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第9章 吹塑模具设计 9.1 概述 9．1．1 吹塑成型方法 9．1．2 工艺特点 9．1．3 吹塑制品结构工艺特点 9．2 吹塑模具的类型及典型结构 9．2．1 吹塑模具的类型 9．2．2 模具典型结构 9．3 吹塑模具设计要点 思考题及习题 9.1 概述 吹塑成型是将处于熔融状态的塑料型坯置于模具型腔中，借助压缩空气将其吹胀，使之紧贴于型腔壁上，经冷却定型得到中空塑料制品的成形方法。吹塑成型可以获得各种形状与大小的中空薄壁塑料制品，在工业中尤其是在日用工业中应用十分广泛。几乎所有的热塑性塑料都可以用于吹塑成型，尤其是PE。 9．1．1 吹塑成型方法 吹塑成型方法主要有以下几种形式。 1．挤出吹塑成型 其成型过程如图9-1所示。 2．注塑吹塑成型 这种方法是用注塑机在注塑模具中制成吹塑型坯，然后把热型坯移入吹塑模具中进行吹塑成型，如图9-2所示。 这种成型设备实际上是一台多工位注塑机模具，设有四个工位，每个工位相隔90-0，图9-7所示是注塑有底型坯第一工位和拉伸吹塑第三工位。 9．1．2 工艺特点 挤出吹塑是我国目前成型中空塑件制品的主要方法。下面以挤出吹塑为例介绍其工艺特点。 1．加工温度一螺杆转速 原则是在既能挤出光滑而均匀的塑料型坯，又不会使挤压转动系统超负荷的前提下，尽可能采用较低的加工温度和较快的螺杆转速。 2．成型空气压力 一般在0.2～0.69Mpa范围内，主要根据塑料熔融粘度的高低来确定其大小。粘度低的，如尼龙、聚乙烯，易于流动吹胀，则成型空气压力可小些；粘度高的，如聚碳酸脂、聚甲醛，流动及吹胀性差，那就需要较高的压力。成型空气压力大小还与制品的大小、型坯壁厚有关，一般薄壁和大容积制品宜用较高压力，而厚壁和小容积制品则用较低压力。最合适的压力在0.1～0.9Mpa的压力范围内，以每递增0.1Mpa的办法，分别吹塑成型一系列中空制件，用肉眼分辨其外形、轮廓、螺纹、花纹、文字等清晰程度而进行确定。 3．吹胀比 制品尺寸和型坯尺寸之比，亦即型坯吹胀的倍数，称为吹胀比。型坯尺寸和质量一定时，制品尺寸愈大，型坯吹胀比愈大。虽然增大吹胀比可以节约材料，但制品壁厚变薄，成型困难，制品的强度和刚度降低；吹胀比过小，塑料消耗增加，制品有效容积减少；壁厚，冷却时间延长，成本增高。一般吹胀比为2～4倍，用1:2较适宜，此时壁厚较均匀。 4．模温和冷却时间 材料的熔融温度较高者，允许有较高的模具温度，反之，则应尽可能降低模具温度。模具温度过低，塑料冷却就过早，则形变困难，制品的轮廓和花纹等均会变得不清楚；若模具温度过高，则冷却时间延长，生产周期增加；如果冷却程度不够，则容易引起制品脱模变形，收缩率大和表面无光。 为防止聚合物因产生弹性回复作用引起制品形变，中空吹塑成型制品的冷却时间一般较长，可占成型周期的1/3 ～ 2/3。 对厚度为1～2mm的制品，一般只需几秒到十几秒的冷却时间已足够。 9 . 1 . 3 吹塑制品结构工艺特点 常见的中空成型制品几何型状有圆形、长方形、正方形、椭圆形、球形、异形等。进行中空制品的结构设计时要综合考虑塑料制品的使用性能、外观、成型工艺性与成本等因素。也就是说要确定好塑件的吹胀比、延伸比、螺纹、塑件上的圆角、支承面及脱模斜度等。下面分别叙述对它们的具体要求。 2．延伸比（SR） 在注塑拉伸吹塑中，塑料制品长度与型坯长度之比称为延伸比。如图9-8所示，c与b之比即为延伸比。延伸比确定后，型坯长度就可确定。一般情况下，延伸比大的制品，其纵向和横向强度均较高，为保证制品的刚度和壁厚，生产中一般取SRBR=4～6为宜。 3．螺纹 吹塑成型的螺纹通常采用截面为梯形、半圆形，而不采用普通细牙或粗牙螺纹，因为后者难以成型。为了便于清理制品上的飞边，在不影响使用的前提下，螺纹可制成断续的，即在分型面附近的一段，塑料制品上不带螺纹，如图9-9a所示。 图9-9b和c是用凸缘和凸环锁紧瓶盖的形式。 4．支承面 当中空制品需要一个面为支承时，一般应将该面设计成内凹形。这样不但支承平稳而且具有较高的耐冲击性能。图9-10a是不合理的，而图9-10b是合理的。 5．刚度 为提高容器刚度，一般在圆柱容器上贴商标区开设圆周槽，圆周槽的深度宜小些，如图9-11a所示。在椭圆形容器上也可以开设锯齿形水平装饰纹，如图9-11b所示。这些槽和装饰纹不能靠近容器肩部或底部，以免造成应力集中或降低纵向强度。 6．圆角 中空吹塑制品的转角，凹槽与加强肋要尽可能采用较大的圆弧或球面过渡，以利于成型和减小这些部位的变形，获得壁厚较均匀的塑料制品。 7．脱模斜度 由于中空吹塑成型不需要凸模，且收缩大，故在一般情