壓時，如圖1所示，推板15被壓下，驅動注射推桿與活塞18對紙漿加壓，紙漿經進料閥體流道進入澆口與進料閥體之間的料室A，產生壓力使進料閥體克服壓縮彈簧19的力向后退，打開澆口，紙漿注滿型腔；當推板15被壓下預定距離（L1）后，推桿16開始驅動上模板2、定位圈12、料筒11與型芯等件向下運動，對型腔的紙漿進行壓縮排除水分；此時，注射推桿與活塞18停止運動，料室A壓力下降和進料閥體在壓縮彈簧19的彈力作用下前推封閉進料澆口。

經過壓縮排水，加熱抽真空排除水分工藝步驟后，開模取出制品。開模過程中，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及型芯等工件恢復原位，料斗的紙漿依靠重力流入重新充滿料筒，為下一個成型周期作好準備。成型實驗中，為了防止紙漿中出現纖維沉淀現象，采用了有攪拌裝置的料斗。

2 模具設計要點

為了實現紙漿注射與壓縮順序進行，防止型芯在紙漿注射過程中被提前壓下，減少紙漿預定注射量和保證壓縮排水效果，壓縮彈簧4應滿足下列條件：

k₁F₁＞k₂F₂+G

式中，k1、k2分別是彈簧4、彈簧1的數目；

F₁ 為彈簧4的預壓縮力；

F₂ 為推板15被壓下預定距離（L₁）后彈簧1的預壓縮力；

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是重要的設計參數，決定紙漿的注射量和紙制品的厚度等。實驗結果表明：L₁取值過大時，紙漿注射壓縮成型過程中，紙漿纖維在A室中易出現停滯、絮集成團的現象，影響紙漿的流動性。設計時，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）的體積；

D為注射活塞的直徑。

參考文獻

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