第四章中空吹塑介绍.ppt

第八节中空吹塑成型容器,学习要点：中空吹塑成型的定义、分类及工艺特点和吹塑用材料；中空吹塑成型主要设备；中空吹塑成型容器结构设计。学习重点：中空吹塑成型容器结构设计。学习难点：中空吹塑成型的分类及特点；中空吹塑成型主要设备；中空吹塑成型容器结构设计。(强度与刚度),概述,概念将挤出或注射成形所得的半熔融态管坯（或型坯）置于模具中，然后闭合模具，在管坯中通入压缩空气将其吹胀，使之紧贴于模腔壁上，再经冷却脱模得到一定形态中空制品的一种加工方法。,二中空吹塑成型的分类及工艺特点,根据型坯的制备不同，可分为两大类：挤出吹塑：挤出拉伸吹塑多层吹塑注射吹塑：注射拉伸吹塑,1）挤出吹塑,A定义将热塑性塑料的粒料（或粉料），在经过挤出机塑化后，通过特定的模头，制备成热熔融状的管状型坯，然后进行吹塑。,B挤出吹塑的特点,生产效率高，型坯温度均匀，熔接缝少，对中空容器的形态，大小和壁厚的允许范围较大，适应性广，吹塑制品强度较高，设备简单，投资少。但制品精度不高。,2）注射吹塑,A定义（过程）利用对开式模具将型坯注射到芯棒上，待型坯经适当冷却后（使型坯表层固化，移动芯棒时不致使型坯形状破坏或垂延变形），将芯棒与型坯一起送到吹塑模具中，使吹塑模具闭合，通过芯棒导入压缩空气，使型坯吹胀而形成所需要的制品，冷却定型后取出产品。,制品无拼缝线，不需后修整，螺纹或瓶口尺寸精度高，不必精加工，产量可以极大，辅助设备少，产品的底部强度高，材料损耗少，壁厚均匀，生产效率高。但设备投资大，加工生产周期较长，且对操作人员要求高，形状不能太复杂，容器尺寸受限制（容器的高度不能过高）。适于生产小型精密容器。,B特点,3）拉伸吹塑,A定义(过程)在特定的温度范围内，使型坯强迫延伸成型，在成型的同时，制品的壁中产生大分子的定向排列并固定下来，从而大幅度提高塑料容器的性能。将加热在熔点以下的适当温度的有底型坯置于模具内，光用拉伸杆进行轴向拉伸后再马上进行吹塑的成型方法。,注射拉伸吹塑示意图（a)型胚成型；(b)型胚加热；(c)型胚拉伸；(d)吹塑成型；(e)脱模1、注塑机；2、热流道；3、冷却水孔；4、加热体；5、模芯加热；6、型芯棒,减少废品，生产效率高，重量易控制。制品冲击韧性高，刚性提高，透明性与光泽度改善，阻隔性、气密性好。但拉伸温度控制要求高，设备投资大。适宜生产形状简单的小型容器。,B特点,4）多层吹塑,A定义（原理）使用多层复合型坯，经吹塑成型工艺，制备多层容器的成型方法。通过各种不同塑料层的合理匹配，实现各层塑料性能的有效互补，从而克服单层塑料容器的某些固有的缺点。,B目的（提高产品的综合性能）提高塑料容器的物理机械性能改善容器性能遮光性绝热性降低可燃性适印性,三吹塑成型常用材料,如HDPE、LDPE、LLDPE、PP、PET、PVC、PS等其中PE占90%，现PP、PET大量用于生产圆瓶，选择塑料品种时应考虑以下特性：成型工艺、物理性能、成型收缩率,第九节中空吹塑成型主要设备,挤出机型坯机头注射吹塑机吹塑模具,一挤出机,1)作用起固体输送，熔融、混炼、排气与熔体输送等作用,2)组成挤出系统：螺杆、料筒传动系统：驱动螺杆加热冷却系统：保证温度,二型坯机头,1）型式直角式机头、贮料式机头2）型坯壁厚的控制手动控制（改变模口间隙调节壁厚）；程序控制,3）型坯长度的控制4）口模,三注射装置,注射螺杆与挤出螺杆的差异1）运动方式不同注射螺杆既能转动又能作轴向移动，而挤出螺杆不作轴向移动2）尺寸参数不同长径比、压缩比、螺槽深度等不同3）螺杆头型式不同,四吹塑模具,1）作用：赋予制品形态与尺寸，并使之冷却2）要求：3）特点：(与注射模相比)只有阴模(型腔)、型腔所受压力较小、制品的流痕和接合缝小，模腔的磨损少。4）材料,第十节中空吹塑成型容器设计,设计原则设计要素,一设计原则,综合考虑功能、外观、可成型性与成本等因素吹塑制品的拐角、棱边、凹槽与加强筋要尽可能成较大的圆弧或球面过渡避免形状突变容器尺寸（壁厚）不宜要求过严。（尺寸精度低）,二设计要素,形状,吹胀比,拉伸倍率,壁厚设计,强度与刚度,瓶口结构设计,其它设计,1)形状圆形容器：模具制造方便，型坯壁厚均匀，生产效率高，制品刚性好，印刷容易。但储存或运输是有效面积的利用率低，仅有78%左右。方形容器：有效面积利用率高，运输、包装方便，支承面大，堆放稳固。但扁平面或正四面的强度不如圆形的承受力大。刚性差，易向外膨胀，壁厚偏差大。,椭圆形容器：针对方形和圆形容器的缺点进行改进，综合了他们的优点，在强度、刚度，变形性等力学性能方面都较好。一般用于化妆品的包装（外观造型好）。异形容器：没有规则形状，多为玩具，模特儿、灯笼及仿动物形等，一般不承受太大的强度和压力。,2)吹胀比（又称型坯吹胀倍率）,是指吹塑模腔径向最大直径和管状型坏外径之比一般取1.53之间对容积较大，桶壁较薄的容器宜选较小的，反之较大。能反映制品径向最大尺寸和挤出机机头口模尺寸之间的关系,3)拉伸倍率,A纵向拉伸比（延伸比）指制品长度与型坯长度之比瓶体的较大，肩部与底部的较小,B周向拉伸比即吹胀比拉伸倍率=延伸比与吹胀比之乘积实际使用时，拉伸倍率不宜过大，与材料有关,4)壁厚设计,A影响容器壁厚的主要原因容器形状、模具因素、成型的工艺条件B使壁厚均匀的措施型坯断面形状、管坯程序控制、吹塑机组的不断改进C设计要点：a常用吹塑容器的壁厚小容器可小于0.3mm、大容器可达3mmb最小壁厚0.4平均壁厚,5)强度与刚度,A垂直载荷强度（纵向强度）提高垂直载荷强度的措施：瓶肩：足够的倾角较大的圆弧半径过渡瓶底：内凹底瓶身：过渡平缓，避免突变瓶颈：偏心瓶口，设计得当，可以调整平衡,B刚度（抗变形能力）提高容器刚性的措施：增大壁厚圆形容器瓶身开设周向槽椭圆形容器上设置锯齿形水平装饰纹异形容器，可用漂亮的造型图案掩饰设纵向加强筋,6)瓶口结构设计,A瓶口螺纹：断面形状：圆形的使用广，易成型，且旋紧/松容易；梯形的密封性好，适用于大型容器形式：连续式、间断式、凸缘式、凸环式B密封盖（内、外盖结合）,第十一节其它成型容器,学习要点热成型容器概念、特点、方法、结构设计旋转成型容器概念、特点、常用材料、结构设计发泡成型容器概念、发泡方法及成型原理、结构设计,学习重点热成型容器的结构设计；旋转成型容器的特点及结构设计；发泡成型容器的发泡方法及成型原理、结构设计。,学习难点热成型容器的方法及容器结构设计；旋转成型容器结构设计；发泡成型容器的发泡方法及成型原理、结构设计。,热成型容器,概述热成型方法热成型容器结构设计,一概述,(一）概念（定义）将热塑性塑料片材夹在框架上加热至软化温度（至热弹态），在外力作用下（如用柱塞、模芯机械的方式；或用真空产生的气压差、压缩空气等气动方式），使加热软化的片材压在模具的轮廓上，冷却而得到容器的一种方法。,(二）特点A优点B缺点C适用范围,二热成型方法,1）真空成型法是把热塑性塑料板、片固定在模具上，用辐射加热器进行加热，加热至软化温度，用真空泵把片材和模具间的空气抽掉，借助大气的压力，使板材覆盖在模具上而成型，冷却后塑件收缩，借助压缩空气使塑件从模具中脱出。,2）加压成型法是借助压缩空气的压力，将加热后软化的塑料板压入型腔而成型的方法。,三热成型容器结构设计,几何形状和尺寸精度外观模壁斜度引伸比与径深比角部与大平面设计,1）几何形状和尺寸精度,几何形状和尺寸精度要求不能过高；宜成型口径宽、深度浅的半壳状薄壁制品；避免侧孔和侧凹。,2）外观,无浇口和合模线；表面粗糙度受模具影响；需色彩装饰时，选已着色的片材，需花纹时，选带花纹的片材。,3）模壁斜度,凹模大于1/120，1/60好凸模较大些，1/301/20另模壁斜度较大时，可减小制品转角处的薄化程度，且有利于提高生产效率。,4）引伸比与径深比,引伸比：制品深度与宽度或直径之比。,径深比：引伸比的倒数。,引伸比与制品的设计有关：引伸比反映成型的难易程度，其值越大，成型越困难；引伸比与最小壁厚有关，其值越大，最小壁厚越小；引伸比与模具形状有关，其值越大，模具斜度越大；引伸比与塑料品种有关，其值越大，要求塑料的可拉伸性越大。,5）角部与大平面设计,A角部（转角）不允许锐角存在；圆弧半径尽可能大，最小圆弧半径片材厚度，一般取片材厚度的四至五倍，但圆弧半径过大，会使制品刚性下降。,B大平面设计具有大平面的热成型制品，在其整个平面上应设计似框架拱起部分，形成良好的刚性体，并能有效地掩饰因残存空气而引