包装10旋转、热成型

加强筋防变形支承面孔

螺纹嵌件第九章中空吹塑容器剂出吹塑大容器有溢边

§

9—2注射吹塑容器工艺流程基本过程①②不同点：2、吹塑制品颈部在管坯上预成型。1、注射成型管坯是包裹

在芯管上的封闭管坯。

注射吹塑机二工位四工位三工位吹塑注塑脱塑注射吹塑注塑吹塑脱塑检测，芯棒加热芯模调温表面处理

2．注射吹塑的特点。优点：①吹塑制品不需要修整。②尺寸精度高。③重量偏差小。④吹塑周期易控制。⑤生产效率高。缺点：①适合吹塑小型中空容器，容器容积一般不超过2L。②适合吹塑形状简单的容器，如圆柱或椭圆形的塑料瓶。③不能吹塑成型带手把的容器。④模具制造要求高。注射吹塑成品：药瓶、化妆品瓶、饮料瓶等。注射吹塑材料：聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等。

§9—3拉伸吹塑容器圆形椭圆形矩形两步：PVC和PP一步：PET一步：PVC型坯挤出型坯预吹胀拉伸吹胀螺纹口径1、挤出拉伸吹塑一步法挤出拉伸工艺过程挤出拉伸两步：PET注射拉伸两步法挤出拉伸工艺过程第一步：先成型管坯、冷却管子加热压缩口部螺纹封管底拉伸吹胀冷却定型温度低于熔融温度第二步：2、注射拉伸吹塑①先用树脂成型有底型坯②型坯成型型坯加热拉伸吹胀成型脱模容积：0.2～2L形状：圆形、椭圆形材料：聚乙烯、热塑性聚酯（热敏性）PET聚脂瓶一步法三工位一步法四工位模颈环一步法注射拉伸吹塑工艺调温形坯芯棒抽出两步法注射拉伸吹塑工艺型坯注射成型型坯再加热及拉伸吹塑再加热冷却定型3、拉伸吹塑工艺条件PP:结晶塑料；PVC或PET：非结晶塑料

温度过高：取向不充分；

温度过低：耐热性差，收缩率大，影响制品透明。度；总拉伸比：轴向拉伸比与径向拉伸比之积。λ=λ1×λ2。4～6为宜。依据拉伸比、制品高度与径向尺寸，确定型坯的尺寸；依据拉伸比，确定成型周期；拉伸比大，拉伸强度和冲击强度高，跌落强度也高，能提高气体的阻隔性。指导意义②拉伸比①拉伸温度(取向温度)拉伸速率：保证一定的取向度，过大：微小裂缝。冷却速度：保持取向结构，缩短成型周期。③拉伸速率与冷却速度4．拉伸吹塑特点。优点：①废品少。②降低螺纹粗糙度。③生产效率高。④管坯预制，制品重量容易控制。⑤制品冲击强度高，阻隔性、透明性、气密性较好。⑥制品壁厚降低、节省原料。缺点：①拉伸温度的控制要求高。②材料从制造要求高。③设备投资大。

是吹塑成型中壁厚最小的一种工艺影响因素：瓶肩、瓶底、瓶身、瓶颈1、瓶肩。（HDPE）吹塑瓶，（瓶肩）倾斜角与长度的关系：L=12．7mm时α≥12°，当L=30.8mm或H=25mm、α=32°时，垂直负荷强度位于峰值。§9—4壁厚设计强度与刚度一、垂直载荷强度2、瓶底与内凹底。耐破裂瓶底设计圆底瓶耐破裂防爆瓶渐变R大大短大

3．瓶身。（1)结构。花纹、波纹、圆形沟槽、锯齿纹、手指纹、刚性棱边等。(2)商标区设计。波纹皱褶垂直载荷强度：刚度：渐变：否则易开裂4、瓶颈。

不易于：灌装、封盖、堆码二、刚度①圆形瓶：瓶身上加沟槽。②椭圆形的瓶：增加一些装饰性水平锯齿状花纹。③异形容器：增加压花花纹并用漂亮的造型图案加以装饰。轻量瓶三、要害部位设计影响瓶子强度的因素还有以下几点：①排气部位：加排气孔和减缓陡斜的接合线，减少该部位的应力，瓶子不断裂。②瓶颈上两个面的交叉部位：使用钝角减少轮廓突变，重点部位采用圆弧连接。③瓶壁厚薄变化部位：渐变、而不是突变。↓应力集中。↓龟裂。四、吹塑材料的物理性能PE、PET树脂大量——无把手圆形瓶。HDPE——耐热性、耐冲击、耐气候性和透明的容器。PVC树脂透明度较高——食品和化妆品包装。选择树脂应考虑几个特性：①型坯壁厚是否均匀。②吹胀压力是否高，吹胀均匀。③表面光滑，脱模容易。④强度。一、瓶体结构与外形1、瓶体结构§9—5中空容器制品的设计花纹、波纹、圆形沟槽、锯齿纹、手指纹、刚性棱边等。要求:槽深：周向小，圆弧形。肩部、底部有距离。结构外形热灌装能力瓶口、瓶颈、瓶肩、瓶身、瓶底双瓶一体清洗剂可扣在腰带上的农药瓶耐热瓶商标区1、瓶体结构栅框、筋状人性化结构(1)基本瓶形

A）回转体型：①球形②圆柱形③双曲面圆桶形④椭圆形或蛋圆形2、瓶体外形设计B）棱柱形

强度和刚度：角隅处——圆角过渡

三界面——球面过渡经济性考虑：瓶身——流线形过渡。优点：

①便于灌装运输

②节省储运空间和面积。

方形瓶矩形瓶(2)组合瓶形。

满足：①避免尖角。

②瓶体外尺寸不能小于瓶颈直径。

③贴标和印刷面平面或简单曲面。(3)瓶壁表面结构。

1、直线式、渐缩式或凸起式；2、柬腰、提环及手掌执握。3、瓶面可以是平滑的也可以是带筋的。

聚乙烯磨砂瓶

(4)自动灌装对瓶子造型的要求

圆柱形、矩形瓶、蛋圆、三角形、菱形瓶。①底部。③矩形、方形角隅处必须有圆角——操作②侧壁靠近瓶底和瓶肩处各有一平直部位—控制④锥形容器——不适合全自动灌装线。⑤

在自动灌装线。点改线二、瓶口结构（瓶口螺纹密封面）1．瓶口螺纹。

吹塑成型：圆形或梯形断面。间断凸缘凸环2．密封面。①密封圈型内盖。②瓶塞型内盖。③退拔型内塞。④混合型内盖。①瓶口上缘密封。②瓶口内壁密封。③瓶口内转角密封圈。④组合型密封面。1内盖2外盖3瓶口4密封圈三、瓶子设计的其它要求1．圆角。

二界面—圆弧或斜面过渡。三界面—球面过渡。溜肩式：肩宽：10～20mm，斜度：12°～15°；肩宽：50～60mm，斜度：30°。交界2．起模斜度和合模线。

起模斜度：拐角部位：1／60，深部位：1／15。合模线：①侧面；

②对角线上

③设计若干等距条纹。3．毛边。

机械方法、手工方法4、嵌件。

嵌件以金属和塑料为主。聚乙烯四、热灌装能力1、容器发生鼓胀现象；2、标签出现褶皱；3、容器变软，封盖时易使螺纹牙损坏甚至脱落；4、冷却后内压降低，造成容器侧壁出现瘪陷。选材、结构第十章其它塑料容器制品结构与成型工艺

§

10—1热成型容器结构设计与成型工艺

对热塑性片材，先进行加热使其软化到近熔融状态，在成型力作用下塑料分子产生流动成型，经冷却后定型，形成容器，叫热成型容器。

用途：杯、盘、碗、盒、桶等食品和冷冻食品的包装。一、热成型容器材料

片材——δ=0．2～1.5mm；薄膜材——δ＜0．2mm。片材制造工艺：辊压成型、挤压成型和压制成型。

加热方法：1、红外线辐射加热2、烘箱热空气对流加热3、电热板对流加热二、真空热成型工艺及方法切割固定冲切脱模成型加热成品成型模材料：石膏模、树脂模、电铸模1、热成型加工工艺：（1）凹模真空成型（2）凸模真空成型外表面尺寸精度高深度小。内表面尺寸精度高深度小。2、真空成型方法薄薄（3）凹凸模先后真空成型（4）吹泡真空成型壁厚均匀，可成型深腔内表面尺寸精度高加热温度压力或压差三、真空热成型法的特点优点：①能得到最薄(0．05mm)的制品的。②尺寸可大可小，dmax=2m。③适合各类型生产。（大、小型）。④片材厚薄变更自由。⑤生产周期短。⑥投资少。缺点：①片材厚度不均匀，调整困难。②不能生产结构复杂的制品。③尺寸精度低，成型深度有限。④产品单面上有模痕，手感不均匀。⑤制品需要修理加工，边料多、消耗大。⑥成型时的嵌入和穿孔不能一次完成。主要用途：透明的薄型制品。四、真空成型制品结构设计要点①深宽比（H/B）

BBHBBHH/B:0.5～1。深宽比δmin薄深宽比脱模斜度拉伸性好1．几何形状

BBH壁、底厚度差距大BBH②壁厚

DH转角处不允许锐角，圆弧半径至少＞δ。大面积敞口：

杯状：D/H＜1：1;最大≯1:1．5。③圆角⑤加强筋④斜度1～4°表面粗糙——可将模面加工成毛面和皮革皱纹;壁厚不均、色的浓淡不同——改为不透明的片材。4、切槽减小薄化提高生产率凹模：大于1/120，理想：1/60凸模：1/203、模壁斜度深切槽：利用组合模和成型后能部分拆下来的衬套。浅切槽：利用材料的弹性强制脱模。增加强度便于成型2．外观。阳模成型法阴模成型法挤压成型法

薄片材最佳厚度：0.1～0.8mm深度对角部厚度和强度有影响。5．片材厚度。薄当W/H=1:1.5时：3W1W2＞2W1H+2W2H+W1W2例如：Wl＝100cm、W2＝100cm的硬PVC板，

片材展开倍率为3倍，求容器的最大

深度H。

大小、材质、展开倍率、成型方法位置：易实现机械化降低加工费、不易出现次品6.角部与大平面的设计。7．边的修饰。三种方法：水平面切边、斜面切边、垂直面切边。手段：刀切、电热熔切、冲裁（大量生产）。角部曲率半径：最小的内侧R可与片厚相同，或进行倒角。热成型制品不能制作精密成型的部件。且气候环境对成型后的制品尺寸稳定性有影响。8．尺寸精度及热变形。9．后插件。成型后热插入——金属件。注意：制品不宜暴晒，冷却后捆包存放。式中：S1——制成品单面总面积；T1——制成品所需的平均厚度；S——成型机夹持的塑料片面积T——塑料片材最小厚度。10．片材厚度的调整。单臂旋转机三臂旋转机凸凹、深腔、形状复杂、中空§10—2旋转成型容器结构设计与成型工艺

一、旋转成型工艺常用材料：软质聚乙烯，PVC液体，聚碳酸脂、尼龙和FRP树脂。要求：能够制成粉末或液态状；2、具有良好的热稳定性；3、具有良好的流动性。粉末、液状、糊状树脂大型：2m×2m×4mØ1.5m二、旋转成型制品的特点1．优点：①可制复形状杂的完全中空制品。②壁厚均匀，内应力极小，不易发生变形和凹痕等缺陷。③生产设备简单，模塑压力低。④可使用薄壁模具，模具制造费用低。⑤可成形双层结构的制品。⑥废料量少。2．缺点：①不适应大批量生产。②制品的外观差。③尺寸精度差，且内表面不能加工。④小型制品成本上无优势。三、旋转成型制品设计

1.一般要求。①旋转成型制品必须是中空的。

②中空制品壁面之间最小间隙应大于制品壁厚的

3倍，以防止旋转时模具中的物料“架桥”。

③旋转成型制品内凸部位壁厚小于制品其它部位壁厚。④旋转成型制品外凸部位壁厚大于制品其它部位壁厚。

⑤选择宽而低的筋。⑥大面积平坦壁面布置相同尺寸等间距的装饰性筋或

布置凹凸图案。⑦

不适宜宽度小于6mm，夹角小于90°的窄槽。

螺纹：应尽量不选择标准螺纹，应选择梯型或“玻璃瓶口”螺纹。2．制品的壁厚1.6～6mmδmax≯12mmLd壁厚设计偏差:土5％推荐壁厚L/d≯43．转角及转角半径。R内R外推荐圆角半径t

R内＞R外,R外min≥2t。避免锐边或锐角。4．脱模斜度推荐脱模斜度1°～5°5．嵌件。能被塑料包围固定在阴模中Lmin≮3～5t

取公称尺寸的土10％较为合适。6．尺寸公差。tLmin7．形状。光泽度：PVC优于PE

中空吹塑成型不能实现的大型制品和外观多变的成型品采用此法最合适。

8．外观。透明度：PC或PVC9．合模线。要求：

①应位于制品的不明显部位。②应位于容易去掉毛刺的位置。③最好设计在平面上。10．产量。11．孔。12．FRP的旋转成型批量＞1000个—中空吹塑成型。批量＜100个—旋转成型方法比较经济。机械加工，绝热塞子。成型方法：模内面形成凝胶层后再加料。优点：可整体成型——一步成型，制品不会偏移。

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10—3

发泡塑料容器

主要品种：聚氨酯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚氯乙烯等泡沫塑料。泡沫塑料的特点是：①质轻，比强度高(强度和比重的比值)，高温性能高，成本低。②回弹性好，防震性能强。③隔音。缓冲防震材料。适合所有热固、热塑性塑料一、分类：

①按软硬程度分为：②按泡孔结构的分为：

③按其发泡倍率的分为：软质、硬质和半硬质。开孔泡沫塑料—具有良好的吸收声波和缓冲性能。闭孔泡沫塑料—具有很低的导热系数和吸水率。

低发泡、中发泡、高发泡。1．泡沫塑料的发泡方法。物理发泡法、化学发泡法、机械发泡法：（1）物理发泡法：①惰性气体压入——降压、升温—溶解的气体释放膨胀而发泡。（材料：PE、PVC）。优点：无残渣，不影响性能和使用

缺点：需高压及复杂的高压设备。②低佛点液体压入——加压、升温—聚合物软化，液体蒸发气化而发泡（可发性珠粒法）。（材料：PS、交联聚氯乙烯）。

二、泡沫塑料发泡方法及成型原理混合原料中的某些组分，在成型过程中发生化学作用而产生的。①加发泡剂受热分解产生气体。（PE、PVC）②发泡组分之间相互作用产生气体——惰性气体使聚合物膨胀发泡。（PU）⒈发泡剂分解温度范围应比较窄稳定；⒉释放气体的速率必须能控制并且能合理加速，不受压力影响；⒊放出的气体应无毒、无腐蚀性和具有难燃性；⒋发泡剂分解时不应大量放热；⒌发泡剂在树脂中具有良好的分散性；⒍廉价，在运输和储存中稳定；⒎发泡剂及其分解残余物应为无色、无味、无毒，残余物对聚合物的

物理机械性能无影响；⒏发泡剂分解时的发气量应较大。（2）化学发泡法：理想发泡剂应具有性能：采用强烈的机械搅拌使空气卷入树脂乳液，形成均匀的泡沫体。经物理化学变化，成为泡沫塑料。（聚酸酯乙烯、聚氯乙烯溶胶）（3）机械发泡法：2．泡沫塑料的成型原理。形成：将气体溶解在液态聚合物中，或将聚合物加热到熔融态，同时产生气体形成饱和溶液，然后通过成核作用形成无数的微小泡核，制得泡沫塑料。三个阶段：气泡的形成、气泡的增长和泡沫的稳定。

二、泡沫塑料发泡方法及成型原理化学发泡剂+熔融聚合物气液溶液，气量增加饱和溶液，从液体中逸出气体形成气泡核气体增加、温度升高气体膨胀和气泡之间合并气泡不断增长（表面张力和黏度）1、加入活性剂，有利形成微小气泡，减少气体的扩散。2、提高聚合物的熔体黏度，防止起泡比进一步减薄乃至爆破。3、冷却物料或增加聚合物的交联作用，提高聚合物的粘度。三、发泡塑料容器的成型工艺发泡成型包装制品模压发泡成型注射发泡成型挤出发泡成型可发性珠粒法保温箱缓冲箱现场发泡1．壁厚。ttTT四、发泡塑料包装制品结构设计3<T/t背部去料法熔接不良最低壁厚：发泡成型形成壁厚的必要条件：最薄部位薄壁制品采用大珠粒时：最低壁厚12mm左右；中珠粒时：最低壁厚9.5mm左右；小珠粒时：最低壁厚6.5mm左右，极小珠粒时：最低壁厚1.5mm左右。2.边缘部位。分型面壁厚不可过薄→温度↓→熔合不良→↓强度。3．圆角。

避免锐角，大粒：R=3～12mm理想。小微粒：R=1.5mm外圆角半径R≈5mm4．形状。避免侧凹。侧轴芯→造成模具结构复杂→泄漏蒸气→使生产时间延长。5．脱模斜度。制件最少应有2°的脱模斜度。6．分型面。分型面应放在直壁相接处，不可放在直壁与平面相接处。7．充料口。8.蒸气孔。

蒸汽孔直径：1～8mm。

薄壁制品＜20mm，不设蒸气口。漏气0．5mm9．发泡倍率。发泡倍率一般在70倍以内。小珠粒：食品：碟（5～10倍）；杯（10～20倍）；珠粒大：中等食品容器（20～40倍）；

保温箱等大型制品（30～50倍）。10．着色。11．发泡片材的二次加工。

挤出成型方法，制聚