吹塑模具的设计

吹塑模具的设计
［摘要］随着吹塑产品在日常生活当中的不断应用和丰富，吹塑模具的设计也将会逐渐被大家所认识和了解。

本文重点通过对选择吹塑机的选型及气针导向、切坯口的设计和材质选择及热处理等几个方面来阐述它们在模具设计中的重要性。

［关键词］选型气针导向切坯口材质热处理。

提到塑料制品，人们往往会首先想到该产品是采用注塑方式加工生产的。

但我们生活当中经常使用的物品中，却有很多是用吹塑的加工方法生产出来的。

吹塑是一种采用中空热塑性制件的方法。

吹塑的加工工艺由5步组成：1.塑料型坯（中空塑料管的挤出）；2.在型坯上将瓣合模具闭合，夹紧模具并切断型坯；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，脱下被吹的零件；5.修整飞边得到成品。

一、吹瓶机型号选择
1、按照产量来选择吹瓶机的型号。

目前市场上常见的吹塑机主要有以下几个机型。

多工位转盘式吹塑机、往复式吹塑机、全自动式吹塑机等几种。

下面我们来比较一下它们的性能：多工位转盘式吹塑机它是一种适合连续性，大批量生产的机型，它的单位时间内的生产效率最高。

全自动式吹塑机也是一种适合连续性，大批量生产的机型，但它的单位生产效率要低于多工位转盘式吹塑机。

往复式吹塑机是一种适合小批量，多品种生产的机型，它的单位生产效率要低于多工位转盘式吹塑机和多工位转盘式吹塑机。

2、按照产品的容量来选择吹瓶机的型号。

如果产品的容量比较小比如眼药瓶、胶水瓶、棒棒冰瓶等都比较适合在多工位转盘式吹塑机上生产。

如果是容量比较大的一些产品，如酸奶瓶、酱油壶等它们的容量都在450毫升以上。

吹制时需要的料坯直径比较大，如果还使用多工位转盘式吹塑机生产的话，就会因吹塑机开模量不够而出现模具和料坯进行刮蹭，造成不能正常生产。

或者是由于料坯在模具内被压缩空气吹胀，造成开模时在模具内不能正常脱模，使生产不能正常进行。

这时最好选择使用往复式吹塑机，之所以这种机型适合容量较大的产品生产，是因为往复式吹塑机的开模量比较大。

3、按照产品的外形来选择吹瓶机的型号。

如果有的产品它的直径比较大，那么它在吹制过程中就需要有比较大的锁模力。

如果吹制过程中锁模力不够的话，模具不能很好的包裹住瓶子，会在合模线的位置发生隆起现象。

轻则影响外观质量，重则使产品成为废品。

所以我们需要
选择锁模力大且设备自身刚性好的全自动吹塑机或往复式吹塑机。

4、按照工人的劳动强度和技术的复杂性来选择吹塑机。

以削奶瓶为例，削出的瓶口必须平整且光滑。

否则在生产线上包装时会造成封口不严漏料现象的发生，造成大量人力、物力、财力的浪费。

操作工人不但需要很好的技术，而且每班两个员工要削2万多瓶子也挺辛苦。

在削口时不小心手就会被刀片划伤的事也经常会出现。

从事这一项工作的员工需要用比较长的工作时间，才能熟练掌握削口的技术,所以说这是一项即劳动强度大又容易受伤的工作。

5、按照设备的价格来选择吹塑机
由于市场上各种吹塑机的价格相差比较大（全自动式吹塑机高配20万元左右，小往复式吹塑机1万元左右），所以说衡量性价比也很重要。

多工位转盘式吹塑机的模具厚度是限定死的，如果我们所设计的产品直径很小时，为了节约成本可以在模具两边加上背板。

但必须保证模具的合模线位于动模板和静模板的中心位置上，不然会使气针伸出时与模具上的气针导向孔有偏差造成气针折断，或损伤模具。

模具宽度以不超过模板宽度为宜。

全自动式吹塑机和往复式吹塑机的模具合模尺寸是有一定调节区间的，在这一区间我们可以按照设计需要任意选定模具厚度。

但有时考虑到一个吹塑机上会更换不同的产品，为了减少操作者的劳动强度和时间，会将这一设备上用的模具统一成一个尺寸。

模具的宽度方面的尺寸选择，以不大于设备限定尺寸即可。

二、工作完成后我们就需要做好以下几个方面的设计了
1、气针的导向设计
气针的导向设计是吹塑模具设计中的一个非常关键部分。

首先我们先介绍一下气针在吹塑中的作用。

气针的作用是给加热好的料坯瞬间吹入高压气体的，使料坯迅速膨胀并贴覆到模具上从而得到我们所需要的产品。

当气针进入模具的时候，通过气针自身的导向部分和模具上的导向部分之间的料坯受到挤压使之产生变形，从而在模具和气针之间形成一个密封环。

使得高压气体不至于在两者之间泄漏出去，料坯内的压力始终能够得以保持，有利于产品的定型和产量的提高。

2、模具的定位柱设计
模具的定位柱是确保两片模具在正确位置闭合的关键零件。

在往复式吹塑机、全自动式吹塑机的定位柱设计上可参照注塑机的模具设计，但是多工位转盘式吹塑机所用的模具，它的定位柱设计需要充分考虑到模板开合角度。

多工位转盘式吹塑机的模具开合并不是平行的，而是动模板按照一个固定点旋转来完成开合动作的，只有合模时动模板和静模板才是平行状态。

当开模时动、静模板角度
会随着开模量的增加而逐渐加大，当模具达到最大开模量时两块模板会形成90度夹角。

如果我们设计的定位柱不合理，那么合模时导向柱会和导向套形成一个夹角，使得模具不能闭合。

3、吹塑模具的气泡的设计
气泡的作用是使通过气针出口流出的高压气体，在气泡内得到缓冲后再均匀的进入到料坯内部。

如果不设计气泡，而是气针直接吹料坯，会因气针出口的高压气体直接吹向料坯，使得料坯发生变形吹出的产品壁厚厚薄不均。

由于产品壁厚厚薄不一致，会造成个部位因冷却所时间不一样而造成产品变形，使所生产出的产品达不到设计要求。

我们设计气泡时如果容量选的过大时，流入料坯的气体会比较均匀，产品质量会有保证，但是会造成原料的利用率下降，使生产成本提高。

反之如果气泡过小会使得产品合格率降低，同样会造成原材料浪费。

4、切坯口的设计
切坯口的作用是在吹塑过程中夹持型坯并封口。

设计切坯口时最应值得注意的地方是两片模具所留切坯处的余量。

如果设计切坯口余量较小就会切断料坯，造成吹制产品时产生漏气现象，使产品达不到设计要求。

如果设计切坯口余量较大会使得料把难以脱落，给后期工作造成困难。

设计切坯口距离时只有将料坯的厚度和原材料的特性考虑进去，才能得到一个合适的距离，一般切坯口刃口的宽度为1至2毫米，刃口角度为15至30度。

余料槽通常设置在夹坯切口左右两侧，或在夹坯口左右两侧贯通，其大小按型坯被夹持夹持后的宽度和厚度确定，并以模具能严密闭合为准。

5、冷却的设计
冷却在模具设计中占有挑战性的和十分重要的意义，它直接关系着产品产量的大小和质量的好坏。

吹塑模具一般都是采用循环水冷却的方式对模具进行降温的。

具体方法就是在模具上用钻孔的方式来布置冷却线路，使线路在最需要冷却的地方经过。

为了更好的提高品质量和产量，大多数模具均设计有数个独立的冷却区。

吹塑模具的生产当中产品的颈部与底部需要排出的热量最多，因而设计时要考虑采取怎样最有效的方法进行冷却。

6、排气的设计
在部件吹塑成型时，为了使气体迅速逸出，必须使模具排气。

吹塑莫要中最常见而又经济的排气方法是表面排气。

对模腔进行深度喷砂或纹理处理也有助于气体的排出。

三、材质和热处理的选择
常用的材料有铝合金、锌合金，瓶口和瓶底嵌件一般都采用钢件。

模具在主要工序加工完成时，一般为了消除应力和提高自身硬度都需要进行热处理。

当在冲口模具设计时，模具材质一般选择45＃或40Cr等材料。

在模具淬火的硬度的选择时，我们应充分考虑模具和冲口气针的加工难易程度及各自成本,一般气针的加工比较方便成本也比较低.在热处理时一般淬火硬度设计为HRC43-45.模具的热处理硬度选择为HRC50-53，这样在使用过程中使成本高的模具由于硬度高于冲口气针所以磨损相对于高于冲口气针要小得多当接触部位磨损严重时只更换冲口气针即可。

在设计吹塑模具时着重注意以上几个重要方面后，所设计的产品会在耐用性、经济性、使用性等方面会有着突出表现。