資源目錄里展示的全都有，所見即所得。下載后全都有,請放心下載。原稿可自行編輯修改=【QQ：401339828 或11970985 有疑問可加】 第 1 章 緒 論 1.1 引言 塑料，由于具有一系列優(yōu)異的物理力學(xué)性能、化學(xué)性能和易成型加工工藝性能而在輕工、農(nóng)業(yè)、國防、航天航空、機(jī)械制造、建筑材料、交通運(yùn)輸、等部門及與人們的日常生活密切相關(guān)的諸多方面都得到了非常廣泛的應(yīng)用。如果離開了塑料，那么難以想象我們的生活、工作等環(huán)境會成為什么樣子。也正是由于塑料模具有許多特殊的性能，很快的從替代部分金屬、木材、皮革等材料而發(fā)展成為國民經(jīng)濟(jì)中不可缺少的一類話材料，并躋身于金屬、纖維、硅酸鹽三大類傳統(tǒng)材料之行列，成為現(xiàn)代工業(yè)四大基礎(chǔ)材料之一，應(yīng)用于人類活動與生產(chǎn)的各個領(lǐng)域。 塑料工業(yè)是一門新興的工業(yè)，是隨著石油化工工業(yè)的飛速發(fā)展而發(fā)展的。迄今為止，它僅有近百年的發(fā)展史。我國的塑料工業(yè)由于歷史原因起步較晚，自20世紀(jì)40年代僅能生產(chǎn)酚醛和賽璐珞兩種塑料，而且產(chǎn)量也很少（200t/年）。解放后至50年代末，我國建成并投產(chǎn)了萬噸級聚氯乙烯裝置。70年代中末期從國外引進(jìn)了幾套石油化工裝置，使我國的塑料工業(yè)有了兩次飛躍發(fā)展。特別是在改革開放后，隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，我國的塑料工業(yè)，不論是原材料生產(chǎn)，還是成型設(shè)備（包括塑料成型模具）、加工工藝技術(shù)等方面也都有了很大的發(fā)展，建立健全了我國自己塑料制品的生產(chǎn)體系，并逐步接近于國際先進(jìn)水平。 塑料作為三大合成材料（合成樹脂、合成橡膠、合成纖維）之一，已經(jīng)成為我國工業(yè)體系中的一個重要支柱。在塑料制品的生產(chǎn)中，高效的生產(chǎn)設(shè)備、先進(jìn)的模具技術(shù)以及先進(jìn)的成型工藝技術(shù)，是必不可少的三大技術(shù)要素。 1.2 吹塑成型模具的地位 現(xiàn)代吹塑件生產(chǎn)中，合理的吹塑成型工藝、先進(jìn)的擠出吹塑設(shè)備，以及高精度、高效率的型坯擠出設(shè)備是當(dāng)代吹塑成型加工中必不可少的三個重要因素，缺一不可。吹塑成型模具對完成塑料加工工藝要求、塑料制品使用要求和造型設(shè)計起著重要的作用。高效的、全自動的吹塑設(shè)備也只有裝上能自動化生產(chǎn)的模具才有可能發(fā)揮其效能。產(chǎn)品的生產(chǎn)和更新都是以模具制造和創(chuàng)新為前提的。 我國擠出吹塑模具產(chǎn)品水平自21世紀(jì)以來也取得了長足的進(jìn)步。在多層共擠吹塑模具方面，因?qū)Ｓ弥破返募夹g(shù)要求，瓶壁已能達(dá)到七層組織結(jié)構(gòu)；汽車用的異形燃油箱，為了有較好的防滲性，油箱的主體為多層結(jié)構(gòu)，油箱從接縫附近起到縫脊，為單層結(jié)構(gòu)。其層次結(jié)構(gòu)為單層（HDPE）/多層(HDPE/粘結(jié)劑/PA/粘結(jié)劑/HDPE)/單層（HDPE）。在精密吹塑模具方面，不僅能控制制品的精確容量，還能通過厚度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)來保證多層型坯壁厚均勻。這也顯示了目前我國吹塑成型技術(shù)已達(dá)到了較高水平，并將在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中發(fā)揮著越來越重要的作用。 在國民生活中，去考察某個國家的科學(xué)和生產(chǎn)技術(shù)水平，塑料的生產(chǎn)與應(yīng)用情況是中有標(biāo)志之一。塑料的加工與應(yīng)用和塑料工業(yè)的發(fā)展快慢，對國家科技與生產(chǎn)，以及國民經(jīng)濟(jì)的巨大發(fā)展是不言而喻的。 縱觀世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快時，產(chǎn)品暢銷，自然要求模具的制造技術(shù)能跟上。目前，世界模具市場仍供不應(yīng)求，可見研究和發(fā)展模具技術(shù)、提高模具技術(shù)水平，對于促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有特別重要的意義。美國工業(yè)界認(rèn)為“模具工業(yè)是美國工業(yè)的基石”；日本稱模具工業(yè)為“進(jìn)入富裕社會的原動力”；德國給模具工業(yè)冠之為“金屬加工業(yè)的帝王”；羅馬尼亞視為“模具就是黃金”；新加坡則把模具工業(yè)作為“磁力工業(yè)”。模具工業(yè)在世界各國經(jīng)濟(jì)發(fā)展中處于十分重要的位置?？梢詳嘌裕S著現(xiàn)代化技術(shù)的迅速發(fā)展，人們生存在“塑料世界”中，吹塑模具在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中將處于十分重要的地位。 1.3 吹塑模具的發(fā)展趨勢 我國塑料模具工業(yè)起步晚，底子薄，與國外發(fā)達(dá)國家相比存在很大的差距。但在國家產(chǎn)業(yè)的政策和與之配套的一系列國家經(jīng)濟(jì)政策的支持和在改革開放仿真的引導(dǎo)下，我國的吹塑模具也得到了迅速的發(fā)展，高效率、自動化、大型、精密模具在整個塑料模具產(chǎn)量中所占的比重越來越大。從模具設(shè)計和制造技術(shù)方面來看，除了加深理論研究及標(biāo)準(zhǔn)化方面以外，吹塑成型模具的發(fā)展趨勢，還有如下兩方面： （1）高效率、自動化 各行業(yè)所使用的瓶、罐、桶等中空塑料制品‘隨著 工業(yè)技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展，其需要的數(shù)量迅速的增加。為此，應(yīng)大量采用各種高效率、自動化的模具結(jié)構(gòu)，如高效冷卻以縮短成型周期；擠出型坯的供給及轉(zhuǎn)位機(jī)械化結(jié)構(gòu)。高速及精確自動化的擠出成型機(jī)械以先進(jìn)的吹塑模具，對改善吹塑件質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、降低產(chǎn)品成本起了很大的作用。 （2）全面推廣CAD/CAM/CAE技術(shù) CAD/CAM/CAE(計算機(jī)輔助設(shè)計/制造/工程)技術(shù)是現(xiàn)代模具技術(shù)發(fā)展的一個重要的里程碑。實(shí)踐證明，CAD/CAM/CAE是塑件各種成型方式制品的設(shè)計、機(jī)頭與模具設(shè)計及制造的發(fā)展方向。CAD/CAM/CAE技術(shù)用于吹塑模具主要有以下優(yōu)點(diǎn)： 1） 可使模具設(shè)計效率提高2 ~ 10倍，易于模具的優(yōu)化設(shè)計與修改。 2） 有助于采用數(shù)控機(jī)床加工制造模具。 3） 可提高模具型腔的精度與性能，大大縮短試模時間。 4) 提高對塑件與制品種類的適應(yīng)性。 分析、優(yōu)化吹塑模具冷卻的CAD系統(tǒng)要建立兩個數(shù)據(jù)文件：一個是操作數(shù)據(jù)文件，包括塑料與模具材料的性能、型坯溫度、制品取出溫度、制品的公稱壁厚與最大壁厚、制品與型坯的質(zhì)量、制品的總表面積、原先的冷卻時間（對已有模具）等。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，計算機(jī)可計算要散出去的制品熱量。二是模具結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)文件，包括描述冷卻設(shè)計所需要的全部數(shù)據(jù)，如冷卻通道類型、直徑、長度與間距等。 吹塑模具冷卻的CAD系統(tǒng)通過二維或三維模擬?？梢栽谟嬎銠C(jī)顯示屏上顯示制品的高溫與低溫區(qū)，以優(yōu)化模具的冷卻性能，提高產(chǎn)量，還可以提高制品冷卻的均勻性，改善制品的性能。 目前，全國普及CAD/CAM/CAE技術(shù)的條件基本成熟。隨著計算機(jī)軟件的發(fā)展和進(jìn)步，技術(shù)培訓(xùn)工作也日趨簡化。在推廣應(yīng)用CAD/CAM/CAE技術(shù)的基礎(chǔ)上，應(yīng)大力開展企業(yè)信息化工程，可從計算機(jī)輔助工藝設(shè)計開始逐步向計算機(jī)集成制造乃至向虛擬制造發(fā)展、深化和提高。用于模具設(shè)計制造的計算機(jī)軟件正向著智能化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化及數(shù)字化方向發(fā)展。 第 2 章 吹塑成型概述 2.1吹塑成型的定義 中空吹塑成型主要適合加工包裝容器和中空制品．適于該種成型的原料有：高壓聚乙烯(HDPE)、低壓聚乙烯(LDPE)、硬聚氯．乙烯(HPVC)、軟聚氯乙烯(SPVC)、纖維紊塑料、聚苯乙烯(Ps)、聚丙烯(PP)、聚碳酸酯(Pc)等。目前常用的吹塑制品原料是以聚乙烯(PE)和聚氯乙烯(PVC)為主。因?yàn)榫垡蚁┲破窡o毒，容易加工，聚氯乙烯價廉，透明性和印刷性能較好。中空成型是把熔融狀態(tài)的塑料制成型坯，置入模具內(nèi)閉合模具通入壓縮空氣(氣壓為2.7～5Kg／cm)，將型坯吹脹成模腔形狀制品在模內(nèi)保壓條件下，冷卻定型開模取出。 2.2基本的加工過程 吹塑成型加工過程可由5個步驟組成： （1）將選用的塑料加熱熔融，使用擠出機(jī)或注射機(jī)在一定的溫度下，讓塑料熔融，通過擠出機(jī)頭或注射模具制成管狀型坯； （2）將半熔融型坯放到吹塑模具內(nèi)，閉合模具并用夾緊裝置鎖緊模具； （3）利用輔助的空氣壓縮機(jī)的壓縮空氣充入模具將管坯吹脹； （4）將型坯附在模具壁上后冷卻定型； （5）冷卻定型后，開模取出制品。 多數(shù)情況下，中空制品需要加工，例如去除飛邊、印刷、貼標(biāo)簽、灌入產(chǎn)品等。一些制品上的鉆孔、研磨操作等可用自動操作設(shè)備完成。 2.3吹塑成型方法概述 根據(jù)成型方法的不同，可以分為以下五種形式。 （1） 擠出吹塑成型 目前我國以該種方法為主。熔融型坯是用擠出機(jī)擠出。其優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備和模具簡單，缺點(diǎn)是型坯壁厚不易均勻，從而引起塑件壁厚差異。 （2） 注射吹塑成型 利用注射模制成型坯，然后把熱型坯移入中空吹塑模進(jìn)行吹塑成型。其優(yōu)點(diǎn)是壁厚均勻無飛邊，不需后加工。由于坯料有底，因此制件底都無拼合縫，強(qiáng)度好生產(chǎn)效率也高。但設(shè)備與模具價格較貴。多用于小而精度高的制件且大批量生產(chǎn)。 （3） 拉伸吹塑成型 這種方法是在注吹的基礎(chǔ)上，增加了將型坯延伸的工序。該方法和雙向拉伸模的原理相同?？墒狗肿与p軸取向、塑件透明度提高，強(qiáng)度增加。尤其是可以利用這種方法使聚丙烯取代聚氯乙烯透明制品。多用于高精度高強(qiáng)度高透明度的制品。 （4） 多層吹塑成型 該方法有共擠吹塑法和多段注吹法?，F(xiàn)在實(shí)用還是共擠吹塑法。其原理是擠出機(jī)頭擠出多層型坯，供中空吹塑。多層化的目的，無非是改善容器性能：降低滲透性(加入聚偏氯乙烯層PVDC)，遮光(黑色層)、絕熱層(發(fā)泡層)，降低可燃性(充填層)花色裝飾(著色裝飾層)等。 （5）片材吹塑成型 將壓延、擠出成型的片材再加熱，使之軟化放入型腔，閉模后在片材中間吹入壓縮空氣，定型后取出制品。本方法進(jìn)一步發(fā)展即是目前的吸塑成型。 第 3章 產(chǎn)品分析與模具設(shè)計 3.1 吹塑件結(jié)構(gòu)與材料分析 3.1.1 吹塑件結(jié)構(gòu)分析 塑件主要根據(jù)使用要求設(shè)計，由于塑料有其特殊物理機(jī)械性能，因此在塑件設(shè)計時必須充分發(fā)揮其性能上的優(yōu)點(diǎn)，避免和補(bǔ)償其缺點(diǎn)，在滿足要求的前提下，塑件設(shè)計應(yīng)盡可能簡化模具結(jié)構(gòu)，符合成型工藝要求。 a．塑件設(shè)計盡量壁厚均勻，無過薄過厚的部分。外徑設(shè)計應(yīng)考慮吹脹比BUR=D1/D2(式中BUR吹脹比；D1容器的最大內(nèi)直徑；D2型坯的內(nèi)直徑) BUR=2.1～4.1，多取BUR=2:1。這樣可以容易制得壁厚均勻的容器。 b．塑件長度也應(yīng)考慮延伸比S S=c／b，S越大塑件強(qiáng)度越高，但也要結(jié)合保證塑件的實(shí)用剮度和實(shí)用壁厚，因此延伸比取S·B=4～6較合適。 c．瓶蓋與瓶口部分應(yīng)采用凸緣結(jié)合，也有采用螺紋或凸環(huán)結(jié)合的，一般采用倒斜度凸緣，正向斜度凸緣，這樣有利于瓶蓋與瓶體的裝配。 d．塑件側(cè)壁與底部的交接部分，一般不允許設(shè)計成尖角，二界面角采用圓弧過渡，三界面角可用球面過渡。（R=0.3×)只有造型裝飾部分可采甩尖角。 e.塑件支承面，特別注意要減少結(jié)合縫與支承面的重合部分。因切口的存在將影響塑件放置的平穩(wěn)性。同時也要增加底部剛度。 f．塑件的外表面，在無特殊的要求時，應(yīng)做粗糙的外表面。尖似磨沙玻璃，或做成絨面，木紋面，皮革面等。 容積： V=450ml 容器的平均壁厚： t=1mm 外形： 采用橢圓形容器，這種形狀的吹塑制品是針對圓形和方形制品的缺點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)的。它綜合了它們的優(yōu)點(diǎn)，在強(qiáng)度和剛度、變形性等力學(xué)性能方面都較好；外觀造型好，開發(fā)應(yīng)用頗多。 吹塑制品的外形的幾何外形設(shè)計除了考慮其實(shí)用性外，還應(yīng)注意美術(shù)造型、裝飾圖案、花紋，以增加制品的直觀美. 底部： 通常很少以整個平面作為制品的支承面，并要盡量減小支承面。對于瓶類制品來說，一般采用環(huán)形支承面，若以整個平面作為支承面。在鉗貼熔接部分因存在鉗切毛邊而凸起，制品放置不穩(wěn)，采用環(huán)形支承面，情況大為改善，且增加了制品底部的剛度。 從生產(chǎn)工藝可知，擠出吹塑制品的底部，一般都是型坯的夾斷處，是制品力學(xué)性能的薄弱部位。制品在底部夾縫處的壁厚，比其他部位厚，收縮率也較大，故容易產(chǎn)生翹曲現(xiàn)象，影響制品的直立。因此，制品底部應(yīng)設(shè)計成內(nèi)凹形。制品的轉(zhuǎn)角處及內(nèi)凹處，均作較大的圓弧過渡。 口部： 為使容器口部能更好地與蓋及密閉器配合，容器口部有凸緣結(jié)構(gòu)設(shè)計。在擠出吹塑成型中，容器口部的外直徑是由吹塑模具的模腔尺寸決定的；容器口部的內(nèi)直徑由吹塑模具的吹氣型芯的外直徑尺寸決定的。這時，容器口部的厚度是由型坯壓縮形成的。若型坯壁的厚度發(fā)生變化，容器口部的內(nèi)徑也會發(fā)生變化。生產(chǎn)時，容器口部還會產(chǎn)生收縮、凹陷等不良現(xiàn)象。為使容器口部與密封蓋或封閉器配合緊密，需對容器口部進(jìn)行二次切削加工。擠壓式的柔性瓶，如眼藥水瓶、滴液瓶，其容器孔口的直徑很小，可采用吹氣針方式。 圖1 3和1洗發(fā)水瓶結(jié)構(gòu)圖 3.1.2吹塑件的材料分析 吹塑用塑料的性能比較見表1 表1 吹塑用塑料的性能比較 材料 密度 剛度 耐沖擊強(qiáng)度 耐熱性 透明性 POM 1 1 6 6 12 ABS 6 7 6 7 7 CA 3 8 11 7 1 PC 3 6 3 2 4 LDPE 11 11 1 4 17 HDPE 9 10 3 3 10 PP 12 9 6 1 7 PS 6 5 9 8 10 PVC 2 4 9 12 1 材料選擇聚氯乙烯。 聚氯乙烯的性能： 聚氯乙烯（PVC）是由氯乙烯單體（VC）聚合而成。是無毒、無味、半透明塑料。具有質(zhì)量輕（密度為1.15～2.00g/cm）、強(qiáng)度高、耐化學(xué)腐蝕性好、電絕緣性好、印刷性能好且原料來源豐富、價格低廉、用途廣等特點(diǎn)，自工業(yè)化生產(chǎn)以來，是熱塑性通用塑料中耗能和生產(chǎn)成本最低的品種，一直占有很重要的地位。 聚氯乙烯塑料具有對水蒸氣和氧良好的阻隔性，其阻隔性是通用塑料中的最佳的品種。聚氯乙烯還對于酸、堿、鹽等眾多物質(zhì)有很好的耐腐蝕性，故可以用于制造許多物質(zhì)的包裝容器。它的的力學(xué)性能取決于聚合物的分子量、增塑劑及填料的含量。聚合物分子量越大，力學(xué)性能、耐寒性、熱穩(wěn)定性越高，但是加工困難；分子量低則相反。 聚丙烯的成型性能： 聚氯乙烯是典型的無定形聚合物，沒有明顯的熔點(diǎn)，它在80～85℃開始軟化，130℃開始具有塑性，170℃以上開始熔融流動，140℃以上開始少量分解，隨著溫度的升高，分解速度加快，190℃以上大量放出氯化氫，由于熔融溫度與分解溫度接近，且穩(wěn)定性差，因此，成型困難，需要加入穩(wěn)定劑提高分解溫度，使之易于加工。它的成型溫度范圍狹窄，通?？刂圃?50～180℃之間，其設(shè)備及模具，除了需選擇耐腐蝕材料制造以外，對機(jī)頭、擠出機(jī)、模具也要進(jìn)行專門的設(shè)計。 聚氯乙烯材料在不同的加熱溫度范圍，會形成不同的物理狀態(tài)。80～85℃可視為聚氯乙烯的光澤轉(zhuǎn)換溫度，低于該溫度范圍吹制的中空制品，硬且表面粗糙，高于該溫度則它吹制的產(chǎn)品表面具有光澤且力學(xué)性能好。 聚氯乙烯中空制品的應(yīng)用： 聚氯乙烯塑料容器廣泛用于化妝品、藥用瓶、食用瓶、飲料瓶、化學(xué)工業(yè)品容器等，改性后的PVC可用于吹塑大型工業(yè)制件。 3.2 模具的結(jié)構(gòu)與材料分析 3.2.1吹塑模具結(jié)構(gòu)分析 擠出吹塑機(jī)一般包括擠出機(jī)、機(jī)頭、鎖模裝置、模具、供氣裝置、電氣控制裝置及混料機(jī)、上料機(jī)、色母料計量加料機(jī)、模溫自控機(jī)、機(jī)械手（自動取出裝置）、型坯壁厚測量裝置、制品旋口或修整裝置、粉粹機(jī)及回料造粒機(jī)、表面印刷機(jī)等輔助設(shè)備。它按照鎖模裝置的形式來區(qū)分，有兩種典型的裝置：手動鉸鏈?zhǔn)侥＞摺⑵叫幸苿邮侥＞摺? 1）手動鉸鏈?zhǔn)侥＞? 該種結(jié)構(gòu)形式與玻璃吹塑模相同。模腔由兩個半模形成，在它的一側(cè)裝有鉸鏈，另一側(cè)裝有開模手柄和閉模銷子。(如圖2)。這種結(jié)構(gòu)一般用于小量生產(chǎn)或試制，成批的生產(chǎn)不采用，且多用于小尺寸的中空塑件。 圖2 手動鉸鏈?zhǔn)侥＞? 1—— 鉸鏈 2—— 型腔 3——鎖緊零件 4—— 手柄 2）平行移動式模具 該種結(jié)構(gòu)由兩半個相同模腔構(gòu)成，通過合模機(jī)使之閉合。模具(如圖3)的安裝采用直接安裝法為好，即在模具上做出螺紋孔，用螺釘穿過合模機(jī)安裝板直接緊固。目前生產(chǎn)幾乎都采用該種結(jié)構(gòu)形式。 圖3 平行移動式模具圖 綜合考慮，本課題擬采用平行移動式模具，其基本結(jié)構(gòu)包括兩半部分，其中一半作為定模，另一半作為動模。它是由模具型腔、模具主體、冷卻系統(tǒng)、切口部分、排氣孔槽和導(dǎo)向部分等組成。 3）擠出吹塑模具 擠出吹塑是應(yīng)用很廣泛的塑件成型方法，它適用于將PE、PP、PVC熱塑性工程塑料、熱塑性彈性體等聚合物及各種共混物制成各類包裝容器、存儲罐與桶，還可成型工程配件（如汽車上的燃油箱、儀表板、保險桿、計算機(jī)的工作臺、外殼及冰箱門等）。 擠出吹塑模具的結(jié)構(gòu)： 吹塑模具主要由兩半凹模構(gòu)成。因模頸圈與各夾料塊較易磨損，故一般做成單獨(dú)的嵌塊，以便于修復(fù)或更換。它們也可與模體做成一體。吹塑模具起雙重作用：賦予制品形狀與尺寸，并使之冷卻。 擠出吹塑模具的特點(diǎn)： 與注射成型模具相比，擠出吹塑模具有以下特點(diǎn)： 1）吹塑模具型腔受到的壓力為型坯的吹脹壓力， 而注射模具型腔內(nèi)的壓力要高得多（10～40 MPa）。因此，吹塑模具對材料的要求較低，選擇范圍較寬。 2）吹塑模具只有凹模，且其型腔一般不需經(jīng)硬化處理，除非要求長期生產(chǎn)。而注射模包括型芯與型腔。 3)注射模腔內(nèi)熔體通過流動來成型，吹塑模腔內(nèi)型坯則通過膨脹來成型，這可減小制品上的流痕與結(jié)合縫及模腔的磨損等問題。 4)由于沒有型芯，吹塑制品上較深的凹陷也能脫模，不需設(shè)置像注射模所廣泛采用的滑塊、頂桿或凸輪等。 5)吹塑模與真空成型模有相似之處，但其造價較低。 3.2.2吹塑模具的材料分析 吹塑模具材料的選擇要綜合考慮導(dǎo)熱性能、強(qiáng)度、耐磨性能、拋光性能、成本以及所用塑料與生產(chǎn)批量等因素。例如，對會產(chǎn)生腐蝕性揮發(fā)物的塑料（PVC），要采用耐腐蝕性材料來制造模具或最在模腔上鍍耐腐蝕金屬。 下面介紹吹塑模具采用的幾種材料。 （1）鋁；鋁是擠出吹塑模具較早采用也是目前普遍采用的材料。鋁的導(dǎo)熱性能高、機(jī)械加工性與可延性好、密度低，但硬度低、易磨損，當(dāng)然鋁合金的耐磨性會高些。鋁模具的使用壽命約為1×10~2×10次。 （2）銅基合金；銅鈹合金是吹塑模具較常用的一種材料，具有很好的導(dǎo)熱性能、硬度、耐磨性、耐腐蝕性與機(jī)械韌性，主要缺點(diǎn)是成本高、機(jī)械加工性能比鋁差。銅鈹合金可通過機(jī)械加工、鑄造與熱擠壓來制造模具。 銅鈹合金多數(shù)用于制造夾料嵌塊，與鋁模具配合使用。有時（尤其是對腐蝕性塑料），整套吹塑模具均由銅鈹合金制成。銅鈹合金模具易于通過焊接或鑲嵌法來修補(bǔ)。 除銅鈹合金外，還有Ni/Si/Cu、Cr/Cu與鋁/青銅合金。 （3）鋼主要用于制造PVC與工程塑料的吹塑模具，這是因?yàn)殇摰挠捕?、耐磨性與韌性極高，通過蝕刻可取得極好的表面花紋。鋼的主要缺點(diǎn)是導(dǎo)熱性能差，要通過冷卻系統(tǒng)的設(shè)計及冷卻流體的溫度與流動狀態(tài)等來補(bǔ)償。對腐蝕性塑料（如PVC），要采用不銹鋼。鋼模具可采用機(jī)械加工、冷擠壓、鑄造或焊接來制造。鋼模具的使用壽命可達(dá)10次。 普通工具鋼還用于制造要承受磨損的吹塑模具零件，如夾料嵌塊、拉桿、導(dǎo)柱、導(dǎo)套等。但總的來說，鋼在制造吹塑模具方面用得較少。 （4）其他材料：鋅合金的導(dǎo)熱性良好、成本低，可用于鑄造大型模具或形狀不規(guī)則模具，還可通過機(jī)械加工來制造模具。鋅鎳合金也用作吹塑模具材料。 中空吹塑模用材料有：鑄鐵、鋼、鋁、鍍銅、鋅等。 鑄鐵用于手動鉸鏈模及小批量生產(chǎn)中，大批量生產(chǎn)中一般不用，因它傳熱慢、剛性低、不適批量生產(chǎn)。鋁制模有重量輕、傳熱快、易加工等優(yōu)點(diǎn)，巳廣泛應(yīng)用，由于其硬度低、耐久性差，故在必要部分采用銅質(zhì)嵌件。鋼材適用于大批量生產(chǎn)，一般采用碳素結(jié)構(gòu)鋼。在要求較嚴(yán)時采用合金結(jié)構(gòu)鋼，目前采用較少，鈹銅強(qiáng)度低、傳熱快、耐磨，適于大批量生產(chǎn)，但成本高．一般用于冷卻系統(tǒng)。鋅基臺金易于鑄造成型、傳熱快、適于大型精細(xì)模具。 第4章 吹塑模工藝分析與模具設(shè)計 4.1 擠出吹塑機(jī)頭尺寸計算 4.1.1 出模膨脹系數(shù)選擇 日前各種資料所列的材料的出模膨脹系數(shù)均有差異，有的差異較大，與實(shí)際生產(chǎn)也有出入。一方面，這種系數(shù)受到加工溫度、螺桿的性能、螺桿轉(zhuǎn)速、機(jī)頭的性能等多方面因素的影響。加上實(shí)際生產(chǎn)中往往采用混合材料，因此，具體某種材料的系數(shù)在生產(chǎn)中摸索。校正是必要的。表2為總結(jié)出來的系數(shù)。聚氯乙烯的出模膨脹系數(shù)取1.10。 表2 材料的出模膨脹系數(shù) 塑料名稱 代號 出模膨脹系數(shù) 高密度聚乙烯 HDPE 1.04～1.90 低密度聚乙烯 LDPE 1.30～1.65 聚氯乙烯 PVC 1.05～1.10 聚丙烯 PP 1.55～1.80 聚苯乙烯 PS 1.30～1.60 聚對苯二甲酸乙二酯 PET 1.10～1.35 4.1.2 擠出機(jī)頭設(shè)計原則 從各類日化用品瓶及藥葫瓶的整體外形、各種瓶體統(tǒng)計來看，一般瓶體直徑是瓶口的2.5倍，這種比值正好是吹脹比的中間值。因此設(shè)計機(jī)頭時，就以瓶口螺墳外徑或瓶口外徑為基礎(chǔ)，再以使用材料的出模膨脹系數(shù)計算，得出機(jī)頭口模的計算公式。機(jī)頭口模內(nèi)徑的計算公式： Dd=〔Dmax/[B(S+1)] =（80/2(1.3+1) =17.4 式中 Dmax—— 模具型腔瓶身的外徑(最大尺寸)，取Dmax =80mm； Dd——機(jī)頭口模內(nèi)徑； S——材料的出模膨脹系數(shù)。取1.3； B—— 吹脹比； —— 口模內(nèi)徑公差,取0.072。 模口： 吹塑中空容器時，?？诓糠旨词谴倒懿糠?。在吹塑時，因它是戚型塑件口部，故要保證尺寸也要保證切斷余料。(如圖4)。 圖4 (錐形口模口)(球形?？? 型坯尺寸： 塑料制品最大直徑與型坯直徑的比值稱為吹脹比，吹脹比f 可表示為 f= …………………………………………（1） 式中， D---制品最大直徑(mm);取D=80mm. d---型坯直徑(mm)。 吹脹比要選擇適當(dāng),過大容易造成制品壁厚不均勻,根據(jù)經(jīng)驗(yàn),通常取吹脹比f=2～4。 取f=2 則： d===40mm 型坯設(shè)計成圓管形狀: 一般要求型坯橫截面形狀與制品外形輪廓相似。例如,若吹塑圓形橫截面的瓶子,型坯應(yīng)為圓管形狀;若吹塑方桶,則型坯為方管形狀.這樣做的目的是使型坯各部位塑料的吹塑的吹脹比一直,從而使制品壁厚均勻。另外,還要注意塑料的收縮率,對于尺寸精度要求不高的容器類塑料制品,成型收縮率對制品的影響不大;但對于有刻度的定量容器類和瓶口有螺紋的制品,要注意收縮率對制品精度的影響。 機(jī)頭芯捧外徑： 當(dāng)吹脹比確定后,便可采用如下經(jīng)驗(yàn)公式計算擠出機(jī)擠頭的口?？p隙(成型機(jī)頭口模與芯棒之間的間隙)。 b=ksf =1.25×1×2 =2.5mm 式中, b---機(jī)頭的口?？p隙(mm); s---制品壁厚(mm),取s=1mm; k---修正系數(shù),一般取1.0～1.5,對與粘度大的塑料,k 取小值。 取k=1.25 生產(chǎn)實(shí)踐證明， 用以上公式計算得到的機(jī)頭、口模內(nèi)徑、芯棒外徑擠出來的半熔坯管，經(jīng)吹塑成型后，瓶口的縱向飛邊少，有時基本上沒有飛邊，同時瓶底的切口線最短，強(qiáng)度最好。 4.2吹塑模具的型腔 4.2.1分型面選擇 設(shè)計吹塑模具時首先要考慮的一個問題是分型面的選擇，其位置由吹塑制品的形狀確定。對橫截面為橢圓形的容器，分型面通過其直徑設(shè)置；對橢圓形容器，分型面通過橢圓形的長軸；矩形容器的分型面可通過中心線或?qū)蔷€，其中后者可減小吹脹比，但與分型面相對的拐角部位壁厚較小。對某些制品，要設(shè)置多個分型面。 本塑件為橢圓形容器，分型面通過橢圓形的長軸。如圖5所示: 圖 5 4.2.2 型腔表面處理 對許多吹塑制品的外表面都有一定的質(zhì)量要求，有的要雕刻文字圖案，有的要做成鏡面、絨面、皮革紋面等，因此，要針對不同的要求對型腔表面采用不同的加工方式，如采用噴砂處理將型腔表面做成絨面，采用鍍鉻拋光處理將型腔表面做成鏡面，采用電化學(xué)腐蝕處理將型腔表面做成皮革紋面等。 本塑件沒有在外表面做特殊的處理，而是在吹塑成型之后在其表面印刷了文字與圖案，這就要求塑件在成型過程中將其表面質(zhì)量光滑平整，增強(qiáng)制品的美感。 4.2.3 型腔尺寸的計算 容器類的制件一般要求不嚴(yán)格，成型收縮率影響不大，但對有刻度的部分或螺紋處，收縮率就有相當(dāng)?shù)挠绊?，體積越大影響也越顯著。各種塑料的吹塑成型收縮率見表3。聚丙烯的收縮率取2%。 表3 塑料吹塑成型時收縮率 塑料名稱 收縮率（%） 塑料名稱 收縮率（%） 聚縮醛及其共聚物 1～3 聚丙烯 1.2～2 尼龍6 0.5～2 聚碳酸酯 0.5～0.8 低密度聚乙烯 1.2～2 聚苯乙烯及其改性品 0.5～0.8 高密度聚乙烯 1.5～3.5 聚氯乙烯 0.6～0.8 D=〔d(1+S)-△/2〕 D=〔202(1+0.8%)-2.9/2〕 =(202×100.8%-1.45) =202.166 D=〔80(1+0.8%)-1.28/2〕 =(80×100.8%-0.64〕 =80 △3=〔38(1+0.8%)-0.56/2〕 =(38×100.8%-0.28〕 =38.024 式中 D——模具型腔尺寸； d—— 塑件高度方向尺寸，設(shè)計要求得到的產(chǎn)品尺寸； d——塑件長軸尺寸，設(shè)計要求得到的產(chǎn)品尺寸； d3 ——塑件短軸尺寸，設(shè)計要求得到的產(chǎn)品尺寸； S——材料收縮率的中間值，取S的中間值； ——塑件尺寸公差，一般取5～6級，本塑件取6級； △=2.9、△=1.28、△3=0.8； ——模具型腔尺寸公差，一般取△/5 定模板結(jié)構(gòu)如下圖6所示： 圖6 定模板 為了防止定模板磨損以及定模板的定位，定模板固定在底板上。底板結(jié)構(gòu)如下圖7所示： 圖7 底板 4.3吹塑模具的頸部嵌塊及底部嵌塊設(shè)計 成型容器頸部的嵌塊主要有模頸圈與剪切塊，剪切塊位于模頸圈之上，有助于切去頸部余料，減小模頸圈的磨損。模頸圈與剪切塊由工具鋼制成。如圖8所示定徑進(jìn)氣桿插入型坯內(nèi)時，可把型坯擠入模頸圈的凸緣槽內(nèi)形成實(shí)心的凸緣，進(jìn)氣桿端部則可成型容器頸部的內(nèi)表面。 圖8 容器頸部的定徑成型法 1.容器頸部 2.模頸圈 3.剪切塊 4.剪切套 5.帶齒旋轉(zhuǎn)套筒 6.定徑進(jìn)氣桿 7.頸部余料 本次3和1洗發(fā)水瓶凸緣鑲塊設(shè)計采用多層錐形結(jié)構(gòu)，如下圖9所示： 圖9 凸緣鑲塊 吹塑模具底部一般設(shè)置單獨(dú)的嵌塊，以擠壓、封接型坯的一端，并切去尾料。設(shè)計模底塊時應(yīng)主要考慮夾料口刃與尾料槽，它們對吹塑制品的成型與性能有重要影響。因此，對它們有四方面要求。 （1）要有足夠的強(qiáng)度、剛度與耐磨性，以在反復(fù)的合模過程中承受擠壓型坯熔體產(chǎn)生的壓力。 （2）夾料區(qū)的厚度一般比制品壁的大些，積聚的熱量較多。為此，夾料嵌塊要選用導(dǎo)熱性能高的材料來制造。同時要考慮夾料嵌塊的耐用性，銅鈹合金是一種理想的材料。當(dāng)然，由鋼制成的夾料嵌塊使用壽命會更長，但導(dǎo)熱性能較差。對軟質(zhì)塑料，夾料嵌塊一般可用鋁做成，并與模體做成一體。 （3）接合縫通常是吹塑容器最薄弱的部位，故要在合模后但未切斷尾料前把少量熔體擠入接合縫，以適當(dāng)增加其厚度與強(qiáng)度。 （4）應(yīng)能切斷尾料，形成整齊的切口。 本次3和1洗發(fā)水瓶底部嵌塊設(shè)計如下圖10所示： 圖10 底部嵌塊 4.4 3和1洗發(fā)水瓶吹塑模具的夾坯口與余料槽設(shè)計 擠出吹塑模摸底部分的作用是擠壓、封接型坯尾部、切去余料,并要求不留明痕跡,同時保證塑件底部具有一定壁厚。圖11所示為模底部分結(jié)構(gòu)示意圖.圖8中夾坯刃口2及余料槽1為摸底部分的關(guān)鍵部位.。夾坯刃口寬度b值的選取要適當(dāng)，過小會減小塑件接合縫的厚度，從而影響接合強(qiáng)度，一般對于小型塑件b值取1~2mm ，對于大型塑件b值取2~4mm。對于本次設(shè)計的塑件，b 取3mm余料槽的作用是容納剪切下來的余料，通常開設(shè)在刃口后面的分型面上，其單邊深度（h/2）常取型坯壁厚的80%~90%。夾角常取30°~90°,此處取60°隨夾坯刃口寬度增大而增大，較小的角有利增加接合縫的塑料量，提高接合縫的強(qiáng)度。 圖11 模底部分結(jié)構(gòu)示意圖 1—模具本體 2—型腔 3—夾坯刃口 4—余料槽 4.4.1剪口尺寸 對不同材料應(yīng)選不同數(shù)值。下表4為推薦數(shù)值表。 表4 剪口尺寸 材料 b(mm) 材料 b(mm) 聚縮醛及其共聚物 0.5 30° 聚丙烯 0.3～0.4 15°～45° 尼龍-6 0.5～4 30°～60° 聚苯乙烯及其改性品 0.3～1 30° 聚乙烯（低密度） 0.1～4 15°～45° 聚乙烯（低密度） 0.2～4 15°～45° 聚氯乙烯 0.5 60° 對于聚氯乙烯，b取0.5mm，取60° 4.4.2 剪口部位 底部剪口位置，如圖12。上部剪口位置，如圖11。剪口部分的制造是關(guān)鍵部位，剪口接合面的光潔度要高。熱處理后，經(jīng)磨削和研磨加工，在大量生產(chǎn)中應(yīng)鍍硬鉻拋光。 H= R=0.3× 圖12 底部剪口部位 4.5 吹塑模具的冷卻系統(tǒng)設(shè)計 為了縮短制品在模具內(nèi)的冷卻時間并保證制品的各個部位都能均勻冷卻，模具冷卻管道應(yīng)根據(jù)制品各部位的壁厚進(jìn)行布置。例如，塑料瓶口部位一般比較厚，在設(shè)計冷卻管道時就應(yīng)加強(qiáng)瓶口部位的冷卻。 4.5.1 冷卻系統(tǒng)設(shè)計原則 1）一般塑件的壁厚越厚，水管孔徑越大。其塑件的壁厚、孔徑的大小以及孔的位置關(guān)系可參考表5選取。 表5 塑件的壁厚、孔徑的大小以及孔的位置 壁厚 回路直徑 2 8～10 4 10～12 6 12～15 D=（1～3）d p=(3～5) d 本塑件壁厚為1mm,參考表2，選取回路直徑10mm。 2)冷卻水孔的數(shù)量越多，模具內(nèi)溫度梯度越小，塑件冷卻越均勻。 3）冷卻通道可以穿過模板與鑲件的交界面，但是不能穿過鑲件與鑲件的交界面，以免漏水。 4）盡可能使冷卻水孔至型腔表面的距離相等，當(dāng)塑件壁厚均勻時，冷卻水孔與型腔表面的距離應(yīng)處處相等，當(dāng)壁厚不均勻時，壁厚處應(yīng)強(qiáng)化冷卻、水孔應(yīng)靠近型腔，距離要小。 5）應(yīng)降低進(jìn)水與出水的溫差。如果進(jìn)水與出水溫差過大，將會使模具的溫度分布不均勻，一般情況下，進(jìn)水與出水溫度差不大于5°。 6）標(biāo)記處冷卻通道的水流方向。 7）合理確定冷卻水管接頭的位置。水管接頭應(yīng)設(shè)在不影響操作的地方，接頭應(yīng)根據(jù)用戶的要求選用。 8）冷卻系統(tǒng)的水道盡量避免與模具上其他結(jié)構(gòu)發(fā)生干涉現(xiàn)象，設(shè)計時要通盤考慮。 吹塑成型的制品冷卻時間占成型周期的60%以上，對厚壁制品達(dá)90%。因此，制品的冷卻效率對吹塑成型生產(chǎn)率有很大影響。冷卻不均勻會使制品各部位的收縮率不一樣，引起制品翹曲、瓶頸歪斜等現(xiàn)象，還可能使制品過早發(fā)生機(jī)械破壞。 型坯被吹脹與模腔接觸后的冷卻由三個連續(xù)的過程構(gòu)成，即制品壁內(nèi)的傳熱——模具壁內(nèi)的傳熱——冷卻流體中的對流傳熱。 4.5.2 開設(shè)冷卻系統(tǒng) 在吹塑模具內(nèi)開設(shè)冷卻系統(tǒng)的方式有三種，分述如下。 第一種方式是在模具型腔背面的壁內(nèi)鑄造出冷卻通道，并用端板來密封，通過入口來引入較大流量的冷卻流體，見圖13.該冷卻通道通過改變冷卻流體的流向來形成湍流狀態(tài)，以提高冷卻效率。像鋁、銅鈹合金這類材料具有多孔性，因此其鑄造通道一般主要用環(huán)氧樹脂會硅酸脂來浸漬，但這會降低傳熱性能。 圖13 鑄造式冷卻通道 第二種方式如圖14所示，在模壁內(nèi)嵌入冷卻彎管，這主要用于鋁、銅鈹合金或鋅合金鑄造的模具中。這里，彎管之間的距離對應(yīng)上述孔道之間的距離。用銅制成的彎管具有高的傳熱性能。此法較簡單，可提高冷卻流體的湍流程度，避免其泄漏，但管道不易清洗。 圖14 嵌入彎管式冷卻 第三種方式為噴霧冷卻，即如圖15所示，在模壁內(nèi)通過一組噴管噴射出水霧。此法主要用于大型模具，以減少模具質(zhì)量。 吹塑制品各部位的壁厚是不同的，而冷卻時間由最厚部分確定，且冷卻不均勻會使制品產(chǎn)生翹曲與殘余應(yīng)力。因此，吹塑模具一般要采用多段冷卻。對容器類模具，一般分為頸部、模體與底部三段，這樣，各段可設(shè)置不同的溫度，以均勻地冷卻制品。 圖15 噴霧冷卻法 1.模腔 2.水霧 3.密封側(cè)板 4.排水口 5.入水口 本次設(shè)計吹塑模具冷卻系統(tǒng)采用第二種方式，每半模開設(shè)兩排水道，冷卻時間為15s 水道結(jié)構(gòu)如下圖16所示 圖16 水道 4.6吹塑模具的排氣系統(tǒng)設(shè)計 吹塑模排氣不良會使塑件表面產(chǎn)生斑紋、麻坑及成型不完整等缺陷，影響塑件質(zhì)量。由于吹塑模兩半模合模面的平面度較高和表面粗糙度值低，而且沒有推桿，因此不能像注射模那樣利用合模面間隙會推桿配合間隙排氣，必須另外設(shè)排 氣槽或排氣孔，或者利用模具嵌件間隙排氣。排氣的部位應(yīng)選在空氣最易儲留及型坯最后吹脹貼膜的部位，如模具型腔的角部、凹坑處。有時也可開設(shè)在分型面上，排氣孔直徑通常為0.5～1.0 本模具采用在分型面上開設(shè)槽排氣 。 4.7中空制品缺陷的產(chǎn)生原因及解決措施 在擠出吹塑成型時，即使是選用了優(yōu)質(zhì)的塑料成型機(jī)、結(jié)構(gòu)設(shè)計合理的模具和高質(zhì)量的材料，由于一時的操作不當(dāng)或工藝參數(shù)波動，也可能在成型中產(chǎn)生各種缺陷。表6列出了擠出吹塑成型常見缺陷的產(chǎn)生原因及解決措施。 表6 擠出吹塑成型常見缺陷的產(chǎn)生原因及解決措施。 序號 成型缺陷 產(chǎn)生原因 解決措施 1 制品縱向壁厚不均勻 ①型坯自垂現(xiàn)象嚴(yán)重 ②制品縱向兩個橫截面直徑相差太大 ① 降低型坯熔體溫度；提高型坯擠出溫度；調(diào)整型坯控制裝置 ② 適當(dāng)改變制品設(shè)計；采用底吹法成型 2 制品橫向壁厚不均勻 ① 型坯擠出歪斜 ② 模套與模芯內(nèi)外溫度差較大 ③ 制品外型不對稱 ④ 型坯吹脹比過大 ① 調(diào)整口模間隙寬度偏差，使型坯壁厚均勻；閉模前，拉直型坯 ② 提高或降低模套加熱溫度，改善口模內(nèi)外溫度偏差 ③ 閉模前，對型坯進(jìn)行預(yù)夾緊和預(yù)擴(kuò)張，使型坯適當(dāng)向薄壁方向偏移 ④ 降低型坯吹脹比 3 制品翹曲 ① 冷卻不足 ② 吹脹氣壓不足 ③ 制品冷卻不均勻 ④ 型坯壁厚差異較大 ① 延長型坯吹脹時間；降低模具冷卻溫度、型坯熔體溫度 ② 適當(dāng)提高吹脹氣壓 ③ 清理、排出模具冷卻管道的水垢及阻礙物；調(diào)整模具冷卻系統(tǒng)設(shè)計 ④ 調(diào)整型坯壁厚；調(diào)整型坯控制裝置 序號 成型缺陷 產(chǎn)生原因 解決措施 4 制品內(nèi)壁或外表面受污染 ① 壓縮空氣不清潔 ② 使用的邊角料骯臟或混入雜物 ③ 部分樹脂降解，甚至炭化 ④ 儲料缸機(jī)頭漏油 ① 增加氣水或氣油分離器存水和油的排放次數(shù) ② 加強(qiáng)邊角回料處理清潔工作或減少其回用量 ③ 盡量減少設(shè)備的停機(jī)時間；降低加熱溫度；及時拆卸及清理機(jī)頭口模 ④ 更換儲料缸密封件 5 制品底部夾坯接縫強(qiáng)度太弱 ① 閉模速度不正確 ② 模具關(guān)閉時間錯誤 ③ 型坯熔體溫度不準(zhǔn)確 ④ 模具夾坯口設(shè)計錯誤 ⑤ 模具冷卻溫度不足 ① 采用快-慢閉合速度 ② 調(diào)整模具關(guān)閉時間 ③ 降低或提高型坯熔體溫度 ④ 適當(dāng)加大刀口角度或加深刀口深度或加大刀口的寬度 ⑤ 降低模具夾坯接縫區(qū)域的冷卻溫度 6 制品在分型線的印跡不良 ① 型坯吹脹氣壓低 ② 分型線處排氣不良 ③ 模具分型面不平整 ④ 模具脹模 ① 加大型坯吹脹氣壓 ② 修整該處的排氣槽 ③ 修整模具分型面，校正模具導(dǎo)柱 ④ 提高模板鎖緊壓力 7 飛邊太多太厚 ① 模具脹模，鎖模壓力不足 ② 模具刀口磨損，導(dǎo)柱偏移 ③ 吹脹時，型坯歪斜 ④ 夾坯刀口處逃料槽太淺或刀口深度太淺 ⑤ 型坯充氣啟動過早 ① 提高模具鎖模壓力，適當(dāng)降低吹脹氣壓 ② 修理模具刀口，校正或更換模具導(dǎo)柱 ③ 校正型坯與吹氣桿的中心位置 ④ 修整模具，加深逃料槽或刀口的深度 ⑤ 調(diào)整型坯充氣時間 序號 成型缺陷 產(chǎn)生原因 解決措施 8 制品脫模困難 ① 制品吹脹冷卻時間過長，模具冷卻溫度低 ② 模具設(shè)計不良，型腔表面有毛刺 ③ 啟模時，前后模板移動速度不均衡 ④ 模具安裝錯誤 ① 適當(dāng)縮短型坯吹脹時間；提高模具溫度 ② 修整模具；減少凹槽深度，凸筋斜度為1：50或1：100，使用脫模劑 ③ 修理鎖模裝置，使前后模板移動速度一致 ④ 重修安裝模具，校正兩半模的安裝位置 第5章 成型設(shè)備與成型工藝 5.1 擠出機(jī)的選擇與技術(shù)參數(shù) 通過以上設(shè)計,擠出機(jī)選擇SJ—30/25B,它是國產(chǎn)中小型擠出機(jī),其具體技術(shù)參數(shù)如下： 擠出機(jī)： 螺桿直徑 /mm 30 螺桿長徑比(L/D) 25 螺桿轉(zhuǎn)速 (r/min) 15—225 驅(qū)動電機(jī)功率 /kV 5.5 加熱功率/kV 4.8 加熱區(qū)段 3 生產(chǎn)能力(kg/h) 1.5—22 型坯機(jī)頭： 儲料缸容積/L 2 口模最大直徑/mm 60 加熱區(qū)段 2 加熱功率/KV 4.7 合模裝置： 合模力/KN 23.8 模板尺寸/mm 200X262 壓縮空氣壓力/MPa 0.6 制品容積/L 0.01-1.8 5.2 成型工藝 1)工藝流程 成型工藝流程見圖18。 成型工藝流程圖18 PVC洗發(fā)水瓶，可根據(jù)企業(yè)的運(yùn)作情況，選用干混料或料粒成型的工藝路線。干混料直接成型，可以降低瓶的生產(chǎn)成本；如果從市場上購置顆粒料，則可以省去原料準(zhǔn)備的設(shè)備投資。 2)成型工藝條件 PVC干混料擠出吹塑工藝條件如下：150～180℃ 擠出機(jī)加熱溫度： 1段為150～160℃,2段為160～175℃,3段為175～185℃,接頭為155～165℃，機(jī)頭為175～185℃； 模具溫度：20～40℃； 吹氣壓力：0.2～0.5 MPa； 成型周期時間：25～30s（其中，吹氣時間14～16s，放氣及冷卻時間5～10s）。 第6章擠出吹塑機(jī)械的操作與保養(yǎng) 6.1吹塑機(jī)的操作 在操作吹塑機(jī)之前，應(yīng)詳細(xì)閱讀設(shè)備使用說明書，并按下述步驟操作： （1）開機(jī) 1）按工藝條件的規(guī)定，設(shè)定擠出機(jī)的各加熱斷的溫度；在擠出機(jī)加熱溫度達(dá)到設(shè)定溫度之后，再加熱保溫一定的時間（約0.5h）。 2）擠出機(jī)、鎖模裝置、機(jī)械手等，進(jìn)行無負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)；檢查各個安全緊急裝置的工作狀況。 3）在可編程序控制器上，按工藝條件規(guī)定，設(shè)定各點(diǎn)型坯壁的厚度。 4）低速啟動擠出機(jī)，對擠出機(jī)進(jìn)行逐點(diǎn)加料。待型坯擠出正常，各控制裝置顯示的數(shù)值符合工藝要求時，逐步提高擠出機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度至工藝要求的轉(zhuǎn)速。 5）大量加入物料，調(diào)節(jié)型坯壁厚度。 6）進(jìn)入正常操作。 （2）吹塑成型 1）確定成型的工藝條件。根據(jù)成型塑料的性能、制品性能要求、模具的種類，確定以下控制點(diǎn)的成型條件： A.擠出機(jī)。擠出機(jī)的各區(qū)域的加熱溫度；擠出機(jī)進(jìn)料段冷卻水的流量或壓力；螺桿的轉(zhuǎn)速及負(fù)載電流；熔體壓力；過濾網(wǎng)的目數(shù)及層數(shù)。 B.機(jī)頭。型坯溫度；型坯壁厚控制點(diǎn)曲線。 C.鎖模裝置。模具溫度；成型周期時間（包括型坯預(yù)夾擴(kuò)張、預(yù)閉模、閉模、吹脹、放氣、啟模等待時間）；閉模速度；鎖模壓力。 2）操作要點(diǎn)。在吹塑成型生產(chǎn)時，應(yīng)掌握以下操作要點(diǎn)： A.熟悉塑料材料的成型加工性能。 B.控制好擠出機(jī)的溫度、轉(zhuǎn)速及熔體壓力。 C.控制好型坯的壁厚及質(zhì)量。 D.為減少型坯自重下垂，在允許的條件下，加快型坯的擠壓速度，縮短模具等待時間。 E.吹脹壓力足夠，吹脹速度以快為好。 F.確保型坯吹脹時的充分排氣。 G.在保證制品的最后壁厚充分冷卻的前提下，適當(dāng)縮短成型周期時間。 （3）關(guān)機(jī) 擠出吹塑機(jī)停止生產(chǎn)，可按下述步驟操作： 1）遇設(shè)備檢修或暫停生產(chǎn)，可關(guān)停擠出機(jī)，保持其他加熱段繼續(xù)加熱。 2）較長時間停止生產(chǎn)，可在關(guān)機(jī)前15min，適當(dāng)降低擠出機(jī)加熱溫度機(jī)轉(zhuǎn)速，減少料桶內(nèi)物料。關(guān)機(jī)時，擠出機(jī)內(nèi)存料需排空、切斷加熱、清除機(jī)頭內(nèi)物料、更換過濾網(wǎng)；模具型腔涂抹防銹油。 3）長時間停止生產(chǎn)，應(yīng)對擠出吹塑機(jī)組各部件做好清潔及防繡護(hù)理工作，排氣儲放槽、冷卻裝置的存水，排放油槽的工作油；切斷電源、水源、起源。 6.2吹塑模具的保養(yǎng) 每一套模具往往造價及為昂貴,對于技術(shù)狀況良好的擠出吹塑機(jī)，只要加強(qiáng)設(shè)備的日常維護(hù)保養(yǎng)，按操作規(guī)程運(yùn)轉(zhuǎn)，是很少出現(xiàn)故障的。因此對于每一套模具,必須要進(jìn)行嚴(yán)格的保養(yǎng)。 機(jī)器的保養(yǎng)包括機(jī)器的日常維修，設(shè)備潤滑，設(shè)備防銹、防腐蝕，環(huán)境的清潔衛(wèi)生等。且對于重要部件，應(yīng)加以重點(diǎn)維護(hù)保養(yǎng)。 ⑴型坯機(jī)頭的清理。 在擠出吹塑成型中，樹脂及添加劑長期受熱，會析出一些低相分子質(zhì)量物，黏附?？谔幓蚍e聚在機(jī)頭的流道死角，從而使擠出的型坯出現(xiàn)條紋，影響外觀質(zhì)量。因此必須對機(jī)器定期的或者不定期的進(jìn)行拆卸機(jī)頭，對它進(jìn)行全面的清理。 ⑵模具的保養(yǎng)。 模具的導(dǎo)柱、導(dǎo)套，要長期的保持良好的潤滑狀態(tài)。若發(fā)現(xiàn)導(dǎo)柱及導(dǎo)套有松動現(xiàn)象，應(yīng)及時更換。模具的排氣槽和冷卻水道也應(yīng)定期的除垢、更換管件等。模具的型腔及分型面有必要時，也應(yīng)當(dāng)進(jìn)行拋光和機(jī)械加工。 ⑶伺服系統(tǒng)的維護(hù)。 伺服系統(tǒng)中的程序發(fā)生器、口模間隙檢出器等，是由精密的電子元件組成的。平時應(yīng)用罩子遮蓋，避免灰塵、油污進(jìn)入；其安裝環(huán)境，不應(yīng)該出現(xiàn)異常高溫、高濕、搞震動。系統(tǒng)內(nèi)，不管是高壓油路還是低壓油路，都要裝過濾器。伺服閥若出故障，多數(shù)是雜質(zhì)引起的。在對其進(jìn)行調(diào)試和安裝時，應(yīng)用工業(yè)專用紙擦拭閥件。 6.3擠出吹塑機(jī)的安全操作 擠出吹塑機(jī)的安全操作已引起越來越多的企業(yè)的重視。它是企業(yè)高效率生產(chǎn)、設(shè)備長期安全運(yùn)行、人身不受意外傷害的重要保證。 （1）制定好安全操作程序 所有的操作程序必須是強(qiáng)制性的，操作者比需嚴(yán)格按照程序來操作。 （2）機(jī)器的安全防護(hù) 為了防止一時疏忽，或不按操作規(guī)程啟動機(jī)器，而損壞機(jī)器，可在機(jī)器上安裝過載保護(hù)和安全保護(hù)裝置 （3）防止人身意外傷害為防止出現(xiàn)人身意外傷害，所有機(jī)器的傳動部位，應(yīng)裝上安全防護(hù)罩；制品脫模取出口應(yīng)有安全門；機(jī)器的加熱區(qū)域應(yīng)有安全及保溫防護(hù)罩；設(shè)備的關(guān)鍵部位應(yīng)該安裝緊急剎車按鈕、報警器。 結(jié) 束 語 為期四個月的畢業(yè)設(shè)計結(jié)束了，在這次的畢業(yè)設(shè)計中不僅重溫了我之前所學(xué)習(xí)的知識，也培養(yǎng)了我如何去把握一件事情的能力，還讓我學(xué)會了如何去做好一件事情。在本次課程設(shè)計過程中，自己獨(dú)立設(shè)計，向指導(dǎo)老師請教設(shè)計時所遇到的的疑難問題，同時和同學(xué)們相互探討，相互學(xué)習(xí)和照顧，相互監(jiān)督。讓我深刻的領(lǐng)悟到謙虛求知以及相互合作的重要性 畢業(yè)設(shè)計，它是我們學(xué)習(xí)專業(yè)知識的一個重要環(huán)節(jié)，它也是我們把所學(xué)的專業(yè)課程知識綜合應(yīng)用的實(shí)踐訓(xùn)練的一種模式，更是為我們我們邁向社會，從事職業(yè)工作奠定了良好的基礎(chǔ)．“學(xué)而不思則罔，思而不學(xué)則殆”，通過這次課程設(shè)計，讓我我深刻地體會到了這句千古名言的真正含義．本次畢業(yè)設(shè)計就是一個學(xué)習(xí)和思考的結(jié)合，只有在不斷地學(xué)習(xí)和思考的過程中才能收獲到豐盛成果，這為我將來能穩(wěn)健地在社會大潮中奔跑打下堅實(shí)的基礎(chǔ)． 通過這次模具設(shè)計，我在很多方面的能力都有了顯著地提高。通過本次畢業(yè)設(shè)計，綜合運(yùn)用本專業(yè)所學(xué)課程的理論和生產(chǎn)實(shí)際知識進(jìn)行一次塑料模具設(shè)計工作的實(shí)際訓(xùn)練，從而培養(yǎng)和提高我們地獨(dú)立工作能力，同時也鞏固與擴(kuò)充了塑料成型模具等課程所學(xué)的內(nèi)容，掌握塑料成型模具設(shè)計的方法和步驟，掌握塑料成型模具設(shè)計的基本的模具技能，懂得了怎樣分析零件的工藝性，怎樣確定工藝方案，了解了模具的基本結(jié)構(gòu)，提高了計算能力，繪圖能力，熟悉了規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，同時各科相關(guān)的課程都有了全面的復(fù)習(xí)，獨(dú)立思考的能力和動手能力等都有了顯著地提高。 在此次畢業(yè)設(shè)計過程中，充分的體現(xiàn)出個人單獨(dú)設(shè)計模具的能力以及綜合運(yùn)用知識的能力，體會了學(xué)以致用、突出自己勞動成果的喜悅心情，從中發(fā)現(xiàn)自己平時學(xué)習(xí)的不足和薄弱環(huán)節(jié)，從而加以彌補(bǔ)。 在此感謝對我?guī)椭^的同學(xué)們，謝謝你們對我的幫助和支持，讓我感受到同學(xué)的友誼。更要感謝各位指導(dǎo)老師，感謝你們在課程設(shè)計期間對我不厭其煩的教導(dǎo)，感謝你們那循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪，感謝你們那開朗的個性和寬容的態(tài)度助我順利的完成了這次畢業(yè)設(shè)計。 35 參 考 文 獻(xiàn) [1] 高為國主編．模具材料．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004．2 [2] 葉久新，王群主編.塑料制品成型及模具設(shè)計.長沙：湖南科技出版社，2005.8 [3] 朱冬梅，胥北瀾主編.畫法幾何及機(jī)械制圖.北京：高等教育出版社，2000.12 [4] 徐錦康主編.機(jī)械設(shè)計. 北京：高等教育出版社，2004.1 [5] 朱理主編.機(jī)械原理. 北京：高等教育出版社，2004.1 [6] 傅建軍主編.模具制造工藝.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005，3 [7]《塑料模設(shè)計手冊》編寫組編著.塑料模設(shè)計手冊.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1993 [8] 趙振起主編.機(jī)械制圖手冊.北京：國防工業(yè)出版社，1987.6 [9] 李樹，賈毅編.塑料吹塑成型與實(shí)例.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006 [10] 于麗霞，張海河編.塑料中空吹塑成型.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005 [11] 趙汝嘉主編.CAD基礎(chǔ)理論及應(yīng)用[M] .西安.西安交通大學(xué)出版社，1999 [12] 張玉龍主編.塑料制品注射成型實(shí)例.第一版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005 [13] 吳生緒主編.塑料成型模具設(shè)計手冊.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.1 [14] 洪慎章編著.實(shí)用吹塑成型及模具設(shè)計.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.12 [15] 何華妹，杜智敏，杜志倫編著.UG NX4產(chǎn)品模具設(shè)計入門一點(diǎn)通.北京：清華大學(xué)出版社，2006 [16] 胡鳳蘭主編.互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ).北京：高等教育出版社，2005.2 [17] 王樹勛主編.沖壓與注塑模具結(jié)構(gòu)圖冊.廣州：華南理工大學(xué)出版社，2009.8 致 謝 光陰似箭，白駒過隙。轉(zhuǎn)眼間四年的大學(xué)生活即將結(jié)束，這為期四個月的畢業(yè)設(shè)計也即將接近尾聲，這讓我對大學(xué)幾年來所學(xué)知識即將迎來一個對自己和老師的總的匯報。在這為期四個月的畢業(yè)設(shè)計過程里，我重溫了之前所學(xué)的知識，并且新學(xué)習(xí)了很多的新知識，特別在對3和1洗發(fā)水瓶吹塑模具的設(shè)計過程中，使通過AutuCAD、UG等軟件對造型以及參數(shù)分析，使我更加熟練而全面的掌握了這些軟件的使用和操作，使我對模具的設(shè)計有了更加全面的掌握和創(chuàng)新。同時在設(shè)計中查閱了大量關(guān)于機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計、模具設(shè)計、金屬材料和塑料材料等方面的書籍和網(wǎng)絡(luò)資料，使我擴(kuò)展了在機(jī)械行業(yè)的相關(guān)知識。 本次對課題是一個吹塑成型設(shè)計，這是塑料成型中應(yīng)用也非常廣的成型方法。擠出吹塑成性口模、刀口以及余料槽的設(shè)計，這是我以前沒接觸過的知識，因此，這需要我自己去查資料來一點(diǎn)點(diǎn)自學(xué)，這也鍛煉了我的自學(xué)能力。另外在機(jī)械制圖中掌握了標(biāo)注零件的規(guī)則和許多細(xì)節(jié)性問題，使我更加熟練的掌握了這些軟件的使用和具體操作，在提高我設(shè)計速度。同時也為我以后的工作打下了基礎(chǔ)。 總之通過對3合1洗發(fā)水瓶身吹塑模具的研究與設(shè)計過程，使我理解并掌握了許多工程制圖與設(shè)計的重要事項(xiàng)與具體步驟，使我受益良多。在這里，我要特別感謝我的指導(dǎo)老師彭庚新老師。彭老師給了我很多的幫助，