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關于東莞吹塑模具的設計要求

文章出處:dgjinlian 人氣:發表時間:2020-07-28 14:34

 
東莞吹塑模主要由兩半陰模構成,一般由模體、模頸、模腔、切坯套、截坯口、導柱等組成,對于模具結構設計主要有如下要求 
(1) 模具分型面設計的要求
擠出吹塑模具的結構設計模具分型面位置選擇應使模具對稱,減小吹脹比,易于制品脫模。因此,分型面的位置通常由吹塑制品模腔的形狀確定。大多數吹塑模具是設計成以分型面為界相配合的兩個半模,對于形狀不規則的瓶類和容器,分型面位置的確定特別重要,如位置不當將導致產品無法脫模或造成瓶體劃傷。這時,需要用不規則分型面的模具,有時甚至要使用三個或更多的可移動部件組成的多分型面模具,利于產品脫模。對橫截面為圓形的容器,分型面通過直徑設置;對橢圓形容器,分型面應通過橢圓形的長軸;矩形容積的分型面可通過中心線或對角線,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。對有些制品,則需要設置多個分型面。容器把手應沿分模面設置。把手的橫截面應呈方形,拐角用圓弧過渡,優化壁厚分布。把手孔一般采用嵌塊來成型。還可用注射法單獨成型把手。 
 
(2)型腔的設計要求
吹塑模具型腔直接確定制品的形狀、尺寸與外觀性能。用于PE吹塑的模具型腔表面應稍微有點粗糙。否則,會造成模具型腔排氣不良,夾留有氣泡,使制品出現“橘皮紋”的表面缺陷。還會導致制品的冷卻速率低且不均勻,使制品各處的收縮率不一樣。由于PE吹塑模具的溫度較低,加上型坯吹脹壓力較小,吹脹的型坯不會楔人粗糙型腔表面的波谷,而是位于或跨過波峰,這樣,可保證制品有光滑的表面,并提供微小的網狀通道,使模腔易于排氣。對模腔做噴砂處理可形成粗糙的表面。噴砂粒度要適當,對HDPE的吹塑模具,可采用較粗的粒度,LDPE要采用較細的粒度。蝕刻模腔也可形成粗糙的表面,還可在制品表面形成花紋。吹塑高透明或高光澤性容器(尤其采用PET、PVC或PP)時,要拋光模腔。對工程塑料的吹塑,模具型腔一般不能噴砂,除可蝕刻出花紋外,還可經拋光或消光處理。 
 
模具型腔的尺寸主要由制品的外形尺寸并同時考慮制品的收縮率來確定。收縮率一般是指室溫(22℃)下模腔尺寸與成型24h后制品尺之間的差異。如HDPE瓶的吹塑成型其收縮率的80%~90%是在成型后的24h內發生的。 
 
(3)模具切口
吹塑模具的模口部分應是鋒利的切口,以利切斷型坯。切斷型坯的夾口的最小縱向長度為0.5~2.5mm,過小會減小容器接合縫的厚度,降低其接合強度,甚至容易切破型坯而不易吹脹,過大則無法切斷尾料,甚至無法使模具完全閉合。切口的形狀,一般為三角形或梯形。為防止切口磨損,常用硬質合金材料制成鑲塊嵌緊在模具上,切口盡頭向模具表面擴大的角度隨塑料品種而異,LDPE可取30°~50°,HDPE取12°~15。模具的啟閉通常用壓縮空氣來操縱,閉模速度最好能調節,以適應不同材料的要求。如加工PE時,模具閉合速度過快,切口容易切穿型坯,使型坯無法得到完好的熔接。這就要在速度和鎖模作用之間建立平衡,使得夾料部分既能充分熔接,又不致飛邊難去除。 
 
在夾坯口刃下方開設尾料槽,位于模具分型面上。尾料槽深度對吹塑的成型與制品自動修整有很大影響,尤其對直徑大、壁厚小的型坯。槽深過小會使尾料受到過大壓力的擠壓使模具尤其是夾坯口刃受到過高的應變,甚至模具不能完全閉合,難以切斷尾料;若槽深過大,尾料則不能與槽壁接觸,無法快速冷卻,熱量會傳至容器接合處,使其軟化,修整時會對接合處產生拉伸。(每半邊模具的尾料槽深度最好取型坯壁厚的80%~90%。尾料槽夾角的選取也應適當,常取30°~90°。夾坯口刃寬度較大時,一般取大值 
 
(4)模具中的嵌塊
吹塑模具底部一般設置單獨的嵌塊,以擠壓封接型坯的一端,并切去尾料。設計模底嵌塊時應主要考慮夾坯口刀與尾料槽,它們對吹塑制品的成型與性能有重要影響。因此,應滿足以下幾方面的要求。 
 
①要有足夠的強度、剛性與耐磨性,在反復的合模過程中承受擠壓型坯熔體產生的壓力。
②夾坯區的厚度一般比制品壁的厚度大些,積聚的熱量較多。因此,夾坯嵌塊要選用導熱性能高的材料來制造。同時考慮夾坯嵌塊耐用性,銅鈹合金是一種理想的材料。對軟質塑料來說,夾坯嵌塊一般可用鋁制成,并可與模體做成一體。
③接合縫通常是吹塑容器最薄弱的部位,要在合模后但未切斷尾料前把少量熔體擠入接合縫,適當增加其厚度與強度
④應能切斷尾料,形成整齊的切口。
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。剪切塊開口為錐形的,夾角一般取60°,模頸圈與剪切塊由工具鋼制成,并硬化至56~58HRC。 
 
(5)模具的排氣
成型容積相同的容器時,吹塑模具內排出的空氣量比注射成型模具的大許多,要排除的空氣體積等于模腔容積減去完全合模瞬時型坯已被吹脹后的體積,其中后者占較大比例,但仍有一定的空氣夾留在型坯與模腔之間,尤其對大容積吹塑制品。另外,吹塑模具內的壓力很小。因此,對吹塑模具的排氣性能要求較高(尤其是型腔拋光的模具)。若夾留在模腔與型坯之間的空氣無法完全或盡快排出,型坯就不能快速地吹脹,吹脹后不能與模腔良好地接觸,會使制品表面出現粗糙、凹痕等缺陷,表面文字、圖案不夠清晰,影響制品的外觀性能與外部形狀,尤其當型坯擠出時出現條痕或發生熔體破裂時。排氣不良還會延長制品的冷卻時間,降低其力學性能,造成其壁厚分布不均勻。因此,要設法提高吹塑模具的排氣性能。 
 
(6)模具加熱與冷卻
在吹塑時,塑料熔體的熱量將不斷傳給模具,模具的溫度過高會嚴重影響生產率。為了使模溫保持在適當的范圍,一般情況下,模具應設冷卻裝置,合理設計和布置冷卻系統很重要。 
 
一般原則是:冷卻水道與型腔的距離各處應保持一致,保證制品各處冷卻收縮均勻。對于大型模具,為了改進冷卻介質的循環,提高冷卻效應,應直接在吹塑模的后面設置密封的水箱箱上開設一個人水口和一個出水口。對于較小的模具,可直接在模板上設置冷卻水通道,冷卻水從模具底部進去,出水口設在模具的頂部,這樣做一方面可避免產生空氣泡;另一方面可使冷卻水按自然升溫的方向流動。模面較大的冷卻水通道內,可安裝折引導水的流向,還可促進湍流的作用,避免冷卻水流動過程中出現死角。 
 
對于一些工程塑料,如PC、POM等,模具不僅不需要冷卻,有時甚至要求在一定程度上升高模溫,以保證型坯的吹脹和花紋的清晰,可在模具的冷卻通道內通入加熱介質或者點式的采用電熱板加熱。

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