蘇打水瓶中空吹塑模具設(shè)計畢業(yè)設(shè)計

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　吹塑成型是熱塑性塑料制件的一種主要成形方法。吹塑成形可成形各種形狀的塑料制件。它的特點是成形周期短，能一次成形外形復(fù)雜，尺寸較為精密，不帶嵌件的塑料制件，且生產(chǎn)率比較高，易于實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，所以廣泛用于塑料制件的生產(chǎn)。</p><p>　　近年來，PET吹塑瓶以其質(zhì)量輕、強度高、透明、無毒等優(yōu)點被大量用于

2、飲料包裝，特別是碳酸性飲料的包裝，于是提出了PET樹脂中空吹塑模具設(shè)計。該設(shè)計方案首先分析了PET瓶的幾何結(jié)構(gòu)和瓶坯的吹塑成型工藝，模具工作部分的溫度控制等；然后提出了中空吹塑模具的結(jié)構(gòu)，并闡述其工作原理。該模具結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，操作方便，能滿足使用要求。</p><p>　　關(guān)鍵詞： PET樹脂； 瓶坯； 吹塑模； 冷卻水道。      

3、0;                   </p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　The blowing injection formation

4、 is the thermoplastic work piece one main formed method.  The injection forming may form each kind of shape the plastic work piece. Its characteristics is to take shape period short, can take shape the shape complic

5、ations once, size nicety, take the plastics system piece of have the piece, and the rate of production is high, being easy to carry out the automation production, so used for the production of the plastics system piece e

6、xtensively.</p><p>　　In recent years, with its quality mould high trength, ransparent, non-toxic advantages ,PET bottles were used to the beverage packaging, especially the carbonate drink . Then PET resin

7、for blow molding mould design. The design scheme is firstly analyzed the geometrical structure of PET bottle of bottle preform and blow molding process. Mould work of temperature control parts etc. Then it puts forward f

8、or blow molding mould structure.,and its working principle. The mould structure reasonable des</p><p>　　Keywords: PET resin; bottle reform; blowing mold; cooling channels.</p><p><b>　

9、　目錄</b></p><p><b>　　摘要I</b></p><p>　　ABSTRACTII</p><p>　　第一章 簡介1</p><p><b>　　1.1 概述1</b></p><p>　　1.2 吹塑制品的應(yīng)用2</p&

10、gt;<p>　　1.3  選題的依據(jù)和意義4</p><p>　　1.4 本課題目前發(fā)展?fàn)顩r4</p><p>　　1.5 本課題在國外的發(fā)展現(xiàn)狀5</p><p>　　1.6 塑料注塑模具的地位和未來的發(fā)展趨勢6</p><p>　　第二章吹塑制件設(shè)計9</p><p>　　2.

11、1吹塑件的功能和性能要求9</p><p>　　2.2材料及其性能10</p><p>　　2.3吹塑制件的幾何結(jié)構(gòu)設(shè)計12</p><p>　　2.3.1容積12</p><p>　　2.3.2.外形12</p><p>　　2.3.3.垂直載荷強度13</p><p>　　

12、2.3.4.剛度14</p><p>　　2.3.5.壁厚14</p><p>　　2.3.6.底部（支撐面）14</p><p>　　2.3.7.邊緣及轉(zhuǎn)角（圓角）15</p><p>　　2.3.8.口部15</p><p>　　2.3.9.螺紋16</p><p>　　2.3.

13、10.脫模斜度17</p><p>　　第三章吹塑成型工藝18</p><p>　　3.1中空吹塑成型方式18</p><p>　　3.2吹塑成型的工藝及技術(shù)參數(shù)20</p><p>　　3.2.1塑料擠出工藝21</p><p>　　3.2.2 吹脹定型工藝22</p><p&g

14、t;　　3.2.3成型技術(shù)參數(shù)24</p><p>　　3.2.4成型設(shè)備選用26</p><p>　　第四章模具結(jié)構(gòu)設(shè)計28</p><p>　　4.1吹塑模具結(jié)構(gòu)選擇28</p><p>　　4.1.1吹塑模具的工作方式28</p><p>　　4.1.2吹塑模具的組裝方式29</p&g

15、t;<p>　　4.1.3吹塑模具的吹氣方式30</p><p>　　4.1.4吹塑模具的啟閉方式30</p><p>　　4.2分模面的選擇31</p><p>　　4.3成型零件設(shè)計31</p><p>　　4.3.1成型零件應(yīng)具備的性能31</p><p>　　4.3.2成型零

16、件結(jié)構(gòu)設(shè)計32</p><p>　　4.4吹塑模具的排氣系統(tǒng)設(shè)計36</p><p>　　4.4.1模腔排氣36</p><p>　　4.4.2螺紋處排氣39</p><p>　　4.5吹塑模具冷卻系統(tǒng)設(shè)計40</p><p>　　4.5.1模具材料的選擇40</p><p>

17、　　4.5.2冷卻系統(tǒng)設(shè)計計算40</p><p>　　4.5.3冷卻水的位置布置45</p><p>　　4.6導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)計46</p><p>　　4.6.1導(dǎo)柱46</p><p>　　4.6.2導(dǎo)套47</p><p>　　4.6.3導(dǎo)柱位置的布置47</p><p&g

18、t;　　第五章 模具尺寸與技術(shù)參數(shù)校核48</p><p>　　5.1模具結(jié)構(gòu)尺寸48</p><p>　　5.2鎖模力的校核48</p><p>　　5.3 模板開距的校核49</p><p><b>　　結(jié)束語50</b></p><p><b>　　致謝51<

19、;/b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)52</b></p><p><b>　　第一章 簡介</b></p><p><b>　　1.1 概述</b></p><p>　　人們生活中使用的各種容器，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)展，制造容器的材料在不斷演變和發(fā)展，如石

20、頭、泥土、木材、竹、藤、草、紙張、棉布、皮革、陶瓷、玻璃、水泥、鐵、鋼、有色金屬、橡膠和合成塑脂等，而塑料容器時19世紀(jì)中葉才出現(xiàn)的新材料、新產(chǎn)品。從容器的應(yīng)用及發(fā)展過程可以看出人類文明的發(fā)展了歷程。</p><p>　　19世紀(jì)60年代，出現(xiàn)了世界最早的熱塑性塑料——賽璐璐。到19世紀(jì)80年代，一種更實用的塑料材料——醋酸纖維素實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。隨著化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，到了20世紀(jì)30年代，先后實現(xiàn)了聚氯乙烯、低密

21、度聚乙烯的工業(yè)化生產(chǎn)。此時，塑料的主要用來制造玩具、小制品以及少量的軍事用品。在20世紀(jì)40年代，開始生產(chǎn)聚乙烯瓶，20世紀(jì)50年代初，美國和原聯(lián)邦德國先后開發(fā)了高密度聚乙烯（我國在20世紀(jì)50年代末，開始生產(chǎn)高密度聚乙烯），并開始用高密度聚乙烯生產(chǎn)瓶及家庭用器皿。在20世紀(jì)60年代，美國開始大力推進(jìn)高密度聚乙烯牛奶瓶的生產(chǎn)計劃，從這時開始，用吹塑成型或注射成型的各種塑料容器，逐漸成為塑料工業(yè)的一個重要部分。值得提出的是，在塑料容器成型

22、技術(shù)和市場得到飛躍發(fā)展的數(shù)十年中，擠出吹塑牛奶瓶、拉伸市場飲料瓶、多層復(fù)合共擠吹塑容器等典型產(chǎn)品，已把塑料容器業(yè)引向了嶄新的21世紀(jì)。</p><p>　　塑料容器的生產(chǎn)與樹脂材料工業(yè)、塑料機械設(shè)備是同步發(fā)展的。最初，用熱固性塑料制造的容器較多，但由于其衛(wèi)生性能難以控制、密度較大、制品較厚等原因，現(xiàn)在除一些密胺餐具外，熱固性塑料已逐步退出了塑料容器市場，熱塑性塑料幾乎占領(lǐng)了塑料容器的全部市場。從塑料牛奶瓶工業(yè)化生

23、產(chǎn)開始，高密度聚乙烯一直是塑料容器市場中使用量最大的品種。硬聚氯乙烯塑料容器，是解決了其成型的穩(wěn)定性、塑料成型機械以及塑料的衛(wèi)生性以后，才重新引起了人們的興趣。目前，用來制造容器的主要塑料材料，包括低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、硬聚氯乙烯、聚丙烯、聚酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯以及聚酰胺、乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物、離子鍵共聚物等。而新的適用于制造塑料容器且性能更優(yōu)異的聚合物還正在不斷出現(xiàn)。</p><p>

24、;　　所用的吹塑設(shè)備包括塑化擠出機、吹塑型坯機頭、吹塑模具、供氣裝置、冷卻裝置等。 目前，吹塑成型機的自動化程度相當(dāng)高，從擠出型坯、吹塑成型、彩印裝飾到灌裝工序，全部連成一體化的生產(chǎn)線。高度的自動化可大大的降低制品的生產(chǎn)成本，可獲得較好的經(jīng) 濟(jì)效益。</p><p>　　1.2 吹塑制品的應(yīng)用</p><p>　　塑料容器已經(jīng)進(jìn)入從日常生活到工業(yè)生產(chǎn)的寬廣領(lǐng)域，今后的發(fā)展?jié)摿Ω菬o

25、法估量。如按容器的制造方法分類，中空吹塑容器和注射容器，是塑料容器中使用量最大的兩大類產(chǎn)品。絕大多數(shù)的塑料容器，是使用中空吹塑成型方法制造的。</p><p>　　由于塑料具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性、耐腐蝕性、抗沖擊性、對溫度的適應(yīng)性、對氣體及液體的密封性（阻隔性），以及塑料容器質(zhì)輕，價格適宜，使塑料容器為化學(xué)工業(yè)品包裝，提供了寬廣的選擇范圍，使塑料替代玻璃及金屬制作容器的趨勢，得到了更迅速的發(fā)展。</p>

26、<p>　?。?）中空吹塑制品的具體應(yīng)用</p><p>　　1）家庭用品包裝容器，如洗滌劑瓶、消毒劑瓶、清潔劑瓶、化妝品及香水瓶、洗發(fā)水瓶、藥品瓶、膠粘劑瓶等。</p><p>　　2）食品及飲料包裝容器，如碳酸飲料及非碳酸飲料瓶、礦泉水瓶、牛奶瓶、醬油瓶、啤酒瓶、凈水瓶、水壺等。</p><p>　　3）化學(xué)品包裝容器，如酸、堿、鹽類化學(xué)品容器，農(nóng)

27、用化學(xué)品包裝容器，汽油及煤油容器，化學(xué)危險品包裝桶、罐等容器。</p><p>　　4）應(yīng)用于玩具及工業(yè)方面。</p><p>　　（2）中空吹塑制品的應(yīng)用效果</p><p>　　1）聚氯乙烯中空吹塑制品發(fā)展非常迅速。因為這類吹塑的中空制品具有透明、質(zhì)輕的特點，可在極高的生產(chǎn)速度下進(jìn)行生產(chǎn)，可代替下玻璃瓶，價廉，在運輸中不易損壞，而且還具有良好的表面彩印裝飾性。例

28、如，航空公司彩透明、硬質(zhì)、薄壁的300mL聚氯局烯瓶，須裝帶300瓶飲料，則每次飛行可養(yǎng)活50kg的質(zhì)量，則每年可節(jié)省3萬美元的航空燃料。</p><p>　　目前，聚氯局烯吹塑透明瓶廣泛地進(jìn)入了水果汁、飲料、礦泉水、食用油、醋、調(diào)味品、化妝品、香波、洗滌劑等到產(chǎn)品的包裝工業(yè)，進(jìn)入了一次性消費的包裝領(lǐng)域。中空吹塑模具設(shè)計賦予聚氯局烯透明吹塑瓶各種各樣的造型，利用絲印或現(xiàn)代印刷技術(shù)使聚氯乙烯透明吹塑瓶更具有受人青睞

29、的裝飾色彩，致使其大量地涌入市場。</p><p>　　2）聚乙烯價格便宜，易于成型，耐壓，耐化學(xué)腐蝕，因此，聚乙烯中空吹塑制品生產(chǎn)的批量大，可作為化工原料的包裝容器。聚乙烯中空制品也是液體化妝品、家用洗滌劑包裝的理想材料。高密度聚乙烯大型中空容器具有形狀復(fù)雜、壁薄的特點。其壁厚可吹到0。13mm。宋就提供了質(zhì)輕而價廉的包裝容器。高密度聚乙烯對水蒸氣的透過率低，高溫加熱時熱穩(wěn)定性好，這種中空吹塑制品大量地用來盛漂

30、白劑及馬達(dá)機油等液體物質(zhì)。</p><p>　　3）中空吹塑模的設(shè)計應(yīng)結(jié)合中空吹塑成型設(shè)備的自動化、大型化程度進(jìn)行考慮。大型吹塑成型設(shè)備需要配置大型吹塑模。例如，英國生產(chǎn)的大型中空容器的窖可達(dá)378L，用作農(nóng)藥噴桶；620L窖的中空吹塑制品用于啤酒儲桶。德國彩液壓伺服系統(tǒng)控制吹塑型坯壁厚的裝置來生產(chǎn)大型中空容器。用普通吹塑機吹塑的制品容積可達(dá)1000L；特別設(shè)計的吹塑制品容積可達(dá)10000L，可謂超大型中空吹塑液

31、體儲槽。大型中空吹塑容器可用作儲油桶、高位水箱、洗衣機蓄水槽、太陽能熱水蓄水器等。</p><p>　　4）塑料玩具彩中空吹塑成型最合適，能吹塑形狀十分復(fù)雜、整體著色、圖案細(xì)致的中空制品。中空吹塑模還可以吹塑人體模型、動物模型、異形燈罩及海洋捕魚浮子等。美國福特公司彩中空吹塑成型汽車塑料椅背、汽車左右內(nèi)側(cè)門代替金屬焊接的汽車椅背和內(nèi)側(cè)門，不僅具有重量輕的優(yōu)點，還能減緩汽車撞擊時 對人的沖擊作用，大大降低了車禍的危

32、險性。</p><p>　　5）1982年美國制造的200L大型塑料桶用去1.6萬t左右的塑料；57L左右的容積的中空吹塑桶年消耗樹脂約1.2萬t左右；僅用海水淡化軟水容器的吹塑桶方面每年約消耗4000-5000t。大型中空吹塑桶，經(jīng)美國塑料工業(yè)協(xié)會（SPI）塑料桶分會（PDI）的努力，已經(jīng)實現(xiàn)了完全標(biāo)準(zhǔn)化，促進(jìn)了塑料吹塑桶的迅速發(fā)展。</p><p>　　1.3  選題的依據(jù)和

33、意義</p><p>　　模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備。振興和發(fā)展我國的模具工業(yè)，日益受到人們的重視和關(guān)注。在電子、汽車、電機、電器、儀器、儀表、家電和通訊等產(chǎn)品中，60～80%的零部件，都要依靠模具成形。用模具生產(chǎn)制件所表現(xiàn)出來的高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比擬的。模具又是“效益放大器”，用模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價值，往往是模具自身價值的幾十倍、上百倍。而作為制造業(yè)基礎(chǔ)

34、的機械行業(yè)，根據(jù)國際生產(chǎn)技術(shù)協(xié)會的預(yù)測，21世紀(jì)機械；制造工業(yè)的零件，其粗加工的75%和精加工的50%都將依靠模具完成，因此，模具工業(yè)已經(jīng)成為國民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)工業(yè)。模具工業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵是模具技術(shù)的進(jìn)步。     塑料工業(yè)是當(dāng)今極具活力的一門產(chǎn)業(yè)。食品、飲料、藥品、洗滌用品、化妝品、化工產(chǎn)品等在我國迅速發(fā)展，它們對復(fù)合膜、包裝膜、容器、周轉(zhuǎn)箱等制品有很大的需求，如飲料的產(chǎn)量基本上是5年翻一番，在2005年就

35、已經(jīng)達(dá)到2500萬噸，其中50%使用聚酯瓶，即需100億個左右；還有方便食品、乳制品、罐頭食品、味精、糖果、餅干等需要各種包裝材料幾百萬噸；藥品包裝也有很大市場。</p><p>　　1.4 本課題目前發(fā)展?fàn)顩r</p><p>　　近年來，PET吹塑瓶以其質(zhì)量輕、強度高、透明、無毒等優(yōu)點被大量用于飲料包裝，特別是碳酸性飲料的包裝。此外，由于捆裝的玻璃啤酒瓶屢屢出現(xiàn)爆炸傷人事故，國外有轉(zhuǎn)向P

36、ET瓶包裝的趨勢，因此，PET吹塑瓶的市場前景廣闊[1]。</p><p>　　PET吹塑瓶的生產(chǎn)依據(jù)型坯的預(yù)成型方法，在PET吹塑瓶未流行前，塑料瓶坯多是擠出成型的。塑料經(jīng)加熱及螺桿轉(zhuǎn)動的摩擦力成為熔融狀態(tài)后，從模頭擠出，成為圓筒狀的瓶坯，然后再經(jīng)過吹塑。擠出成型的瓶子瓶頸不平整，通常都需要刮去毛邊才能保證旋上瓶蓋后不漏水，擠吹亦產(chǎn)生較多的邊角料，要二次加工去除并循環(huán)再用且靠擠出的瓶坯壁厚很難保證均勻。注射吹塑

37、采用注塑機注出瓶坯，其主要作用是產(chǎn)生壁厚均勻瓶坯和平整的瓶頸，在經(jīng)注射成型的瓶坯未冷卻前或用再加熱使瓶坯軟化，將瓶坯縱向拉伸后再吹氣（橫向拉伸），作成雙向拉伸，這樣除強化瓶子之外，制件壁厚減小，故比擠吹節(jié)省用料。然而，由于PET材料成型溫度高，料溫調(diào)節(jié)范圍窄（260℃ ～300℃）,且熔化后，流動性太好，必須在注塑機噴嘴中加防流涎的裝置，這樣大大增加了模具的復(fù)雜度。本文擬探討采用熱流道系統(tǒng)注射成型PET瓶坯，目的是使PET 瓶坯的成型更

38、加合理化。</p><p>　　1.5 本課題在國外的發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　21世紀(jì)，我國塑料模的發(fā)展極其迅速。30年已走出國外90年的歷程，現(xiàn)已具相當(dāng)?shù)囊?guī)模。塑料模的設(shè)計技術(shù)、制造技術(shù)、CAD技術(shù)、CAPP技術(shù)，已有相應(yīng)的開發(fā)應(yīng)用或涉獵，目前國內(nèi)模具生產(chǎn)廠家工藝條件的參差不齊，嚴(yán)重影響了模具精度和質(zhì)量，而我國的標(biāo)準(zhǔn)化水平有待提高，模具人才需求遠(yuǎn)大于供給的窘境急需改觀，而且還得再接

39、再厲，加快模具產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整的步伐，促進(jìn)模具企業(yè)間聯(lián)合重組應(yīng)成為大勢所趨。 我國塑料模具的設(shè)計與制造目前主要依賴設(shè)計人員的經(jīng)驗和工藝人員的技巧，設(shè)計的合理性只有通過試模才知道，制造的缺陷主要靠反復(fù)修模來糾正。這不僅難以保證模具的質(zhì)量，而且使模具的設(shè)計與制造周期長，成本高，特別對大型、精密、復(fù)雜的中高檔模具，問題更為突出。</p><p>　　國際上，特別是發(fā)達(dá)國家，由于其塑料模的設(shè)計與制造起步較早，技術(shù)方面發(fā)展的

40、比較成熟。特別是計算機的運用和發(fā)展，使一些發(fā)達(dá)國家成功地使用了CAD/CAM技術(shù)來進(jìn)行塑料模的設(shè)計和制造，尤其是CAE的運用，使得塑料模具的設(shè)計水平及可靠性都有了很大的發(fā)展，目前，美國PSP公司的IMES專家系統(tǒng)，能幫助模具設(shè)計人員用專家知識解決注塑模具的設(shè)計問題。德國IKV研究的CADMOULD系統(tǒng)，可用于注塑模具的流動、冷卻分析和力學(xué)性能校核。澳大利亞MOULDFLOW公司的注塑模具CAE軟件MF，具有流動模擬冷卻分析、翹曲分析和應(yīng)

41、力分析功能。</p><p>　　目前在模具設(shè)計上都以以生產(chǎn)率和制品成本作為主要考慮因素，采用的是熱流道澆注系統(tǒng)，同時使用氣頂活動閥式澆口。</p><p>　　1.6 塑料注塑模具的地位和未來的發(fā)展趨勢</p><p>　　1.吹塑成型模具的地位</p><p>　　現(xiàn)代吹塑件生產(chǎn)中，合理的吹塑成型工藝、先進(jìn)的擠出吹塑模具，以及高精度、高效

42、率的型坯擠出設(shè)備是當(dāng)代吹塑成型加工中必不可少的三個主要因素，缺一不可。吹塑成型模具對完成塑料加工工藝要求、塑料制品使用要求和造型設(shè)計起著重要作用。高效的、全自動的吹塑設(shè)備也只有裝上能自動化生產(chǎn)的模具才有可能發(fā)揮其效能。產(chǎn)品的生產(chǎn)和更新都是以模具制造和創(chuàng)新為前提的。</p><p>　　我國擠出吹塑模具產(chǎn)品自21世紀(jì)以來也取得了長足的進(jìn)步。在多層共擠出吹塑模具方面，因?qū)Ｓ弥破返募夹g(shù)要求，瓶壁已能達(dá)到七層組織結(jié)構(gòu)；汽

43、車用的異形燃油箱，為了有較好的防滲性，油箱的主體為多層結(jié)構(gòu)，油箱從接縫附近起到縫脊，為大層結(jié)構(gòu)。其層次結(jié)構(gòu)為單層（HDPE）/多層（HDPE/粘結(jié)劑/PA黏結(jié)劑/HDPE）/單層（HDPE）。在精密吹塑模具方面，不僅能控制制品的精確容量，這還能通過厚度調(diào)節(jié)機構(gòu)來保證多層型坯壁厚均勻。這也顯示了目前我國吹塑成型技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了較高水平，并將在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的巨大影響是不言而喻的。</p><p>　　縱觀世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展

44、，經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快時，產(chǎn)品暢銷，自然要求模具的制造技術(shù)能跟的上。目前，世界模具市場仍供不應(yīng)求，可見研究和發(fā)展模具技術(shù)、提高模具技術(shù)水平，對于促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有特別重要的意義。美國工業(yè)界認(rèn)為“模具工業(yè)是美國工業(yè)的基石”；日本稱模具工業(yè)為“進(jìn)入富裕社會的原動力”；德國給模具工業(yè)冠之為“金屬加工業(yè)中的帝王”；羅馬尼亞視為“模具就是黃金”；新加坡則把模具工業(yè)作為“磁力工業(yè)”。模具工業(yè)在世界各國經(jīng)濟(jì)發(fā)展中處于十分重要的地位?？梢詳嘌?，隨著現(xiàn)代化基

45、石的迅速發(fā)展，人們生存在“塑料世界”中，吹塑模具在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中將處于十分的地位。</p><p><b>　　吹塑模具的發(fā)展趨勢</b></p><p>　　我國塑料模具工業(yè)起步晚，底子薄，與國外工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比存在很大的差距。但在國家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套的一系列國家經(jīng)濟(jì)政策的支持和在改革開放防止的引導(dǎo)下，我國吹塑模具業(yè)得到了迅速發(fā)展，高效率、自動化、大型、精密模

46、具在整個塑料模具產(chǎn)量中所占的比重越來越大。隨著人類社會的進(jìn)步和高新技術(shù)的不斷發(fā)展，世界各國不惜投入重金開發(fā)塑料模具設(shè)計與制造技術(shù)。塑料模技術(shù)包括設(shè)計技術(shù)、材料選擇、加工技術(shù)、管理與維修技術(shù)等多種領(lǐng)域，屬于系統(tǒng)工程技術(shù)。隨著塑料模具應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，地位的不斷提高，國家已非常重視并制定出明確的奮斗目標(biāo)。</p><p>　?。?）超大型、超精密、長壽命、高效模具將得到發(fā)展。</p><p>

47、;　　（2）多種材質(zhì)、多種顏色、多層多腔、多種成型方法一體化的模具將得到發(fā)展。</p><p>　?。?）為各種快速經(jīng)濟(jì)模具，特別是與快速成型技術(shù)相結(jié)合的RP/RT技術(shù)將得到快速發(fā)展。</p><p>　?。?）模具設(shè)計、加工及各種管理將向數(shù)字化、信息化方向、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。</p><p>　　（5）更高速、更高精度、更加智慧化的各種模具加工設(shè)備將進(jìn)一步得到發(fā)展和

48、推廣應(yīng)用。</p><p>　?。?）更高性能及滿足特殊用途的模具新材料將會不斷發(fā)展，隨之將產(chǎn)生一些特殊的和更為先進(jìn)的加工方法。</p><p>　　（7）各種模具型腔表面處理技術(shù)，如涂覆、修補、研磨和拋光等新工藝也會不斷得到發(fā)展。</p><p>　?。?）全面推廣CAD/CAM/CAE（計算機輔助設(shè)計/制造/工程）技術(shù)是現(xiàn)代模具技術(shù)發(fā)展的一個重要里程碑。實踐證明

49、，CAD/CAM/CAE是塑料各種 成型方式制品的設(shè)計、機頭與模具的設(shè)計與制造的發(fā)展方向。CAD/CAM/CAE技術(shù)用于吹塑模具主要有以下優(yōu)點：</p><p>　　1）可使模具設(shè)計效率提高2-10倍，易于模具的優(yōu)化設(shè)計與修改。</p><p>　　2）有助于采用數(shù)控機床加工制造模具。</p><p>　　3）可提高模具型腔的精度和性能，大大數(shù)段試模時間。</

50、p><p>　　4）提高對塑料與制品種類的適應(yīng)性。</p><p>　　分析、優(yōu)化吹塑模具冷卻的CAD系統(tǒng)要建立兩個數(shù)據(jù)文件：一個是操作數(shù)據(jù)文件，包括塑料與模具材料的性能、型坯溫度、制品取出溫度、制品的公稱壁厚與最大壁厚、制品與型坯的質(zhì)量、制品總的表面積、原先的冷卻時間（對已有模具）等。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，計算機可計算要散出去的制品熱量。二是模具結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)文件，包括描述冷卻設(shè)計所需的全部數(shù)據(jù)，如冷卻通

51、道的類型、直徑、長度與間距等。</p><p>　　吹塑模具冷卻的CAD系統(tǒng)通過二維或者三維模擬，可在計算機顯示屏上顯示制品的高溫與低溫區(qū)，以 優(yōu)化模具的冷卻性能，提高產(chǎn)量，還可以提高制品冷卻的均勻性，改善制品的性能。</p><p>　　現(xiàn)在，全國普及CAD/CAM/CAE技術(shù)的條件已經(jīng)基本成熟。隨著計算機軟件的發(fā)展和進(jìn)步，技術(shù)培訓(xùn)工作也日趨簡化。在推廣應(yīng)用CAD/CAM/CAE技術(shù)的基

52、礎(chǔ)上，英 大力開展企業(yè)信息化工程，可從計算機輔助工藝設(shè)計開始逐步向計算機集成制造乃至向虛擬化制造發(fā)展、深化和提高。用于模具設(shè)計制造的計算機軟件正向著智能化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化及數(shù)字化方向發(fā)展。</p><p><b>　　吹塑制件設(shè)計</b></p><p>　　吹塑件的功能和性能要求</p><p>　　采用中空吹塑法成型的塑料容器，包括包裝容器

53、、工業(yè)容器、家用容器等。在進(jìn)行制品設(shè)計時，明確塑料容器的用途、功能、性能等要求是很有必要的。</p><p>　　1．吹塑蘇打水瓶的功能要求</p><p>　?。?）保護(hù)包裝物 </p><p>　　塑料包裝容器應(yīng)能夠防潮、防水、防腐蝕；對外界粉塵、誰和其他液體物質(zhì)有阻隔作用；防止包裝物受到污染和腐蝕。塑料容器本身應(yīng)無毒、無嗅、無味，氣密性強，容器與容器內(nèi)物品不

54、發(fā)生串味；能防止氧氣、水蒸氣及一些有害的氣體對包裝物的侵入。</p><p>　?。?）產(chǎn)品的銷售單元 </p><p>　　塑料包裝容器雖不能直接作為計量工具，但每只容器應(yīng)有額定的容積。而且，所設(shè)計容積應(yīng)符合使用習(xí)慣，便于銷售并符合有關(guān)法規(guī)。</p><p>　?。?）商品的展示功能</p><p>　　塑料包裝容器可以通過美觀的外形、有

55、一得表面光澤和透明性，顯示其商品的展示功能。</p><p>　?。?）使用方便的功能</p><p>　　吹塑容器在用于盛裝物品時，會涉及一次或重復(fù)多次的罐裝或抽提作業(yè)。設(shè)計良好的容器口（密封器），開啟方便，能重復(fù)多次封閉及開啟，方便進(jìn)行罐裝作業(yè)；傾倒內(nèi)容物方便。</p><p>　　吹塑蘇打水瓶的性能要求</p><p>　　為保證吹塑制

56、件具有包裝的功能，作為塑料包裝材料，應(yīng)具備如下一些性能：</p><p><b>　　力學(xué)性能 </b></p><p>　　塑料包裝容器應(yīng)具備有較好的力學(xué)性能，如剛性、耐沖擊強度、耐環(huán)境壓力開裂性能等。保證容器在盛裝物品后，在使用和儲運環(huán)境中，不會因受碰撞、擠壓、長期堆放而受破損、變形、開裂。</p><p><b>　　阻滲性能

57、</b></p><p>　　塑料瓶應(yīng)能阻止液體的揮發(fā)滲透，阻止氧氣、水蒸氣的滲透，防止內(nèi)容物變質(zhì)或受細(xì)菌侵蝕；在商品的保質(zhì)期內(nèi)，能有效的保證內(nèi)容物符合其質(zhì)量指標(biāo)的要求。</p><p><b>　　耐熱性能</b></p><p>　　制件要求進(jìn)行熱灌裝，高溫殺菌操作，必須選擇耐熱性能高的材料。一般情況下，包裝容器在熱灌裝、殺菌時

58、的溫度約為90°C左右。</p><p><b>　　衛(wèi)生性能</b></p><p>　　制件用來包裝飲品，應(yīng)該有較好的衛(wèi)生性能，在使用過程中，所使用的聚合物、添加劑，不能擴(kuò)散及傳遞對人體有害的物質(zhì)。</p><p><b>　　經(jīng)濟(jì)性</b></p><p>　　制件的能源消耗應(yīng)低，便

59、于回收利用。</p><p><b>　　材料及其性能</b></p><p>　　聚對苯二甲乙二醇脂（PET）是熱塑性性聚酯的一種。它是由對本二酸二甲脂或?qū)Ρ径崤c乙二醇縮合聚合而成；分為非結(jié)晶PET及結(jié)晶PET。分子結(jié)構(gòu)式為：</p><p>　　PET相對密度為1.3~1.4，熔點255~260℃；高結(jié)晶的PET熔點約為270℃。商品PE

60、T分為工程級、標(biāo)注級和共聚物。傳統(tǒng)的PET主要用于包裝薄膜和紡織品纖維。近年來，由于其在飲料瓶的成功應(yīng)用，已成為吹塑成型的主要聚合物材料，也是吹塑成型用材料中最新、增長速度最快的一種。PET的典型性能見表2-1。</p><p>　　表 2-1 PET的典型性能</p><p>　　PET的透明度與光澤度很好，有較好的耐熱性、耐沖擊性、耐蠕變性及尺寸穩(wěn)定性。化學(xué)性能穩(wěn)定，耐弱酸和有機溶劑，

61、但不耐堿，不耐熱水浸泡。PET阻止二氧化碳、氧氣和水蒸氣滲透性高。PET有較高的耐熱性，可在120℃溫度下長期使用；能在較寬的溫度范圍內(nèi)，保持優(yōu)良的物理力學(xué)性能。</p><p>　　PET可用注射拉伸吹塑、擠出吹塑、注射吹塑、共注射吹塑成型。PET在容器領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，歸功于注射拉伸技術(shù)的發(fā)展。拉伸吹塑級的PET是在反應(yīng)器中著色的聚合物，一般有本色、綠色、淡黃色。經(jīng)雙向拉伸吹塑的PET瓶，具有更高的拉伸強度、彈

62、性模量、沖擊韌性；具有更好的透明性及光澤性，瓶的霧度可降至4%；其耐化學(xué)藥品性提高，阻止氣體滲透性能提高；其蠕變性能增強，使其能成功的用于高密封性的碳酸飲料包裝。雙向拉伸吹塑，還使PET瓶的質(zhì)量大大降低，經(jīng)雙向拉伸的PET瓶，由于管坯的雙向拉伸會產(chǎn)生應(yīng)力集中，一旦遇熱會產(chǎn)生應(yīng)力松弛，不宜飲料的罐裝。避過，現(xiàn)在已有多項“熱定型”的專用專利技術(shù)，可用于生產(chǎn)適于87~90℃罐裝果汁、飲料的容器。</p><p>　　擠

63、出吹塑用PET，應(yīng)具有優(yōu)良的熔體強度，慢的結(jié)晶速度和較寬的分子量分布范圍。有一個以上二醇和一個以上二元酸合成的聚合物，成為共聚酯，G代表用于共聚物反應(yīng)中的其他乙二醇，1，4-環(huán)己烷甲醇，他具有很高的剛性、硬度、透明性和韌性，可用于與食品接觸的容器。PET在成型前，需在50~70℃溫度下干燥4h，成型時的熔體溫度一般為200-230℃，用于擠出吹塑方法制造洗發(fā)劑、液體洗滌劑、礦物油和食品的透明包裝容器，此外，PET還可與5%-20%EVO

64、H共聚物滲混組成共混物，用注射拉伸成型工藝制造高阻滲性瓶。</p><p>　　吹塑制件的幾何結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　吹塑制品設(shè)計的主要內(nèi)容包括制件的容積、外形、垂直載荷強度、剛度、壁厚、底部（支撐面）、邊緣及圓角、口部、螺紋、等的設(shè)置。</p><p><b>　　2.3.1容積</b></p><p>　?。?

65、）公稱容積 按照《國際海上危險貨物運輸規(guī)則》對危險貨物運輸包裝用語的說明，容積有兩個含義：1) 實際容積，是指容器的內(nèi)容量。即是容器在水平置放時，盛裝水的最大容量。2） 標(biāo)稱容積，也是公稱容量，是容器預(yù)計盛裝液體的體積。</p><p>　?。?）設(shè)計容積 容器在設(shè)計計算時的容積。</p><p>　　公稱容積=實際容積*95%</p><p>　　設(shè)計容積=公

66、稱容積*（1.05-1.10）</p><p>　　該制件的設(shè)計容積為500ml。取容積系數(shù)為1.05。</p><p>　　公稱容積=設(shè)計容積/1.05</p><p><b>　　=500/1.05</b></p><p>　　=476.19 ml</p><p><b>　　2.3

67、.2.外形</b></p><p>　　吹塑制件的外形設(shè)計是吹塑模具型腔設(shè)計的重要組成部分。吹塑制品的幾何外形設(shè)計除了考慮其實用性外，還應(yīng)注意美術(shù)造型、裝飾圖案、花紋，以增加制品的直美觀。因此，設(shè)計者應(yīng)對制品的功能、用途、可成型性、經(jīng)濟(jì)效益和外觀進(jìn)行綜合分析研究，并且對這些因素加以權(quán)衡。</p><p>　　從理論上分析，包裝容器應(yīng)是圓形的和橢圓形。這種造型，可用少量的材料，吹

68、制出最大熱量的容器；而且，生產(chǎn)效率高，成型方便，不良現(xiàn)象少。但是，從市場銷售來看，容器的形狀必須是多樣化的，造型更美觀，標(biāo)新立異。</p><p>　　吹塑制品外形設(shè)計應(yīng)易于開模后取出方便，避免因唾沫造成變形。常見的吹塑制品的幾何形狀有圓形、方形、長方形、橢圓形、球形、異形等。</p><p>　　圓形容器的用量最多，使用廣泛，模具制造方便，型坯壁厚均勻制品剛性好，但是外形不美觀，運輸占用

69、空間較大。長方形的剛性較差，型坯設(shè)計要求嚴(yán)格，壁厚偏差大，橢圓形多用于化妝品的包裝。</p><p>　　該吹塑制件橫截面設(shè)計為方形，如下圖：</p><p>　　圖 2-1 塑件截面圖</p><p>　　2.3.3.垂直載荷強度</p><p>　　吹塑容器必須能耐加料口和壓蓋機構(gòu)的壓力。通常要求吹塑制品具有比瓦楞包裝箱更強的承受垂直載荷

70、的能力，并能承受其他物品的壓力。用PET制成的吹塑瓶，當(dāng)肩頭長度為13mm時，其傾斜角至少應(yīng)超過12°；肩頭長度為50mm時，應(yīng)超過30°，另外，在瓶壁側(cè)面和肩頭斜坡的交接處，只要有可能就要盡量采用一個較大的彎曲半徑，可以降低轉(zhuǎn)折部分的應(yīng)力，考慮提高制品的垂直載荷強度，瓶身設(shè)計如下圖：</p><p>　　圖 2-2 塑件肩部結(jié)構(gòu)</p><p><b>　　

71、2.3.4.剛度</b></p><p>　　在容器瓶壁周圍設(shè)計溝槽，提高了瓶子的剛度，溝槽提高了商標(biāo)區(qū)域的環(huán)向強度，設(shè)計時，圓形溝槽的深度宜小些，該制件設(shè)計如下圖：</p><p>　　圖 2-3 瓶壁結(jié)構(gòu)</p><p><b>　　2.3.5.壁厚</b></p><p>　　增加容器的壁厚，可提高其耐

72、沖擊強度和剛度；但是，容器的質(zhì)量也隨著增加。容器質(zhì)量的增加，會帶動容器成本的提高。為提高制品的競爭力，有必須將容器壁的厚度減至最低。</p><p>　　塑料容器是利用擠出的型坯在模具中吹脹而成型的，膨脹大的地方制品壁薄，膨脹小的地方制品壁厚，膨脹量相同則壁厚均勻。另外，由于材料的熔融指數(shù)關(guān)系及型坯的自重影響而造成型坯下部偏厚，進(jìn)而影響制品壁厚的均勻性。制品的壁厚與制品的直徑成反比，隨著瓶的直徑增大，瓶的壁厚就變

73、薄，瓶口處與瓶體直徑差愈大，這兩處的壁厚差別與大。為保證制品質(zhì)量、壁厚均勻，可以根據(jù)制品的幾何形狀來確定瓶子的壁厚。該制件的平均壁厚設(shè)計為0.5mm。</p><p>　　2.3.6.底部（支撐面）</p><p>　　通常很少以整個平面作為制品的支撐面，并要盡量減少支撐面。對于瓶類制品來說，一般采用環(huán)形支撐面。以整個平面作支撐面，在鉗貼 溶解部分因存在鉗切毛邊兒凸起，制品放置不穩(wěn)；如下圖

74、環(huán)形支撐面，情況大為改善，且增加了制品底部的剛度。</p><p>　　圖 2-4 塑件底部結(jié)構(gòu)</p><p>　　從生產(chǎn)工藝可知，擠出吹塑制品的底部，一般都是型坯的夾斷處，是制品力學(xué)性能的薄弱部位。制品在底部夾縫處的壁厚，比其他部位厚，收縮率也較大，故容易產(chǎn)生翹曲現(xiàn)象，影響制品的直立。因此，制品底部應(yīng)設(shè)計成內(nèi)凹形，制品的轉(zhuǎn)角處及內(nèi)凹處，均作較大的圓弧過渡。</p><

75、;p>　　內(nèi)凹底形狀主要用于制造防爆瓶，在儲量大、能產(chǎn)生氣體或瓶呈錐形的情況下，瓶子破裂的危險現(xiàn)象是普遍存在的。該瓶除了內(nèi)凹底外，底邊也是漸變的，而且拐角半徑R很大，具有漸變的底邊外緣輪廓，較大的圓弧部分，內(nèi)凹角較大，內(nèi)拱長度短。</p><p>　　2.3.7.邊緣及轉(zhuǎn)角（圓角）</p><p>　　在擠出吹塑成型時，型坯吹脹首先接觸的部位，總是趨向于先行硬化，該部位的壁厚也大一些

76、。而邊緣及轉(zhuǎn)角的部位，往往是型坯吹脹最后接觸的部位，其容器壁就相對地較薄弱。因此，容器邊緣和轉(zhuǎn)角部位，應(yīng)設(shè)計成圓角。從表面積和容積的關(guān)系，也可以說明這一點：當(dāng)球體和立方體的容積和質(zhì)量相同時，球體總是比立方體的壁厚厚一些。</p><p>　　由于大多數(shù)塑料具有凹口敏感性，容器在尖叫處、口部螺紋的根部、頸部與容器體的交接點、型坯夾斷縫處等部位，最易產(chǎn)生裂縫和開裂現(xiàn)象。這些部位邊緣及交接處，也應(yīng)設(shè)計成圓角。矩形容器的

77、轉(zhuǎn)角處，支撐著容器的大部分負(fù)荷，應(yīng)局部增加該處的壁厚，也有利于提高容器的剛度和耐垂直載荷強度。</p><p>　　為增加制品的力學(xué)性能，制品的側(cè)壁與底部的轉(zhuǎn)角不一設(shè)計稱尖角，尖角也難以吹塑成型。這些轉(zhuǎn)角處應(yīng)采用較大的圓角半徑過度。當(dāng)然，也是為造型美觀一些。該制件的肩的斜度為45°，平均肩寬大約20mm，</p><p><b>　　2.3.8.口部</b>

78、</p><p>　　每一件吹塑制品設(shè)計有孔口，他具有如下作用：吹脹型坯時，壓縮空氣的進(jìn)氣口或排氣口；容器罐裝或抽吸內(nèi)容物的進(jìn)出口；噴霧口；密封器的密閉口等。與容器口部配合使用的金屬件或塑料件，主要為蓋及密封器。</p><p>　　為使容器口部能更好的與蓋及密閉器 的配合，容器口部有螺紋、費螺紋形等結(jié)構(gòu)的設(shè)計。</p><p>　　在擠出吹塑成型中，容器口部的外徑

79、是有吹塑模具的模腔尺寸決定的；容器口部的內(nèi)直徑有吹塑模具的吹氣型芯的外直徑尺寸決定。這時，容器口部的厚度是有型坯壓縮形成的。若型坯壁的厚度發(fā)生變化，容器口部的內(nèi)徑也會發(fā)出變化。生產(chǎn)時，容器口部壞會產(chǎn)生收縮、凹陷等不良現(xiàn)象。為使容器口部與密閉蓋或密封器配合緊密，需對容器口部進(jìn)行切削加工。</p><p>　　擠出吹塑薄壁容器，由于容器口部的壁厚較薄，難于進(jìn)行切削加工?？稍谌萜骺诓吭O(shè)計剪切塊。</p>

80、<p><b>　　2.3.9.螺紋</b></p><p>　　吹塑制品的螺紋設(shè)計，以采用梯形或半圓形的螺紋截面為好。根據(jù)使用要求和選用的材料不同，采用標(biāo)準(zhǔn)螺紋和細(xì)紋螺紋，而不采用粗牙螺紋，這是因為粗牙螺紋難以成型。</p><p>　　吹塑制品口部的螺紋，因成型工藝不同而已異。擠出吹塑、共擠出吹塑制品，其口部螺紋式型坯在吹塑模具閉合時，經(jīng)擠壓形成的，為了

81、便于制品上的毛邊清理和使螺紋具有所要求的拉力利于密封性，吹塑制品的螺紋設(shè)計可根據(jù)使用要求，設(shè)計成連續(xù)螺紋、斷續(xù)螺紋、卡頭螺紋等。瓶口螺紋設(shè)計為斷續(xù)螺紋，截面形狀為直角等腰三角形如圖：</p><p>　　圖 2-5 口部螺紋結(jié)構(gòu)</p><p>　　制品口部螺紋應(yīng)采用逐漸凸起的設(shè)計。其始端高度可下降0.2mm以上，末端不宜延長到與垂直底面（制品肩部）相接處。同樣，螺紋的始末端，均不應(yīng)突然開

82、始，或突然結(jié)束，應(yīng)該有一個過渡尺寸。</p><p>　　由于擠出吹塑制品的口部都設(shè)置刀口，為有利于制品脫模，減少修整螺紋處廢邊的工時，使成型的螺紋更加清晰、飽滿。口部螺紋采用斷開式設(shè)計，螺紋在分型線兩邊斷開，其斷開距離，各為口部周長的10%。</p><p>　　吹塑制品上使用的非螺紋結(jié)構(gòu)形式，用來保證瓶蓋與瓶體的密封固定。</p><p>　　2.3.10.脫模

83、斜度</p><p>　　由于中空吹塑成型不需要凸模，且收縮大，在一般情況下，若當(dāng)制品表面有波紋時，為了便于從模內(nèi)取出，應(yīng)設(shè)計脫模斜度，但此制件雖有波紋，由于分型面的選擇，可以不設(shè)置脫模斜度。</p><p><b>　　吹塑成型工藝</b></p><p>　　好的吹塑制品設(shè)計還需要通過合理的工藝設(shè)計來實現(xiàn)。工藝設(shè)計包括成型方法的選擇，工藝過

84、程、工藝參數(shù)及工藝條件的確定等。合理的工藝設(shè)計，能保證成型加工過程順利地進(jìn)行；保證制品具有高的力學(xué)性能、外觀和尺寸精度。更為重要的是，工藝設(shè)計使設(shè)計者的制品設(shè)計能在大批量的成型加工過程中重復(fù)實現(xiàn)，并保持均勻、穩(wěn)定的發(fā)展。</p><p><b>　　中空吹塑成型方式</b></p><p>　　中空吹塑成型工藝是吧熔融狀態(tài)的塑料型坯放入吹塑成型模具內(nèi)，然后閉合模具，借

85、助壓縮空氣吹脹型坯，是型坯依附于模具內(nèi)型腔表面上，冷卻定型后便獲得一定形狀的中空塑料制品。中空吹塑成型有以下幾種形式。</p><p><b>　　擠出吹塑成型</b></p><p>　　目前，我國擠出吹塑中空成型是成型中空制品的主要方法。擠出吹塑成型時采用擠出機降熱塑性塑料熔融塑化，并通過機頭擠出管狀型坯；然后截取一段管坯趁熱將其置于吹塑模具中，閉合模具，接著用吹

86、管通入壓縮空氣，使管坯吹脹并貼與模具型腔的內(nèi)壁成型；最后保壓和冷卻定型，排出壓縮空氣并開模取出制品。其優(yōu)點是：成型設(shè)備及模具機構(gòu)簡單，投資少，制品的生產(chǎn)成本低，操作容易，可用于薄壁、形狀復(fù)雜比規(guī)則的制品，適用于多種塑料的吹塑成型，是目前我國小型企業(yè)普遍采用的基本方法。其缺點是：由于擠出管坯速度較慢，對于較大的管坯因自重產(chǎn)生下垂現(xiàn)象，會使管坯壁厚不均而產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，從而引起吹塑制品壁厚的差異，所以此法適合用于小型容器的生產(chǎn)。至于塑件需后加工

87、去除飛邊的問題，隨自動化水平的提高，人工去除飛邊的手工操作越來越少，制品的質(zhì)量越來越高。</p><p>　　圖 3-1 擠出機工作簡圖</p><p>　　擠出吹塑成型是最大的一類吹塑成型方法。據(jù)資料介紹，世界上80%-90%的中空容器，是采用擠出吹塑法成型的。擠出吹塑成型工藝主要用來成型單層結(jié)構(gòu)的中空容器，其成型的容器容量，最小的為幾毫升，最大的可達(dá)到幾萬毫升。他包括牛奶瓶、飲料瓶、洗

88、滌劑瓶、化妝瓶等瓶類容器，化學(xué)試劑桶、農(nóng)用化學(xué)品桶、飲料桶等類容器，以及200L、1000L的大容量包裝桶和儲桶。</p><p><b>　　注射吹塑成型</b></p><p>　　注射吹塑成型是采用注射成型工藝，將熔融塑料注入注射模內(nèi)，制取有底的管狀型坯，且管坯包在周壁帶有微孔的空心型芯上；然后趁熱把型芯和包著的熱型坯移入到中空吹塑模具中；接著從芯棒的管道內(nèi)通入

89、壓縮空氣，使管坯吹脹成型緊貼于吹塑模具的內(nèi)表面；最后經(jīng)過保壓、冷卻定型后排除壓縮空氣，開模取出制品。</p><p>　　注射吹塑成型的優(yōu)點是：制品壁厚均勻無飛邊，必須后加工，中空制品的螺紋口部尺寸精確，廢料少。由于注射管坯是整體式，故制品底部沒有拼合縫，強度高，生產(chǎn)效率高，其缺點是：由于該工藝生產(chǎn)每種制品必須使用兩副模具（型坯模具和制品模具），注射型坯的模具要求承受較高的壓力（10-40Mpa），而且注射型坯的

90、模具要求有較高的強度，所以設(shè)備與模具投資較大，價格昂貴；另外，此工藝不能成型形狀復(fù)雜的制品；制品成型周期長。因此，該工藝多用于小型中空承受制品的大批量生產(chǎn)。</p><p>　　目前，注射吹塑成型較廣泛應(yīng)用于使用聚苯乙烯或聚丙烯等塑料制造的藥品瓶、化妝品瓶。</p><p><b>　　拉伸吹塑成型</b></p><p>　　拉伸吹塑，是在注

91、射吹塑成型的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。它是將擠出或注射成型的有底型坯加熱到熔點以下適當(dāng)溫度后（型坯處于高彈性）置于吹塑模具內(nèi)，先用拉伸桿進(jìn)行軸向拉伸，在通入壓縮空氣使型坯沿縱向及橫向進(jìn)行吹脹拉伸、冷卻定型的方法。</p><p><b>　　多層吹塑成型</b></p><p>　　多層吹塑成型是將不同種類的塑料原料，經(jīng)過特定的機頭擠出后，形成一個多層復(fù)合粘結(jié)在一起的型坯，在

92、經(jīng)過吹塑制的多層中空制品的成型方法。</p><p>　　發(fā)展多層吹塑的主要目的是，解決制品因為單獨使用一種塑料不能滿足使用要求的問題。例如，單獨使用聚乙烯，雖然無毒，但它的氣密性較差，其熔體不能盛裝帶有香味的食品，而PVC塑料的氣密性遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于PE，但是存在毒性問題。因此，采用外層為PVC，內(nèi)層為PE的復(fù)合容器，則容器氣密性好而且無毒。</p><p>　　多層吹塑成型機頭結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)備投

93、資大，成本高。但是，隨著生活水平的提高和技術(shù)的發(fā)展，該技術(shù)在實際應(yīng)用中越來越廣泛。 </p><p><b>　　片材吹塑成型</b></p><p>　　片材吹塑成型是最早采用的中空塑料制品的吹塑成型方法，屬于二次成型加工，采用這一方法的成型過程是把已熱軟化的兩片塑料放在兩半模之間，閉合模具，兩半模沿塑性輪廓把兩片塑料牢牢地鉗夾住，同時使受管接頭擠壓的塑料成型螺紋。

94、通過管接頭用壓縮空氣吹脹塑料片材，使其緊貼于凹模型腔而成為制品；進(jìn)行冷卻之后抽出管接頭，分開模具，取出中空制品。</p><p>　　由于擠出吹塑的優(yōu)點，又是中小批量生產(chǎn)，本設(shè)計采用擠出吹塑成型。</p><p>　　吹塑成型的工藝及技術(shù)參數(shù)</p><p>　　吹塑成型制品的質(zhì)量好壞，與塑料擠出的工藝因素、吹脹定型的工藝因素及制品的冷卻等有關(guān)。</p>

95、<p>　　3.2.1塑料擠出工藝</p><p><b>　　溫度 </b></p><p>　　溫度對塑料的擠出及型坯的性能，有明顯的影響。提高擠出機的加熱溫度，可降低熔體的黏度，改善熔體的流動性，降低擠出機的功率消耗；可適當(dāng)提高螺桿轉(zhuǎn)速，而不影響物料的混煉塑化效果；有利于改善最終制品的強度和光亮度；有利于改善最終制品的透明度。但是，熔體溫度過高，會

96、使擠出的型坯易產(chǎn)生自重下垂現(xiàn)象，引起型坯縱向壁厚不均；會延伸型坯吹脹冷卻時間；會加大最終制品的收縮率。因此，應(yīng)遵循這樣的原則來設(shè)定擠出機的加熱溫度：在技能擠出光滑而均勻的型坯，又不會使傳動超載的前提下，為保證型坯有較高的熔體強度，應(yīng)盡可能采用較低的加熱溫度。</p><p>　　在設(shè)定擠出機加熱溫度是，進(jìn)料段溫度相對的低一些，防止物料堵塞在加料口，影響物料的輸送，壓縮段的溫度較高，有利于物料的混煉塑化；擠出段的溫

97、度可低于壓縮段的，而高于進(jìn)料段，有利于穩(wěn)定而均勻地向機頭供料。</p><p><b>　　本擠出模具初定：</b></p><p>　　料筒溫度： 后 230-240°C</p><p>　　中 240-250°C</p><p>　　前 250-255°C</p>

98、<p>　　機頭溫度： 255-260°C</p><p>　　模口溫度： 258°C</p><p><b>　　熔體壓力</b></p><p>　　進(jìn)入機頭的熔體應(yīng)壓力均勻。適當(dāng)提高擠出機內(nèi)熔體的壓力，可使物料混煉均勻，使型坯及最終制品的性能穩(wěn)定。對于高相對分子質(zhì)量聚乙烯、高密度聚乙

99、烯與低密度聚乙烯的共聚物，足夠的熔體壓力，可使型坯有良好的外觀。但是，因雜物阻塞機頭網(wǎng)版，造成熔體壓力過高，會增加擠出機負(fù)荷超載而損傷機器，應(yīng)及時更換、清洗網(wǎng)板，使進(jìn)入機頭的熔體維持穩(wěn)定的壓力。</p><p>　　為控制熔體的擠出壓力，可在擠出機的出料段，安裝熔體壓力測量儀表。測量熔體壓力常用儀表，有機械測壓表、液壓式（硅油、硅脂、水銀）測壓表、氣動測壓表及電器測壓表。</p><p>

100、<b>　　熔體輸送速度 </b></p><p>　　熔體輸送速度大，則擠出機的擠出量大。提高熔體的輸送速度，可改善型坯的自重下垂現(xiàn)象，增加型坯的壁厚。熔體輸送速度隨螺桿直增加而增加，受機頭壓力的影響較小。提高擠出機螺桿的轉(zhuǎn)速，提高擠出機的加熱溫度，可相應(yīng)提高容貌個體的輸送。但是，當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)速提高一定數(shù)量時，易產(chǎn)生熔體破裂現(xiàn)象。</p><p><b>　

101、　成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計</b></p><p>　　1.口模板的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　口模板?？诓糠旨仁谴倒艿娜肟?，又是塑件的口部。在吹塑時，為了保證瓶口的尺寸和去除余料。因此，在模口處開一槽，用于安裝剪切塊。</p><p>　　口模板的長、寬、高為：200mm*80mm*30mm。</p><p>　　口模板上設(shè)計有兩個定

102、位孔，用于安裝定位銷釘；設(shè)計三個階梯孔，用于連接口模板與腹板。為減少口模板與中間腹板的接觸面積，將口模板下部去除一部分材料。具體結(jié)構(gòu)如4-4所示。</p><p>　　圖4-4 口模板結(jié)構(gòu)示意圖</p><p>　　吹塑成型瓶等容器類塑件時，校正芯棒擠壓成型瓶口內(nèi)徑并切除余料，成型時，通過它吹入壓縮空氣。?？诘男问饺鐖D4-5所示。</p><p>　　圖 4-5

103、 瓶頸處成型與余料切除</p><p>　　1-容器頸部 2-模徑圈 3-剪切塊 4-剪切套 5-旋轉(zhuǎn)帶齒套筒</p><p>　　6-定內(nèi)徑的進(jìn)氣桿 7-頸部余料</p><p>　　成型螺紋的模徑圈硬度不太高，在切去料頭時極易磨損，因此在其上端鑲上一淬硬的剪切塊，剪切塊內(nèi)表面為60°的錐形，淬硬到56~58HRC。吹氣嘴插入時與吹氣嘴上的剪切

104、套對壓，切斷頸部余料。這里用帶齒旋轉(zhuǎn)套筒將余料從制片上扭斷。</p><p>　　當(dāng)定徑進(jìn)氣桿插入型坯時，可把型坯熔料擠出模徑圈的螺紋型腔內(nèi)，形成實心的螺紋，進(jìn)氣桿外表面成型瓶頸的內(nèi)表面，這是瓶頸實際是壓塑成型的。</p><p><b>　　2.腹板的結(jié)構(gòu)設(shè)計</b></p><p>　　腹板是吹塑成型的重要成型零件，吹塑制件的外形由腹板保證

105、。吹塑制品在脫模時由于溫度較高，有一定彈性，特別PET類軟制品，因此允許垂直于開模方向有較淺的帶斜面的側(cè)凹。</p><p>　　腹板的長寬高為：200mm*80mm*140mm。</p><p>　　腹板上開有冷卻水道、上下模板連接螺紋孔、連接螺紋孔、上下定位銷釘孔和導(dǎo)柱孔。具體結(jié)構(gòu)如圖4-6所示。</p><p>　　圖4-6 腹板結(jié)構(gòu)示意圖</p>

106、<p>　　吹塑時由于吹脹壓力較小，塑件的白沫不肯擠出型腔表面因粗糙度而形成的微小波谷，而是被眾多的波峰托住，這樣使制品有較光滑的表面，并沿型腔白沫形成排氣通道，使型腔各處排氣均勻。對型腔表面進(jìn)行噴砂處理可以形成良好的排氣表面，但砂的粒度要適度，對于PET高透明、高光澤制品，模腔需要拋光處理，用360號細(xì)砂擦拭型腔表面，則既可保證制品表面光滑又能有利于表面排氣的作用。</p><p>　　腹板的具體

107、尺寸見前腹板零件圖。</p><p>　　3.底模板的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　擠出吹塑模具的底模版設(shè)計有夾坯口，其目的是在模具閉合時將多余的物料切除。要求切口整齊且余料切除時在制品上形成的結(jié)合縫有足夠的強度，為此希望夾坯口應(yīng)能使尾料被切斷時有少量余料擠出結(jié)合縫并形成凸起，一增加該處的厚度和強度，如圖4-7所示。</p><p>　　圖 4-7 容器底部的結(jié)合縫

108、</p><p>　　（a） 良好的結(jié)合縫 （b） 不良好的結(jié)合縫</p><p>　　夾坯口刃度是一個重要的參數(shù)，刃寬過小會減少縫合縫的厚度和強度，甚至導(dǎo)致切斷結(jié)合縫，無法吹脹型坯。刃寬過大則閉合不緊，無法切斷余料，甚至使模具無法完全閉合。應(yīng)根據(jù)塑料特性、容器壁厚與容積、合模速度及尾料槽夾角來確定寬度值。夾坯口和余料槽的形式如圖4-8所示。</p><p>　

109、　圖 4-8 夾坯口和余料槽形式</p><p>　?。╝） 普通式 （b） 分段式 （c） 凸塊式</p><p>　　刃口以外為余料槽，余料槽的形狀和尺寸對結(jié)核縫的強度也有重要的影響。余料槽厚度大，則余料偏厚，難以在短期內(nèi)冷卻下來，熱量通過夾坯口傳至結(jié)合縫，因而增加了脫模周期。若槽深過大，余料無法與槽壁 接觸，則冷卻更困難。反之若操神太淺，則模具難以完全閉合。為了減少瓶底的殘留飛邊

110、，該吹塑模具底板夾坯口余料槽形式選用圖4-8中的（b）形式，尺寸b為0.5mm，尺寸c為2mm。</p><p>　　吹塑容器的底部一般為凹形，由于制品有一定彈性，底部內(nèi)凹成型時一般不要設(shè)側(cè)抽芯機構(gòu)，但內(nèi)凹不易太大，對于容積小于5L的容器，底部內(nèi)凹深度可這樣選?。很涃|(zhì)塑料容器取4~8mm。該吹塑模具設(shè)計為4mm。</p><p>　　吹塑模具的排氣系統(tǒng)設(shè)計</p><p

111、>　　吹塑模具的排氣量大，壓力又小，故應(yīng)開設(shè)足夠的排氣通道以使制品能飽滿的成型。</p><p><b>　　4.4.1模腔排氣</b></p><p>　　吹塑模的排氣不當(dāng)，會直接影響塑件的質(zhì)量。如果模腔內(nèi)存儲有氣體，當(dāng)吹塑制件體積增大時，儲留 的氣體會砸型腔中被壓縮，氣壓增大、當(dāng)吹氣壓力等于其氣壓 壓力時，就會導(dǎo)致塑件難以緊貼型腔，形成缺陷。</p&g