浅谈行列机吹-吹法模具设计.doc

第三届玻璃容器行业技术i擞流会文集浅谈行列机吹一吹法模具设计种法举 (山东联兴玻璃股份有限公司。山东枣庄，277100) 行列机生产玻璃瓶在我国70年代就已经开始使用，模具的设计也随着行列机的开始使用而逐渐展开。在模具设计当中，行列机吹吹法使用的所有模具部件中，大家都知道，除了初型模没有规范的设计准则以外，其余的模 具只要根据其需要的尺寸加工即可，相对来说比较简单，仅考虑到模具的材 质和加工精度就可以了。所以，本文在这里不再对此赘述，只是对吹吹法 生产当中使用的初型模发表一些自己的看法，仅供参考。1初模内腔尺寸的设计实践证明，行列机生产出高质量、高产量的玻璃瓶罐在很大程度上取决 于初型模的内腔形状，我公司主要生产啤酒瓶系列产品，为保证产品的理化 性能指标和外观质量能够达到要求，我们在初型模设计当中主要从以下几点 认真分析和实践，加以改进。11初型模型腔的轮廓： 在吹吹法生产中，初型模的内腔应根据成模内腔的形状进行设计，即根据成型模仿型。否则，做出的产品会出现玻璃料分布不均，瓶壁偏薄偏厚的现象，造成产品外观质量下降，抗冲击力和耐内压力达不到指标。虽然是 仿型，但初型模内腔最好不要存在锐角，应当是流线型，便于落料。初型模 内腔不宜太瘦，否则装料困难，不利于提高机速。产品容易出现褶皱、缺口、 肩薄、厚底、机逮漫等缺陷和弊端。反之，如果内腔过大，热玻璃接触模腔 的面积增加，导致温度下降、局部玻璃料硬化快，产品容易出现瓶壁后薄不 均、底薄等现象。12初型模内腔尺寸： 目前，初型模内腔形状的设计主要分两种。一种是以成型模为基准j确定延伸值以后，确定初模总高度；然后根据成模高度方向的各段高度，定制 初模相对应的高度。由此我们可以将整个初模看作是几个截头圆锥体累积形 成，必要时可以将这几个截锥体之间的连接用圆弧过渡，以便形成良好的落一85第三J蕃玻璃容器行业技术进步交流会文纂料曲线。初模各段高度确定以后，再定制初模各段的径向尺寸，初模和口模 的接线处可以按常规定制尺寸(比成模上口缩小0305ram)，一般初模肩 部尺寸可按成模相对应的径向尺寸缩至4855；然后按照一定比例定初 模大口尺寸(即闷头尺寸)；大口尺寸的大小决定闷头印的大小，而闷头印的 大小和形状对产品的耐内压力和外观质量起着至关重要的作用，它的设计尽 管是一个细小的方面，但如果设计合理，就会取得较好的收益。例如图l(b) 中所示，一闷头接线。一、， llf|lJ1llI叫l|IIJ(b) (c)图1当倒吹气完成，初模打开后，由于01处尺寸比较凸出，玻璃料温度迅速下 降，在此处形成一圈硬料，最终会在产品底部形成明显的闷头印。如果加工 尺寸配合不好，还有可能造成压边，产生废品。而图1(a)中的接线在初模 打开后因为径向尺寸缩小能够在玻璃料重温的过程中逐渐软化闷头线，在产 品成型后减轻闷头线痕迹。并且因为接线直径的缩小而有利于提高产品的整 体质量。在实际生产中，从初模大口向下到扑气线之间的过渡圆弧半径取值越大，越是有利于产品的成型，产品断腰缺陷也有所好转，如图1(a)。而图1(b)中所示的初模在成型中的效果就稍差。这是因为在正吹气时，大家都知道产一86第三届玻璃容器行业技术进步交流会文集品的成型首先是从底部开始的，图l(a)初模在成型时由于和成模模壁之间 空间缩小，初模的吹胀量就小，成型后产品该处的壁厚增加，其温度能够软 化由于扑气而变硬的玻璃料，从而减少断腰缺陷。相反图l(b)中的初模在 成型中因为吹胀量增加，产品壁厚变薄，均匀度就会有所下降。通过上述各尺寸的确定，初模内腔基本就定位了，最终以过容率来进行 校核，从而完成初模的设计。另外一种设计方法为：仍然依据成模为基准，确定延伸值以后，根据产 品重量和料滴直径来确定实心料的直径和长度L(图1(c)。有关资料表明， 一般瓶壁厚度在3238mm范围内产品的L值约占H值(瓶口以下初型总 高度，含闷头高度)的076-0。78。壁厚偏薄的产品取值可以大一些。当实 心料的长度确定以后，仍然以过容率进行校核，直至设计成适宜的初模内腔。13过容率：过容率在行列机吹吹法模具设计中，起着比较重要的作用，一股睛况 下，过容率的大小决定着产品最终成型后玻璃料的分布情况、初型模的 使用洼能，以及产品质量和产量的高低。有关资料表明，应根据不同产品的壁厚来选取合适的过容率，以640啤 酒瓶为例：当产品重量为5009时产品平均壁厚约为345mm。按照常规设计 过容率应取4446之间，有些玻璃厂家的要求还要超过这个数值，原因是大的过容率的初型模内腔对行列机操作人员来说容易操作，便于落料，但 往往由于这种原因，导致产品玻璃壁厚分布不均，产品断腰缺陷明显增加， 大大降低了产品质量。反之，过容率取值小一些时，可增加产品的均匀度， 还可减轻产品的断腰缺陷。这是因为当初型模内腔过容率取大值时内腔的总 容积增大，也就意味着玻璃料与初模的接触面积增加，而接触面积的增加导 致了料坯的表皮温度整体下降，造成产品均匀度下降；另外，当扑气动作完 成后，由于扑气而在扑气线截面积上的玻璃料温度迅速下降(图2(a)。再 经倒吹气动作完成后，在扑气线周边形成一圈硬料，这些硬料在过容率大的 初模内由于料坯的壁厚偏薄而不能进行软化，所以形成断腰的缺陷就会增加 (如图2(c)。如果采取图2(b)的设计方法，过容率取值小一些时，初模 内的玻璃料在经过扑气和倒吹气动作以后，料坯的壁厚相对增大，底部“死 料增多，温度增高，再经过重热，可以软化由于扑气所造成的硬动乏晴料，一87第三届玻璃容器行业技术进步交流会文集降低二者的温度差，使温度趋于均衡，可以明显地减轻断腰的缺陷。图22初模外部尺寸的设计 初模外部尺寸的设计要考虑到模具的统一使用性、散热和保温效果。通常一些使用厂家在模具的外部加工散热槽，大多分为横向和竖向两种。但这 种传统的散热方式已经不太适应当前增加机速的要求。传统的初模冷却方式 仍然利用机体两侧的塔型风来进行冷却，但这种冷却方式存在很多的弊端， 两侧风咀的高低和大小往往对模具不能起到均匀散热的作用，局部热量散不 出去，造成模具加速氧化，使用寿命缩短，产品质量无法保证。而且不利于 提高机速。我们在生产实践中对初模的冷却方式进行了改造，取得了一定的 效果，在此仅供大家参考。如下图所示，利用垂直冷却的方式来对初型模进行散热，下面简单介绍 初型模的两种冷却方法供大家参考。图3(a)所示为侧进风冷却简图，在均 匀排列的模具冷却孔内，利用行列机原塔型风咀的冷却风在AA处自下而上 进行冷却，配置合理的气流可以畅通无阻的顺着垂直冷却孔流畅排出，起到 使初模内的温度均衡散热的效果，解决了模具局部过热的缺陷，有利于提高 机速。使用这种冷却方式后，模具的温度降低了，冷却风机的频率也逐渐降 低，节约了能源消耗：另外，随着模具温度的降低，改变了我公司原来频繁一88第三届玻璃容器行业技术进步交流会文集刷涂料(原因是初型模温度偏高)的坏习惯，并且提高了机速。如果初模颈部出现过冷的现象，可根据不同的模具适当增加高度不同的保温孔来调整模潦象具温度。 图3(b)所示为上进风冷却方式，具体原理为：在加工模具时将模具做成中空样式，然后在上面两半模上各设置一个通风咀，用软的橡胶管接通冷却风来对模具进行冷却，下部排风，同样可以达到对模具均匀散热的效果。 但这种模具的在加工方面稍微复杂一些。在正常生产中，由于初型模与高温 的玻璃料反复接触，容易在内腔上形成裂纹和加速氧化，而这种垂直冷却的 模具在原理上由于模壁变薄和散热面积的增加，相对来说单位模具所承受的 高温冲击