第四章中空吹塑

1、第八節(jié)第八節(jié) 中空吹塑成型容器中空吹塑成型容器 學習要點：學習要點：v 中空吹塑成型的定義、分類及工藝特點和吹塑用材料；中空吹塑成型的定義、分類及工藝特點和吹塑用材料；v 中空吹塑成型主要設備；中空吹塑成型主要設備； v 中空吹塑成型容器結構設計。中空吹塑成型容器結構設計。 學習重點：學習重點：v中空吹塑成型容器結構設計。中空吹塑成型容器結構設計。 學習難點：學習難點：v 中空吹塑成型的分類及特點；中空吹塑成型的分類及特點；v 中空吹塑成型主要設備；中空吹塑成型主要設備；v 中空吹塑成型容器結構設計。中空吹塑成型容器結構設計。( (強度與剛度強度與剛度) )概述概述概概 念念 將擠出或注射成形

2、所得的半熔融態(tài)管坯（或型坯）將擠出或注射成形所得的半熔融態(tài)管坯（或型坯）置于模具中，然后閉合模具，在管坯中通入壓縮空氣將置于模具中，然后閉合模具，在管坯中通入壓縮空氣將其吹脹，使之緊貼于模腔壁上，再經(jīng)冷卻脫模得到一定其吹脹，使之緊貼于模腔壁上，再經(jīng)冷卻脫模得到一定形態(tài)中空制品的一種加工方法。形態(tài)中空制品的一種加工方法。二二 中空吹塑成型的分類及工藝特點中空吹塑成型的分類及工藝特點根據(jù)型坯的制備不同，可分為兩大類：根據(jù)型坯的制備不同，可分為兩大類： 擠出吹塑：擠出擠出吹塑：擠出拉伸拉伸吹塑吹塑 多層吹塑多層吹塑 注射吹塑：注射注射吹塑：注射拉伸拉伸吹塑吹塑1 1）擠出吹塑）擠出吹塑A A定義定義

3、 將熱塑性塑料的粒料（或粉料），在經(jīng)過擠出機將熱塑性塑料的粒料（或粉料），在經(jīng)過擠出機塑化后，通過特定的模頭，制備成熱熔融狀的管狀型塑化后，通過特定的模頭，制備成熱熔融狀的管狀型坯，然后進行吹塑。坯，然后進行吹塑。 B擠出吹塑的特點擠出吹塑的特點 生產(chǎn)效率高，型坯溫度均勻，熔接縫少，對中空生產(chǎn)效率高，型坯溫度均勻，熔接縫少，對中空容器的形態(tài)，大小和壁厚的允許范圍較大，適應性廣，容器的形態(tài)，大小和壁厚的允許范圍較大，適應性廣，吹塑制品強度較高，設備簡單，投資少。但制品精度吹塑制品強度較高，設備簡單，投資少。但制品精度不高。不高。2 2）注射吹塑）注射吹塑A A定義（過程）定義（過程） 利用對開式

4、模具將型坯注射到芯棒上，待型坯經(jīng)適利用對開式模具將型坯注射到芯棒上，待型坯經(jīng)適當冷卻后（使型坯表層固化，移動芯棒時不致使型坯形當冷卻后（使型坯表層固化，移動芯棒時不致使型坯形狀破壞或垂延變形），將芯棒與型坯一起送到吹塑模具狀破壞或垂延變形），將芯棒與型坯一起送到吹塑模具中，使吹塑模具閉合，通過芯棒導入壓縮空氣，使型坯中，使吹塑模具閉合，通過芯棒導入壓縮空氣，使型坯吹脹而形成所需要的制品，冷卻定型后取出產(chǎn)品。吹脹而形成所需要的制品，冷卻定型后取出產(chǎn)品。 制品無拼縫線，不需后修整，螺紋或瓶口尺寸精度高，制品無拼縫線，不需后修整，螺紋或瓶口尺寸精度高，不必精加工，產(chǎn)量可以極大，輔助設備少，產(chǎn)品的底部

5、強不必精加工，產(chǎn)量可以極大，輔助設備少，產(chǎn)品的底部強度高，材料損耗少，壁厚均勻，生產(chǎn)效率高。度高，材料損耗少，壁厚均勻，生產(chǎn)效率高。 但設備投資大，加工生產(chǎn)周期較長，且對操作人員要但設備投資大，加工生產(chǎn)周期較長，且對操作人員要求高，形狀不能太復雜，容器尺寸受限制（容器的高度不求高，形狀不能太復雜，容器尺寸受限制（容器的高度不能過高）。適于生產(chǎn)小型精密容器。能過高）。適于生產(chǎn)小型精密容器。B特點特點 3 3）拉伸吹塑）拉伸吹塑A A定義定義( (過程過程) ) 在特定的溫度范圍內，使型坯強迫延伸成型，在成型在特定的溫度范圍內，使型坯強迫延伸成型，在成型的同時，制品的壁中產(chǎn)生大分子的定向排列并固定

6、下來，的同時，制品的壁中產(chǎn)生大分子的定向排列并固定下來，從而大幅度提高塑料容器的性能。從而大幅度提高塑料容器的性能。 將加熱在熔點以下的適當溫度的有底型坯置于模具內，將加熱在熔點以下的適當溫度的有底型坯置于模具內，光用拉伸桿進行軸向拉伸后再馬上進行吹塑的成型方法。光用拉伸桿進行軸向拉伸后再馬上進行吹塑的成型方法。注射注射拉伸拉伸吹塑示意圖吹塑示意圖（a)a)型胚成型；型胚成型；(b)(b)型胚加熱；型胚加熱；(c)(c)型胚拉伸；型胚拉伸；(d)(d)吹塑成型；吹塑成型；(e)(e)脫模脫模1 1、注塑機；、注塑機；2 2、熱流道；、熱流道；3 3、冷卻水孔；、冷卻水孔；4 4、加熱體；、加熱

7、體；5 5、模芯加熱；、模芯加熱；6 6、型芯棒型芯棒 減少廢品，生產(chǎn)效率高，重量易控制。制品沖擊韌性減少廢品，生產(chǎn)效率高，重量易控制。制品沖擊韌性高，剛性提高，透明性與光澤度改善，阻隔性、氣密性好。高，剛性提高，透明性與光澤度改善，阻隔性、氣密性好。但拉伸溫度控制要求高，設備投資大。適宜生產(chǎn)形狀簡單但拉伸溫度控制要求高，設備投資大。適宜生產(chǎn)形狀簡單的小型容器。的小型容器。B特點特點4 4）多層吹塑）多層吹塑A A定義（原理）定義（原理） 使用多層復合型坯，經(jīng)吹塑成型工藝，制備多層容使用多層復合型坯，經(jīng)吹塑成型工藝，制備多層容器的成型方法。器的成型方法。 通過各種不同塑料層的合理匹配，實現(xiàn)各層

8、塑料性通過各種不同塑料層的合理匹配，實現(xiàn)各層塑料性能的有效互補，從而克服單層塑料容器的某些固有的缺能的有效互補，從而克服單層塑料容器的某些固有的缺點。點。B B目的（提高產(chǎn)品的綜合性能）目的（提高產(chǎn)品的綜合性能） 提高塑料容器的物理機械性能提高塑料容器的物理機械性能 改善容器性能改善容器性能 遮光性遮光性 絕熱性絕熱性 降低可燃性降低可燃性 適印性適印性三三 吹塑成型常用材料吹塑成型常用材料 如如HDPEHDPE、LDPELDPE、LLDPELLDPE、PPPP、PETPET、PVCPVC、PSPS等等 其中其中PEPE占占90%90%，現(xiàn)，現(xiàn)PPPP、PETPET大量用于生產(chǎn)圓瓶，選擇大量用

9、于生產(chǎn)圓瓶，選擇塑料品種時應考慮以下特性：塑料品種時應考慮以下特性： 成型工藝、物理性能、成型收縮率成型工藝、物理性能、成型收縮率第九節(jié)第九節(jié) 中空吹塑成型主要設備中空吹塑成型主要設備 擠出機擠出機 型坯機頭型坯機頭 注射吹塑機注射吹塑機 吹塑模具吹塑模具一一 擠出機擠出機1) 1) 作用作用起固體輸送，熔融、起固體輸送，熔融、混煉、排氣與熔體輸混煉、排氣與熔體輸送等作用送等作用2) 2) 組成組成擠出系統(tǒng)：螺桿、料筒擠出系統(tǒng)：螺桿、料筒傳動系統(tǒng)：驅動螺桿傳動系統(tǒng)：驅動螺桿加熱冷卻系統(tǒng)：保證溫加熱冷卻系統(tǒng)：保證溫度度二二 型坯機頭型坯機頭1 1）型式）型式 直角式機頭、直角式機頭、 貯料式機頭

10、貯料式機頭2 2）型坯壁厚的控制）型坯壁厚的控制 手動控制（改變模口間隙調節(jié)壁厚）；程序控制手動控制（改變?？陂g隙調節(jié)壁厚）；程序控制 3 3）型坯長度的控制）型坯長度的控制4 4）口模）口模 三三 注射裝置注射裝置注射螺桿與擠出螺桿的差異注射螺桿與擠出螺桿的差異1 1）運動方式不同）運動方式不同 注射螺桿既能轉動又能作軸向移動，而擠出螺桿不作注射螺桿既能轉動又能作軸向移動，而擠出螺桿不作軸向移動軸向移動2 2）尺寸參數(shù)不同）尺寸參數(shù)不同 長徑比、壓縮比、螺槽深度等不同長徑比、壓縮比、螺槽深度等不同3 3）螺桿頭型式不同）螺桿頭型式不同四四 吹塑模具吹塑模具1 1）作用：）作用：賦予制品形態(tài)與

11、尺寸，并使之冷卻賦予制品形態(tài)與尺寸，并使之冷卻2 2）要求：）要求：3 3）特點：）特點：( (與注射模相比與注射模相比) ) 只有陰模只有陰模( (型腔型腔) )、型腔所受壓力較小、制品的流痕和接、型腔所受壓力較小、制品的流痕和接合縫小，模腔的磨損少。合縫小，模腔的磨損少。4 4）材料）材料第十節(jié)中空吹塑成型容器設計第十節(jié)中空吹塑成型容器設計 設計原則設計原則 設計要素設計要素一一 設計原則設計原則 綜合考慮功能、外觀、可成型性與成本等因素綜合考慮功能、外觀、可成型性與成本等因素 吹塑制品的拐角、棱邊、凹槽與加強筋要盡可能成吹塑制品的拐角、棱邊、凹槽與加強筋要盡可能成較大的圓弧或球面過渡較大

12、的圓弧或球面過渡 避免形狀突變避免形狀突變 容器尺寸（壁厚）不宜要求過嚴。（尺寸精度低）容器尺寸（壁厚）不宜要求過嚴。（尺寸精度低）二二 設計要素設計要素形狀形狀吹脹吹脹比比拉伸倍率拉伸倍率壁厚設計壁厚設計強度與剛度強度與剛度瓶口結構設計瓶口結構設計其它設計其它設計 1) 1) 形狀形狀 圓形容器：圓形容器：模具制造方便，型坯壁厚均勻，生產(chǎn)效率高，模具制造方便，型坯壁厚均勻，生產(chǎn)效率高，制品剛性好，印刷容易。但儲存或運輸是有效面積的利用制品剛性好，印刷容易。但儲存或運輸是有效面積的利用率低，僅有率低，僅有78%78%左右。左右。 方形容器：方形容器：有效面積利用率高，運輸、包裝方便，支承有效面

13、積利用率高，運輸、包裝方便，支承面大，堆放穩(wěn)固。但扁平面或正四面的強度不如圓形的承面大，堆放穩(wěn)固。但扁平面或正四面的強度不如圓形的承受力大。剛性差，易向外膨脹，壁厚偏差大。受力大。剛性差，易向外膨脹，壁厚偏差大。 橢圓形容器：橢圓形容器：針對方形和圓形容器的缺點進行改進，綜合針對方形和圓形容器的缺點進行改進，綜合了他們的優(yōu)點，在強度、剛度，變形性等力學性能方面都了他們的優(yōu)點，在強度、剛度，變形性等力學性能方面都較好。一般用于化妝品的包裝（外觀造型好）。較好。一般用于化妝品的包裝（外觀造型好）。異形容器：異形容器：沒有規(guī)則形狀，多為玩具，模特兒、燈籠及仿沒有規(guī)則形狀，多為玩具，模特兒、燈籠及仿動

14、物形等，一般不承受太大的強度和壓力。動物形等，一般不承受太大的強度和壓力。 2) 2) 吹脹比（又稱型坯吹脹倍率）吹脹比（又稱型坯吹脹倍率） 是指吹塑模腔徑向最大直徑和管狀型壞外徑之比是指吹塑模腔徑向最大直徑和管狀型壞外徑之比 一般取一般取1.51.53 3之間之間 對容積較大，桶壁較薄的容器宜選較小的，反之較大。對容積較大，桶壁較薄的容器宜選較小的，反之較大。 能反映制品徑向最大尺寸和擠出機機頭口模尺寸之間能反映制品徑向最大尺寸和擠出機機頭口模尺寸之間的關系的關系3) 3) 拉伸倍率拉伸倍率A A縱向拉伸比（延伸比）縱向拉伸比（延伸比） 指制品長度與型坯長度指制品長度與型坯長度 之比之比 瓶

15、體的較大，肩部與底瓶體的較大，肩部與底 部的較小部的較小 B B周向拉伸比周向拉伸比 即吹脹比即吹脹比 拉伸倍率拉伸倍率= = 延伸比延伸比 與吹脹比之乘積與吹脹比之乘積 實際使用時，拉伸實際使用時，拉伸 倍率不宜過大，與倍率不宜過大，與 材料有關材料有關4) 4) 壁厚設計壁厚設計A A影響容器壁厚的主要原因影響容器壁厚的主要原因 容器形狀、模具因素、成型的工藝條件容器形狀、模具因素、成型的工藝條件B B使壁厚均勻的措施使壁厚均勻的措施 型坯斷面形狀、管坯程序控制、型坯斷面形狀、管坯程序控制、 吹塑機組的不斷改進吹塑機組的不斷改進C C設計要點：設計要點： a常用吹塑容器的壁厚常用吹塑容器的

16、壁厚 小容器可小于小容器可小于0.3mm、大容器可達、大容器可達3mm b 最小壁厚最小壁厚0.4平均壁厚平均壁厚5) 5) 強度與剛度強度與剛度 A A垂直載荷強度（縱向強度）垂直載荷強度（縱向強度） 提高垂直載荷強度的措施：提高垂直載荷強度的措施：瓶肩：瓶肩：足夠的傾角較大的圓弧半徑過渡足夠的傾角較大的圓弧半徑過渡瓶底：瓶底：內凹底內凹底瓶身：瓶身：過渡平緩，避免突變過渡平緩，避免突變瓶頸：瓶頸：偏心瓶口，設計得當，可以調整平衡偏心瓶口，設計得當，可以調整平衡 B B剛度（抗變形能力）剛度（抗變形能力） 提高容器剛性的措施：提高容器剛性的措施： 增大壁厚增大壁厚 圓形容器瓶身開設周向槽圓形

17、容器瓶身開設周向槽 橢圓形容器上設置鋸齒形水平裝飾紋橢圓形容器上設置鋸齒形水平裝飾紋 異形容器，可用漂亮的造型圖案掩飾異形容器，可用漂亮的造型圖案掩飾 設縱向加強筋設縱向加強筋6) 6) 瓶口結構設計瓶口結構設計A A瓶口螺紋瓶口螺紋： 斷面形狀：斷面形狀：圓形的使用廣，易成型，且旋緊圓形的使用廣，易成型，且旋緊/ /松容易；松容易；梯形的密封性好，適用于大型容器梯形的密封性好，適用于大型容器 形式：形式：連續(xù)式、間斷式、凸緣式、凸環(huán)式連續(xù)式、間斷式、凸緣式、凸環(huán)式B B密封蓋（內、外蓋結合）密封蓋（內、外蓋結合）第十一節(jié)第十一節(jié) 其它成型容器其它成型容器學習要點學習要點 熱成型容器熱成型容器

18、 概念、特點、方法、結構設計概念、特點、方法、結構設計 旋轉成型容器旋轉成型容器 概念、特點、常用材料、結構設計概念、特點、常用材料、結構設計 發(fā)泡成型容器發(fā)泡成型容器 概念、發(fā)泡方法及成型原理、結構設計概念、發(fā)泡方法及成型原理、結構設計學習重點 熱成型容器的結構設計；熱成型容器的結構設計； 旋轉成型容器的特點及結構設計；旋轉成型容器的特點及結構設計； 發(fā)泡成型容器的發(fā)泡方法及成型原理、結構設計。發(fā)泡成型容器的發(fā)泡方法及成型原理、結構設計。學習難點學習難點 熱成型容器的方法及容器結構設計；熱成型容器的方法及容器結構設計； 旋轉成型容器結構設計；旋轉成型容器結構設計； 發(fā)泡成型容器的發(fā)泡方法及成

19、型原理、發(fā)泡成型容器的發(fā)泡方法及成型原理、 結構設計。結構設計。 熱成型容器熱成型容器 概述概述 熱成型方法熱成型方法 熱成型容器結構設計熱成型容器結構設計一一 概述概述( (一）概念（定義）一）概念（定義） 將熱塑性塑料片材夾在框架上加熱至軟化溫度（至熱將熱塑性塑料片材夾在框架上加熱至軟化溫度（至熱彈態(tài)），在外力作用下（如用柱塞、模芯機械的方式；或彈態(tài)），在外力作用下（如用柱塞、模芯機械的方式；或用真空產(chǎn)生的氣壓差、壓縮空氣等氣動方式），使加熱軟用真空產(chǎn)生的氣壓差、壓縮空氣等氣動方式），使加熱軟化的片材壓在模具的輪廓上，冷卻而得到容器的一種方法。化的片材壓在模具的輪廓上，冷卻而得到容器的一種

20、方法。 ( (二）特點二）特點 A A優(yōu)點優(yōu)點 B B缺點缺點 C C適用范圍適用范圍二二 熱成型方法熱成型方法1 1）真空成型法）真空成型法 是把熱塑性塑料板、片固定在模具上，用輻射加熱器是把熱塑性塑料板、片固定在模具上，用輻射加熱器進行加熱，加熱至軟化溫度，用真空泵把片材和模具間的進行加熱，加熱至軟化溫度，用真空泵把片材和模具間的空氣抽掉，借助大氣的壓力，使板材覆蓋在模具上而成型，空氣抽掉，借助大氣的壓力，使板材覆蓋在模具上而成型，冷卻后塑件收縮，借助壓縮空氣使塑件從模具中脫出。冷卻后塑件收縮，借助壓縮空氣使塑件從模具中脫出。 2 2）加壓成型法）加壓成型法 是借助壓縮空氣的壓力，將加熱后

21、軟化的塑料板是借助壓縮空氣的壓力，將加熱后軟化的塑料板壓入型腔而成型的方法。壓入型腔而成型的方法。三三 熱成型容器結構設計熱成型容器結構設計 幾何形狀和尺寸精度幾何形狀和尺寸精度 外觀外觀 模壁斜度模壁斜度 引伸比與徑深比引伸比與徑深比 角部與大平面設計角部與大平面設計1 1）幾何形狀和尺寸精度）幾何形狀和尺寸精度 幾何形狀和尺寸精度要求不能過高；幾何形狀和尺寸精度要求不能過高； 宜成型口徑寬、深度淺的半殼狀薄壁制品；宜成型口徑寬、深度淺的半殼狀薄壁制品； 避免側孔和側凹。避免側孔和側凹。2 2）外觀）外觀 無澆口和合模線；無澆口和合模線； 表面粗糙度受模具影響；表面粗糙度受模具影響； 需色彩裝飾時，選已著色的片材，需花紋時，選帶需色彩裝飾時，選已著色的片材，需花紋時，選帶花紋的片材?；y的片材。3 3）模壁斜度）模壁斜度 凹模大于凹模大于1/1201/120，1