CN101947852A - 一种注吹大容量塑料中空容器的模具设备及其工艺方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种注吹大容量塑料中空容器的模具设备及其工艺方法。所述模具设备包括注塑模组件和吹塑模组件，注塑模组件包括左右对中平行设置的动模和定模，所述动模前端两侧设有支撑架，且该支撑架滑动安装在注塑机导轨上，所述吹塑模组件安装在该支撑架上，两支撑架之间水平平行设有用于支撑安装两吹塑成型模块的滑动导轨及可调节支撑导轨。本发明设备直接应用在普通卧式注塑机上，解决现有生产小容量塑料中空容器的模具设备因结构缺陷不能用于生产大容量塑料中空容器的技术难题，通过增加支撑架承托大容量中空容器的大型重型动模及吹塑模组件，构成科学合理的刚性支撑，动模及吹塑模组件移动运行稳定，对中定位准确。

Description

一种注吹大容量塑料中空容器的模具设备及其工艺方法

技术领域

本发明涉及一种注吹塑料的模具设备，具体涉及一种注吹大容量塑料中空容器的模具设备。

本发明还涉及应用在注吹大容量塑料中空容器的模具设备中注吹大容量塑料中空容器的工艺方法。

背景技术

现有的大型塑料中空容器工艺成型方法中，基本都是用“挤出-吹塑”方法来生产，采用此种方法制作大型塑料中空容器的具体过程为：通过塑料挤出机挤出管状型料，再经过独立的吹塑模具合模吹气而制成大型塑料容器，其产品外观有夹缝，不平滑，瓶口和瓶底有废料，不平整，瓶口尺寸不准确，密封性差等缺陷。

针对上述“挤出-吹塑”法存在的不足，专利号为CN95117243.3的中国发明专利提出了一种用拉伸吹模法模制大型容器的方法，其方法是通过注吹的方法来实现大型塑料容器的生产。首先在注塑机上注塑型坯，再将型坯取出，移到一个预热装置上加热型坯到预定温度后，放入吹塑模具进行吹塑成大型中空塑料容器。其上述方法是一种二步法的加工方法，存在的问题是加工过程中，注塑型坯较大，又有一定的温度，在移动过程会产生物料下垂，造成移动困难，型坯容易变形。

随着科技的进步，目前注吹塑料中空容器技术上开始流行一步法成型工艺，但是当今国内外应用一步法生产注吹中空容器都是采用专用设备来生产，投入的资金巨大，维护费用高。为此，现在已有相关科研投入在普通卧式注塑机上实行一步法成型工艺，如中国发明专利CN200810025749.6提出了一步法、单工位注、吹塑料中空容器成型产品的模具及其应用，其模具可应用在普通的卧式注塑机上实现一步法、单工位注、吹塑料中空容器。该专利所述的模具包括注塑模组件及吹塑模组件，注塑模组件包括动模和定模，动模和定模分别通过动模安装板及定模安装板安装在卧式注塑机上，注塑机设有四条支撑导轨，所述动模安装板滑动安装在支撑导轨上，所述定模安装板固定安装在支撑导轨上，动模通过驱动装置驱动可沿支撑导轨横向移动，定模上设有注塑型坯凹模，动模上设有带有吹气口且为中空的型坯成型芯棒，型坯成型芯棒与注塑型坯凹模对中配套设置，动模上对应型坯成型芯棒设有吹塑模组件，所述吹塑模组件包括两侧吹塑成型模块及推动吹塑成型模块纵向移动的推动装置。该专利模具具有诸多优点，可以应用在普通卧式注塑机上，不需要专用设备，减少设备资金投入，且制成品表面无夹缝，同时提高产品均匀度和强度，产品质量稳定，一步法单工位生产自动化程度高、生产效率高。但是其结构决定其只能应用于生产小容量塑料中空容器，而不适用生产大容量塑料中空容器，原因主要有以下几点：(1)由于该专利模具用于生产小容量容器，其动模和定模体积较小，动模和定模横向凸出量相对小，在重力的作用下对中变形小，因而采用普通的固定结构可保证其定位对中准确，但是当生产大容量塑料中空容器(主要指5～200公升容积的大容量塑料中空容器)时，其需要动模的体积及重量就相应增大，其横向凸出量也大，因此，采用该专利的结构时，动模在重力的作用下会向下弯曲变形，定位对中不准确。(2)由于该专利模具用于生产小容量容器，吹塑模组件体积和重量相对较少，其吹塑成型模块采用安装在动模上的推动装置支撑定位即可保证定位准确，不需要额外的定位装置，而如果生产大容量塑料中空容器时，所需的吹塑模组件体积和重量就相应增大，采用上述结构时，在重力的作用下两侧吹塑成型模块会出现向下偏移的现象，定位不准确，生产不稳定，导致产品变形，废品率大。(3)由于该专利模具用于生产小容量容器，型坯相对较小，在型坯成型芯棒吹塑的过程中可以不用拉伸型坯也能保证产品的吹塑质量，但是当生产大容量塑料中空容器时，型坯相对较大，型坯不拉伸会导致吹塑困难，且容易导致吹塑产品不均匀，吹塑破孔等吹塑失败情况，其废品率大。上述技术难题导致目前还没有出现采用类似模具工艺方法生产大容量塑料容器的技术出现。

发明内容

本发明的目的在于针对上述问题不足之处，提供一种采用一步法、单工位注吹大容量塑料中空容器的模具设备。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种注吹大容量塑料中空容器的模具设备，包括注塑机导轨、注塑模组件和吹塑模组件，注塑模组件包括左右对中平行设置的动模和定模，动模安装注塑机的动模板上，定模固定在注塑机的定模板上，所述动模的内侧面设有一可水平方向左右移动的推板，推板的外侧面设有包括两容器螺纹成型模块的容器螺纹成型组件，且所述动模设有穿过推板及容器螺纹成型组件的型坯成型芯棒，该型坯成型芯棒为中空且设有吹气口及带有排气稳压装置的排气口，所述型坯成型芯棒两侧设置可开合的吹塑模组件，该吹塑模组件包括两块分别位于型坯成型芯棒两侧的吹塑成型模块及用于推动吹塑成型模块开合的推动装置，所述动模前端两侧设有支撑架，且该支撑架滑动安装在注塑机导轨上，所述吹塑模组件安装在该支撑架上，两支撑架之间水平平行设有用于支撑安装两吹塑成型模块的滑动导轨及可调节支撑导轨。

进一步，上述可调节支撑导轨包括上下两条设于两支撑架之间且贯穿支撑两吹塑成型模块的导轨杆及用于调整导轨杆位置的调节机构。

进一步具体，上述推动装置为油缸推动装置，所述支撑架上设有支撑孔用于承托油缸推动装置推动吹塑成型模块。

本发明的模具设备还包括一拉伸机构，该拉伸机构包括设于型坯成型芯棒内可将型坯进行轴向拉伸的拉伸杆及该拉伸杆的驱动机构，可以在注吹的过程中进一步增加拉动作，从而可以实现一步法、注拉吹大容量塑料中空容器。

本发明的另一个目的是提供一种采用上述模具设备注吹大容量塑料中空容器的成型工艺方法。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

采用上述模具设备注吹大容量塑料中空容器的工艺方法，其工艺过程包括注塑过程和吹塑过程；注塑过程中，移动动模，动模与定模闭合，合模后，注塑型坯，当注塑型坯冷却到分模温度后，往后移动动模，动模与定模分模，随后进入吹塑过程；吹塑过程中，两吹塑成型模块在可调节支撑导轨的导向作用下闭合，然后型坯成型芯棒向型坯吹气，吹气过程中，在工艺要求的压力下，排气稳压装置进行内排气，加速型坯成型冷却，完成吹塑中空容器后，打开吹塑成型模块后，在推板推动容器螺纹成型组件与吹塑成型模块一起轴向移动一段距离，然后同时打开容器螺纹成型组件和吹塑成型模块，将成型的中空容器顶出。

进一步，上述模具设备还包括一拉伸机构，该拉伸机构包括设于型坯成型芯棒内可将型坯进行轴向拉伸的拉伸杆及该拉伸杆的驱动机构；在吹塑的过程中，对型坯吹气的同时将型坯进行拉伸。

在注塑阶段与吹塑阶段中，动模和定模开启后，型坯成型芯棒随动模一起同步移动，而型坯成型芯棒始终固定在动模中相对动模不移动，注射坯料黏附在型坯成型芯棒，动模和定模完全开启后，吹塑成型模块闭合，型坯成型芯棒打开吹气口吹气，高压空气进入型坯内部吹气，同时排气稳压装置进行定时内排气冷却，快速完成中空容器的吹塑成型；注塑阶段在注射与开模之间，只有注射坯料成型，无需保压合冷却定型，此时模具设备处于合模状态；吹塑阶段的吹塑成型模块的闭合，吹气成型及开启顶出均在同一个模具上完成。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1)本发明直接应用在普通卧式注塑机上，解决现有生产小容量塑料中空容器的模具设备因结构缺陷不能用于生产大容量塑料中空容器的技术难题，通过增加支撑架承托大容量中空容器的大型重型动模及吹塑模组件，构成科学合理的刚性支撑，动模及吹塑模组件移动运行稳定，对中定位准确；本发明不需要专用设备，实现一步法完成注塑、吹塑大容量塑料中空容器，简化程序，降低设备成本。

2)本发明所述的模具设备适用生产大容量塑料中空容器，模具设备生产自动化程度高、生产效果高。

3)本发明所述的模具设备实现一体化、单工位注吹或吹拉注大容量塑料中空容器成型产品，使型坯到大容量中空容器成品一步完成，产品表面无夹缝，能有效提高塑料大容量中空容器的均匀度和产品的强度，使得产品质量更易保证。

4)增加支撑安装两吹塑成型模块的滑动导轨及可调节支撑导轨，避免生产大容量中空容器时吹塑成型模块体积重量增加而出现偏移走位对中不准确等问题，使两吹塑成型模块闭合对中准确移动平稳，适合大容量中空容器生产。

5)吹气过程中，排气稳压装置进行内排气冷却，加速型坯成型内外冷却定型。

6)本发明的模具设备结构紧凑，安装容易，操作、维修简单；整个工艺过程简单，易于实现。

附图说明

图1为本发明合模注塑时结构剖视图。

图2为本发明合模注塑时结构立体图。

图3为本发明吹起成型时结构剖视图。

图4为本发明吹起成型时结构立体图。

图5为本发明开模顶出时结构剖视图。

图6为本发明开模顶出时结构立体图。

以下通过附图和具体实施方式对本发明作进一步说明：

具体实施方式

如图1至6所示，本发明所述的注吹大容量塑料中空容器的模具设备，包括注塑机导轨3、注塑模组件和吹塑模组件4。

所述注塑模组件包括左右对中平行设置的动模1和定模2，，动模1安装注塑机的动模板11上，定模2固定在注塑机的定模板21上，动模1通过一组驱动装置驱动其沿注塑机导轨3上左右移动，从而实现动模1与定模2的开合。

所述定模2设有注塑型坯凹模22。

所述动模1包括进气板12、推板13、容器螺纹成型组件14及型坯成型芯棒15。具体为：所述进气板12固定在动模板11上，且其与一气缸连通；进气板12上安装型坯成型芯棒15，型坯成型芯棒15为中空且设有吹气口及带有排气稳压装置的排气口，其与进气板12的气缸连通，型坯成型芯棒15与注塑型坯凹模22配合用于组成注塑模腔。上述进气板12外侧(或叫动模的内侧面)设有一可水平方向左右移动的推板13，推板的外侧面设有容器螺纹成型组件14，该容器螺纹成型组件14包括两则容器螺纹成型模块141及驱动两侧容器螺纹成型模块141开合的开合气缸142，上述型坯成型芯棒15穿过推板13及容器螺纹成型组件14，所述容器螺纹成型模块组件14外侧面、型坯成型芯棒15两则外设置吹塑成型模块组件4。上述吹塑成型模块组件4包括两块分别位于型坯成型芯棒15两侧的吹塑成型模块41及用于推动吹塑成型模块开合的推动装置，该推动装置具体为油缸推动装置42。

进一步，由于大容量塑料中空容器生产所需的动模1体积和重量会相应增大，为了保证动模1的结构坚固稳定及定位和对中准确，所述动模前端两侧设有支撑架5，且该支撑架5滑动安装在支撑导轨3上，支撑架5与动模1可同步沿支撑导轨3移动，支撑架5起到支撑承托动模1的作用，使动模1移动的时候平滑稳健，合模定位和对中准确假如不设置支撑架，大容量塑料中空容器生产所需的动模1由于重量大，在合模移动中会不稳定，动模1也容易过重损毁，而且动模1会因重力出现变形，合模定位和对中偏差大。

进一步具体，由于生产大容量塑料中空容器需要更大的吹塑模组件4，所述吹塑模组件4重量也相应增大，为了保证吹塑模组件4结构坚固稳定及两吹塑成型模块41合模平稳对位准确，上述吹塑模组件4安装在支撑架5上，两支撑架5之间水平平行设有用于支撑安装两吹塑成型模块41的滑动导轨6及可调节支撑导轨，防止吹塑成型模块41在重力的作用下向下偏移，定位对中不准确，影响生产质量。上述可调节支撑导轨包括上下两条设于两支撑架之间且贯穿支撑两吹塑成型模块41的导轨杆7及用于调整导轨杆7位置的调节机构，在安装吹塑成型模块41的时候不能避免出现位置偏差，对中不准确等情况，因此需要调节机构来进一步调整定位，以使吹塑成型模块71对位准确。进一步，所述支撑架5上设有支撑穿孔51用于承托油缸推动装置42推动吹塑成型模块41，由于生产大容量塑料中空容器需要更大的吹塑模组件4，驱动吹塑成型模块41需要更大的推动油缸，因此推动油缸需要支撑承托，避免重力失衡导致运行不稳定，影响生产质量。

本发明的工作过程(即一步法、注吹塑过程)如下：

启动动模，使动模1与定模2合模，如图1和2所示，然后注射型坯，型坯注射完成后，动模1往后移动，带动型坯成型芯棒15一起同步移动，型坯成型芯棒15始终固定在动模不动，型坯黏附在型坯成型芯棒15上，当动模1与定模2完全开启后，吹塑成型模块41闭合，当吹塑成型模块41完全闭合后，如图3和4所示，型坯成型芯棒15吹气，高压空气进入型坯内部吹气，同时排气稳压装置进行定时内排气冷却，完成中空容器的吹塑成型，吹塑完成后，(如图5和6所示)，打开吹塑成型模块41，然后在推板13推动容器螺纹成型组件14与吹塑成型模块41一起轴向移动一段距离，接着由开合气缸142打开容器螺纹成型模块141，吹塑成型模块4与打开容器螺纹成型模块141同时打开，最后推板13将成型的中空容器顶出。然后模具设备再开始进行下一个一步法、注吹塑过程，如此循环。

更进一步，当生产更大容量塑料中空容器时，型坯相对较大，型坯不拉伸会导致吹塑困难，且容易导致吹塑产品不均匀，吹塑破孔等吹塑失败情况，废品率大。因此本发明还包括一拉伸机构，该拉伸机构包括设于型坯成型芯棒15内可将型坯进行轴向拉伸的拉伸杆8及该拉伸杆的驱动机构。在吹塑的过程中，对型坯吹气的同时将型坯进行拉伸。

设置拉伸机构后，本发明的工作过程(一步法、注拉吹过程)如下：

启动动模，使动模1与定模2合模，如图1和2所示，然后注射型坯，型坯注射完成后，动模1往后移动，带动型坯成型芯棒15一起同步移动，型坯成型芯棒15始终固定在动模不动，型坯黏附在型坯成型芯棒15上，当动模1与定模2完全开启后，吹塑成型模块41闭合，当吹塑成型模块41完全闭合后，如图3和4所示，型坯成型芯棒15吹气，高压空气进入型坯内部吹气，同时排气稳压装置进行定时内排气冷却，同时，型坯成型芯棒15内的拉伸杆8顶出，对型坯进行拉伸，完成中空容器的吹塑成型，吹塑完成后，(如图5和6所示)，打开吹塑成型模块41，然后在推板13推动容器螺纹成型组件14与吹塑成型模块41一起轴向移动一段距离，接着由开合气缸142打开容器螺纹成型模块141，吹塑成型模块4与打开容器螺纹成型模块141同时打开，最后推板13将成型的中空容器顶出。然后模具设备再开始进行下一个一步法、注吹塑过程，如此循环。

本发明采用上述模具设备注吹大容量塑料中空容器的成型工艺方法如下：

其工艺过程包括注塑过程和吹塑过程；注塑过程中，移动动模，动模与定模闭合，合模后，注塑型坯，当注塑型坯冷却到分模温度后，往后移动动模，动模与定模分模，随后进入吹塑过程；吹塑过程中，两吹塑成型模块在可调节支撑导轨的导向作用下闭合，然后型坯成型芯棒向型坯吹气，吹气过程中，在工艺要求的压力下，排气稳压装置进行内排气，加速型坯成型冷却，完成吹塑中空容器后，打开吹塑成型模块后，在推板推动容器螺纹成型组件与吹塑成型模块一起轴向移动一段距离，然后同时打开容器螺纹成型组件和吹塑成型模块，将成型的中空容器顶出。

进一步，在吹塑的过程中，当生产更大容量塑料中空容器时，对型坯吹气的同时将型坯进行拉伸。

在注塑阶段与吹塑阶段中，动模和定模开启后，型坯成型芯棒随动模一起同步移动，而型坯成型芯棒始终固定在动模中相对动模不移动，注射坯料黏附在型坯成型芯棒，动模和定模完全开启后，吹塑成型模块闭合，型坯成型芯棒打开吹气口吹气，高压空气进入型坯内部吹气，同时排气稳压装置进行定时内排气冷却，快速完成中空容器的吹塑成型；注塑阶段在注射与开模之间，只有注射坯料成型，无需保压合冷却定型，此时模具设备处于合模状态；吹塑阶段的吹塑成型模块的闭合，吹气成型及开启顶出均在同一个模具上完成。

Claims (7)

1.一种注吹大容量塑料中空容器的模具设备，包括注塑机导轨、注塑模组件和吹塑模组件，注塑模组件包括左右对中平行设置的动模和定模，动模安装注塑机的动模板上，定模固定在注塑机的定模板上，其特征在于：所述动模的内侧面设有一可水平方向左右移动的推板，推板的外侧面设有包括两容器螺纹成型模块的容器螺纹成型组件；所述动模设有穿过推板及容器螺纹成型组件的型坯成型芯棒，该型坯成型芯棒为中空且设有吹气口及带有排气稳压装置的排气口，所述型坯成型芯棒两侧设置可开合的吹塑模组件，该吹塑模组件包括两块分别位于型坯成型芯棒两侧的吹塑成型模块及用于推动吹塑成型模块开合的推动装置，所述动模前端两侧设有支撑架，且该支撑架滑动安装在注塑机导轨上，所述吹塑模组件安装在该支撑架上，两支撑架之间水平平行设有用于支撑安装两吹塑成型模块的滑动导轨及可调节支撑导轨。

2.根据权利要求1所述的注吹大容量塑料中空容器的模具设备，其特征在于：所述可调节支撑导轨包括上下两条设于两支撑架之间且贯穿支撑两吹塑成型模块的导轨杆及用于调整导轨杆位置的调节机构。

3.根据权利要求1所述的注吹大容量塑料中空容器的模具设备，其特征在于：上述推动装置为油缸推动装置，所述支撑架上设有支撑孔用于承托油缸推动装置推动吹塑成型模块。

4.根据权利要求1所述的注吹大容量塑料中空容器的模具设备，其特征在于：还包括一拉伸机构，该拉伸机构包括设于型坯成型芯棒内可将型坯进行轴向拉伸的拉伸杆及该拉伸杆的驱动机构。

5.采用权利要求1所述模具设备注吹大容量塑料中空容器的工艺方法，其特征在于：其工艺过程包括注塑过程和吹塑过程；注塑过程中，移动动模，动模与定模闭合，合模后，注塑型坯，当注塑型坯冷却到分模温度后，往后移动动模，动模与定模分模，随后进入吹塑过程；吹塑过程中，两吹塑成型模块在可调节支撑导轨的导向作用下闭合，然后型坯成型芯棒向型坯吹气，吹气过程中，在工艺要求的压力下，排气稳压装置进行内排气，加速型坯成型冷却，完成吹塑中空容器后，打开吹塑成型模块后，在推板推动容器螺纹成型组件与吹塑成型模块一起轴向移动一段距离，然后同时打开容器螺纹成型组件和吹塑成型模块，将成型的中空容器顶出。

6.根据权利要求5所述的工艺方法，其特征在于：所述模具设备还包括一拉伸机构，该拉伸机构包括设于型坯成型芯棒内可将型坯进行轴向拉伸的拉伸杆及该拉伸杆的驱动机构；在吹塑的过程中，对型坯吹气的同时将型坯进行拉伸。

7.根据权利要求5所述的成型工艺方法，其特征在于：在注塑阶段与吹塑阶段中，动模和定模开启后，型坯成型芯棒随动模一起同步移动，而型坯成型芯棒始终固定在动模中相对动模不移动，注射坯料黏附在型坯成型芯棒，动模和定模完全开启后，吹塑成型模块闭合，型坯成型芯棒打开吹气口吹气，高压空气进入型坯内部吹气，同时排气稳压装置进行定时内排气冷却，快速完成中空容器的吹塑成型；注塑阶段在注射与开模之间，只有注射坯料成型，无需保压合冷却定型，此时模具设备处于合模状态；吹塑阶段的吹塑成型模块的闭合，吹气成型及开启顶出均在同一个模具上完成。

Images