【導(dǎo)讀】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。它的特點(diǎn)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(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，所以廣泛用于塑料制件的生產(chǎn)。近年來，PET吹塑瓶以其質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、透明、無毒等優(yōu)點(diǎn)被大量用于飲料包裝，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(jì)。該設(shè)計(jì)方案首先分析。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(jì)合理，操作方便，能滿足使用要

　　

【正文】 吹脹氣壓一般為 。個(gè)別情 23 況可達(dá) 2Mpa。 通常，冷卻速度慢的塑料材料，吹脹 氣壓較低；型坯溫度高、熔體黏度低時(shí)，采用較低的吹脹氣壓；型坯溫度 、熔體黏度高、模具溫度較低時(shí)，采用較高的垂直氣壓；制品體積大、壁厚較厚時(shí)，采用較高的吹脹氣壓。 在一定的吹脹氣壓范圍內(nèi)，提高吹脹氣壓，可提高制品表面形狀的 清晰度；改善制品的冷卻效果，所帶冷卻時(shí)間；降低制品冷卻后的收縮率。 生產(chǎn)實(shí)踐指出，最合適的垂直壓力范圍為 。以每遞增 的方法，分別吹塑成型一系列中空制品，通過用肉眼分辨其外形、輪廓、螺紋、花紋、文字等清晰程度，以及檢測制品壁厚的均勻性和所規(guī)定的各種性能試驗(yàn)等進(jìn)行確定 PET 擠出吹塑模的吹脹壓力為 。 （ 3） 吹脹時(shí)間 吹脹的型坯必須在模具型腔內(nèi)，在一定的壓力條件下，保持一定的時(shí)間，才能充分冷卻、定型。吹脹時(shí)間一般占據(jù)成型周期的 1/2~2/3。 型坯吹脹時(shí)間的長短，與塑料品種、 型坯溫度和壁厚、吹脹壓力、吹塑制品的容積等因素有關(guān)。 通常，冷卻速度慢的塑料材料，需要較長吹脹時(shí)間；熔體溫度低、模具溫度低、吹脹氣壓高時(shí)，吹脹時(shí)間可縮短；吹塑制品體積大、制品壁厚較厚時(shí)，需要較長的吹脹時(shí)間。吹脹時(shí)間長，有利于制的外觀平整光滑、圖文清晰、制品收縮率小的吹塑制品，但會(huì)使制品脫模困難，會(huì)延長成型周期，降低制品的生產(chǎn)效率。因此，在生產(chǎn)塑料吹塑制品時(shí)，應(yīng)在保證之魄質(zhì)量的前提下，通過試驗(yàn)，選用最短的吹脹時(shí)間。 （ 4） 吹脹速度 在相同的吹脹氣壓和時(shí)間下，不同的壓縮空氣吹脹速度，也會(huì)影響型坯的吹脹成型。通常，壓縮 空氣以較低的氣流速度，大量的注入型坯，有利于型坯的均勻、快速的吹脹；過高的吹脹速度，不利于型坯的吹脹，還會(huì)使型坯在夾斷處破裂。吹脹速度可用吹氣桿的進(jìn)氣孔直徑控制。吹脹成型時(shí)，可根據(jù)型坯吹脹的要求，選用不同直徑進(jìn)氣孔的吹氣桿；相同條件下，進(jìn)氣孔直徑大，能在較低氣流速度下，向型坯注入較多的壓縮空氣。 不同容 24 積的吹塑制品，可根據(jù)下表選用不同的進(jìn)氣孔的直徑。 表 31 制品體積與進(jìn)氣孔直徑的選用 制品體積 /L 進(jìn)氣孔直徑 /mm 1 1~4 4~200 (5)制品的冷卻 在 擠出吹塑成型過程中，型坯的吹脹與制品的冷卻時(shí)同步進(jìn)行的。出極短的放氣時(shí)間外，型坯吹脹時(shí)間幾乎等于制品的冷卻時(shí)間。 1） 模具冷卻 型坯在模具內(nèi)吹脹時(shí)，熔體被緊貼模具型腔壁，熔體的熱量經(jīng)制品壁，通過模具壁想冷卻介質(zhì)傳遞而減少，從而使制品逐步冷卻定型。 2） 內(nèi)冷卻 擠出吹塑制品與注射制品的冷卻方式是不同的。注射成型時(shí)，制品的內(nèi)外壁可以分別于陽模及陰模接觸，是熔體的熱量快速而均勻的傳遞到冷卻介質(zhì)。 擠出吹塑成型，只有制品的外壁與模具接觸，制品的冷卻速度也較快；而制品的內(nèi)壁與吹脹空氣接觸，傳遞的熱量少，冷卻的速度也較慢。擠 出吹塑制品內(nèi)外冷卻速度的差異，不僅延長了制品的冷卻時(shí)間，還易使制品產(chǎn)生翹曲、變形現(xiàn)象。 擠出吹塑成型采用內(nèi)冷卻方式，可明顯的額提高制品的生產(chǎn)效率，但是，它需要用專門裝置及特殊的冷卻介質(zhì)。 3） 模外冷卻 如將初步定型的吹塑制品取出，至于模外冷卻裝置繼續(xù)冷卻，可減少型坯冷卻定型時(shí)間，縮短成型周期時(shí)間。此種冷卻方式，可用于大型制品的吹塑成型。 成型技術(shù)參數(shù) 從吹塑成型的變形特定可知，中空塑件的質(zhì)量好壞應(yīng)根據(jù)他的成型技術(shù)參數(shù)，如吹脹比、收縮率。 （ 1） 吹脹比 吹脹比是指塑件的最大的直徑和型坯直徑之比，亦 即型坯吹脹的倍數(shù)。 25 只要能選擇恰當(dāng)?shù)拇得洷龋湍茼樌爻尚?，并能成型處合格的塑件。制品尺寸愈大，型坯吹脹比愈大。增大吹脹比雖然可以節(jié)約材料，但制品壁厚變薄及不均勻，加工工藝不易掌握，制品的強(qiáng)度和剛度降低；吹脹比過小，順利消耗增加，制品有效容積減??；壁厚，冷卻時(shí)間延長，生產(chǎn)率降低，成本增高。通常吹脹比為 2： 1~4： 1，多采用 2： 1左右，此時(shí)壁厚較均勻。 對(duì)于未拉伸的吹塑制件，吹脹比表示型坯的橫向膨脹程度。吹脹比可用下式 計(jì)算： 11DB d? （ 31） 式中： B—— 吹脹比 1D —— 塑件的最大內(nèi)徑 （ mm） 1d ——— 型坯的內(nèi)徑 （ mm） 對(duì)于方形容器來說，按周長相等求的相當(dāng)直徑。 1 4/DL?? （ 32） 塑件的周長為： 270/L? = mm 因此： 1 4/DL?? = 4 ?? =63 該制件的吹脹比為： 11DB d? =63/22 = 吹脹比表明了塑料制品徑向最大尺寸與擠出機(jī)頭尺寸口沫尺寸制件的關(guān)系。當(dāng)吹脹比確定后，變可根據(jù)塑料制件的最大徑向尺寸及制品厚度，確定機(jī)頭口沫尺寸。機(jī)頭口與芯 模的間隙寬度可用下式求的： 26 S tB?? （ 33） 式中 S—— 口模與芯模制件的間隙寬度 （ mm） T—— 制品的厚度 （ mm） B—— 吹脹比，一般在 2~4 之間 ? —— 修整系數(shù)，一般取 1~，它與加工塑料黏度大小有關(guān)，對(duì)于黏度大的取偏小值。 根據(jù) PET 的物 理性質(zhì)，取 ? =。 S tB?? 0 .5 2 .8 7 1 .21 .7 2mm? ? ?? 型坯斷面形狀一般要求應(yīng)做成與實(shí)踐的外形輪廓大體一致，其目的是使型坯各個(gè)部位與實(shí)踐的吹脹情況能夠一致，以使實(shí)踐 壁厚均勻，無過薄過厚的現(xiàn)象發(fā)生。 （ 2） 收縮率 吹塑制件的收縮率，一般是指塑件成型后的尺寸收縮。 通常容器類塑件對(duì)尺寸要求并不嚴(yán)格，成型收縮率對(duì)塑件尺寸的影響并不大，同時(shí)吹塑成型不使用成型塑件內(nèi)腔 的模具成型零件，而是以在壓縮空氣下的型坯自由表面成型。塑件尺寸與空氣壓力、坯料溫度、成型周期、幾何形狀等有關(guān)。 查手冊(cè)得 PET 的收縮率為： %。 成型設(shè)備選用 批量： 中小批量 擠出設(shè)備選用 TT1530/140 . 其主要技術(shù)參數(shù)如下： 表 32 成型設(shè)備技術(shù)參數(shù) 螺桿直徑 /mm 38 理論注射容積 / 3cm 190 注射壓力 /Mpa 274 鎖模力 /kN 1400 模具最大厚度 /mm 360 27 模具最小厚度 /mm 150 模板行程 /mm 340 模板最大開距 /mm 700 頂出力 /kN 40 頂出行程 /mm 85 噴嘴孔徑 /mm 輔助設(shè)備： 1） 高速混合機(jī)。 GRH200 型 ，轉(zhuǎn)速 500r/min，遼寧阜新塑料機(jī)械廠生產(chǎn)。 2） 干燥機(jī)。 THD50E 型，加熱功率 ，中國臺(tái)灣生產(chǎn)。 3） 單螺旋擠出機(jī)。 SJ65B 型，長徑比 20： 1，螺桿轉(zhuǎn)速 15~90r/min，福建塑料機(jī)械廠生產(chǎn)。 4） 空氣壓縮機(jī)。 1~，轉(zhuǎn)速 620r/min，氣量 3m /min，河南開封壓縮機(jī)廠生產(chǎn)。 5） 單螺桿擠出機(jī)造粒機(jī)。 SJ65 型，長徑比 20： 1，福建省漳州市機(jī)修廠生產(chǎn)。 28 第四章 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 吹塑模具結(jié)構(gòu)選擇 無論何種類型的吹塑模具，其最基本結(jié)構(gòu)都包括兩半部分，其中一半作為定模，另一半 作為動(dòng)模。它是由模具型腔（兩部分）﹑模具主體﹑冷卻系統(tǒng)﹑切口部分﹑排氣孔槽和導(dǎo)向部分等組成。 吹塑成型塑件質(zhì)量的好壞往往受成型條件﹑成型模具所左右。設(shè)計(jì)模具時(shí)， 要了解所使用的吹 塑機(jī)結(jié)構(gòu)及技術(shù)規(guī)范，模具的形狀﹑結(jié)構(gòu)及尺寸要符合成型設(shè)備的要求。 吹塑成型模具可按工作情況﹑組裝方式及啟閉方式三方面來介紹。 吹塑模具的工作方式 吹塑模具的工作方式為平行移動(dòng)式模具。平行移動(dòng)模具是由兩半個(gè)具有相同型腔的模具組合而成。吹塑機(jī)上的開、凸輪式、齒輪式、肘節(jié)式等多種。通常都是直接用螺釘吧模具安裝在吹塑機(jī)上，依靠開、閉模具裝置進(jìn)行開、閉模運(yùn)動(dòng)。模具的安裝方法、安裝尺寸、模具外形大小等都受到所用吹塑機(jī)的限制，因而造成吹塑制品的大小，形狀也受到 相應(yīng) 的限制 。 圖 41 平行移動(dòng)式模具 1?？诎? 2腹板 3底板 29 吹塑模具的組裝方式 按組裝方式，吹塑模具 分為 組合式結(jié)構(gòu)及鑲快式結(jié)構(gòu)兩種類型。 該吹塑模具采用組合式結(jié)構(gòu)。 組合式結(jié)構(gòu)的吹塑模具由兩個(gè)半模組成，如圖 42 所示，每個(gè)半模由?？诎?腹板 2和底板 3 組合而成。?？诎搴偷装迳显O(shè)有鉗切刃，用強(qiáng)度好的鋼材制造；腹板可用鋁合金材料制造。三部分用螺釘和圓柱銷緊固。兩半模的定位由裝在腹板上的導(dǎo)柱保證。冷卻水道做在腹板上。 圖 42 組合式吹塑模具 1 ?？诎? 2腹板 3塑件 4水嘴 5底板 6導(dǎo)柱 7固定螺釘 8水道 9導(dǎo)套 10安裝螺孔 11水堵 30 為了保證三板之間的良好配合，為對(duì)板的接觸面應(yīng)減小，即在左、右、后三面適當(dāng)?shù)娜サ粢徊糠郑ú恢匾呐浜厦妫?，留下必要的接觸部分。這樣可以相對(duì)增 大組合件的緊固力， 防止組合模在使用中松動(dòng)，產(chǎn)生縫隙。接觸面的加工，應(yīng)保證良好的平面度和表面粗糙度。 吹塑模具的吹氣方式 型坯夾緊閉模后 ，即對(duì)型坯吹入壓縮空氣。壓縮空氣由空氣壓縮泵或空氣壓縮泵站提供。壓縮空氣可用上吹法、下吹法、氣吹法等方式吹入型坯。 該吹塑模具采用上吹法。上吹法是典型的模具吹氣方式，壓縮空氣由模具上端吹入模具型腔。根據(jù)制品設(shè)計(jì)要求，有如下方式實(shí)施： 1. 吹氣桿與芯棒相連。 型坯穿過吹氣桿進(jìn)入模具，吹脹成型時(shí)，制品的口頸一般位于制品的中心。 2. 型坯由夾持裝置送入模具。 閉模后，壓縮空氣用氣槍吹入型坯，采用這種方式吹脹型坯，制品的口頸，可以設(shè)計(jì)在制品頂部的任何部位。 該吹塑模具采用第