圆角-山东大学课程中心课件

§2.3注射和模压塑料容器

结构设计与工艺性山东大学包装工程系1§2.3注射和模压塑料容器

结构设计与工艺性山东大学包装工二、塑料制品的结构设计1、塑料制品的内外形状2、脱模斜度2二、塑料制品的结构设计1、塑料制品的内外形状23、塑料制品的壁厚壁厚设计的影响因素A成型时间B制品强度C熔体的流动性D流程二、塑料制品的结构设计33、塑料制品的壁厚壁厚设计的影响因素A成型时间二、塑料制品A、壁厚与冷却时间的关系冷却时间（成型时间）T：在正常的注射成型条件下，热塑性制品壁最厚处的中心温度达到成型材料的热变形温度所需要的时间。T～t2t↗T↗成型周期↗生产率降低二、塑料制品的结构设计4A、壁厚与冷却时间的关系二、塑料制品的结构设计4B、壁厚与强度关系t≤5mm，t↗强度↗t＞5mm，t↗强度不一定增加，且易出现缩孔、翘曲、应力集中等问题。二、塑料制品的结构设计5B、壁厚与强度关系二、塑料制品的结构设计5C、材料的流动性决定了最小壁厚壁厚减小会出现不满模或不能成型二、塑料制品的结构设计6C、材料的流动性决定了最小壁厚二、塑料制品的结构设计6D、壁厚与流程的关系流程L：熔料从进料口流向型腔各处的距离壁厚减小会出现不满模或不能成型t～Lmax二、塑料制品的结构设计7D、壁厚与流程的关系二、塑料制品的结构设计7D、壁厚与流程的关系流程L：熔料从进料口流向型腔各处的距离壁厚减小会出现不满模或不能成型t～Lmax充不满模时的改进措施：t↗改进进料口位置，L↘二、塑料制品的结构设计8D、壁厚与流程的关系二、塑料制品的结构设计8设计要求：一定的厚度，厚度均匀，过渡平缓二、塑料制品的结构设计壁厚设计考虑因素A制品结构特性与设计要求B对冲击应力的分散程度与脱模要求C嵌件的牢固性D孔、窗、嵌件周围的熔接强度E制品在使用、储存、装配中的强度要求F尺寸精度和外观G材料的成型工艺性9设计要求：一定的厚度，厚度均匀，过渡平缓二、塑料制品的结构设二、塑料制品的结构设计10二、塑料制品的结构设计104、加强筋和防变形结构二、塑料制品的结构设计加强筋：提高强度，降低成型时充模阻力114、加强筋和防变形结构二、塑料制品的结构设计加强筋：提高强度4、加强筋和防变形结构二、塑料制品的结构设计124、加强筋和防变形结构二、塑料制品的结构设计12塑料容器变形的原因扭曲(平板状)翘曲(箱、盒侧壁)材料本身刚性小，易变形料流方向与与之相垂直方向的收缩差材料本身收缩差:型芯温度高于型腔温度，引起侧壁内外两面的收缩差料流方向与垂直方向的收缩差解决：多点浇口进料，打乱料流方向解决：冷却模具型芯、设计防变形结构，使厚度均匀、其它二、塑料制品的结构设计13塑料容器变形的原因扭曲(平板状)材料本身刚性小，易变形材料本二、塑料制品的结构设计14二、塑料制品的结构设计14二、塑料制品的结构设计15二、塑料制品的结构设计15二、塑料制品的结构设计16二、塑料制品的结构设计165、圆角(1)使用圆角的原因：尖角存在应力集中(2)圆角的作用a防止应力集中b减少充模阻力c提高强度d提高模具的使用寿命二、塑料制品的结构设计175、圆角二、塑料制品的结构设计175、圆角(1)使用圆角的原因：尖角存在应力集中(2)圆角的作用(3)应力集中系数与圆角半径的关系二、塑料制品的结构设计185、圆角二、塑料制品的结构设计186、支撑面、孔及局部结构二、塑料制品的结构设计196、支撑面、孔及局部结构二、塑料制品的结构设计196、支撑面、孔及局部结构孔的设计原则1、孔与孔的间距取孔径的两倍以上2、与端边距离取孔径的三倍以上3、周边加厚4、盲孔底部厚度不要小于孔径的1/65、盲孔不宜太深6、两型芯对接成型的通孔，宜将其一放大二、塑料制品的结构设计206、支撑面、孔及局部结构孔的设计原则1、孔与孔的间距取孔径的6、支撑面、孔及局部结构铰链：二、塑料制品的结构设计216、支撑面、孔及局部结构二、塑料制品的结构设计216、支撑面、孔及局部结构铰链：二、塑料制品的结构设计226、支撑面、孔及局部结构二、塑料制品的结构设计226、支撑面、孔及局部结构螺纹：二、塑料制品的结构设计236、支撑面、孔及局部结构二、塑料制品的结构设计236、支撑面、孔及局部结构模塑螺纹的成型方法（1）用螺纹型芯或型环成型（2）瓣合模成型二、塑料制品的结构设计246、支撑面、孔及局部结构模塑螺纹的成型方法二、塑料制品的结构6、支撑面、孔及局部结构模塑螺纹的成型方法（1）用螺纹型芯或型环成型（2）瓣合模成型（3）强制脱模二、塑料制品的结构设计256、支撑面、孔及局部结构模塑螺纹的成型方法二、塑料制品的结构模塑螺纹的成型方法（1）用螺纹型芯或型环成型（2）瓣合模成型（3）强制脱模二、塑料制品的结构设计塑料名称65℃时的应变/%ABS8尼龙9LDPE21HDPE6PP5POM5聚丙烯酸脂4PC不易用PS不易用塑料螺纹制品强制脱模的允许应变率6、支撑面、孔及局部结构26模塑螺纹的成型方法二、塑料制品的结构设计塑料名称65℃时的应6、支撑面、孔及局部结构嵌件嵌件的设计原则1、考虑材料的CTE2、周围的壁厚3、嵌件的形状4、各尖角部位采用倒圆角5、成型操作、模具制造、安装方便等6、固定方式二、塑料制品的结构设计276、支撑面、孔及局部结构嵌件的设计原则1、考虑材料的CTE二6、支撑面、孔及局部结构角撑二、塑料制品的结构设计286、支撑面、孔及局部结构二、塑料制品的结构设计286、支撑面、孔及局部结构凸台：塑料制品上突起的短圆柱状或其它形状的台阶二、塑料制品的结构设计296、支撑面、孔及局部结构二、塑料制品的结构设计296、支撑面、孔及局部结构表面花纹：美化制品，方便使用；掩盖冷疤、波纹等成型缺陷（1）不影响脱模（2）顺脱模方向（3）可均布，也可集中布置（4）花纹不宜太细，太矮（5）平面的花纹可直线可网状（6）装饰花纹的脱模斜度二、塑料制品的结构设计306、支撑面、孔及局部结构二、塑料制品的结构设计306、支撑面、孔及局部结构表面文字、图案及标注符号二、塑料制品的结构设计316、支撑面、孔及局部结构二、塑料制品的结构设计31第三章中空吹塑容器山东大学包装工程系中空容器的吹塑工艺是将挤出或注射成型得到的半熔融态管坯或型坯置于各种形状的模具中，在管坯中通入压缩空气将其吹胀，使之紧贴于模腔壁上，再经冷却脱模，得到中空制品的成型方法。32第三章中空吹塑容器山东大学包装工程系中空容器的第三章中空吹塑容器中空吹塑工艺的分类管坯的成型工艺挤出吹塑注射吹塑吹塑拉伸情况的不同普通吹塑拉伸吹塑产品器壁的组成单层吹塑多层吹塑33第三章中空吹塑容器中空吹塑工艺的分类管坯的挤出吹塑吹塑拉伸第三章中空吹塑容器

山东大学包装工程系

§3.1挤出吹塑容器34第三章中空吹塑容器

山东大学包装工程系

§3.1挤出吹挤出成型：是将受热熔融塑化的塑料在压力推动下连续通过机头口模，冷却定型而得到的具有特定断面形状的连续制品的成型方法。一、挤出吹塑工艺35挤出成型：是将受热熔融塑化的塑料在压力推动下连续通过机头口模挤出吹塑：塑料→塑化熔融→挤出型坯→吹胀→制品冷却→脱模→后处理→制品一、挤出吹塑工艺36挤出吹塑：塑料→塑化熔融→挤出型坯→吹胀→制品冷却→脱模→后挤出吹塑的特点优：1）适合多种塑料2）生产率高3）管坯温度均匀，制品合格率高4）适合生产大容器5）壁厚可连续控制缺：1）螺杆和机头影响制品质量2）制品重量受加工因素影响大3）制品有飞边，需要修整一、挤出吹塑工艺37挤出吹塑的特点一、挤出吹塑工艺37型坯的成型方式连续式挤出吹塑间歇式挤出吹塑塑料的塑化、挤出及型坯的形成是连续的；但吹胀、冷却、脱模是周期间断的型坯的形成是间断的，而塑料的塑化、挤出可以连续也可间歇进行；吹胀、冷却、脱模是周期间断的一、挤出吹塑工艺38型坯的连续式塑料的塑化、挤出及型坯的形成是连续的；型坯的形成1、成型温度↗成型温度→熔体黏度↘流动性↗→冷却时间↗制品收缩率↗→下垂↗→壁厚不均匀↘成型温度→塑化不好，表面粗糙，强度降低2、管坯壁厚与长度的控制管坯程序：通过改变挤出管坯横截面的壁厚，以达到控制吹塑中空容器制品壁厚和重量的一种方法t管坯壁厚→m管坯→m制品→t制品变化机头芯棒和外套之间的环形间歇，就能改变管坯横截面壁厚。二、管坯成型工艺条件及其控制391、成型温度二、管坯成型工艺条件及其控制39二、管坯成型工艺条件及其控制40二、管坯成型工艺条件及其控制40管坯长度控制螺杆转速管坯长度制品质量和切去尾料长度光电管控制检测挤出吹塑管坯长度与设定值转速二、管坯成型工艺条件及其控制41管坯长度控制二、管坯成型工艺条件及其控制413、管坯的吹胀定型管坯在气体压力作用下，在模具型腔内吹胀、定型。压力的高低影响成品质量二、管坯成型工艺条件及其控制423、管坯的吹胀定型二、管坯成型工艺条件及其控制42共挤出吹塑：不同的的挤出机料筒内塑化→机头内复合→多层结构的管坯→吹胀成型三、共挤出吹塑成型43共挤出吹塑：不同的的挤出机料筒内塑化→机头内复合→多层结构的§3.2注射吹塑容器一、注射吹塑工艺44§3.2注射吹塑容器一、注射吹塑工艺44一、注射吹塑工艺45一、注射吹塑工艺45二、注射吹塑机46二、注射吹塑机46二、注射吹塑机47二、注射吹塑机47二、注射吹塑机48二、注射吹塑机48注射吹塑特点优：1）制品不需要修整2）生产率高3）制品尺寸精度高4）制品重量偏差小5）吹塑周期易控制缺：1）不适合大型容器2）适合吹塑简单容器3）不能吹塑手把4）模具制造精度高二、注射吹塑机49注射吹塑特点二、注射吹塑机49§3.3拉伸吹塑容器

拉伸吹塑（双轴取向吹塑）：聚合物在高弹性状态下轴向机械拉伸型坯，径向压缩空气吹胀型坯型坯的成型方法挤出拉伸吹塑注射拉伸吹塑常用拉伸吹塑方法一步挤出拉伸法：PVC一步注射拉伸法：PET两步挤出拉伸法：PVC、PP两步注射拉伸法：PET吹塑步骤一步法两步法50§3.3拉伸吹塑容器

拉伸吹塑（双轴取向吹塑）：聚合物在高一、拉伸吹塑工艺1、挤出拉伸吹塑51一、拉伸吹塑工艺1、挤出拉伸吹塑511、挤出拉伸吹塑一、拉伸吹塑工艺521、挤出拉伸吹塑一、拉伸吹塑工艺522、注射拉伸吹塑一、拉伸吹塑工艺532、注射拉伸吹塑一、拉伸吹塑工艺532、注射拉伸吹塑注射拉伸吹塑工艺一步注射拉伸法两步注射拉伸法三工位四工位一、拉伸吹塑工艺542、注射拉伸吹塑注射拉伸一步注射三工位一、拉伸吹塑工艺54二、拉伸吹塑工艺条件1、拉伸温度结晶性塑料：稍高于结晶温度，低于熔点；非结晶性塑料：稍高于玻璃化温度拉伸温度过高，取向不充分过低，影响制品透明度55二、拉伸吹塑工艺条件1、拉伸温度552、拉伸比拉伸比轴向拉伸比径向拉伸比二、拉伸吹塑工艺条件562、拉伸比拉伸比轴向拉伸比二、拉伸吹塑工艺条件563、拉伸速率与冷却速率一定的拉伸速率，保证取向性快速冷却，保持取向性，缩短周期4、取向程度取向后的拉伸强度等于未取向时的拉伸强度乘以拉伸比二、拉伸吹塑工艺条件573、拉伸速率与冷却速率二、拉伸吹塑工艺条件57§3.4中空吹塑制品的设计

1、瓶体结构一、瓶体结构和外形58§3.4中空吹塑制品的设计

1、瓶体结构一、瓶体结构和外形一、瓶体结构和外形59一、瓶体结构和外形59一、瓶体结构和外形60一、瓶体结构和外形60一、瓶体结构和外形61一、瓶体结构和外形612、瓶体外形回转体形棱柱型形组合型形球形圆柱形双曲圆桶形椭圆形一、瓶体结构和外形622、瓶体外形回转体形球形一、瓶体结构和外形623、外表面4、自动灌装的要求