塑料吹塑成型与实例

插入图片---公差等级的选用 一般情况下平滑光亮的塑件表面相当于R a = 0.32~0.08um 为保证塑件的表面光洁程度，模 具成型零件比塑件高一级 对于有机玻璃、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯等塑料成型透明制品，要求模具成型零件的 表面光洁程度在R a = 0.02~0.04um 脱模斜度：又称 出模斜度或拔模斜度 插入图片----脱模斜度 塑件外形越高及内孔越深，斜度应适当缩小，反之则应加大。 斜度选取的方向，塑料内孔以小端为准，符合图纸要求，斜度由扩大方向取得，外形以大端 为准，符合图纸要求，斜度由缩小方向取得。 一般情况下，脱模斜度不包括在塑件允许公差范围内，如果塑件结构上不允许有较大斜度， 则就要在模具成型零件上留有相应的工艺斜度， 所取得斜度值必须包括在模具成型零件的制 造公差范围内。 当塑件壁厚不均匀时， 熔融塑料在模具型腔内的流速不同和受热不均， 则流料汇集处往往产 生熔接痕，使塑件的强度显著削弱。为了避免或减少这种不良现象的产生，塑件各部分的壁 厚相差不能太悬殊，一般相差平均壁厚的 20% 设计加强筋的作用： 1. 增加制品强度和刚度 2. 有利于改善塑料冲模状态 3. 避免制品变形和翘曲 典型的加强筋尺寸： 塑件壁厚为 A 时，加强筋的宽度为（1/2~2/3）A,高度为 3A，斜度为 4° 加强筋之间的中心距应大于 2 倍壁厚 设计加强筋应考虑几个问题： 1. 筋开设的方向：应力求与熔融塑料在模具型腔内的流动方向一致。这样可改进熔融塑料 的流动。若与料流方向垂直，则会使塑料流动受阻，不易充满型腔 2. 筋的高度不宜过高 3. 对于容器底部的加强筋的分布要求 支撑面： 整个底部作为支撑面时由于变形会使底部发生挠曲， 产生不平， 通过对于这类制品底部通常 采用边框支撑或 3 点或 4 点支撑的方法；如果底部有加强筋时，加强筋的高度应比边框低 0.5mm；对于吹塑容器底部壁厚是不均匀的，成型时收缩率不一样，因而也不能把底部设计 成一平面，其中以圆形内凹的底部形状耐破裂能力最高 塑件结构无特殊要求时， 塑件的各连接处必须设计半径不小于 0.5~1mm 的圆角。 对于内外表 面的拐角处， 内壁圆角半径 R 可取壁厚的一半， 相应的外壁圆角半径 R1 可取 1.5 倍的壁厚。 最后成型的转角或边缘必须设计适当的圆弧。 对圆柱形的模塑制品， 边缘的圆弧半径应不小 于容器直径的 1/10.对椭圆形制品，可以以最小的直径为准。对矩形制品转角圆弧的最小许 用值较容易确定，根据此图，转角圆弧的半径是：Re≥tF/2（1-sin45°）≥0.15Tf 插入图片----螺纹和容器类制品口部的设计 挤出吹塑的优点： 1. 适用多种塑料， 型坯通过机头需要较低的压力并且在低压 （通常在 0.2~1.0Mpa） 下吹胀， 容器的残余应力较小，耐拉伸、冲击、弯曲与环境等各种应变的性能较高，具有较好的 使用性能 2. 生产效率比较高 3. 型坯温度比较均匀，容器破裂减少
吹塑成型所适用的塑料品种仅为热塑性塑料，例如聚乙烯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇 酯及工程塑料如聚碳酸酯等。 基本加工过程： 1. 将选用的塑料加热熔融，使用挤出机或注射机在一定的温度下，让塑料熔融，通过挤出 机头或注塑模具制成管状型坯 2. 将半熔型坯放到吹塑模具内，闭合模具并用加紧装置锁紧模具 3. 利用辅助的空气压缩机提供的压缩空气冲人模具将管坯吹胀 4. 将型坯附近在模具壁上后冷却定型 5. 冷却定型后，开模取出制品 中空吹塑可以分两类：挤出吹塑和注射吹塑。 （两者主要区别在于型坯的设备。 ） （插入图片） 挤出吹塑成型常用的塑料：低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、乙烯-醋酸 乙烯共聚物、 改性聚酯、 热塑性工程塑料如聚碳酸酯、 热塑性弹性体等聚合物及各种共混物。 挤出吹塑工艺过程： 1. 采用挤出机将热塑性塑料熔化，并通过机头挤出型坯 2. 将达到规定长度的型坯置于吹塑模具内合模，并靠模具上刃口将型坯切断 3. 依靠模具上的进气口通往压缩空气，吹胀型坯 4. 保持模具型腔内压力，使制品冷却定型后开模取出制品 挤出吹塑按其出料方式不同分两类： 一类连续挤吹法；挤出机通过机头直接连续挤出型坯，主要生产产量大、容积小（不超过 8L 容量） 。优点是设备简单、投资少、操作容易。适用的塑料品种多。 一类为间歇挤吹法： 挤出机间歇的直接挤出型坯或是将熔料挤入一个贮料缸中， 当贮料缸中 的熔料满足需要时，通过机头口模挤出型坯，经过吹塑、冷却、定型后可 得到大容量的中空制品。 项目分类 连续挤吹 贮料间歇式挤吹 有无贮料 无 有 制坯 连续 间歇 速度 较慢 快 型坯自重下垂 影响大 影响小 设备和制品的适应性 中小机型，小制品，薄壁制品 大机型，大制品，异型制品
吹塑成型制品设计 基本原则如下： 1. 在保证使用性能（如尺寸精度、机械强度、形状、化学性能、电性能等）的前提下，力 求结构简单，壁厚均匀，使用方便 2. 力求结构合理，易于成型模具的制造与制品的成型，用最简单的设备和工序生产制品 3. 尽量避免成型后的二次加工 4. 对日用品和儿童用品应与美工人员研究，共同设计出制品形状和颜色 5. 提高质量，降低成本，对于大批量生产的制品，设计时应充分考虑工厂成型设备的生产 能力，制品特点及已有的生产经验 设计时应注意下列几方面： 1. 合理的塑料材料 2. 吹胀过程中的拉伸及控制 3. 容器的特征 4. 容积和码垛堆积的需要 5. 模具的闭合和制品的修饰 6. 市场需求 收缩率的计算： 在室温下，热的模具和冷的制品所对应的尺寸之差与制品尺寸之比 Lm − Ls S= ∗ 100% Ls 公式中：S——实际收缩率 Lm ---成型模具的尺寸 Ls -----常温下的塑件的尺寸 一般采用理论计算，让Lm 和Ls 为 20℃时的直线尺寸 Lm − Ls 是收缩量，因为塑料件的尺寸总是小于模具的尺寸，所以收缩量永远是正值。 实际上塑件的收缩率是体积的收缩率 线性收缩率与体积收缩率的简单换算： SL = (1 + SV )1/3 − 1 SL ----线性收缩率 SV ----体积收缩率 常用SV = 3SL 来粗略的计算塑料件的体积收缩率 插入图片----收缩率 影响收缩率的因素： 1. 塑料品种：结晶大于非结晶收缩率；含无机填料的小于含有机填料的收缩率；填料的增 加，收缩率减少。 2. 塑件的特性：塑件上有阻碍收缩的方向上收缩率小，自由方向收缩率大；代金属嵌件的 塑料的收缩率小，不带金属嵌件的塑料收缩率大；塑件的壁越厚，收缩率就越大 3. 成型工艺影响：如在成型时注射压力越高，收缩率越小；熔料温度高，收缩率大；模具 温度超高，收缩率越大；保压时间越长，收缩率越小 4. 模具结构的影响因素：如浇口面积大收缩率小；料在模具中的流动方向等 塑件尺寸公差分为 7 个等级 插入图片---公差等级 收缩特性：在成型时流动方向的收缩率加上流动方向和垂直流向收缩率之差。此值越大，精 度越低。
4. 5. 6. 7.
能生产小至几毫升、大至数万升容积的容器 能够生产单层或多层、单组分或多组分的各种结构形状的容器 设备造价低，投资较少，容器的生产成本较低 吹塑模具仅有阴模构成，可通过简单的调节机头口模间隙或挤出条件，就可改变容器的 壁厚 8. 可成型壁厚很小或形状复杂、不规则且为整体式容器等 挤出机： 要求螺杆与机筒所组成的塑化挤出装置能够完成高效、 塑化均匀和稳定挤出熔料的 功能；要求有机头口模挤出的型坯温度、压力、流率均匀一致；要求能耗低、生产量高 螺杆：挤出机最关键的机械部件，良好的螺杆结构能够提高均化能力，改善挤出成型的稳定 性。是由螺纹工作区和与传动系统连接部分组成， 要求螺杆有足够的强度和刚度，耐磨性和耐腐蚀性；在高温下不变形。 螺杆通常由合金钢制造 螺杆结构形状有圆柱形、圆锥形等；螺纹有单头、双头、三头等。其中单头圆柱形螺杆应用 较多； 圆锥形螺杆多用于塑练造粒的双螺杆挤出机。 螺杆结构分为加料段、 压缩段和均化段。 螺杆工作部分的主要参数有长径比、压缩比、螺纹结构以及螺杆头部结构等 螺杆长径比：螺杆有效长度（L）与直径（D）之比即为螺杆长径比（L/D）.螺杆长径比的大 小取决于原材料的性能， 螺杆的长度大约 （18~28） D 范围内， 螺杆长径比增大， 螺杆长度有加长的趋势，其长度可达 30D 以上。 螺杆压缩比： 压缩程度主要取决于螺杆的压缩比。 压缩比是螺杆加料段一个螺槽容积与均化 段一个螺槽容积之比。作用是：通过容积收缩产生必要的压力，把塑料压得更为
缺点： 1. 注塑吹塑的模具费用高，生产一种制品需要两幅模具，一副是注射型坯的模具，一副是 吹塑制品的模具，且模具的精度也高。 2. 带有手柄的容器或形状特别复杂的工业制件不适宜用注塑吹塑成型 3. 绝大多数用于成型体积小的制品 4. 消耗能量较高 用途： 注塑吹塑适宜生产圆形制品，主要生产代替玻璃瓶的药品、化妆品、食品、日用品与化学品 等包装容器，体积一般在 500ml 以下，但随着注塑吹塑成型设备的改进，目前也可以吹塑一 些大型制品。 拉伸吹塑成型是将预制的型坯加热到熔点以下的适当温度后， 放到吹塑模具内， 先用拉伸杆 尽兴轴向拉伸后在进行吹起横向拉伸的成型方法。 经过拉伸吹塑的制品其透明度、 冲击强度、 表面硬度、刚性、阻渗性和耐溶剂性等都有很大提高，容器的壁厚也可以相应的减薄 原料：聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚丙烯氰 根据型坯制取分为两类：挤出-拉伸-吹塑（挤拉吹） 注射-拉伸-吹塑（注拉吹） 用途：生产容积为 0.2-20L 的容器，形状为圆形、椭圆形、矩形等包装容器 多层吹塑成型： 通过多层挤出成型工艺或注塑工艺制得的两层以上的坯壁分层而又粘在一起 的型坯，再经吹塑得到多层中空制品成型方法。 几种常见的多层吹塑用塑料： 双层复合：1.聚乙烯/尼龙（壁厚 9:1） 2.聚乙烯/聚氯乙烯（壁厚 2:1） 3 层复合：1.聚乙烯/乙烯-醋酸乙烯共聚物/尼龙 2.聚乙烯/乙烯-醋酸乙烯共聚物/聚乙烯 3.聚丙烯/黏合剂/尼龙 5 层复合：高密度聚乙烯/黏合剂/EVOH/黏合剂/高密度聚乙烯 6 层复合：聚乙烯共聚物/回收料/黏合剂/EVOH/黏合剂/聚丙烯共聚物 通过不同种类塑料的复合，可使制品满足下列使用要求 1. 气密性好：气体低透过率与高透过率材料的复合 2. 避光性好：复合层中一层为遮光层 3. 隔热性好：发泡层与非发泡层复合 4. 着色装饰：着色层与本色层复合 5. 低燃烧值：低燃烧值材料填充层与其他材料复合 6. 立体效应：透明层与非透明层复合 7. 回料应用：回料层与新材料复合 多层吹塑共挤成型技术的主要问题是： 1. 层与层之间的熔接，因为除少数品种外，在异种树脂之间的热合性都极差，现在主要是 用黏合剂或粘接树脂介于各层之间来解决此问题 2. 层厚度及均匀性，应严格控制多层机头中料的流量及；流速，满足各层的厚度与均匀性 3. 由于是多种树脂及黏合剂的复合，塑料的回收利用较困难，现用注拉吹成型工艺能很好 的解决此问题 4. 多层复合机头结构复杂，设备投资大，成本高 插入图片 插入图片：塑料燃烧鉴别表
挤出吹塑中空制品的机械主要是由挤出机、挤出机头、吹塑模具、合模装置、吹气装置等构 成 用途：成型容器类制品，容器的最小容积可为 1ml，最大容积达 10000L。包括各种牛奶瓶、 饮料瓶、洗涤剂及化妆品瓶等；各种桶类容器，像化学试剂桶、饮料桶、矿泉水桶；各种工 业制品及贮槽等 注塑吹塑是用注射机将熔料注入模具内制取型坯， 再将型坯趁热放到吹塑模具内， 通入空气 使型坯吹胀的一种成型方法。 工艺过程： 1. 用注射机将熔融塑料注入型坯模具中，得到型坯 2. 将留在芯模上的型坯转移到吹塑模具中 3. 芯模的进气口通往压缩空气，型坯吹胀 4. 冷却定型后开模取制品 优点： 1. 能一次生产出不需要修整的产品，一般不产生边角料 2. 容器类制品颈部尺寸精度好，容易满足瓶口配合要求 3. 注射成型得到的型坯可保证型坯壁厚的均匀性，精确的控制用料量 4. wenku.baidu.com器类产品表面光洁度好，用透明性塑料制品可制得透明度非常高的制品