华侨大学厦门工学院毕业设计(论文)开题报告系（部）：机械工程及自动化专业班级：******
姓名*** 学号******* 指导
教师
****
职称
学历
副教授
课题名称矿泉水瓶挤出吹塑成型工艺及模具设计
毕业设计（论文）类型（划√）工程设计应用研究开发研究基础研究其他√
一、本课题的研究目的和意义：
本课题来源于工程实践，是结合学生的专业特点和就业方向而设计的一个课题。通过本次设计，掌握塑料件挤出吹塑成型模具设计的过程和基本技能；利用计算机辅助模具设计；掌握模具制造、装配的工艺要求。
模具设计全程应用CAD/CAM/CAE技术以及UG三维制图软件，从设计到最后出现成品都用现代先进的模具设计软件完成，已达到提高生产效率和成品精度的要求，减少重复设计的繁琐操作。并且在设计过程中尽量采用标准件来完成整个模具的设计，以便于以后的维修及零部件的更换。
通过对矿泉水的性质和流通环境的分析，设计能在流通过程中起保护作用的包装，设计合理的包装不仅仅能保护产品、方便储运，而且还能在很大程度上起到介绍产品和促进销售的作用。本设在矿泉水在流通过程得到保护，同时激起人们的购买欲望，从而促进其销售。为了设计一款兼有良好的容装性，保护性，方便性，有美观经济的优点，满足消费者购买和使用习惯的矿泉水水瓶包装也是很有经济价值和市场前景的。
二、文献综述（国内外研究情况及其发展）：
模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，因为模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。经国务院批准，从1997 年到2000 年，对80 多家国有专业模具厂实行增值税返还70%的优惠政策，以扶植模具工业的发展。所有这些，都充分体现了国务院和国家有关部门对发展模具工业的重视和支持。
年来我国的模具工业也有了很大的提高，有的模具已达到国际水平，年出口额达7．38亿美元。由于近年来市场需求的强劲拉动，中国模具工业高速发展，市场广阔，以2003年为例，年增长就达25％之多，广东、江苏、浙江、山东等地的增长甚至在25％以上，其中广东模具生产企业近7000余家，年产值早巳超过200亿元，占全国模具年产值的40％多，几成就了我国模具工业的半壁江山。目前我国塑料模具市场中国外模具约占,其中大型、精密、复杂、长寿命模具约占左右。被国外称为“金钥匙”、“进入富有社会的原动力”的模具由于经济发展较快时期产品畅销, 自然要求模具能跟上,而经济发展滞缓时期产品不畅销企业必然想方设法开发新产品,这同样会给模具带来强劲的需求因此模具工业被称为“不衰亡工业”模具市场发展走势总体将是平稳向上并且随着以塑代钢、以塑代木、少无切削等的进一步发展实施,结合我国国民经济各部门发展规划,我国的发展速度将高于世界平均水平,预计“十五”期间我国模具工业将以年均10%以上的速度发展,而塑料模具将20%以上的速度发展。
吹塑，这里主要指中空吹塑 ( 又称吹塑模塑 ) 是借助于气体压力使闭合在模具中的热熔型坯吹胀形成中空制品的方法，是第三种最常用的塑料加工方法，同时也是发展较快的一种塑料成型方法。吹塑用的模具只有阴模 ( 凹模 ) ，与注塑成型相比，设备造价较低，适应性较强，可成型性能好 ( 如低应力 ) 、可成型具有复杂起伏曲线 ( 形状 ) 的制品。吹塑成型起源于 19 世纪 30 年代。直到1979 年以后，吹塑成型才进入广泛应用的阶段。这一阶段，吹塑级的塑料包括：聚烯烃、工程塑料与弹性体；吹塑制品的应用涉及到汽车、办公设备、家用电器、医疗等方面；每小时可生产 6 万个瓶子也能制造大型吹塑件 ( 件重达 180kg) ，多层吹塑技术得到了较大的发展；吹塑设备已采用微机、固态电子的闭环控制系统，计算机 CAE/CAM 技术也日益成熟；且吹塑机械更专业化、更具特色。国外的情况
PET容器已经成为全球各国广泛使用的包装材料和容器，在食品、饮料、酒类、化妆品、日用品、工业用品、交通用品、农业用品包装等方面得到越来越广泛的应用，近年来PET 容器在饮料包装中的应用发展更为迅猛。如美国软饮料 PET 瓶的数量1990 年为76 亿只，1992 年达近100 亿只，1997 年超过200 亿只，2000 年和2001 年分别为220 亿只和225 亿只。由于PET 瓶的容量比金属罐和玻璃瓶都要大得多，所以PET 瓶装软饮料在容量比例上的优势更为明显，1990 年已为1/3，1993 年达4 成，1997 年以后均占到一半以上。美国一些啤酒厂正开始转向采用塑料瓶包装啤酒，并有增多的趋势。堪萨斯州的 DonyExpress 牌啤酒包装正在从玻璃瓶改用三层琥珀色 PET 塑料瓶，而且可以仍采用现有灌装设备。马里兰州的Constar 国际公司制备塑料瓶型坯和吹塑成型三层瓶，其外层和内层材料为PET，阻隔芯层材料为特殊尼龙MXD6。Constar 公司声称其还采用了高性能吸氧剂Oxbar，因而实际上没有氧渗入瓶的不良后果，并大大降低了碳酸气的速漏问题。 GreatPlains 啤酒公司于2003 年7 月6 日开始生产塑料瓶包装的啤酒，通过国内零售商分销给宾馆、运动场和娱乐场所。并计划想中国出口，该公司在 Olathe 的分厂目前每年能生产15000 个三层瓶中的阻隔层，并已订购设备进一步扩大生产能力。
三、本课题的主要研究内容（提纲）和成果形式：
1）查找阅读与挤出吹塑模具设计相关的参考资料至少5篇，完成开题报告3000字、完成与课题相关的外文翻译5000字；
2）完成系列矿泉水瓶造型及工艺设计；
3）设计成型该塑件的模具设计；
4）完成二维装配图、结构零件和所有成型零件的零件图；
5）制作模具工作模拟动画视频及模具装配模拟动画视频；
6）按规定格式和质量完成毕业论文。
四、拟解决的关键问题：
1、挤出机头的设计与参数选择
2、吹塑模具的型腔的设计
3、吹塑模具的颈部及底部嵌块设计
4、吹塑模具的夹坯口与余料槽设计
5、吹塑模具的冷却系统设计
6、吹塑模具的排气系统设计
五、研究思路、方法和步骤：
本研究的难点在于挤出吹塑成型过程的三个阶段：型坯成型、型坯吹胀以及制品冷却与固化阶段。
型坯形成是指通过挤出成型得到半熔融状态的塑料管坯(型坯)。随着中空吹塑制件的几何形状越来越复杂,设计良好的预成型型坯对以最小的材料消耗获得所需求的壁厚分布且结构稳定的制件有着重要的意义,也就是在型坯成型阶段通过采用调节型坯的壁厚分布形状,以使吹塑制品的壁厚分布趋于均匀。由于型坯形成时的挤出膨胀、下垂、回弹等因素使得型胚成型阶段型胚尺寸在长度方向不一致而变得非常复杂。在这一阶段，影响壁厚分布的主要工艺参数有：①材料的分子量分布、平均分子量；②吹塑机的温度控制系统和螺杆转速，其中温度控制系统包括料斗温度，料筒 1 区、 2 区、 3 区、 4 区温度，法兰温度，以及储料模头 1 区、 2 区、 3 区、 4 区温度。
型坯吹胀是指将塑料管坯趁热置于模具中,并即时在管坯中通入压缩空气将其吹胀，紧贴于模腔壁上成型，这个阶段的成型直接影响制品的外形，壁厚均匀性以及制品的性能，是整个成型过程的关键环节。该阶段，影响产品成型的是型坯受高压吹胀变形、型坯与模腔接触变形。而影响壁厚分布的主要工艺参数有：材料的收缩率；吹气压力、时间；模具材料、结构、模具排气系统以及模具冷却系统，如冷却水道分布、冷却水进水温度等。尽管影响吹塑制品质量的因素较多，但当生产条件、制品要求确定后，调整吹塑工艺参数能有效改善制品质量。优化的工艺参数可以提高生产效率，降低原材料消耗，优化产品的综合性能。
制品冷却及固化是指型坯吹胀紧贴模壁后凭借热扩散率较高的模具和压缩空气进行冷却，冷却至一定温度后开模，再在空气中冷却的过程。一般包括外冷却（制品外表面与模腔间的导热），内冷却（制品内表面与冷却空气或其它介质间的对流传热）及开模后冷却（制品的内外表面与空气或其它介质的自然对流传热）。塑料制品脱模后，常需要进行适当的后处理来改善制品的性能和提高制品尺寸的稳定性。
六、本课题的进度安排：
第1周调研及查找资料(相关文献至少5篇)，完成开题报告和翻译外文资料
第2周完成塑件三维造型设计和二维工程图绘制,塑件分析
第3周选择挤出吹塑成型设备就并初步确定模具成型方案
第4-7周完成模具二维装配图绘制及模具三维总装
第8-9周结构零件和所有成型零件的零件图
第10-11周制作模具动画
第12周撰写，修改论文
第13周打印论文和图纸，论文送审
第14周答辩（根据教务处统一安排的时间）
七、参考文献：
1.江昌勇，沈洪雷主编·塑料成型模具设计·北京大学出版社·201
2.9
2.塑料模具设计手册编写组编著·塑料模具设计手册之二·机械工业出版社·2000
3.杨占尧主编·塑料模具标准件及设计应用手册·化学工业出社·2008.4
4.[美]Beall,G.L.[美]Throne,J.L. 著·中空塑料制品设计和制造·化学工业出版社·2007.7
5.[美]Paul A.Tres著·塑料零件装配设计·化学工业出版社·2002.6
6.黄锐主编·塑料成型工艺学·中国轻工业出版社·200
7.3
7.蒋继红等编绘·塑料成型模具典型结构图册·中国轻工业出版社·2006.8
8.模具实用技术丛书编委会编著·塑料模具设计与实用实例·机械工业出版社·2009.11
9.张玉龙，张子钦主编·塑料吹塑制品配方设计与加工实例·国防工业出版社·2006.1
10.王艳芳，何震海，郝连东主编·中空吹塑·化学工业出版社·2006
11.徐百平，何亮主编·塑料挤出成型技术·中国轻工业出版社·2011
10.葛正浩主编·UG.NX5.0塑料模具设计·化学工业出版社·2009.1
八、指导老师意见：
指导老师（签名）：
年月日九、系（部）意见：
系（部）主任（签名）：
年月日注：本表可续页
吹塑 吹塑 blow moulding 也称中空吹塑，一种发展迅速的塑料加工方法。热塑性树脂经挤出或注射成型得到的管状塑料型坯，趁热（或加热到软化状态），置于对开模中，闭模后立即在型坯内通入压缩空气，使塑料型坯吹胀而紧贴在模具内壁上，经冷却脱模，即得到各种中空制品。吹塑薄膜的制造工艺在原理上和中空制品吹塑十分相似，但它不使用模具，从塑料加工技术分类的角度，吹塑薄膜的成型工艺通常列入挤出中。吹塑工艺在第二次世界大战期间，开始用于生产低密度聚乙烯小瓶。50年代后期，随着高密度聚乙烯的诞生和吹塑成型机的发展，吹塑技术得到了广泛应用。中空容器的体积可达数千升，有的生产已采用了计算机控制。适用于吹塑的塑料有聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚酯等，所得之中空容器广泛用作工业包装容器。 根据型坯制作方法，吹塑可分为挤出吹塑和注射吹塑，新发展起来的有多层吹塑和拉伸吹塑。 塑料模具常识- 挤出吹塑 挤出吹塑是一种制造中空热塑性制件的方法。广为人制的吹塑对象有瓶、桶、罐、箱以及所有包装食品、饮料、化妆品、药品和日用品的容器。大的吹塑容器通常用于化工产品、润滑剂和散装材料的包装上。其他的吹塑制品还有球、波纹管和玩具。对于汽车制造业，燃料箱、轿车减震器、座椅靠背、中心托架以及扶手和头枕覆盖层均是吹塑的。对于机械和家具制造业，吹塑零件有外壳、门框架、制架、陶罐或到有一个开放面的箱盒。 聚合物 最普通的吹塑挤塑料原料是高密度聚乙烯，大部分牛奶平时有这种聚合物制成的。其他聚烯烃也常通过吹塑来加工。根据用途，苯乙烯聚合物、聚氯乙烯、聚酯、聚氨酯、聚碳酸酯和其他热塑性塑料也可以用来吹塑。 最近工程塑料在汽车行业被广泛接受。材料选择是以机械强度、耐候性、电学性能、光学性能和其他性能为依据的。 工艺 3/4的吹塑制品是由挤出吹塑法制造的。挤出工艺是强迫物料通过一个孔或模具来制造产品。 挤出吹塑工艺由5步组成：1.塑料型胚（中空塑料管的挤出）；2.在型胚上将瓣合模具闭合，夹紧模具并切断型胚；3.向模腔的冷壁吹胀型培，调整开口并在冷却期间保持一定的压力，打开模具，写下被吹的零件；5.修整飞边得到成品。 挤塑 聚合物混配备定义为通过熔体混合使聚合物或聚合物体系提高等级的一种过程。混配过程从单一添加剂的加入到多种添加剂处理、聚合物合金和反应性混培，其范围甚广。据估计，美国三分之一的聚合物生产要经过混佩。混配料可根据最终应用的性
第一章注塑机工作原理及构造 第一节注塑机工作原理 一、注塑机工作原理 注塑成型机简称 注塑机，其机械部分主 要由注塑部件和合模部 件组成。注塑部件主要 由料筒和螺杆及注射油 缸组成示意如图 1-19所示。 注塑成型是用塑性 的热物理性质，把物料 从 料斗加入料筒内，料筒外由 加热圈加热，使物料熔融。在料筒内装有在外动力 油马达作用下驱动旋转的螺杆。物料在螺杆的作用下，沿着螺槽向前输送并压实。 物料在外加热和螺杆剪切的双重作用下逐渐的塑化、熔融和均化。当螺杆旋转时, 物料在螺槽摩擦力及剪切力的作用下把已熔融的物料推到螺杆的头部，与此同 时，螺杆在物料的反作用力作用下向后退， 使螺杆头部形成储料空间，完成塑化 过程。然后，螺杆在注射油缸活塞杆推力的作用下，以高速、高压，将储料室的 熔融料通过喷嘴注射到模具的型腔中。 型腔中的容料经过保压、冷却、固化定型 后，模具在合模机构的作用下，开启模具，并通过顶出装置把定型好的制件从模 具顶出落下。 塑料从固体料经料斗加入到料筒中，经过塑化熔融阶段，直到注射、保压、冷却、 启模、顶出制品落下等过程，全是按着严格地自动化工作程序操作的，如图1-20 所示。 1—模具 2—喷嘴 3—料筒 4—螺杆 5—加热圈 6—料斗7 —油马达 8—注射油缸 9 一储料室 10 —制件 11—顶杆 注射 ＞ 座动 作选 择
第二节注塑机组成 注塑机根据注塑成型工艺要求是一个机电一体化很强的机种，主要由注塑 部件、合模部件、机身、液压系统、加热系统、冷却系统、电气控制系统、加料 装置等组成，如图 1?21所示。 厂螺杆 料筒 r 塑化装置 s 螺杆头 注射座 丿 i 喷嘴 A 注射油缸 螺杆驱动装置 I 注射座油缸 r 合模装置 合模部件x 调模装置 I 制品顶出装置 厂泵、油马达、阀 S 蓄能器、冷却器、过滤装置 ?管路、压力表 冷却系统 —— 入料口冷却、模具冷却 润滑系统——润滑装置、分配器 「动作程序控制；料筒温度控制；泵电机控制 、" 1安全保护；故障监测、报警；显示系统 加料装置 机械手 图1-21注塑机组成示图 注塑部件 机身 液压系统
注塑成型工艺流程图 一、注塑成型的基本原理： 注塑机利用塑胶加热到一定温度后,能熔融成液体的性质,把熔融液体用高压注射到密闭的模腔内,经过冷却定型,开模后顶出得到所需的塑体产品。 二、注塑成型的四大要素: 1.塑胶模具 2.注塑机 3.塑胶原料 4.成型条件 三、塑胶模具 大部份使用二板模、三板模，也有部份带滑块的行位模。 基本结构: 1.公模（下模）公模固定板、公模辅助板、顶针板、公模板。2.母模（上模) 母模板、母模固定板、进胶圈、定位圈。3.衡温系统冷却.稳（衡）定模具温度。 四、注塑机 主要由塑化、注射装置，合模装置和传动机构组成；电气带动电机，电机带动油泵，油泵产生油压，油压带动活塞，活塞带动机械，机械产生动作； 1、依注射方式可分为： 1.卧式注塑机 2.立式注塑机 3.角式注塑机 4.多色注塑机 2、依锁模方式可分为： 1.直压式注塑机 2.曲轴式注塑机 3.直压、曲轴复合式 3、依加料方式可分为：
1.柱塞式注塑机 2.单程螺杆注塑机 3.往复式螺杆注塑机4、注塑机四大系统： 1.射出系统 a.多段化、搅拌性及耐腐蚀性。 b.射速、射出、保压、背压、螺杆转速分段控制。 c.搅拌性、寿命长的螺杆装置。 d.料管互换性，自动清洗。 e.油泵之平衡、稳定性。 2.锁模系统 a.高速度、高钢性。 b.自动调模、换模装置。 c.自动润滑系统。 d.平衡、稳定性。 3.油压系统 a.全电子式回馈控制。 b.动作平顺、高稳定性、封闭性。 c.快速、节能性。 d.液压油冷却，自滤系统。 4.电控系统 a.多段化、具记忆、扩充性之微电脑控制。 b.闭环式电路、回路。 c.SSR(比例、积分、微分)温度控制。
注塑工艺操作及注意事项 一、生产流程： 干燥→塑化→注塑→冷却→取坯 二、作业流程： 开机准备→确定料仓内切片是否充足→通知辅机操作工打开冰水循环泵、空压机→接通主机、干燥机、空调机电源，打开空调机→检查水、电、油管是否有泄漏→打开注塑机、挤压机和注塑模加热、干燥器加热→工艺参数设定→打开料阀挤料→手动调试→全自动运行→瓶坯成坯后封装→生产结束→关闭料阀排料停机→关闭注塑机所有加热，退挤压机干燥器降温，关闭传送带→关空压机。 三、操作步骤： 1、吸料。将吸料管垂直插入料包中，打开吸料开关吸料。 2、烘料。当料仓内吸满一半时，打开塔水及压缩气，并打开干燥机，先设定温度为120℃，大约两小时后，设温度为140℃，约两个小时后，温度升至140℃时，设干燥机温度为170℃，并打开机筒温度选择“保温使用”。当机筒温度升至240℃改为“不使用”，后打开模具温度同时打开冰水，当模具温度升至240℃时，打开下料阀门准备排料。 3、塑化。打开油泵，按“塑化”按钮至熔胶终点后按“倒索”键退到位后按“射储”，再按“射出”，并观察射出的料得形状颜色。重复以上步骤（约4-5次）至射出的料透明不稀无杂质。 4、注塑。按“关模”按钮并按“坐台进”，然后按“倒索”退到
位后，按
“射储”再按“熔胶”至终点后。按监视页面“清除报警”键，将报警全部清除后，打开油泵、电源，并打开半自动做坯，确认好应出的瓶坯规格后，打开全自动做坯。 5、做坯。做坯包括成型、冷却、取坯。冷却时注意查看水温（8-15℃）、水压（≥4bar）。取坯时注意清理干净传送带，避免瓶坯被污染。瓶坯经品控检验合格后开始封装。 6、检测。生产过程中半小时做一次自检，检测瓶坯外观是否存在缺陷，发现产品异常时立即咨询当班品控，如不合格，立即调试或立即找维修调试并将异常品隔离待检。 7、记录。每小时做一次工艺检查并及时记录，发现异常时立即采取相应措施；认真做好设备点检记录，将设备异常原因、时间、采取措施等记录详细、清楚、真实；下班前做好交接班记录。 四、注意事项： 1、安全： ①注塑机存在高温、高压、开合、传动等各种机械运动，必须对安全操作高度重视，注意戴好防护罩、劳保鞋等防护工具。 ②排料时禁止有人进入机舱，排完料后及时清理干净射嘴，否则易损坏加热圈。 ③检修时必须先检查安全装置是否可靠，然后关泵维修。当瓶坯粘在芯棒上时注意方式、方法避免损坏模具。 ④生产时禁止有人进入机舱若必须进去观察调整机器时，必须有两个操作人员在场，一人进去调整且站在相对较安全的位置，另一人
第一章 注塑机工作原理及构造 第一节 注塑机工作原理 一、注塑机工作原理 注塑成型机简称注塑机，其机械部分主要由注塑部件和合模部件组成。注塑部件主要由料筒和螺杆及注射油缸组成示意如图1-19所示。 注塑成型是用塑性 的热物理性质，把物料 从料斗加入料筒内，料筒外由加热圈加热，使物料熔融。在料筒内装有在外动力油马达作用下驱动旋转的螺杆。物料在螺杆的作用下，沿着螺槽向前输送并压实。物料在外加热和螺杆剪切的双重作用下逐渐的塑化、熔融和均化。当螺杆旋转时，物料在螺槽摩擦力及剪切力的作用下把已熔融的物料推到螺杆的头部，与此同时，螺杆在物料的反作用力作用下向后退，使螺杆头部形成储料空间，完成塑化过程。然后，螺杆在注射油缸活塞杆推力的作用下，以高速、高压，将储料室的熔融料通过喷嘴注射到模具的型腔中。型腔中的容料经过保压、冷却、固化定型后，模具在合模机构的作用下，开启模具，并通过顶出装置把定型好的制件从模具顶出落下。 塑料从固体料经料斗加入到料筒中，经过塑化熔融阶段，直到注射、保压、冷却、启模、顶出制品落下等过程，全是按着严格地自动化工作程序操作的，如图1-20所示。 1－模具 2－喷嘴 3－料筒 4－螺杆 5－加热圈 6－料斗 7－油马达 8－注射油缸 9－储料室 10－制件 11－顶杆 图1-19 注塑成型原理图 注射座动作选择
第二节 注塑机组成 注塑机根据注塑成型工艺要求是一个机电一体化很强的机种，主要由注塑部件、合模部件、机身、液压系统、加热系统、冷却系统、电气控制系统、加料装置等组成，如图1-21所示。 第二节注 塑 机 结 构 注塑机总体结构 公司目前主力机型为HTFX 系列，该机型主要可分为注射部分（01 注塑机 注塑部件 塑化装置 注射座 注射油缸 螺杆驱动装置 注射座油缸 螺杆 料筒 螺杆头 喷嘴 合模部件 合模装置 调模装置 制品顶出装置 机身 液压系统 泵、油马达、阀 蓄能器、冷却器、过滤装置 管路、压力表 冷却系统 入料口冷却、模具冷却 润滑系统 润滑装置、分配器 电器控制系统 动作程序控制；料筒温度控制；泵电机控制 安全保护；故障监测、报警；显示系统 机械手 加料装置 图1-21 注塑机组成示图
PET吹塑瓶可分为两类，一类是有压瓶，如充装碳酸饮料的瓶；另一类为无压瓶，如 充装水、茶、油等的瓶。茶饮料瓶是掺混了聚萘二甲酸乙二酯(PEN)的改性PET瓶或PET与热塑性聚芳酯的复合瓶，在分类上属热瓶，可耐热80℃以上；水瓶则属冷瓶， 对耐热性无要求。在成型工艺上热瓶与冷瓶相似。笔者主要讨论冷瓶中的有压饮料瓶 成型工艺。 1 设备 随着科技的不断进步和生产的规模化，PET吹瓶机自动化程度越来越高，生产效率 也越来越高。设备生产能力不断提高，由从前的每小时生产几千个瓶发展到现在每小 时生产几万个瓶。操作也由过去的手动按钮式发展为现在的全电脑控制，大大降低了 工艺操作上的难度，增加了工艺的稳定性。 目前，注拉吹设备的生产厂家主要有法国的SIDEL公司、德国的KRONES公司等。虽然生产厂家不同，但其设备原理相似，一般均包括供坯系统、加热系统、吹瓶系统、控制系统和辅机五大部分。 2 吹塑工艺 PET瓶吹塑工艺流程。 影响PET瓶吹塑工艺的重要因素有瓶坯、加热、预吹、模具及环境等。 2.1 瓶坯 制备吹塑瓶时，首先将PET切片注射成型为瓶坯，它要求二次回收料比例不能过高(5％以下)，回收次数不能超过两次，而且分子量及粘度不能过低(分子量31000-50000，特性粘度0.78-0.85cm3／g)。注塑成型的瓶坯需存放48h以上方能使用。加 热后没用完的瓶坯，必须再存放48h以上方能重新加热使用。瓶坯的存放时间不能超 过六个月。
瓶坯的优劣很大程度上取决于PET材料的优劣，应选择易吹胀、易定型的材料，并制定合理的瓶坯成型工艺。实验表明，同样粘度的PET材料成型的瓶坯，进口的原料 要比国产料易吹塑成型；而同一批次的瓶坯，生产日期不同，吹塑工艺也可能有较大 差别。瓶坯的优劣决定了吹塑工艺的难易，对瓶坯的要求是纯洁、透明、无杂质、无 异色、注点长度及周围晕斑合适。 2.2 加热 瓶坯的加热由加热烘箱来完成，其温度由人工设定，自动调节。烘箱中由远红外灯 管发出远红外线对瓶坯辐射加热，由烘箱底部风机进行热循环，使烘箱内温度均匀。 瓶坯在烘箱中向前运动的同时自转，使瓶坯壁受热均匀。 灯管的布置在烘箱中自上而下一般呈"区"字形，两头多，中间少。烘箱的热量由灯 管开启数量、整体温度设定、烘箱功率及各段加热比共同控制。灯管的开启要结合预 吹瓶进行调整。 要使烘箱更好地发挥作用，其高度、冷却板等的调整很重要，若调整不当，吹塑时 易出现胀瓶口(瓶口变大)、硬头颈(颈部料拉不开)等缺陷。 2.3 预吹 预吹是二步吹瓶法中很重要的一个步骤，它是指吹塑过程中在拉伸杆下降的同时开 始预吹气，使瓶坯初具形状。这一工序中预吹位置、预吹压力和吹气流量是三个重要 工艺因素。 预吹瓶形状的优劣决定了吹塑工艺的难易与瓶子性能的优劣。正常的预吹瓶形状为 纺锤形，异常的则有亚铃状、手柄状等，如图2所示。造成异常形状的原因有局部加 热不当，预吹压力或吹气流量不足等，而预吹瓶的大小则取决于预吹压力及预吹位置。在生产中要维持整台设备所有预吹瓶大小及形状一致，若有差异则要寻找具体原因， 可根据预吹瓶情况调整加热或预吹工艺。
第一章注塑机工作原理及构造 一、注塑机工作原理 注塑成型机简称注塑机，其机械部分主要由注塑部件和合模部件组成。注塑部件主要由料筒和螺杆及注射油缸组成示意如图 1-19 所示。 注塑成型是用塑性的热物理性质，把物料第一节注塑机工作原理 图 1-19注塑成型原理图 1－模具2－喷嘴3－料筒4－螺杆5－加热圈6－料斗7 －油马达8－注射油缸9－储料室 10－制件11－顶杆 从料斗加入料筒内，料筒外由加热圈加热，使物料熔融。在料筒内装有在外动力油马达作用下驱动旋转的螺杆。物料在螺杆的作用下，沿着螺槽向前输送并压实。物料在外加热和螺杆剪切的双重作用下逐渐的塑化、熔融和均化。当螺杆旋转时，物料在螺槽摩擦力及剪切力的作用下把已熔融的物料推到螺杆的头部，与此同 时，螺杆在物料的反作用力作用下向后退，使螺杆头部形成储料空间，完成塑化 过程。然后，螺杆在注射油缸活塞杆推力的作用下，以高速、高压，将储料室的 熔融料通过喷嘴注射到模具的型腔中。型腔中的容料经过保压、冷却、固化定型后，模具在合模机构的作用下，开启模具，并通过顶出装置把定型好的制件从模 具顶出落下。 塑料从固体料经料斗加入到料筒中，经过塑化熔融阶段，直到注射、保压、冷却、启模、顶出制品落下等过程，全是按着严格地自动化工作程序操作的，如图1-20 所示。 闭模注射座前进注射保压 制品顶出启模冷却 退回塑化塑化退回固定塑化注射座动作选择 图 1-20注塑机工作程序框图
第二节注塑机组成 注塑机根据注塑成型工艺要求是一个机电一体化很强的机种，主要由注塑部件、合模部件、机身、液压系统、加热系统、冷却系统、电气控制系统、加料装置等组成，如图1-21 所示。 注塑部件 合模部件 机身 注 塑 液压系统机 冷却系统 润滑系统 螺杆 料筒 塑化装置 螺杆头 注射座 喷嘴 注射油缸 螺杆驱动装置 注射座油缸 合模装置 调模装置 制品顶出装置 泵、油马达、阀 蓄能器、冷却器、过滤装置 管路、压力表 入料口冷却、模具冷却 润滑装置、分配器 动作程序控制；料筒温度控制；泵电机控制 电器控制系统 安全保护；故障监测、报警；显示系统 加料装置 机械手 图 1-21注塑机组成示图 第二节注塑机结构 注塑机总体结构 公司目前主力机型为HTFX系列，该机型主要可分为注射部分（01
4-1 概论 中空成形亦称吹压成形，顾名思意就是制成中空形状的热塑品。 其主要制程可分为下列之步骤，如图4-1所示。 (a) 将塑料熔融，经螺杆挤压成中空之型胚(parison)。 (b) 型胚垂落于分成两半之模具中，再将模具闭合。 (c) 将压缩空气注入于型胚中，充胀型胚而与模具贴合。 (d) 吹胀之产品冷却后脱模。 (e) 修整毛边，即得成品。 上述之制法亦称押出中空成形(extrusion-blow-molding)，另外一种常见的为射出中空成形 (injection-blow-molding)，其法为利用射出成形在心蕊吹针上形成型胚且瓶颈也一起成形，然后型胚连同吹针传送到吹模模具内，再经由吹针贯入空气将型胚胀满整个模穴，最后转至顶出站而得成品，如图4-2为三站式之射吹成形。
至于押吹与射吹成形两者间之比较可由表4-1查知。 若是将中空成形与射出成形相比，则中空成形适合：2大型品，厚肉品。 2可为双层壁构造。 2多种少量。 射出成形适合： 2较小型品，薄肉品。 2精密成形。 2大量生产。 若再欲深入之比较，则有以下几点：
(a) 强度上：以同重量或同体积来比较，中空成形品绝对比射出成形品为强。 (b) 加工温度：中空成形之成形加工温度较低，对收缩、翘曲、凹痕及热裂解之倾向较小。 (c) 使用原料：射出成形须使用流动性较佳的原料，若是加了玻纤，则容易产生应力。 (d) 应力集中：中空成形之压力约在4～5kgf/cm2间，为射出成形的1％，所以几乎无应力集中之现象。 (e) 模具设备成本：因射出成形为高压成形，所须之模具际较强且精密，故成本极高。而中空成形为低压成形，所用模具可为铝、锌、或铝合金。 中空成形之成形周期极短，以制造一个175毫升(6-OZ)之容器而言，其成形周期可在12秒内。若有8个模穴的话，则每一小时可制出2400个产品，且可加装自动切离边料设备以省却人工处理成本。 4-2 模具设计 4-2-1 制造材料 1. 铁与钢材： 属机械功能的，如安装、导引、滑动、夹断、切割、打孔等部位所须之组配件以钢材为主。安装平台与杆可用一般工具钢制造，而导销与衬套等导引装置则最好以表面处理过之硬化钢制造。嵌入物因型胚被夹断时须紧闭模具而产生环绕应力，所以最好以抗磨耗性钢料制造之。吹压心轴、校正心轴及吹针，可用一般之工具钢来制造。 在正常情况下，钢制中空成形模具之使用寿命为一千万次以上，但对有嵌入物之模具，应定时的整修，以使型胚得以俐落的分离。 2. 铝及铝合金： 其特性为比重低、导热度高、耐候性与抗化学性佳。它们会形成一层保护层膜，以抵抗氧化。高耐热处理之铝合金材料(70/75)，因为机械加工性极佳，所以常被用于中空成形之模具。 3. 铍铜合金： 适用于须热传导性和耐侵蚀性佳之模具，其焊接、冷却系统之插销组装极为方便，可惜价格太高约为铝合金之三倍。 4. 高等级锌合金： 有好之导电度及与铝和铜制成的合金，尺寸精确度极佳，但较易受侵蚀。与钢模同厚度的锌合金，其使用寿命才为前者的1/10，所以除非有钢质的接合刃，否则必须经常予以整修保养。 4-2-2 冷却系统
成型工艺流程及条件介绍第一節成型工艺 1.成型工艺参数类型 (1). 注塑参数 a.注射量 b.计量行程 c.余料量 d.防诞量 e.螺杆转速 f.塑化量 g.预塑背压 h.注射压力和保压压力 i.注射速度 (2)合模参数 a.合模力 b.合模速度
c.合模行程. d.开模力 e.开模速度 f.开模行程 g.顶出压力 h.顶出速度 i.顶出行程 2.温控参数 a.烘料温度 b.料向与喷嘴温度 c.模具温度 d.油温 3.成型周期 a.循环周期 b.冷却时间 c.注射时间
d.保压时间 e.塑化时间 f.顶出及停留时间 g.低压保护时间 成型工艺参数的设定须根据产品的不同设置. 第二节成型条件设定 按成型步骤:可分为开锁模,加热,射出,顶出四个过程. 开锁模条件: 快速段中速度 低压高压速度 锁模条件设定: 1锁模一般分: 快速→中速→低压→高压 2.快锁模一般按模具情况分,如果是平面二板模具,快速锁模段可用较快速度,甚至于用到特快,当用到一般快速时,速度设到55-75%,完全平面模可设定到
80-90%,如果用到特快就只能设定在45-55%,压力则可设定 于50-75%,位置段视产品的深浅(或长短)不同,一般是开模 宽度的1/3. 3.中速段,在快速段结束后即转换成中速,中速的位置一般 是到模板(包括三板模,二板模)合在一块为止,具体长度应 视模板板间隔,速度一般设置在30%-50%间,压力则是 20%-45%间. 4.低压设定,低速设定一般是在模板接触的一瞬间,具体位 置就设在机台显示屏显示的一瞬间的数字为准,这个数字一般是以这点为标准,,即于此点则起不了高压,高于此点则大,轻易起高压.设定的速度一般是15%-25%,视乎不同机种而定,压力一般设定于1-2%,有些机则可设于5-15%,也是视乎不同机种不同. 5.高压设定,按一般机台而言,高压位置机台在出厂时都已 作了设定,相对来讲,是不可以随便更改的,比如震雄机在 50P.速度相对低压略高,大约在30-35%左右,而压力则视乎 模具而定,可在55-85%中取,比如完全平面之新模,模具排气良好,甚至于设在55%即可,如果是滑块较多,原来生产时毛 边也较多,甚至于可设在90%还略显不足. 加热工艺条件设定
实验一挤出吹塑薄膜成型工艺实验 一、实验目的 l、加深对挤出理论的理解，明确挤出吹塑薄膜成型的原理及工艺参数对产品质量的影响。 2、了解挤出机及辅机的基本结构，掌握挤出吹塑薄膜生产线的操作方法。 3、通过平挤上吹法制取聚乙烯薄膜，为性能测试提供样品。 二、实验原理 挤出成型是热塑性塑料十分重要的成型方法，其产量也居各成型方法的首位。 通过更换机头口模，挤出成型可生产多种制品，其中挤出吹塑薄膜是挤出生产的主要产品之一。 塑料薄膜是指厚度在0.005~0.25mm，长而成卷的软质片状聚合物材料。工业上生产塑料薄膜的方法大体有四种：压延法、拉伸法、流延法和挤出吹塑法。相对于其它方法，挤出吹塑薄膜具有以下优点： ①设备装置简单，投资少，见效快。 ②操作工艺易于控制，同一模具可以生产多种规格的薄膜。 ③薄膜经吹胀和牵引后，双轴定向，在一定程度上消除了机械性能的方向性。 ④可生产超宽薄膜，且不需切边，废料少成本低。 ⑤制品为圆筒状，特别适合于制作包装产品。 挤出吹塑薄膜生产的主要缺点是厚度均匀性差，产量低。尽管如此，由于挤出吹塑薄膜具有上述一系列优点，所以其应用范围较广，在整个薄膜生产中占有很重要的地位。 挤出吹塑薄膜生产的工作原理如下：当塑料加入挤出机料斗后，随着螺杆的旋转被螺槽强制推向机头，此时塑料一方面被外部热源加热，另一方面由于塑料本身在压缩、剪切和搅动过程中，与料筒、螺杆之间的外摩擦以及大分子之间的内摩擦，也产生很大的热量。与此同时，由于螺杆螺槽深度逐渐减小，加之滤网、多孔板和机头的阻力，使塑料压实，从而改善了它的热传导性。这样在内、外热及压力的联合作用，使塑料温度逐渐上升直至熔融，粘度也逐步达到成型所要求的范围。当熔融塑料进入机头后，经环隙形口模成型为薄膜管坯，此时人工将管坯端部封闭并引至牵引辊，从芯模孔道吹入压缩空气，使管坯横向膨胀，同时牵引辊连续纵向牵伸，使膜管达到所要求的厚度及折径。膜管经冷却风环冷却定型并由人字板压叠成双折薄膜，通过牵引辊以恒定的速度进入卷取装置，到一定量时可进行切割即成为膜卷。在挤出吹塑薄膜生产装置中，牵引辊又是压辊，它通过完全压紧已折叠的双层薄膜，使膜管内的空气不能越过牵引辊的缝隙处而使膜管内部保持恒定的空气量和压力，保证薄膜的尺寸不变，因此吹塑薄膜生产中，只是在生产初期鼓入压缩空气，待薄膜尺寸确定后，不需再使用压缩空气。 挤出吹塑薄膜由引膜方向的不同可分为上吹法、下吹法和平吹法，本实验所用的是上吹法，其主要特点是机头、辅机结构简单，安装、操作方便，但薄膜厚度均匀性差，不宜生产折径大的产品。
塑件的注塑成型工艺过程主要包括填充——保压——冷却——脱模等4个阶段，这4个阶段直接决定着制品的成型质量，而且这4个阶段是一个完整的连续过程。（莱普乐注塑机节能改造网提供） 1、填充阶段 填充是整个注塑循环过程中的第一步，时间从模具闭合开始注塑算起，到模具型腔填充到大约95%为止。理论上，填充时间越短，成型效率越高，但是实际中，成型时间或者注塑速度要受到很多条件的制约。 高速填充。高速填充时剪切率较高，塑料由于剪切变稀的作用而存在粘度下降的情形，使整体流动阻力降低；局部的粘滞加热影响也会使固化层厚度变薄。因此在流动控制阶段，填充行为往往取决于待填充的体积大小。即在流动控制阶段，由于高速填充，熔体的剪切变稀效果往往很大，而薄壁的冷却作用并不明显，于是速率的效用占了上风。 低速填充。热传导控制低速填充时，剪切率较低，局部粘度较高，流动阻力较大。由于热塑料补充速率较慢，流动较为缓慢，使热传导效应较为明显，热量迅速为冷模壁带走。加上较少量的粘滞加热现象，固化层厚度较厚，又进一步增加壁部较薄处的流动阻力。 由于喷泉流动的原因，在流动波前面的塑料高分子链排向几乎平行流动波前。因此两股塑料熔胶在交汇时，接触面的高分子链互相平行；加上两股熔胶性质各异（在模腔中滞留时间不同，温度、压力也不同），造成熔胶交汇区域在微观上结构强度较差。在光线下将零件摆放适当的角度用肉眼观察，可以发现有明显的接合线产生，这就是熔接痕的形成机理。熔接痕不仅影响塑件外观，同时由于微观结构的松散，易造成应力集中，从而使得该部分的强度降低而发生断裂。 一般而言，在高温区产生熔接的熔接痕强度较佳，因为高温情形下，高分子链活动性较佳，可以互相穿透缠绕，此外高温度区域两股熔体的温度较为接近，熔体的热性质几乎相同，增加了熔接区域的强度；反之在低温区域，熔接强度较差。 2、保压阶段 保压阶段的作用是持续施加压力，压实熔体，增加塑料密度（增密），以补偿塑料的收缩行为。在保压过程中，由于模腔中已经填满塑料，背压较高。在保压压实过程中，注塑机螺杆仅能慢慢地向前作微小移动，塑料的流动速度也较为缓慢，这时的流动称作保压流动。由于在保压阶段，塑料受模壁冷却固化加快，熔体粘度增加也很快，因此模具型腔内的阻力很大。在保压的后期，材料密度持续增大，塑件也逐渐成型，保压阶段要一直持续到浇口固化封口为止，此时保压阶段的模腔压力达到最高值。 在保压阶段，由于压力相当高，塑料呈现部分可压缩特性。在压力较高区域，塑料较
挤出、注塑、吹塑三大塑料成型工艺介绍！塑料成型加工是一门工程技术，所涉及的内容是将塑料转变为塑料制品的各种工艺。 注塑成型 注射成型，其原理是将粒状或粉状的原料加入到注射机的料斗里，原料经加热熔化呈流动状态，在注射机的螺杆或活塞推动下，经喷嘴和模具的浇注系统进入模具型腔，在模具型腔内硬化定型。影响注塑成型质量的要素：注入压力，注塑时间，注塑温度。 优点： 1、成型周期短、生产效率高、易实现自动化 2、能成型形状复杂、尺寸精确、带有金属或非金属嵌件的塑料制件 3、产品质量稳定 4、适应范围广 缺点： 1、注塑设备价格较高 2、注塑模具结构复杂 3、生产成本高、生产周期长、不适合于单件小批量的塑件生产 应用： 在工业产品中，注射成型的制品有：厨房用品(垃圾筒、碗、水桶、壶、餐具以及各种容器)，电器设备的外壳(吹风机、吸尘器、食品搅拌器等)，玩具与游戏，汽车工业的各种产品，其它许多产品的零件等。
挤出成型 挤出成型：又称挤塑成型，主要适合热塑性塑料的成型，也适合部分流动性较好的热固性和增强塑料的成型。其成型过程是利用转动的螺杆，将被加热熔融的热塑性原料，从具有所需截面形状的机头挤出，然后由定型器定型，再通过冷却器使其冷硬固化，成为所需截面的产品。工艺特点： 1、设备成本低; 2、操作简单、工艺过程容易控制、便于实现连续自动化生产; 3、生产效率高;产品质量均匀、致密; 4、通过改变机头口模可成型各种断面形状的产品或半成品。 应用： 在产品设计领域，挤出成型具有较强的适用性。挤出成型的制品种类有管材、薄膜、棒材、单丝、扁带、网、中空容器、窗户、门的框架、板材、电缆包层、单丝以及其它异型材等。 吹塑成型 吹塑成型：是将从挤出机挤出的熔融热塑性原料，夹入模具，然后向原料内吹入空气，熔融的原料在空气压力的作用下膨胀，向模具型腔壁面贴合，最后冷却固化成为所需产品形状的方法。吹塑成型分为薄膜吹塑和中空吹塑两种： 薄膜吹塑：
吹塑 blow moulding 也称中空吹塑，一种发展迅速的塑料加工方法。热塑性树脂经挤出或注射成型得到的管状塑料型坯，趁热（或加热到软化状态），置于对开模中，闭模后立即在型坯内通入压缩空气，使塑料型坯吹胀而紧贴在模具内壁上，经冷却脱模，即得到各种中空制品。吹塑薄膜的制造工艺在原理上和中空制品吹塑十分相似，但它不使用模具，从塑料加工技术分类的角度，吹塑薄膜的成型工艺通常列入挤出中。吹塑工艺在第二次世界大战期间，开始用于生产低密度聚乙烯小瓶。50年代后期，随着高密度聚乙烯的诞生和吹塑成型机的发展，吹塑技术得到了广泛应用。中空容器的体积可达数千升，有的生产已采用了计算机控制。适用于吹塑的塑料有聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚酯等，所得之中空容器广泛用作工业包装容器。 根据型坯制作方法，吹塑可分为挤出吹塑和注射吹塑，新发展起来的有多层吹塑和拉伸吹塑。 塑料模具常识- 挤出吹塑 挤出吹塑是一种制造中空热塑性制件的方法。广为人制的吹塑对象有瓶、桶、罐、箱以及所有包装食品、饮料、化妆品、药品和日用品的容器。大的吹塑容器通常用于化工产品、润滑剂和散装材料的包装上。其他的吹塑制品还有球、波纹管和玩具。对于汽车制造业，燃料箱、轿车减震器、座椅靠背、中心托架以及扶手和头枕覆盖层均是吹塑的。对于机械和家具制造业，吹塑零件有外壳、门框架、制架、陶罐或到有一个开放面的箱盒。 聚合物 最普通的吹塑挤塑料原料是高密度聚乙烯，大部分牛奶平时有这种聚合物制成的。其他聚烯烃也常通过吹塑来加工。根据用途，苯乙烯聚合物、聚氯乙烯、聚酯、聚氨酯、聚碳酸酯和其他热塑性塑料也可以用来吹塑。 最近工程塑料在汽车行业被广泛接受。材料选择是以机械强度、耐候性、电学性能、光学性能和其他性能为依据的。 工艺 3/4的吹塑制品是由挤出吹塑法制造的。挤出工艺是强迫物料通过一个孔或模具来制造产品。 挤出吹塑工艺由5步组成：1.塑料型胚（中空塑料管的挤出）；2.在型胚上将瓣合模具闭合，夹紧模具并切断型胚；3.向模腔的冷壁吹胀型培，调整开口并在冷却期间保持一定的压力，打开模具，写下被吹的零件；5.修整飞边得到成品。 挤塑 聚合物混配备定义为通过熔体混合使聚合物或聚合物体系提高等级的一种过程。混配过程从单一添加剂的加入到多种添加剂处理、聚合物合金和反应性混培，其范围甚广。据估计，美国三分之一的聚合物生产要经过混佩。混配料可根据最终应用的性能要求进行定制。混配产品具有杂混的性能，例如高光泽和优良的抗冲击强度，或精密模塑性和良好的刚度。 混配好的聚合物通常被切粒用于进一步加工。然而工业上越来越来感兴趣的是将混配与下一步过程结合起来，例如型材挤出，这样可避免再次加热聚合物。 混合 人们使用各种类型的熔体混合设备，从辊炼机和分批混合机到单螺杆和双螺杆挤塑机。连续混配给（挤塑机）是最常用的设备，因为他可提供质量一致的产品，并且可降低操作费用。有两种混合类型：分布式混合品料再婚配料中无需采用高剪切应力就可以均匀地分布。这类混合液被称为延伸性混合或层流性混合。 分散式混合亦称强力混合，其中施加高剪切应力来打碎内聚成团的固体。例如当添加剂料团被打碎时，实际的颗粒尺寸就变小了。 混配操作经常在一个过程中需要两种混合类型。
注塑机的调机方法与技巧注塑成型介绍及工艺介绍 一、注塑成型的基本原理： 注塑机利用塑胶加热到一定温度后,能熔融成液体的性质, 把熔融液体用高压注射到密闭的模腔内,经过冷却定型,开模后顶出得到所需的塑体产品。 二、注塑成型的四大要素: 1.塑胶模具 2. 注塑机 3. 塑胶原料 4. 成型条件 三、塑胶模具大部份使用二板模、三板模，也有部份带滑块的行位模。 基本结构: 1. 公模（下模）公模固定板、公模辅助板、顶针板、公模板。 2.母模（上模）母模板、母模固定板、进胶圈、定位圈。 3. 衡温系统冷却. 稳（衡）定模具温度。 四、注塑机 主要由塑化、注射装置，合模装置和传动机构组成；电气带动电机，电机带动油泵，油泵产生油压，油压带动活塞，活塞带动机械，机械产生动作； 1、依注射方式可分为： 1.卧式注塑机 2.立式注塑机 3. 角式注塑机 4.多色注塑机 2、依锁模方式可分为： 1.直压式注塑机 2. 曲轴式注塑机 3.直压、曲轴复合式 3、依加料方式可分为： 1.柱塞式注塑机 2. 单程螺杆注塑机 3.往复式螺杆注塑机 4、注塑机四大系统： 1.射出系统 a.多段化、搅拌性及耐腐蚀性。 b.射速、射出、保压、背压、螺杆转速分段控制。 c.搅拌性、寿命长的螺杆装置。 d.料管互换性，自动清洗。 e.油泵之平衡、稳定性。 2.锁模系统 a.高速度、高钢性。 b.自动调模、换模装置。 c.自动润滑系统。 d.平衡、稳定性。 3.油压系统 a.全电子式回馈控制。 b.动作平顺、高稳定性、封闭性。 c.快速、节能性。 d.液压油冷却，自滤系统。 4.电控系统 a.多段化、具记忆、扩充性之微电脑控制。 b.闭环式电路、回路。 c.SSR（比例、积分、微分）温度控制。 d.自我诊断.警报功能。 e.自动生产品质管制、记录。 5、国内注塑机现有的品牌：
华侨大学厦门工学院毕业设计(论文)开题报告系（部）：机械工程及自动化专业班级：****** 姓名*** 学号******* 指导 教师 **** 职称 学历 副教授 课题名称矿泉水瓶挤出吹塑成型工艺及模具设计 毕业设计（论文）类型（划√）工程设计应用研究开发研究基础研究其他√ 一、本课题的研究目的和意义： 本课题来源于工程实践，是结合学生的专业特点和就业方向而设计的一个课题。通过本次设计，掌握塑料件挤出吹塑成型模具设计的过程和基本技能；利用计算机辅助模具设计；掌握模具制造、装配的工艺要求。 模具设计全程应用CAD/CAM/CAE技术以及UG三维制图软件，从设计到最后出现成品都用现代先进的模具设计软件完成，已达到提高生产效率和成品精度的要求，减少重复设计的繁琐操作。并且在设计过程中尽量采用标准件来完成整个模具的设计，以便于以后的维修及零部件的更换。 通过对矿泉水的性质和流通环境的分析，设计能在流通过程中起保护作用的包装，设计合理的包装不仅仅能保护产品、方便储运，而且还能在很大程度上起到介绍产品和促进销售的作用。本设在矿泉水在流通过程得到保护，同时激起人们的购买欲望，从而促进其销售。为了设计一款兼有良好的容装性，保护性，方便性，有美观经济的优点，满足消费者购买和使用习惯的矿泉水水瓶包装也是很有经济价值和市场前景的。
二、文献综述（国内外研究情况及其发展）： 模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，因为模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。经国务院批准，从1997 年到2000 年，对80 多家国有专业模具厂实行增值税返还70%的优惠政策，以扶植模具工业的发展。所有这些，都充分体现了国务院和国家有关部门对发展模具工业的重视和支持。 年来我国的模具工业也有了很大的提高，有的模具已达到国际水平，年出口额达7．38亿美元。由于近年来市场需求的强劲拉动，中国模具工业高速发展，市场广阔，以2003年为例，年增长就达25％之多，广东、江苏、浙江、山东等地的增长甚至在25％以上，其中广东模具生产企业近7000余家，年产值早巳超过200亿元，占全国模具年产值的40％多，几成就了我国模具工业的半壁江山。目前我国塑料模具市场中国外模具约占,其中大型、精密、复杂、长寿命模具约占左右。被国外称为“金钥匙”、“进入富有社会的原动力”的模具由于经济发展较快时期产品畅销, 自然要求模具能跟上,而经济发展滞缓时期产品不畅销企业必然想方设法开发新产品,这同样会给模具带来强劲的需求因此模具工业被称为“不衰亡工业”模具市场发展走势总体将是平稳向上并且随着以塑代钢、以塑代木、少无切削等的进一步发展实施,结合我国国民经济各部门发展规划,我国的发展速度将高于世界平均水平,预计“十五”期间我国模具工业将以年均10%以上的速度发展,而塑料模具将20%以上的速度发展。 吹塑，这里主要指中空吹塑 ( 又称吹塑模塑 ) 是借助于气体压力使闭合在模具中的热熔型坯吹胀形成中空制品的方法，是第三种最常用的塑料加工方法，同时也是发展较快的一种塑料成型方法。吹塑用的模具只有阴模 ( 凹模 ) ，与注塑成型相比，设备造价较低，适应性较强，可成型性能好 ( 如低应力 ) 、可成型具有复杂起伏曲线 ( 形状 ) 的制品。吹塑成型起源于 19 世纪 30 年代。直到1979 年以后，吹塑成型才进入广泛应用的阶段。这一阶段，吹塑级的塑料包括：聚烯烃、工程塑料与弹性体；吹塑制品的应用涉及到汽车、办公设备、家用电器、医疗等方面；每小时可生产 6 万个瓶子也能制造大型吹塑件 ( 件重达 180kg) ，多层吹塑技术得到了较大的发展；吹塑设备已采用微机、固态电子的闭环控制系统，计算机 CAE/CAM 技术也日益成熟；且吹塑机械更专业化、更具特色。国外的情况 PET容器已经成为全球各国广泛使用的包装材料和容器，在食品、饮料、酒类、化妆品、日用品、工业用品、交通用品、农业用品包装等方面得到越来越广泛的应用，近年来PET 容器在饮料包装中的应用发展更为迅猛。如美国软饮料 PET 瓶的数量1990 年为76 亿只，1992 年达近100 亿只，1997 年超过200 亿只，2000 年和2001 年分别为220 亿只和225 亿只。由于PET 瓶的容量比金属罐和玻璃瓶都要大得多，所以PET 瓶装软饮料在容量比例上的优势更为明显，1990 年已为1/3，1993 年达4 成，1997 年以后均占到一半以上。美国一些啤酒厂正开始转向采用塑料瓶包装啤酒，并有增多的趋势。堪萨斯州的 DonyExpress 牌啤酒包装正在从玻璃瓶改用三层琥珀色 PET 塑料瓶，而且可以仍采用现有灌装设备。马里兰州的Constar 国际公司制备塑料瓶型坯和吹塑成型三层瓶，其外层和内层材料为PET，阻隔芯层材料为特殊尼龙MXD6。Constar 公司声称其还采用了高性能吸氧剂Oxbar，因而实际上没有氧渗入瓶的不良后果，并大大降低了碳酸气的速漏问题。 GreatPlains 啤酒公司于2003 年7 月6 日开始生产塑料瓶包装的啤酒，通过国内零售商分销给宾馆、运动场和娱乐场所。并计划想中国出口，该公司在 Olathe 的分厂目前每年能生产15000 个三层瓶中的阻隔层，并已订购设备进一步扩大生产能力。
注塑机结构分析及其工作原理 注塑机结构分析及其工作原理 一、注塑机的工作原理： 注塑成型是利用塑料的热物理性质，把物料从料斗加入料筒中，料筒外由加热圈加热，使物料熔融，在料筒内装有在外动力马达作用下驱动旋转的螺杆，物料在螺杆的作用下，沿着螺槽向前输送并压实，物料在外加热和螺杆剪切的双重作用下逐渐地塑化，熔融和均化，当螺杆旋转时，物料在螺槽摩擦力及剪切力的作用下，把已熔融的物料推到螺杆的头部，与此同时，螺杆在物料的反作用下后退，使螺杆头部形成储料空间，完成塑化过程，然后，螺杆在注射油缸的活塞推力的作用下，以高速、高压，将储料室内的熔融料通过喷嘴注射到模具的型腔中，型腔中的熔料经过保压、冷却、固化定型后，模具在合模机构的作用下，开启模具，并通过顶出装置把定型好的制品从模具顶出落下，其作业循环流程如图1所示。 图1 注塑机工作流程图 二、注塑机的分类： 按合模部件与注射部件配置的型式有卧式、立式、角式三种。 （1）卧式注塑机：卧式注塑机是最常用的类型。其特点是注射总成的中心线与合模总成的中心线同心或一致，并平行于安装地面。它的优点是重心低、工作平稳、模具安装、操作及维修均较方便，模具开档大，占用空间高度小，但占地面积大，大、中、小型机均有广泛应用。 闭模 注射座前进 注射 保压 冷却 启模 制品顶出 退回塑化 塑化退回 固定塑化
（2）立式注塑机：其特点是合模装置与注射装置的轴线呈一线排列而且与地面垂直。具有占地面积小，模具装拆方便，嵌件安装容易，自料斗落入物料能较均匀地进行塑化，易实现自动化及多台机自动线管理等优点。缺点是顶出制品不易自动脱落，常需人工或其它方法取出，不易实现全自动化操作。 （3）角式注塑机：注射装置和合模装置的轴线互成垂直排列。根据注射总线与基面垂直，而合模总成中心线与基面平行。角式注射机的优点是兼备有卧式与立式注射机的优点，特别适用于开设侧浇口非对称几何形状制品的模具。 三、注塑机的组成结构分析 注塑机根据注射成型工艺要求是一个机电一体化很强的机种，主要由注射部件、合模部件、机身、液压系统、加热系统、控制系统、加料装置等组成。如图2所示。 （一）、注塑部件 1．注射部件的组成： 目前，常见的注塑装置有单缸形式和双缸形式，并且都是通过液压马达直接驱动螺杆注塑。因不同的厂家、不同型号的机台其组成也不完全相同。 其工作原理为：预塑时，在塑化部件中的螺杆通过液压马达驱动主轴旋转，主轴一端与螺杆键连接，另一端与液压马达键连接，螺杆旋转时，物料塑化并将塑化好的熔料推到料筒前端的储料室中，与此同时，螺杆在物料的反作用下后退，并通过推力轴承使推力座后退，通过螺母拉动活塞杆直线后退，完成计量，注射时，注射油缸的杆腔进油通过轴承推动活塞杆完成动作，活塞的杆腔进油推动活塞杆及螺杆完成注射动作。
PET瓶吹塑设备及加工工艺概述 吹塑瓶可分为两类，一类是有压瓶，如充装碳酸饮料的瓶；另一类为无压瓶，如充装水、茶、油等的瓶。茶饮料瓶是掺混了聚萘二甲酸乙二酯(PEN)的改性瓶或与热塑性聚芳酯的复合瓶，在分类上属热瓶，可耐热80℃以上；水瓶则属冷瓶，对耐热性无要求。在成型工艺上热瓶与冷瓶相似。笔者要紧讨论冷瓶中的有压饮料瓶成型工艺 1 设备 随着科技的不断进步和生产的规模化,吹瓶机自动化程度越来越高，生产效率也越来越高。设备生产能力不断提高，由从前的每小时生产几千个瓶进展到现在每小时生产几万个瓶。操作也由过去的手动按钮式进展为现在的全电脑操纵，大大降低了工艺操作上的难度，增加了工艺的稳固性。 目前，注拉吹设备的生产厂家要紧有法国的SIDEL公司、德国的KRONES公司等。尽管生产厂家不同，但其设备原理相似，一样均包括供坯系统、加热系统、吹瓶系统、操纵系统和辅机五大部分。 2 吹塑工艺 瓶吹塑工艺流程。阻碍瓶吹塑工艺的重要因素有瓶坯、加热、预吹、模具及环境等。 2.1 瓶坯 制备吹塑瓶时，第一将切片注射成型为瓶坯，它要求二次回收料比例不能过高(5％以下)，回收次数不能超过两次，而且分子量及粘度不能过低(分子量31000-50000，特性粘度0.78-0.85cm3／g)。注塑成型的瓶坯需存放48h以上方能使用。加热后没用完的瓶坯，必须再存放48h以上方能重新加热使用。瓶坯的存放时刻不能超过六个月。 瓶坯的优劣专门大程度上取决于材料的优劣，应选择易吹胀、易定型的材料，并制定合理的瓶坯成型工艺。实验讲明，同样粘度的PET材料成型的瓶坯，进口的原料要比国产料易吹塑成型；而同一批次的瓶坯，生产日期不同，吹塑工艺也可能有较大差不。瓶坯的优劣决定了吹塑工艺的难易，对瓶坯的要求是纯洁、透亮、无杂质、无异色、注点长度及周围晕斑合适。2.2 加热瓶坯的加热由加热烘箱来完成，其温度由人工设定，自动调剂。烘箱中由远红外灯管发出远红外线对瓶坯辐射加热，由烘箱底部风机进行热循环，使烘箱内温度平均。瓶坯在烘箱中向前运动的同时自转，使瓶坯壁受热平均。 灯管的布置在烘箱中自上而下一样呈区字形，两头多，中间少。烘箱的热量由灯管开启数量、整体温度设定、烘箱功率及各段加热比共同操纵。灯管的开启要结合预吹瓶进行调整。 要使烘箱更好地发挥作用，其高度、冷却板等的调整专门重要，若调整不当，吹塑时易显现胀瓶口(瓶口变大)、硬头颈(颈部料拉不开)等缺陷。 PET注坯及吹瓶工艺要点 https://www.doczj.com/doc/499677073.html,公布：2018-6-4 17:13:53来自：模具网扫瞄：218 次 PET在饮料包装领域的应用推动了饮料包装业的高速进展。与此同时，饮料包装业的进展也为PET的应用提供了进展空间。严格操纵PET注坯及吹瓶工艺是保证PET瓶的外观与其经济性的关键。 PET的特性 PET是乙二醇和对苯二甲酸缩合的产物，是饱和的热塑性聚合物。PET分子有线性和半结晶状态。 生产PET最简单的过程，确实是对苯二甲酸与乙二醇反应形成单体（酯化），然后缩聚成长链聚合物PET。聚合度随温度和压力而变化。