第3章塑料包裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造

1、第三章第三章 塑料包裝結(jié)構(gòu)塑料包裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造設(shè)計(jì)與制造v塑料容器按外形結(jié)構(gòu)可分為塑料容器按外形結(jié)構(gòu)可分為箱、盒、瓶箱、盒、瓶、桶、罐、軟管、袋、半殼形狀容器桶、罐、軟管、袋、半殼形狀容器以及以及集集裝箱、托盤裝箱、托盤等；按成型方法可分為等；按成型方法可分為模壓成模壓成型、注射成型、擠出成型、中空吹塑、旋型、注射成型、擠出成型、中空吹塑、旋轉(zhuǎn)成型、熱成型容器轉(zhuǎn)成型、熱成型容器等。等。第一節(jié)第一節(jié) 塑料包裝容器概述塑料包裝容器概述v一、塑料包裝容器的類型一、塑料包裝容器的類型v1.箱類箱類v箱類包裝容器多為正方形、長方形或六方形箱類包裝容器多為正方形、長方形或六方形截面，由于容量相對(duì)較大，四

2、面箱壁上一般截面，由于容量相對(duì)較大，四面箱壁上一般都設(shè)計(jì)有都設(shè)計(jì)有加強(qiáng)筋加強(qiáng)筋，箱壁面積過大時(shí)還設(shè)計(jì)，箱壁面積過大時(shí)還設(shè)計(jì)開開窗窗，避免加工成型時(shí)產(chǎn)生翹曲。，避免加工成型時(shí)產(chǎn)生翹曲?？诰壱布訉捒诰壱布訉捈雍窦雍瘛箱類塑料包裝容器可用于農(nóng)產(chǎn)品、工業(yè)品、箱類塑料包裝容器可用于農(nóng)產(chǎn)品、工業(yè)品、工廠半成品的盛裝和周轉(zhuǎn)，也可用于展銷。工廠半成品的盛裝和周轉(zhuǎn)，也可用于展銷。v材料主要采用材料主要采用聚丙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、高密度聚乙烯、ABSABS及及尼龍等熱塑性材料尼龍等熱塑性材料，用注塑或模壓加工而成，用注塑或模壓加工而成，具有較高的強(qiáng)度、剛度和耐沖擊性能。具有較高的強(qiáng)度、剛度和耐沖擊性能。2

3、.桶類v塑料包裝容器有圓桶、方桶、扁方桶及提桶等類型。塑料包裝容器有圓桶、方桶、扁方桶及提桶等類型。v容量從容量從1L-250L多種規(guī)格，有整體式、安裝式、端手多種規(guī)格，有整體式、安裝式、端手等不同結(jié)構(gòu)的提手。等不同結(jié)構(gòu)的提手。v口徑大小是根據(jù)內(nèi)裝物的物態(tài)、性質(zhì)和容量大小決定口徑大小是根據(jù)內(nèi)裝物的物態(tài)、性質(zhì)和容量大小決定的，盛裝食品、醫(yī)藥的多采用較大口徑，而盛裝液體的，盛裝食品、醫(yī)藥的多采用較大口徑，而盛裝液體危險(xiǎn)品的則采用小口徑。各類塑料桶一般都采用螺紋危險(xiǎn)品的則采用小口徑。各類塑料桶一般都采用螺紋塑料蓋進(jìn)行封蓋。塑料蓋進(jìn)行封蓋。v材料采用材料采用高密度聚乙烯、乙烯醋酸共聚物、高密度聚乙烯、

4、乙烯醋酸共聚物、PET等塑等塑料材料。通過料材料。通過擠出吹塑、注塑吹塑、旋轉(zhuǎn)模塑擠出吹塑、注塑吹塑、旋轉(zhuǎn)模塑等加工等加工方法制造成型。方法制造成型。v廣泛用于飲料、化妝品、洗潔用品、文化用廣泛用于飲料、化妝品、洗潔用品、文化用品、醫(yī)藥品、其他液體和膏狀產(chǎn)品的包裝。品、醫(yī)藥品、其他液體和膏狀產(chǎn)品的包裝。v材料主要有材料主要有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、PET、聚苯乙烯、聚酯、聚苯乙烯、聚酯等塑料材料，用等塑料材料，用中空中空吹塑或注射成型吹塑或注射成型。3.瓶、罐類4.4.杯、碗、盤、罩類杯、碗、盤、罩類v主要用于快餐食品、冰淇淋、調(diào)味品、日用主要用于快餐食品、冰淇淋、

5、調(diào)味品、日用品、藥品等的包裝，多以品、藥品等的包裝，多以熱塑性片材經(jīng)熱成熱塑性片材經(jīng)熱成型加工而成型加工而成，口部可采用塑料扣蓋或粘貼符，口部可采用塑料扣蓋或粘貼符合材料進(jìn)行封合。合材料進(jìn)行封合。v此類產(chǎn)品價(jià)格低廉，有些有衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)要求。此類產(chǎn)品價(jià)格低廉，有些有衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)要求。5.5.盒類盒類采用聚乙烯、聚氯乙采用聚乙烯、聚氯乙烯烯ABSABS等材料制成。通等材料制成。通過壓制、注塑的方法過壓制、注塑的方法成型。成型。6.軟管v用于各種膏狀、乳劑產(chǎn)品包裝。用于各種膏狀、乳劑產(chǎn)品包裝。v采用采用低密度聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯或復(fù)低密度聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯或復(fù)合材料合材料制成。制成。v管身擠出成型

6、，管頸、管肩注射成型，然后管身擠出成型，管頸、管肩注射成型，然后把兩部分熔接在一起形成軟管。把兩部分熔接在一起形成軟管。7.7.發(fā)泡制品發(fā)泡制品v用于運(yùn)輸包裝內(nèi)襯。用于運(yùn)輸包裝內(nèi)襯。v其結(jié)構(gòu)根據(jù)所襯產(chǎn)品其結(jié)構(gòu)根據(jù)所襯產(chǎn)品性質(zhì)決定。外形尺寸性質(zhì)決定。外形尺寸根據(jù)運(yùn)輸包裝的內(nèi)尺根據(jù)運(yùn)輸包裝的內(nèi)尺寸決定。寸決定。8.塑料袋二、塑料包裝容器成型工藝與方法二、塑料包裝容器成型工藝與方法類別類別成型方法成型方法制品特性制品特性制品制品1注射成型注射成型尺寸精度高尺寸精度高瓶蓋、廣口瓶、罐、周轉(zhuǎn)箱瓶蓋、廣口瓶、罐、周轉(zhuǎn)箱2模壓成型模壓成型壁厚、開口容器壁厚、開口容器盤、盆、碟、小型托盤盤、盆、碟、小型托盤3

7、擠出成型擠出成型尺寸精度低尺寸精度低管狀制品管狀制品4中空吹塑成型中空吹塑成型擠出吹塑擠出吹塑外形不規(guī)則外形不規(guī)則小口瓶類，帶把手的壺小口瓶類，帶把手的壺注射吹塑注射吹塑外形不規(guī)則外形不規(guī)則化妝品，藥劑大口瓶化妝品，藥劑大口瓶拉伸吹塑拉伸吹塑形狀簡單的薄壁容形狀簡單的薄壁容器器薄壁飲料瓶薄壁飲料瓶5真空成型真空成型開口薄壁容器開口薄壁容器泡罩、貼體包裝，一次性口泡罩、貼體包裝，一次性口杯杯6旋轉(zhuǎn)成型旋轉(zhuǎn)成型大型、奇特外形大型、奇特外形大型容器大型容器7發(fā)泡成型發(fā)泡成型壁厚發(fā)泡、保溫性壁厚發(fā)泡、保溫性保溫箱、盒，緩沖襯墊保溫箱、盒，緩沖襯墊三、塑料包裝容器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)考慮的因素三、塑料包裝容器結(jié)構(gòu)設(shè)

8、計(jì)考慮的因素v1.1.塑料原材料的選用塑料原材料的選用v2.2.塑料包裝容器的成型工藝與模具塑料包裝容器的成型工藝與模具v3.3.容器使用環(huán)境與條件容器使用環(huán)境與條件v4.4.經(jīng)濟(jì)性經(jīng)濟(jì)性v（1 1）根據(jù)包裝、貯存、運(yùn)輸中環(huán)境條件和作業(yè)要求）根據(jù)包裝、貯存、運(yùn)輸中環(huán)境條件和作業(yè)要求v物理機(jī)械性能：包括拉伸、壓縮、彎曲、剪切、沖擊強(qiáng)度、物理機(jī)械性能：包括拉伸、壓縮、彎曲、剪切、沖擊強(qiáng)度、硬度、耐磨性、疲勞特性、蠕變載荷變形、收縮性、密度等。硬度、耐磨性、疲勞特性、蠕變載荷變形、收縮性、密度等。v熱性能：成型溫度范圍、熱膨脹率、熱變形溫度、燃燒性、熱性能：成型溫度范圍、熱膨脹率、熱變形溫度、燃燒性

9、、脆化溫度、低溫特性等。脆化溫度、低溫特性等。v化學(xué)阻抗性能：吸水吸濕性、透氣性、與內(nèi)裝物的化學(xué)相容化學(xué)阻抗性能：吸水吸濕性、透氣性、與內(nèi)裝物的化學(xué)相容性等。性等。v光學(xué)性能：光線透過率、透明度、耐光性、防輻射。光學(xué)性能：光線透過率、透明度、耐光性、防輻射。v其他特性：適印性、遷移性、保香、絕緣性等。其他特性：適印性、遷移性、保香、絕緣性等。v（2 2）根據(jù)包裝內(nèi)裝物對(duì)材料的形態(tài)要求）根據(jù)包裝內(nèi)裝物對(duì)材料的形態(tài)要求v（3 3）根據(jù)衛(wèi)生法規(guī)的要求）根據(jù)衛(wèi)生法規(guī)的要求v（4 4）包裝材料的印刷適印性要求）包裝材料的印刷適印性要求塑料包裝常用材料塑料包裝常用材料v見書見書P115P115表表3-33

10、-3（新書）（新書）一、模壓成型一、模壓成型v模壓成型又稱壓縮模塑或壓制模壓成型又稱壓縮模塑或壓制。它是將粉狀、。它是將粉狀、粒狀或纖維膜塑料加入成型溫度下的模具型粒狀或纖維膜塑料加入成型溫度下的模具型腔中，然后閉模加壓使其成型并固化，啟模腔中，然后閉模加壓使其成型并固化，啟模取出制品。它主要用于熱固性塑料的成型取出制品。它主要用于熱固性塑料的成型.用用于熱塑性塑料成型時(shí)，因模具需要交替加熱于熱塑性塑料成型時(shí)，因模具需要交替加熱與冷卻，效率低，所以一般使用較少。與冷卻，效率低，所以一般使用較少。第二節(jié)第二節(jié) 模壓和注射成型容器模壓和注射成型容器v1 1、模壓成型設(shè)備。、模壓成型設(shè)備。模壓成型用

11、的主要設(shè)備是模壓成型用的主要設(shè)備是壓機(jī)和塑模壓機(jī)和塑模v (1)(1)壓機(jī)壓機(jī)。壓機(jī)的作用主要是通過塑模對(duì)塑壓機(jī)的作用主要是通過塑模對(duì)塑料施加壓力、啟閉模具和頂出制品。模壓成料施加壓力、啟閉模具和頂出制品。模壓成型所用的壓機(jī)大多是自給式液壓機(jī)，有上動(dòng)型所用的壓機(jī)大多是自給式液壓機(jī)，有上動(dòng)式和下動(dòng)式兩種，噸位自幾十噸至幾百噸不式和下動(dòng)式兩種，噸位自幾十噸至幾百噸不等。規(guī)格型號(hào)用等。規(guī)格型號(hào)用SY-XSY-X表示。表示。v（2 2）塑模。）塑模。按模具的結(jié)構(gòu)特征可分為溢式模、按模具的結(jié)構(gòu)特征可分為溢式模、不溢式模和半溢式模三類，其中以半溢式模不溢式模和半溢式模三類，其中以半溢式模用的最多。用的最多

12、。2 2、模壓成型工藝過程。、模壓成型工藝過程。v模壓工藝過程：模壓工藝過程：準(zhǔn)備準(zhǔn)備加料加料合模合模排氣排氣固化固化脫模脫模v將預(yù)壓預(yù)熱的模塑料定量地加入已加熱的陰將預(yù)壓預(yù)熱的模塑料定量地加入已加熱的陰模內(nèi)，然后閉模，在壓機(jī)壓力的作用下，塑模內(nèi)，然后閉模，在壓機(jī)壓力的作用下，塑料在型腔內(nèi)受熱受壓熔化向型腔各部位充填，料在型腔內(nèi)受熱受壓熔化向型腔各部位充填，多余熔料從分型面溢出成為溢邊，經(jīng)一定時(shí)多余熔料從分型面溢出成為溢邊，經(jīng)一定時(shí)間的交聯(lián)反應(yīng)后，塑料固化成為堅(jiān)硬的制件，間的交聯(lián)反應(yīng)后，塑料固化成為堅(jiān)硬的制件，啟模即得制品。模壓過程中型腔內(nèi)模塑料因啟模即得制品。模壓過程中型腔內(nèi)模塑料因受熱和交

13、聯(lián)反應(yīng)產(chǎn)生的氣體應(yīng)及時(shí)排除，通受熱和交聯(lián)反應(yīng)產(chǎn)生的氣體應(yīng)及時(shí)排除，通常在模具閉合后再將其松動(dòng)少許時(shí)間，以便常在模具閉合后再將其松動(dòng)少許時(shí)間，以便排除型腔中的氣體。脫模后制品應(yīng)去除溢邊。排除型腔中的氣體。脫模后制品應(yīng)去除溢邊。v模壓成型過程中所采用的模壓成型過程中所采用的模壓壓力模壓壓力、模模壓溫度壓溫度、模壓時(shí)間模壓時(shí)間等工藝條件直接影響等工藝條件直接影響成品的質(zhì)量。一般來說模壓壓力影響成成品的質(zhì)量。一般來說模壓壓力影響成型時(shí)塑料的流動(dòng)性，成品的密實(shí)度、收型時(shí)塑料的流動(dòng)性，成品的密實(shí)度、收縮率和機(jī)械強(qiáng)度等。模壓溫度和模壓時(shí)縮率和機(jī)械強(qiáng)度等。模壓溫度和模壓時(shí)間影響塑料的固化速度以及固化程度，間影

14、響塑料的固化速度以及固化程度，最終會(huì)影響制品的機(jī)械性能和外觀質(zhì)量。最終會(huì)影響制品的機(jī)械性能和外觀質(zhì)量。 二、注射成型二、注射成型v注射成型又稱注射成型又稱注射模塑或注塑注射模塑或注塑。它是塑料成。它是塑料成型加工中最普遍采用的一種方法。型加工中最普遍采用的一種方法。能制得外能制得外形復(fù)雜、尺寸精確、帶有嵌件的制品形復(fù)雜、尺寸精確、帶有嵌件的制品，其成，其成型周期短、效率高，且易于實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)生產(chǎn)。型周期短、效率高，且易于實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)生產(chǎn)。但注射成型設(shè)備投資大，模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制但注射成型設(shè)備投資大，模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高，因此只有在大批量生產(chǎn)時(shí)才具有造成本高，因此只有在大批量生產(chǎn)時(shí)才具有較好的經(jīng)濟(jì)

15、性較好的經(jīng)濟(jì)性。注射成型適用于各種熱塑性。注射成型適用于各種熱塑性塑料和部分品種的熱固性塑料。塑料和部分品種的熱固性塑料。 1、注射成型設(shè)備。v注射成型設(shè)備主要是注射成型設(shè)備主要是注射機(jī)和塑模注射機(jī)和塑模。v（1 1）注射機(jī)）注射機(jī)。注射機(jī)又稱注塑機(jī)，按其塑化。注射機(jī)又稱注塑機(jī)，按其塑化結(jié)構(gòu)不同分為結(jié)構(gòu)不同分為柱塞式柱塞式和和移動(dòng)螺桿式移動(dòng)螺桿式兩類。柱兩類。柱塞式多屬小型注射機(jī)；移動(dòng)螺桿式則為大中塞式多屬小型注射機(jī)；移動(dòng)螺桿式則為大中型注射機(jī)。型注射機(jī)。v一般一臺(tái)通用注射機(jī)包括一般一臺(tái)通用注射機(jī)包括注射系統(tǒng)、合模系注射系統(tǒng)、合模系統(tǒng)、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)和電器控制系統(tǒng)統(tǒng)、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)和電器控制系統(tǒng)，

16、如圖，如圖3-3-1111所示。所示。圖圖311 311 移動(dòng)螺桿式注塑機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖移動(dòng)螺桿式注塑機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖 11機(jī)座機(jī)座 22電動(dòng)機(jī)、油泵電動(dòng)機(jī)、油泵 33注射油缸注射油缸 44齒輪箱齒輪箱 55齒輪傳動(dòng)電機(jī)機(jī)齒輪傳動(dòng)電機(jī)機(jī) 66料斗料斗 77螺桿螺桿 88加熱器加熱器 99料筒料筒 1010噴嘴噴嘴 1111定模板定模板 1212模具模具 1313動(dòng)模動(dòng)模板板 1414鎖模機(jī)構(gòu)鎖模機(jī)構(gòu) 1515鎖模用油缸鎖模用油缸 1616螺桿傳動(dòng)齒輪螺桿傳動(dòng)齒輪 1717螺桿花鍵槽螺桿花鍵槽 1818油箱油箱 v 注射系統(tǒng)。它是注射機(jī)最主要的部分。其作用是將塑料注射系統(tǒng)。它是注射機(jī)最主要的部分。其作用

17、是將塑料均勻地塑化，并以足夠的壓力和速度將塑化好的定量塑料熔均勻地塑化，并以足夠的壓力和速度將塑化好的定量塑料熔體注射到模具的型腔中。注射系統(tǒng)主要由塑化部件體注射到模具的型腔中。注射系統(tǒng)主要由塑化部件(如螺桿、如螺桿、料筒、噴嘴及加熱器等料筒、噴嘴及加熱器等)、計(jì)量裝置、傳動(dòng)裝置等組成。、計(jì)量裝置、傳動(dòng)裝置等組成。v合模系統(tǒng)。合模系統(tǒng)的主要作用是實(shí)現(xiàn)模具的啟閉，在注合模系統(tǒng)。合模系統(tǒng)的主要作用是實(shí)現(xiàn)模具的啟閉，在注射時(shí)保證成型模具可靠地鎖緊，以及頂出制品等。它主要由射時(shí)保證成型模具可靠地鎖緊，以及頂出制品等。它主要由固定模板、移動(dòng)模板、合模機(jī)構(gòu)、頂出機(jī)構(gòu)、調(diào)模裝置、拉固定模板、移動(dòng)模板、合模機(jī)

18、構(gòu)、頂出機(jī)構(gòu)、調(diào)模裝置、拉桿和安全保護(hù)裝置等組成。桿和安全保護(hù)裝置等組成。 v液壓系統(tǒng)和電器控制系統(tǒng)。注射機(jī)的液壓系統(tǒng)主要由各種液壓系統(tǒng)和電器控制系統(tǒng)。注射機(jī)的液壓系統(tǒng)主要由各種液壓元件和回路及其它附件所組成。電器控制系統(tǒng)則主要由液壓元件和回路及其它附件所組成。電器控制系統(tǒng)則主要由各種電器元件和儀表組成。液壓系統(tǒng)和電器控制系統(tǒng)有機(jī)地各種電器元件和儀表組成。液壓系統(tǒng)和電器控制系統(tǒng)有機(jī)地組織在一起，對(duì)注射機(jī)提供動(dòng)力和實(shí)現(xiàn)控制，以保證注射機(jī)組織在一起，對(duì)注射機(jī)提供動(dòng)力和實(shí)現(xiàn)控制，以保證注射機(jī)按工藝過程預(yù)定的要求按工藝過程預(yù)定的要求(溫度、壓力、速度和時(shí)間溫度、壓力、速度和時(shí)間)和動(dòng)作程和動(dòng)作程序準(zhǔn)確

19、有效地工作。序準(zhǔn)確有效地工作。 (2)塑模。v注射成型模具因制品的形狀和結(jié)構(gòu)不同而千差萬別，注射成型模具因制品的形狀和結(jié)構(gòu)不同而千差萬別，但其基本結(jié)構(gòu)是一致的。但其基本結(jié)構(gòu)是一致的。注射模主要由澆注系統(tǒng)、注射模主要由澆注系統(tǒng)、成型零件和結(jié)構(gòu)零件三大部分所組成成型零件和結(jié)構(gòu)零件三大部分所組成。其中澆注系。其中澆注系統(tǒng)和成型零件是與塑料直接接觸部分，是模具中最統(tǒng)和成型零件是與塑料直接接觸部分，是模具中最復(fù)雜、變化最大、要求加工精度最高的部分。澆注復(fù)雜、變化最大、要求加工精度最高的部分。澆注系統(tǒng)是指塑料從噴嘴進(jìn)入型腔前的流道部分，通常系統(tǒng)是指塑料從噴嘴進(jìn)入型腔前的流道部分，通常包括主流道、冷料穴、分

20、流道和澆口等。成型零件包括主流道、冷料穴、分流道和澆口等。成型零件是指構(gòu)成制品形狀的各種零件，包括動(dòng)模、定模和是指構(gòu)成制品形狀的各種零件，包括動(dòng)模、定模和型腔、型芯、成型桿以及排氣口等。典型注射模結(jié)型腔、型芯、成型桿以及排氣口等。典型注射模結(jié)構(gòu)如圖構(gòu)如圖312312所示。所示。2注射成型工藝過程 v(1)(1)塑化。塑化。塑化即塑料在料筒內(nèi)經(jīng)加熱達(dá)到流塑化即塑料在料筒內(nèi)經(jīng)加熱達(dá)到流動(dòng)狀態(tài)，并具有良好可塑性的全過程。因此動(dòng)狀態(tài)，并具有良好可塑性的全過程。因此可以說可以說塑化是注射成型的準(zhǔn)備過程塑化是注射成型的準(zhǔn)備過程。對(duì)塑化。對(duì)塑化的要求是：的要求是：塑料在進(jìn)入模腔之前應(yīng)達(dá)到規(guī)定塑料在進(jìn)入模腔之

21、前應(yīng)達(dá)到規(guī)定的成型溫度，并能在規(guī)定時(shí)間內(nèi)提供足夠數(shù)的成型溫度，并能在規(guī)定時(shí)間內(nèi)提供足夠數(shù)量的熔融塑料，且熔料溫度應(yīng)均勻一致，不量的熔融塑料，且熔料溫度應(yīng)均勻一致，不發(fā)生或極少發(fā)生熱分解發(fā)生或極少發(fā)生熱分解。上述要求與塑料的。上述要求與塑料的品種、工藝條件的控制以及注射機(jī)的塑化結(jié)品種、工藝條件的控制以及注射機(jī)的塑化結(jié)構(gòu)均密切相關(guān)，而且直接決定著成型制品的構(gòu)均密切相關(guān)，而且直接決定著成型制品的質(zhì)量。質(zhì)量。v (2)(2)注射。注射。注射即柱塞或螺桿前移將塑化好的熔料注射即柱塞或螺桿前移將塑化好的熔料推壓注入閉合模腔的過程。注射過程中所采用的工推壓注入閉合模腔的過程。注射過程中所采用的工藝條件如注射

22、壓力、注射速度等與塑料的特性、制藝條件如注射壓力、注射速度等與塑料的特性、制品結(jié)構(gòu)以及其它工藝條件等密切相關(guān)，它也直接影品結(jié)構(gòu)以及其它工藝條件等密切相關(guān)，它也直接影響成型制品的質(zhì)量。響成型制品的質(zhì)量。v(3)(3)定型。定型。定型過程從塑料熔體進(jìn)入模腔開始，而定型過程從塑料熔體進(jìn)入模腔開始，而后經(jīng)過模腔注滿，熔體在控制條件下冷卻定型，直后經(jīng)過模腔注滿，熔體在控制條件下冷卻定型，直至制品從模腔中脫出。具體可分為至制品從模腔中脫出。具體可分為充模、壓實(shí)、倒充模、壓實(shí)、倒流和澆口凍結(jié)后的冷卻流和澆口凍結(jié)后的冷卻等幾個(gè)連續(xù)階段。等幾個(gè)連續(xù)階段。v注射成型較為重要的工藝參數(shù)為影響熔體流注射成型較為重要的

23、工藝參數(shù)為影響熔體流動(dòng)和冷卻的溫度、壓力及相應(yīng)的作用時(shí)間。動(dòng)和冷卻的溫度、壓力及相應(yīng)的作用時(shí)間。 三、注射和模壓塑料容器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與三、注射和模壓塑料容器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與工藝性工藝性v在進(jìn)行塑料制品結(jié)構(gòu)的工藝性設(shè)計(jì)時(shí)的原則：在進(jìn)行塑料制品結(jié)構(gòu)的工藝性設(shè)計(jì)時(shí)的原則：v（1 1）應(yīng)考慮原料的成型工藝性，如流動(dòng)性、收縮）應(yīng)考慮原料的成型工藝性，如流動(dòng)性、收縮率等；率等；v（2 2）在保證使用性能、物理與力學(xué)性能、電性能、）在保證使用性能、物理與力學(xué)性能、電性能、耐熱性和耐化學(xué)腐蝕性能等的前提下，力求結(jié)構(gòu)簡耐熱性和耐化學(xué)腐蝕性能等的前提下，力求結(jié)構(gòu)簡單，壁厚均勻，使用方便；單，壁厚均勻，使用方便；v（3 3）

24、在設(shè)計(jì)塑料制品時(shí)應(yīng)同時(shí)考慮其成型模具的）在設(shè)計(jì)塑料制品時(shí)應(yīng)同時(shí)考慮其成型模具的總體結(jié)構(gòu)，使模具型腔易于制造，抽芯和推出機(jī)構(gòu)總體結(jié)構(gòu)，使模具型腔易于制造，抽芯和推出機(jī)構(gòu)簡單；簡單；v（4 4）當(dāng)設(shè)計(jì)的塑料制品外觀要求較高時(shí)，應(yīng)先通）當(dāng)設(shè)計(jì)的塑料制品外觀要求較高時(shí)，應(yīng)先通過造型，而后逐步繪制圖樣。過造型，而后逐步繪制圖樣。v1.1.塑料制品尺寸的大小塑料制品尺寸的大小取決于取決于: :v塑料的熔體流動(dòng)性塑料的熔體流動(dòng)性: :流動(dòng)性差尺寸不能設(shè)計(jì)過流動(dòng)性差尺寸不能設(shè)計(jì)過大大v塑件的壁厚塑件的壁厚v成型設(shè)備的規(guī)格與型號(hào)成型設(shè)備的規(guī)格與型號(hào) （一）塑料制品的尺寸精度和表面質(zhì)量（一）塑料制品的尺寸精度和表

25、面質(zhì)量v2.2.影響塑料制品尺寸精度的因素影響塑料制品尺寸精度的因素原因分類原因分類誤差原因誤差原因與模具直接有關(guān)的原因與模具直接有關(guān)的原因模具的形式或基本結(jié)構(gòu)模具的形式或基本結(jié)構(gòu)模具的加工制造誤差模具的加工制造誤差模具的磨損、變形、熱膨脹模具的磨損、變形、熱膨脹與塑料原料有關(guān)的原因與塑料原料有關(guān)的原因不同種類塑料收縮率的變化不同種類塑料收縮率的變化不同批次塑料的成型收縮率、流動(dòng)性、結(jié)晶化程度的差別不同批次塑料的成型收縮率、流動(dòng)性、結(jié)晶化程度的差別再生料的混合、著色劑等添加劑的影響再生料的混合、著色劑等添加劑的影響塑料中水分以及揮發(fā)和分解的影響塑料中水分以及揮發(fā)和分解的影響與成型工藝有關(guān)的原因

26、與成型工藝有關(guān)的原因由于成型工藝條件的變化造成成型收縮率的變化由于成型工藝條件的變化造成成型收縮率的變化成型操作變化的影響成型操作變化的影響脫模頂出時(shí)的塑料變形、彈性恢復(fù)脫模頂出時(shí)的塑料變形、彈性恢復(fù)與成型后時(shí)效有關(guān)的原因與成型后時(shí)效有關(guān)的原因周圍溫度、濕度不同造成的尺寸變化周圍溫度、濕度不同造成的尺寸變化塑料的塑性變形及外力作用產(chǎn)生的蠕變、彈性恢復(fù)塑料的塑性變形及外力作用產(chǎn)生的蠕變、彈性恢復(fù)殘余應(yīng)力、殘余變形引起的變化殘余應(yīng)力、殘余變形引起的變化v影響塑料制品尺寸精度的因素很多，所以塑影響塑料制品尺寸精度的因素很多，所以塑料制品的精度通常較低，且總是低于成型零料制品的精度通常較低，且總是低于

27、成型零件的制造精度。在確定制品的尺寸精度時(shí)，件的制造精度。在確定制品的尺寸精度時(shí)，應(yīng)根據(jù)制品的使用要求和具體結(jié)構(gòu)形狀，合應(yīng)根據(jù)制品的使用要求和具體結(jié)構(gòu)形狀，合理地確定各部分尺寸精度。為了便于生產(chǎn)、理地確定各部分尺寸精度。為了便于生產(chǎn)、降低制品成本，應(yīng)盡可能選用低精度等級(jí)。降低制品成本，應(yīng)盡可能選用低精度等級(jí)。v2.塑料制品的尺寸精度和公差塑料制品的尺寸精度和公差v3.塑料制品的表面粗糙度塑料制品的表面粗糙度(表面粗糙度是指制品實(shí)際表面微表面粗糙度是指制品實(shí)際表面微觀幾何形狀的誤差。觀幾何形狀的誤差。)v塑料制品的表面粗糙度主要根據(jù)制品的使用要求和美觀要求塑料制品的表面粗糙度主要根據(jù)制品的使用要

28、求和美觀要求確定。確定。v塑料成型制品的表面粗糙度主要取決于模具型腔表面的粗糙塑料成型制品的表面粗糙度主要取決于模具型腔表面的粗糙度，同時(shí)還與塑料品種以及成型工藝有關(guān)。度，同時(shí)還與塑料品種以及成型工藝有關(guān)。類別類別塑料品種塑料品種建議采用的精度等級(jí)建議采用的精度等級(jí)高精度高精度一般精度一般精度低精度低精度1 1PSPS，ABSABS，PMMAPMMA，PCPC，PFPF3 34 45 52 2PA6PA6，6666，610610，10101010；PVCPVC（硬質(zhì)）（硬質(zhì)）4 45 56 63 3POMPOM，PPPP，HDPEHDPE5 56 67 74 4PVCPVC（軟質(zhì)）、（軟質(zhì)）、

29、LDPELDPE6 67 78 8塑料制品精度等級(jí)的選用塑料制品精度等級(jí)的選用SJ/T10628-1995（二）塑料制品的幾何形狀與成型工（二）塑料制品的幾何形狀與成型工藝及模具的制約藝及模具的制約v1.塑料制品的內(nèi)外形狀塑料制品的內(nèi)外形狀v出模方向：指塑料熔體在模具內(nèi)冷卻成型后，出模方向：指塑料熔體在模具內(nèi)冷卻成型后，將動(dòng)模、定模分離，使塑料成型件脫出模腔將動(dòng)模、定模分離，使塑料成型件脫出模腔的方向。的方向。v避免相對(duì)出模方向的側(cè)凹、側(cè)凸或側(cè)孔結(jié)構(gòu)，避免相對(duì)出模方向的側(cè)凹、側(cè)凸或側(cè)孔結(jié)構(gòu)，以免給制品帶來脫模的困難。以免給制品帶來脫模的困難。v左圖側(cè)孔改為右左圖側(cè)孔改為右圖側(cè)凹圖側(cè)凹v避免塑件

30、表面凸避免塑件表面凸臺(tái)臺(tái),便于脫模便于脫模v左圖塑件有外側(cè)左圖塑件有外側(cè)凹凹,必須采用瓣必須采用瓣合凹模合凹模,使塑料使塑料模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜,塑件表面有接縫塑件表面有接縫v塑件內(nèi)側(cè)凹塑件內(nèi)側(cè)凹,抽抽芯困難芯困難v改變塑件形狀改變塑件形狀,側(cè)孔抽側(cè)型芯側(cè)孔抽側(cè)型芯v將橫向側(cè)孔改為將橫向側(cè)孔改為垂直向孔垂直向孔,可免可免去側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)去側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)2.2.脫模斜度脫模斜度v脫模斜度是為了把塑料成型件順利地從模具中取出，脫模斜度是為了把塑料成型件順利地從模具中取出，在塑料容器或制品的出模方向上設(shè)計(jì)加工的傾斜角在塑料容器或制品的出模方向上設(shè)計(jì)加工的傾斜角度。度。v（1）脫模斜度不包括在制品公差范圍

31、之內(nèi)。）脫模斜度不包括在制品公差范圍之內(nèi)。v（2）確定脫模斜度的原則：）確定脫模斜度的原則：塑料制件的精度要求塑料制件的精度要求高，脫模斜度應(yīng)取小值；對(duì)收縮率大、剛性大、韌高，脫模斜度應(yīng)取小值；對(duì)收縮率大、剛性大、韌性小，結(jié)構(gòu)復(fù)雜的制件，應(yīng)取較大的脫模斜度；對(duì)性小，結(jié)構(gòu)復(fù)雜的制件，應(yīng)取較大的脫模斜度；對(duì)尺寸大而深，型芯較長的制品，應(yīng)取較小的脫模斜尺寸大而深，型芯較長的制品，應(yīng)取較小的脫模斜度；制品的壁厚較厚時(shí)，脫模斜度應(yīng)取大些，特別度；制品的壁厚較厚時(shí)，脫模斜度應(yīng)取大些，特別是內(nèi)表面；內(nèi)表面一般要大于外表面的脫模斜度；是內(nèi)表面；內(nèi)表面一般要大于外表面的脫模斜度；表面有花紋、圖案及文字的，應(yīng)取較

32、大脫模斜度。表面有花紋、圖案及文字的，應(yīng)取較大脫模斜度。v常見制品的脫模斜度的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下常見制品的脫模斜度的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下: :v(1)(1)塑料制品沿脫模方向常用的斜度值為塑料制品沿脫模方向常用的斜度值為1 1-1.5-1.5。v（2 2）當(dāng)使用上有特殊要求時(shí)，斜度可采用外表面）當(dāng)使用上有特殊要求時(shí)，斜度可采用外表面55，內(nèi)表面，內(nèi)表面10-2010-20，只有塑料制品高度不大時(shí)，只有塑料制品高度不大時(shí)才允許不設(shè)計(jì)斜度。才允許不設(shè)計(jì)斜度。v（3 3）凸臺(tái)和加強(qiáng)筋單邊應(yīng)有）凸臺(tái)和加強(qiáng)筋單邊應(yīng)有4 4-5-5的斜度。的斜度。v（4 4）沿脫模方向有幾個(gè)孔或呈矩形格狀，而使脫）沿脫模方向有幾個(gè)孔或

33、呈矩形格狀，而使脫模阻力增大時(shí)，宜采用模阻力增大時(shí)，宜采用4 4-5-5的斜度。的斜度。v（5 5）側(cè)壁帶有皮革花紋時(shí)，應(yīng)有）側(cè)壁帶有皮革花紋時(shí)，應(yīng)有4 4-6-6的斜度。的斜度。3.塑料制品的壁厚塑料制品的壁厚v塑料容器的壁厚不僅是重要的結(jié)構(gòu)要素，對(duì)成型的塑料容器的壁厚不僅是重要的結(jié)構(gòu)要素，對(duì)成型的工藝過程也有著重要影響。工藝過程也有著重要影響。v（1 1）. .確定壁厚的原則：確定壁厚的原則：v滿足容器強(qiáng)度、剛度等使用要求；滿足容器強(qiáng)度、剛度等使用要求；v結(jié)合結(jié)構(gòu)和尺寸設(shè)計(jì)，使成型件具有較為合理的工結(jié)合結(jié)構(gòu)和尺寸設(shè)計(jì)，使成型件具有較為合理的工藝性，保證精度、質(zhì)量；藝性，保證精度、質(zhì)量；v滿

34、足嵌件固定，孔、凹型口沿及零件配合強(qiáng)度要求；滿足嵌件固定，孔、凹型口沿及零件配合強(qiáng)度要求；v順利脫模，不發(fā)生局部損傷；順利脫模，不發(fā)生局部損傷；v節(jié)約材料、能耗，提高生產(chǎn)率。節(jié)約材料、能耗，提高生產(chǎn)率。v（2 2）壁厚與成型時(shí)間：）壁厚與成型時(shí)間：成型的冷卻時(shí)間與制品壁成型的冷卻時(shí)間與制品壁厚的平方成正比厚的平方成正比。因此增加塑料制品的壁厚，必然。因此增加塑料制品的壁厚，必然使成型周期延長，生產(chǎn)效率降低。使成型周期延長，生產(chǎn)效率降低。 v（3 3）壁厚與制品強(qiáng)度：對(duì)熱塑性塑料制品來說，）壁厚與制品強(qiáng)度：對(duì)熱塑性塑料制品來說，當(dāng)壁厚在當(dāng)壁厚在5mm5mm以下時(shí)，強(qiáng)度一般隨壁厚的增加而增以下時(shí)，

35、強(qiáng)度一般隨壁厚的增加而增大；大；當(dāng)壁厚大于當(dāng)壁厚大于5mm5mm時(shí)，壁厚增大其強(qiáng)度不一定增時(shí)，壁厚增大其強(qiáng)度不一定增加加，且還會(huì)出現(xiàn)縮孔、塌坑、翹曲、應(yīng)力、結(jié)晶度，且還會(huì)出現(xiàn)縮孔、塌坑、翹曲、應(yīng)力、結(jié)晶度過大等成型弊病，影響制品質(zhì)量。過大等成型弊病，影響制品質(zhì)量。因此靠增大壁厚因此靠增大壁厚來提高制品的強(qiáng)度有一定的限度。一般對(duì)壁厚較大來提高制品的強(qiáng)度有一定的限度。一般對(duì)壁厚較大的制品通?？吭O(shè)加強(qiáng)筋來保證其強(qiáng)度。的制品通?？吭O(shè)加強(qiáng)筋來保證其強(qiáng)度。v（4 4）壁厚與熔體流動(dòng)性：制品的最小壁厚是由塑）壁厚與熔體流動(dòng)性：制品的最小壁厚是由塑料的熔體流動(dòng)性來決定的，料的熔體流動(dòng)性來決定的，當(dāng)小于允許的制

36、品最小當(dāng)小于允許的制品最小壁厚時(shí)，成型時(shí)會(huì)出現(xiàn)充不滿模而不能成型的現(xiàn)象壁厚時(shí)，成型時(shí)會(huì)出現(xiàn)充不滿模而不能成型的現(xiàn)象。（5 5）壁厚與流程的關(guān)系：）壁厚與流程的關(guān)系：v流程是指熔料從進(jìn)料口流向型腔各處的距離。流程是指熔料從進(jìn)料口流向型腔各處的距離。v壁厚越小，熔體流動(dòng)阻力越大，成型越困難；同樣，壁厚越小，熔體流動(dòng)阻力越大，成型越困難；同樣，流程越長，成型件結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，要求的壁厚也就越流程越長，成型件結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，要求的壁厚也就越大。大。v壁厚與流程大小成正比關(guān)系。即塑料制品的壁厚越壁厚與流程大小成正比關(guān)系。即塑料制品的壁厚越大，則允許最大流程越長。大，則允許最大流程越長。v圖圖3-17，表，表3-

37、10（P139）圖圖3-17 3-17 壁厚與流程的關(guān)系壁厚與流程的關(guān)系塑料品種 t、L的關(guān)系流動(dòng)性好（如PE、PA） t=(L/100+0.5)0.6流動(dòng)性中等（如POM、PMMA） t=(L/100+0.8)0.7流動(dòng)性差（如PC） t=(L/100+1.2)0.9表表3-10 3-10 壁厚壁厚t t與流程與流程L L的經(jīng)驗(yàn)公式的經(jīng)驗(yàn)公式 單位：單位：mmmm（6 6）壁厚的設(shè)計(jì)）壁厚的設(shè)計(jì)v（a a）壁厚要均勻）壁厚要均勻v（b b）壁厚差要限制：按經(jīng)驗(yàn)，壁厚比（薄壁：厚）壁厚差要限制：按經(jīng)驗(yàn)，壁厚比（薄壁：厚壁）一般為壁）一般為 熱塑性塑料熱塑性塑料1 1：1.51.5（注射）（注射

38、） 熱固性塑料熱固性塑料1 1：3 3（壓塑），（壓塑），1 1：5 5（擠塑）（擠塑）同時(shí)，不同壁厚的相接過渡要平緩，避免直角形突然同時(shí)，不同壁厚的相接過渡要平緩，避免直角形突然過渡。過渡。v（c c）壁厚值的確定：）壁厚值的確定：P139P139表表3-113-11、3-123-12（新書）（新書）塑料名稱塑料名稱 塑料外部高度尺寸塑料外部高度尺寸100粉狀填料的酚醛塑料粉狀填料的酚醛塑料 0.70.7 2.02.02.02.03.03.05.06.5 纖維狀填料的酚醛塑料纖維狀填料的酚醛塑料 1.51.5 2.02.02.2.5 53.53.56.08.0 氨基塑料氨基塑料 1.01.0

39、1.31.32.02.03.04.0聚酯玻纖填料的塑料聚酯玻纖填料的塑料 1.01.0 2.02.02.42.43.23.2 4.84.8聚酯無機(jī)物填料的塑料聚酯無機(jī)物填料的塑料 1.01.0 2.02.03.23.24.84.8 4.84.8表表3-11 3-11 熱固性塑料制品壁厚熱固性塑料制品壁厚改善塑料制品壁厚典型實(shí)例改善塑料制品壁厚典型實(shí)例容器壁厚平緩過渡避免突變?nèi)萜鞅诤衿骄忂^渡避免突變?nèi)萜鞅诤衿骄忂^渡避免突變?nèi)萜鞅诤衿骄忂^渡避免突變4.4.塑料制品的加強(qiáng)筋與防變形結(jié)構(gòu)塑料制品的加強(qiáng)筋與防變形結(jié)構(gòu)v（1）加強(qiáng)筋）加強(qiáng)筋v加強(qiáng)筋的設(shè)計(jì)原則：加強(qiáng)筋的設(shè)計(jì)原則： v可設(shè)在制品的內(nèi)壁、外壁以

40、及底面上；可設(shè)在制品的內(nèi)壁、外壁以及底面上；v以矮一些、多一些為好；以矮一些、多一些為好；v布置時(shí)應(yīng)避免或減少塑料局部集中，否則會(huì)產(chǎn)生縮布置時(shí)應(yīng)避免或減少塑料局部集中，否則會(huì)產(chǎn)生縮孔或凹痕；孔或凹痕；v加強(qiáng)筋的方向應(yīng)與料流方向一致，避免擾亂料流，加強(qiáng)筋的方向應(yīng)與料流方向一致，避免擾亂料流，保證塑料的韌性；保證塑料的韌性；v尺寸一般不宜設(shè)計(jì)得過大，否則會(huì)在筋對(duì)應(yīng)的壁上尺寸一般不宜設(shè)計(jì)得過大，否則會(huì)在筋對(duì)應(yīng)的壁上產(chǎn)生凹陷縮孔等；產(chǎn)生凹陷縮孔等；v加強(qiáng)筋必須有足夠的脫模斜度，筋的底部應(yīng)呈圓弧加強(qiáng)筋必須有足夠的脫模斜度，筋的底部應(yīng)呈圓弧過渡。過渡。增加加強(qiáng)筋，可提高增加加強(qiáng)筋，可提高塑件強(qiáng)度塑件強(qiáng)度采

41、用加強(qiáng)筋，可避免采用加強(qiáng)筋，可避免因壁厚不均而產(chǎn)生的因壁厚不均而產(chǎn)生的縮孔縮孔平板狀塑件，加強(qiáng)筋應(yīng)與平板狀塑件，加強(qiáng)筋應(yīng)與料流方向平行，以免造成料流方向平行，以免造成充模阻力過大和降低塑件充模阻力過大和降低塑件韌性韌性非平板狀塑件，加強(qiáng)筋應(yīng)非平板狀塑件，加強(qiáng)筋應(yīng)交錯(cuò)排列，以免塑件產(chǎn)生交錯(cuò)排列，以免塑件產(chǎn)生翹曲變形翹曲變形加強(qiáng)筋應(yīng)設(shè)計(jì)得矮一些，加強(qiáng)筋應(yīng)設(shè)計(jì)得矮一些，與支撐面應(yīng)有大于與支撐面應(yīng)有大于0.5mm0.5mm的間隙的間隙（2）防變形結(jié)構(gòu)）防變形結(jié)構(gòu)v平板狀塑件變形的原因有：平板狀塑件變形的原因有：v因材料剛性較小，容易發(fā)生變形而扭曲；因材料剛性較小，容易發(fā)生變形而扭曲；v成型中料流方向與

42、垂直于料流方向的收縮差引起塑成型中料流方向與垂直于料流方向的收縮差引起塑性變形；（可采用多點(diǎn)澆口進(jìn)料打亂料流方向）性變形；（可采用多點(diǎn)澆口進(jìn)料打亂料流方向）v塑料箱和塑料盒側(cè)壁變形的原因有：塑料箱和塑料盒側(cè)壁變形的原因有：v材料剛性；材料剛性；v成型時(shí)型芯溫度高于型腔溫度而引起箱側(cè)壁內(nèi)外兩成型時(shí)型芯溫度高于型腔溫度而引起箱側(cè)壁內(nèi)外兩面的收縮差；（型芯溫度高，內(nèi)表面收縮大，受內(nèi)面的收縮差；（型芯溫度高，內(nèi)表面收縮大，受內(nèi)側(cè)作用的拉伸力，使側(cè)壁呈弓形翹曲）側(cè)作用的拉伸力，使側(cè)壁呈弓形翹曲）5.5.圓角圓角v在制品上兩個(gè)面相交的尖角處由于應(yīng)力集中，在制品上兩個(gè)面相交的尖角處由于應(yīng)力集中，在受力或受沖

43、擊振動(dòng)時(shí)會(huì)發(fā)生破裂，甚至在在受力或受沖擊振動(dòng)時(shí)會(huì)發(fā)生破裂，甚至在脫模過程中由于模塑內(nèi)應(yīng)力而開裂。為了防脫模過程中由于模塑內(nèi)應(yīng)力而開裂。為了防止因尖角而引起的應(yīng)力集中，制品的角隅處止因尖角而引起的應(yīng)力集中，制品的角隅處都設(shè)計(jì)成圓角，且圓角的半徑一般不應(yīng)小于都設(shè)計(jì)成圓角，且圓角的半徑一般不應(yīng)小于0.5mm。6.6.支撐面、孔及其他局部結(jié)構(gòu)支撐面、孔及其他局部結(jié)構(gòu)v（1）支撐面）支撐面v（2 2）孔）孔孔成型時(shí)容易使制件上出現(xiàn)熔接線，是制品強(qiáng)度減弱的原因孔成型時(shí)容易使制件上出現(xiàn)熔接線，是制品強(qiáng)度減弱的原因之一。所以設(shè)計(jì)孔時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：之一。所以設(shè)計(jì)孔時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（3）鉸鏈）鉸鏈v塑料包裝容

44、器的蓋與體采用鉸鏈連接時(shí)，有塑料包裝容器的蓋與體采用鉸鏈連接時(shí)，有兩種結(jié)構(gòu)形式：兩種結(jié)構(gòu)形式：v容器蓋與體單獨(dú)成型，然后用一個(gè)金屬和非容器蓋與體單獨(dú)成型，然后用一個(gè)金屬和非金屬鉸鏈連接裝配成一體（是獨(dú)立結(jié)構(gòu)）金屬鉸鏈連接裝配成一體（是獨(dú)立結(jié)構(gòu)）v利用利用PPPP塑料獨(dú)特的撓曲性，將容器蓋與體用塑料獨(dú)特的撓曲性，將容器蓋與體用薄膜狀鉸鏈連接，可經(jīng)受幾十萬次彎折而不薄膜狀鉸鏈連接，可經(jīng)受幾十萬次彎折而不斷裂斷裂（4）螺紋）螺紋（三）成型工藝對(duì)制品設(shè)計(jì)的影響（三）成型工藝對(duì)制品設(shè)計(jì)的影響v1 1、制品壁厚與流動(dòng)阻力。、制品壁厚與流動(dòng)阻力。 制品壁厚的大小就意味著熔體在模型中流道的制品壁厚的大小就意味

45、著熔體在模型中流道的大小，它決定了熔體充模時(shí)阻力的大小。大小，它決定了熔體充模時(shí)阻力的大小。一般制品一般制品壁厚越小，熔體充模阻力越大；相反壁厚越大，充壁厚越小，熔體充模阻力越大；相反壁厚越大，充模阻力越小模阻力越小。 在成型過程中，由于模具的溫度相對(duì)于塑料熔在成型過程中，由于模具的溫度相對(duì)于塑料熔體的溫度要低得多。因此，體的溫度要低得多。因此，熔體在充模過程中溫度熔體在充模過程中溫度會(huì)不斷降低，致使粘度增大、流動(dòng)性下降會(huì)不斷降低，致使粘度增大、流動(dòng)性下降。如果制。如果制品的壁很薄，型腔中流動(dòng)阻力很大，可能會(huì)出現(xiàn)塑品的壁很薄，型腔中流動(dòng)阻力很大，可能會(huì)出現(xiàn)塑料熔體尚未充滿型腔之前就已經(jīng)凍結(jié)，造

46、成充不滿料熔體尚未充滿型腔之前就已經(jīng)凍結(jié)，造成充不滿模。模。v對(duì)于薄壁大面積制品，由于熔體的流動(dòng)阻力對(duì)于薄壁大面積制品，由于熔體的流動(dòng)阻力大，其成型困難。大，其成型困難。一般采用在制品上沿料流一般采用在制品上沿料流方向增設(shè)筋條來起輔助流道的作用方向增設(shè)筋條來起輔助流道的作用，以減小，以減小熔體充模時(shí)的阻力，同時(shí)還可以提高制品的熔體充模時(shí)的阻力，同時(shí)還可以提高制品的剛度。在某些情況下，筋條還可以起到類似剛度。在某些情況下，筋條還可以起到類似波紋狀的表面裝飾作用，或者隱蔽在制品的波紋狀的表面裝飾作用，或者隱蔽在制品的邊緣起到增強(qiáng)的作用。圖是提高模塑制品流邊緣起到增強(qiáng)的作用。圖是提高模塑制品流動(dòng)性的

47、典型設(shè)計(jì)。動(dòng)性的典型設(shè)計(jì)。 制品上的筋增加流追面積制品上的筋增加流追面積 a a輻射狀筋輻射狀筋 b b平行狀筋平行狀筋v另外，在制品的料流方向有厚薄連接區(qū)時(shí)，另外，在制品的料流方向有厚薄連接區(qū)時(shí)，一般把澆口設(shè)在制品較厚的部分一般把澆口設(shè)在制品較厚的部分，以利于熔，以利于熔體充滿型腔。體充滿型腔。當(dāng)制品上有多處厚薄交替的情當(dāng)制品上有多處厚薄交替的情況時(shí)，可采用多個(gè)澆口進(jìn)料況時(shí)，可采用多個(gè)澆口進(jìn)料，以減小熔體的，以減小熔體的流動(dòng)阻力和縮短流程。但采用多點(diǎn)進(jìn)料時(shí)，流動(dòng)阻力和縮短流程。但采用多點(diǎn)進(jìn)料時(shí)，在幾股料流的匯合處產(chǎn)生的熔接線會(huì)影響制在幾股料流的匯合處產(chǎn)生的熔接線會(huì)影響制品的強(qiáng)度和外觀。品的強(qiáng)

48、度和外觀。2.2.分子取向分子取向v在大多數(shù)情況下，分子取向?qū)χ破沸阅懿焕?。在大多?shù)情況下，分子取向?qū)χ破沸阅懿焕?。分子取向使制品的力學(xué)性能呈現(xiàn)各向異性，分子取向使制品的力學(xué)性能呈現(xiàn)各向異性，取向方向上的強(qiáng)度增大，而垂直于取向方向取向方向上的強(qiáng)度增大，而垂直于取向方向上的強(qiáng)度降低，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)順著取向方向開上的強(qiáng)度降低，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)順著取向方向開裂。裂。由于取向方向與垂直于取向方向上存在由于取向方向與垂直于取向方向上存在著收縮差，使制品容易產(chǎn)生翹曲、變形。另著收縮差，使制品容易產(chǎn)生翹曲、變形。另外取向還會(huì)影響制品的耐熱性能，即使溫度外取向還會(huì)影響制品的耐熱性能，即使溫度不高時(shí)也有消除定向的趨向，其

49、結(jié)果將引起不高時(shí)也有消除定向的趨向，其結(jié)果將引起制品翹曲變形等，如圖所示。制品翹曲變形等，如圖所示。 取向引起制品翹曲變形取向引起制品翹曲變形 a a制品取向制品取向 b b變形前的制品變形前的制品 c c變形后的制品變形后的制品3 3、凍結(jié)應(yīng)力、凍結(jié)應(yīng)力v注射成型的充模過程中產(chǎn)生的凍結(jié)應(yīng)力，在薄壁制注射成型的充模過程中產(chǎn)生的凍結(jié)應(yīng)力，在薄壁制品中尤為突出。如品中尤為突出。如圖圖所示，沿著模壁流動(dòng)的塑料熔所示，沿著模壁流動(dòng)的塑料熔體，由于與冷模壁的熱交換作用，使其急速冷卻形體，由于與冷模壁的熱交換作用，使其急速冷卻形成成凝固層凝固層。而在兩凝固層之間的熔體仍繼續(xù)流動(dòng)，。而在兩凝固層之間的熔體仍

50、繼續(xù)流動(dòng)，結(jié)果使凝固層表面受到拉伸應(yīng)力。當(dāng)流動(dòng)停止時(shí)，結(jié)果使凝固層表面受到拉伸應(yīng)力。當(dāng)流動(dòng)停止時(shí)，模塑件的表面被拉伸，而中間層材料處于壓縮狀態(tài)，模塑件的表面被拉伸，而中間層材料處于壓縮狀態(tài)，結(jié)果形成凍結(jié)應(yīng)力。結(jié)果形成凍結(jié)應(yīng)力。v帶有凍結(jié)應(yīng)力的制品，在低負(fù)荷作用下即損壞。帶帶有凍結(jié)應(yīng)力的制品，在低負(fù)荷作用下即損壞。帶有凍結(jié)應(yīng)力的制品表面往往呈現(xiàn)銀紋即在垂直于應(yīng)有凍結(jié)應(yīng)力的制品表面往往呈現(xiàn)銀紋即在垂直于應(yīng)力方向的面上出現(xiàn)許多細(xì)小的微裂紋力方向的面上出現(xiàn)許多細(xì)小的微裂紋。 充模過程中凍結(jié)應(yīng)力的形成充模過程中凍結(jié)應(yīng)力的形成 合理安排澆口位置避免噴射合理安排澆口位置避免噴射 a a不合理不合理 b b合

51、理合理4 4、澆口區(qū)、澆口區(qū)第三節(jié)第三節(jié) 中空吹塑容器中空吹塑容器一、中空容器的類型及制造一、中空容器的類型及制造 中空容器吹塑工藝是將擠出或注射成型所得的中空容器吹塑工藝是將擠出或注射成型所得的半熔融態(tài)管坯半熔融態(tài)管坯(型坯型坯)置于各種形狀的模具中，在管置于各種形狀的模具中，在管坯中通入壓縮空氣將其吹脹，使之緊貼于模腔壁上，坯中通入壓縮空氣將其吹脹，使之緊貼于模腔壁上，再經(jīng)冷卻脫模得到中空制品的成型方法再經(jīng)冷卻脫模得到中空制品的成型方法。其成型過。其成型過程包括程包括塑料型坯的制造塑料型坯的制造和和型坯的吹塑型坯的吹塑。這種成型方。這種成型方法可生產(chǎn)口徑不同，容量不同的瓶、壺、桶等各種法可

52、生產(chǎn)口徑不同，容量不同的瓶、壺、桶等各種包裝容器。包裝容器。 吹塑工藝可分為吹塑工藝可分為擠出吹塑擠出吹塑、注射吹塑注射吹塑和和拉伸吹拉伸吹塑塑等三種方法。等三種方法。1、擠出吹塑、擠出吹塑 （1 1）、擠出吹塑工藝過程。）、擠出吹塑工藝過程。 如圖所示，擠出吹塑制造中空容器的工如圖所示，擠出吹塑制造中空容器的工藝過程如下：通過擠出機(jī)將塑料熔融并成藝過程如下：通過擠出機(jī)將塑料熔融并成型管坯。閉合模具夾住管坯，并將吹塑頭型管坯。閉合模具夾住管坯，并將吹塑頭插入管坯一端，管坯另一端被切斷。通入插入管坯一端，管坯另一端被切斷。通入壓縮空氣吹脹管坯，成型制品。冷卻吹塑壓縮空氣吹脹管坯，成型制品。冷卻吹

53、塑制品。啟模取出制品，切斷尾料。制品。啟模取出制品，切斷尾料。（2）.擠出吹塑的特點(diǎn) 擠出吹塑的優(yōu)點(diǎn)擠出吹塑的優(yōu)點(diǎn)：適合多種塑料。：適合多種塑料。生產(chǎn)效率高。管坯溫度均勻，制品破裂減生產(chǎn)效率高。管坯溫度均勻，制品破裂減少。適合生產(chǎn)大容器。壁厚可連續(xù)控制。少。適合生產(chǎn)大容器。壁厚可連續(xù)控制。 擠出吹塑的缺點(diǎn)擠出吹塑的缺點(diǎn)：螺桿及機(jī)頭對(duì)制品：螺桿及機(jī)頭對(duì)制品質(zhì)量影響大。制品重量受加工因素影響大。質(zhì)量影響大。制品重量受加工因素影響大。制品有飛邊，需要修整。制品有飛邊，需要修整。 （3）管坯壁厚的控制v管坯壁厚程序是通過改變擠出管坯橫截面的管坯壁厚程序是通過改變擠出管坯橫截面的壁厚，以達(dá)到控制吹塑中空

54、容器制品壁厚和壁厚，以達(dá)到控制吹塑中空容器制品壁厚和重量的一種方法重量的一種方法。v 管坯在復(fù)雜形狀陰模中吹脹成型中空制品，管坯在復(fù)雜形狀陰模中吹脹成型中空制品，制品壁厚取決于管坯各部位的吹脹比制品壁厚取決于管坯各部位的吹脹比，吹脹，吹脹比愈大，該部位制品壁面愈薄，反之，吹脹比愈大，該部位制品壁面愈薄，反之，吹脹比愈小，該部位壁面愈厚。比愈小，該部位壁面愈厚。吹脹比一般不超吹脹比一般不超過過3 3，細(xì)頸瓶類吹脹比可大些。，細(xì)頸瓶類吹脹比可大些。管坯壁厚程序管坯壁厚程序v為獲得壁厚均勻的吹塑制品，不同部位管坯為獲得壁厚均勻的吹塑制品，不同部位管坯橫截面的壁厚應(yīng)按吹脹比的大小而變化。橫截面的壁厚應(yīng)

55、按吹脹比的大小而變化。管管坯橫截面壁厚決定于機(jī)頭芯棒和外套之間的坯橫截面壁厚決定于機(jī)頭芯棒和外套之間的環(huán)形間隙，間隙愈大，管坯橫截面的壁厚愈環(huán)形間隙，間隙愈大，管坯橫截面的壁厚愈大。大。v變化機(jī)頭芯棒和外套之間的環(huán)形間隙，就能變化機(jī)頭芯棒和外套之間的環(huán)形間隙，就能改變管坯橫截面壁厚改變管坯橫截面壁厚。v圖所示的管坯程序表示出吹塑瓶與管坯橫截圖所示的管坯程序表示出吹塑瓶與管坯橫截面的壁厚變化關(guān)系面的壁厚變化關(guān)系 右一擠出管坯壁厚右一擠出管坯壁厚 左一吹塑瓶壁厚左一吹塑瓶壁厚v （4 4）管坯長度控制）管坯長度控制 管坯長度直接影響擠出吹塑制品質(zhì)量和管坯長度直接影響擠出吹塑制品質(zhì)量和切去尾料的長度

56、，尾料長度關(guān)系著材料的損切去尾料的長度，尾料長度關(guān)系著材料的損耗。管坯長度決定于在確定的吹塑周期內(nèi)擠耗。管坯長度決定于在確定的吹塑周期內(nèi)擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速愈快，管坯長度愈長，出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速愈快，管坯長度愈長，反之，轉(zhuǎn)速愈慢，管坯愈短。反之，轉(zhuǎn)速愈慢，管坯愈短。(5)多層復(fù)合吹塑成型工藝多層復(fù)合吹塑成型工藝v是用吹塑方法制造器壁由多層塑料組成的中空容器是用吹塑方法制造器壁由多層塑料組成的中空容器的成型方法的成型方法.采用多層共擠法制造熱融型坯或采用多采用多層共擠法制造熱融型坯或采用多次注射法制造熱融型坯次注射法制造熱融型坯.(6)片材的吹塑中空成型工藝片材的吹塑中空成型工藝2、注射吹塑、注

57、射吹塑 （1 1）注射吹塑工藝。）注射吹塑工藝。v（2 2）注射吹塑的特點(diǎn)。）注射吹塑的特點(diǎn)。v 注射吹塑制品具有以下優(yōu)點(diǎn)：吹塑制品注射吹塑制品具有以下優(yōu)點(diǎn)：吹塑制品不需要修整。吹塑制品尺寸精度高。吹不需要修整。吹塑制品尺寸精度高。吹塑制品重量偏差小。吹塑周期易控制。塑制品重量偏差小。吹塑周期易控制。生產(chǎn)效率高。生產(chǎn)效率高。v 注射吹塑制品的缺點(diǎn)：適合吹塑小型中注射吹塑制品的缺點(diǎn)：適合吹塑小型中空容器，容器容積一般不超過空容器，容器容積一般不超過2L2L。適合吹。適合吹塑形狀簡單的容器，如圓柱或橢圓形的塑料塑形狀簡單的容器，如圓柱或橢圓形的塑料瓶。不能吹塑成型帶手把的容器。模具瓶。不能吹塑成型

58、帶手把的容器。模具制造要求高。制造要求高。3、拉伸吹塑、拉伸吹塑v（1 1）拉伸吹塑工藝。）拉伸吹塑工藝。拉伸吹塑又稱雙向吹塑，拉伸吹塑又稱雙向吹塑，管坯除了吹塑使其徑向拉伸外，借助拉伸芯管使管管坯除了吹塑使其徑向拉伸外，借助拉伸芯管使管坯軸向也產(chǎn)生拉伸，拉伸應(yīng)變?yōu)榕鬏S向也產(chǎn)生拉伸，拉伸應(yīng)變?yōu)?00200100200。 （2 2）拉伸吹塑特點(diǎn)。）拉伸吹塑特點(diǎn)。v 拉伸吹塑工藝的優(yōu)點(diǎn)：減少廢品。降低螺拉伸吹塑工藝的優(yōu)點(diǎn)：減少廢品。降低螺紋粗糙度生產(chǎn)效率高。管坯預(yù)制，制品重量紋粗糙度生產(chǎn)效率高。管坯預(yù)制，制品重量容易控制。制品沖擊強(qiáng)度高，透明性、氣密性較容易控制。制品沖擊強(qiáng)度高，透明性、氣密性較好

59、。制品壁厚降低、節(jié)省原料。好。制品壁厚降低、節(jié)省原料。v 拉伸吹塑工藝的缺點(diǎn)：拉伸溫度的控制要求拉伸吹塑工藝的缺點(diǎn)：拉伸溫度的控制要求高。材料及制造要求高。設(shè)備投資大。高。材料及制造要求高。設(shè)備投資大。v 拉伸吹塑適合于制造形狀簡單的小型容器，容拉伸吹塑適合于制造形狀簡單的小型容器，容器容積不超過器容積不超過2L2L。 （二）、（二）、壁厚設(shè)計(jì)強(qiáng)度與剛度壁厚設(shè)計(jì)強(qiáng)度與剛度 v1 1、吹脹比、吹脹比v吹脹比吹脹比(BR)(BR)是指吹塑制品最大直徑與型坯直徑之比是指吹塑制品最大直徑與型坯直徑之比。這個(gè)比值要選擇適當(dāng)，過大會(huì)使吹塑制品壁厚不均這個(gè)比值要選擇適當(dāng)，過大會(huì)使吹塑制品壁厚不均勻，加工工藝

60、條件不易掌握。一般勻，加工工藝條件不易掌握。一般BRBR取取2 2 ：1 14 4：l l，多用多用2 2：1 1左右左右。v吹脹比表示了吹塑制品徑向最大尺寸和擠出機(jī)機(jī)頭吹脹比表示了吹塑制品徑向最大尺寸和擠出機(jī)機(jī)頭口模尺寸之間的關(guān)系，當(dāng)吹脹比確定后，便可根據(jù)口模尺寸之間的關(guān)系，當(dāng)吹脹比確定后，便可根據(jù)吹塑制品的最大徑向尺寸吹塑制品的最大徑向尺寸( (圓管形制品即直徑圓管形制品即直徑) )來確來確定坯口模的尺寸。定坯口模的尺寸。機(jī)頭口模與芯軸的間隙可用下式機(jī)頭口模與芯軸的間隙可用下式表示：表示： G Gt tB BR R v式中；式中；G G一口模與芯軸的間隙寬度一口模與芯軸的間隙寬度(mm)(