CN1074171A - 二工位吹塑成型装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及的是“一步法”二工位吹塑成型装置， 解决了现有设备结构复杂、制造成本高且模具更换困 难等问题。本发明的两吹塑组件15相对于注塑组 件16对称布置，注塑预型模3和吹塑成型模6一模 多腔，注塑模腔和推杆19以及吹塑模腔和吹杆13 通过导杆12保证其同轴，两夹口模8垂直于推杆19 或吹杆13轴线往复水平移动，将预制型坯交替移送 到吹塑工位，由吹塑组件15拉伸吹塑成空心体。本 发明优点是结构简单、制造成本低、生产效率高。

Description

本发明涉及的是二工位吹塑成型装置，两吹塑组件相对于注塑组件对称布置，两夹口模在吹-注-吹工位交替工作，将注塑形成的预制型坯夹持移送到吹塑工位，在吹塑成型模合模后由吹塑组件拉伸吹塑成一端开口，一端封闭的空心体。

用拉伸、吹塑成型的方法来制造一端开口、一端封口的热塑性塑料空心体（如饮料瓶）是大家所熟悉的。通常是先将塑性材料通过注塑主机注塑成一定重量和形状的予制型坯，然后由夹持输送机构送入吹塑成型模中拉伸一吹塑成型。其吹塑成型装置如中国专利公开的《吹塑机》（专利申请号85101777、公开日870131），该吹塑机的组成有：“一水平布置的旋转轴，以轴支承着轮盘，且能旋转，一个安装在旋转轴上并能与旋转轴一起旋转的轮壳，且可以拆卸，还有一系统模具，当模具关闭时，形成一模内空腔，每套模具由一对模片组成，每套模具的第一模片装配在轮壳上，使得这些模片沿圆周间隔地排列于轮壳上。每套模具的第二模片亦沿圆周间隔地排列于轮盘上，并且与上述第一模片径向对齐;第二模片安装于能滑动的装置，使之能够接近或离开第一模片”。该吹塑机存在的问题之一是：结构复杂，制造成本高，两模片组成的吹塑成型模具包含一个模腔，即所谓的“-出-”。为了提高生产效率，需要沿圆周间隔排列多付模具，使得安装、调整及更换模具都较复杂，特别是合模精度难以掌握，中国专利还公开了一种《制造热塑性材料空 心体的方法及装置》（专利申请号85106193，公开日870304）“该装置包括毛坯成型位置、半成品吹制位置、至少一个温度平衡位置、空心体的拉拨和吹制位置和空心体的取出位置。”从图中，我们可以看到，装置的中心部分是一个绕轴一步一步转动的圆筒9（图1），用来确定与本发明空心体制造方法的不同阶段相对应的8个工作位置（从1到8）。其不足之处在于：由于毛坯模子和成型模子也都只包含一个模腔，即“-出-”的结构，并且一个空心体的形成需要有八个工作位置，不仅结构仍然较复杂，而且空心体的生产效率也难以提高，按其实施例，空心体生产拍为12秒，也即每分钟吹制5只空心体。

本发明的目的在于克服现有技术所存在的上述不足而提供一种结构简单、制造成本低，且生产效率较高，适于实用的一步法二工位的吹塑成型装置。

本发明的目的是通过下列技术方案加以实现的。

按照本发明总的构思，可以分为卧式或立式两种吹塑成型装置。

本发明的卧式吹塑成型装置，包括底座、机架、注塑主机、注塑预型模及注塑组件，两模片组成的吹塑成型模及吹塑组件，顺序动作控制一驱动组件及脱模组件，机架的一组水平导杆与注塑主机的轴线平行、安装在水平导杆上的注塑组件其沿水平导杆轴向往复位移的推杆与注塑预型模腔轴线同轴，两吹塑组件相对于注塑组件水平对称布置，其沿水平导杆轴向往复位移的吹杆与吹塑成型模合模后的模腔轴线同轴，并且与注塑组件中的推杆轴线平行、等高，两夹口模位于吹塑组件与吹塑成型模之间及注塑预型模和注塑组件之间，沿其水平导轨并垂直于推杆或吹杆轴线在注吹两工位间交替往复移送预制型坯，夹口模的模口数与一模多腔的注塑预型模或吹塑成型模的模腔数相同，并设有保证夹口模在注塑工位其模口与注塑预型模腔同轴，在吹塑工位其模口与吹塑成型模腔同轴的对中定位装置，吹塑成型模的一对模片可沿其垂直导杆位复位移形成开模和合模，该吹塑成型模的整体安装在机架的水平导杆上，夹口模夹持预制型坯移送到吹塑工位，吹塑成型模沿机架水平导杆轴向移动，然后两模片垂直方向闭合，形成多个模腔，预制型坯在各个模腔内由吹塑组件拉伸吹塑成一端开口、一端封闭的空心体。

本发明的思想是吹一注一吹工位对称布置也即两吹塑组件相对于注塑组件对称布置，利用机架的水平或垂直导杆从机构上保证注塑组件中的推杆与注塑模腔同轴以及吹塑组件中的吹杆与吹塑成型模合模后的模腔轴线同轴，用对中定位装置保证在注-吹工位间往复移送预制型坯的夹口模与对应的吹塑成型模腔或注塑预型模腔同轴，因此按照本发明的思想，立式吹塑成型装置相应的机架垂直导杆应与注塑主机的水平轴线垂直，吹塑组件相对于注塑组件左、右两侧对称布置，吹塑成型模的两模片沿其水平导杆往复位移形成开模或合模。其它的技术构成与卧式吹塑成型装置应当是相同的。

为了改善本发明吹塑成型装置的操作性能，便于掌握和提高两夹口模与注塑预型模及吹塑成型模各对应模腔轴线的同轴度，对中定位装置以设在夹口模接配面上为宜，即由夹口模合模后模口处所形成的锥套和注塑预型模接配面及吹塑成型模合模后接配面上形成等间距相配的锥形沉坑构成，注塑组件中的推杆以及吹塑组件中的吹杆与该锥套的中心孔同轴，并贯穿该中心孔进入对应的注塑或吹塑模腔。

为了保证吹塑时吹塑成型模的气密性以及简化封口装置，在夹口模与吹塑组件之间的接配面上与其背面锥套的中心孔同轴地设有锥形沉坑，在吹塑组件中封口缸活塞杆的端部设置有与锥形沉坑相配的锥体，并还可在锥形沉坑与锥体上设置密封材料强化密封效果。

由两模片和滑动底板组成对开式夹口模，通过弹性元件如拉簧、压簧或板簧形成常闭机构，因此在吹塑组件的封口缸定模板上设置有斜楔式脱模机构，其中往复移动的斜楔的中心高与夹口模合模状态的接配面等高，斜楔的厚度与空心体的瓶口直径即夹口模夹持部分的直径有关。当斜楔在驱动缸作用下楔入夹口模合模接配面时（为了便于斜楔进入，模片的棱边应倒角），夹口模被打开，空心体靠重力落下，斜楔退出，夹口模在弹力作用下立即闭合。进入下一个工作循环。

与现有技术相比，本发明最为明显的优点是结构简单、制造成本低。现有的吹塑机如轮式吹塑机、一轮盘支撑着一系列沿圆周间隔排列的模具，轮盘一般绕水平轴单向转动，空心体的形成一般经注塑、拉伸，吹塑3-4个工位，轮盘直径加大固然可多布置些模具提高出模率，但结构则更为复杂，模具空位多。采用本发明的装置，利用位于注塑预型模与注塑组件之间，以及吹塑成型模和吹塑组件之间的两夹口模的交替往复移动，将注塑成的预制型坯在仍然处于吹塑温度的状态下夹持输送到吹塑工位进行拉伸吹塑成型，因此特别有利的一点是省去了对预制型坯的再加热或保温工艺操作，可以节省能源。并且因为吹塑成型模和吹塑组件相对于注塑组件对称布置，一夹口模（甲）位于注塑工位，另一夹口模（乙）则处于吹塑工位（A），另一吹塑工位（B）处于“空位”，型坯注塑完毕后，由夹口模（甲）夹持移送至吹塑工位（B）吹塑成型，而夹口模（乙）进到注塑工位注塑，吹塑工位（A）位于“空位”，这样交替循环，两夹口模和注塑预型模及注塑组件始终连续“满负载运行”，很明显的一点是结构简单紧凑，模具空位少，设备制造及模具调整都较为方便。

可想而知，要提高设备的生产效率必然需要提高模具的出模率本发明采用热流道装置多模腔模具可以适应各种性能原料的加工和满足生产效率的要求。注塑预型模和吹塑成型模的模腔数相同;与此相适应的夹口模模口数以及推杆或吹杆根数均与上述模腔数相同，通常模腔数根据注塑机的克数以及单个空心体的重量设计成2-6个（或更多些），很明显与单个模腔多工位的吹塑机相比，本发明提高生产效率的方案更为经济、合理。如对此文件（2）所述的装置，八个工位，一个空心体的生产节拍为12秒，每分钟制造空心体5个，而按本发明的装置，一模四腔，每分钟生产空心体为16个，（如一模六腔，每分钟生产的空心体则更多）。

可想而知，要制造出壁厚均匀优质精密的空心体，其它因素除外，其中有一点就是要保证模腔轴线与注塑组件的推杆以及吹塑组件的吹杆的轴线同轴，即要求一定的对中精度。本发明的装置注塑模腔与注塑推杆以及吹塑成型模合模后形成的模腔轴线与吹塑组件的吹杆的同轴度是由各自的水平或垂直导杆保证的。夹口模与注塑预型模以及夹口模与吹塑成型模的同轴度是通过锥销-锥孔对中定位装置保证，很显然容易满足夹口模在注塑和吹塑工位与对应注塑预型模和吹塑成型模的对中精度要求。

附图说明如下：

图1是本发明卧式吹塑成型装置的结构示意图。（俯视图）

图2是注射、拉伸吹塑两工位平面布置及机构运动示意图。

图3、4是本发明卧式装置的两个侧面的结构示意图。

图5是注塑工位的局部剖面示意图。

图6是吹塑工位夹口模的局部剖面示意图。

图7是斜楔杠杆式脱模机构示意图。

图8是气（液压）缸驱动的往复运动驱动机构示意图。

图9是齿轮-螺杆式往复运动驱动机构示意图。

图10是本发明立式吹塑成型装置的结构示意图。

本发明将结合附图和实施例作进一步详述。

首先参照附图1-4对本发明的卧式成型装置的结构以及注塑-拉伸吹塑两工位的平面布置进行描述。本发明的成型装置包括底座7、机架4、注塑主机1、注塑预型模3及注塑组件16、两吹塑成模模6及吹塑组件15、顺序动作控制-驱动组件5及脱模组件11。两吹塑成型模6以及相应的吹塑组件15相对于注塑组件16中心轴线水平对称布置并按装在水平导杆12上。注塑组件16的中心轴线与注塑主机1轴线同轴，一般注塑主机1的位置根据注塑模腔情况。设置在注塑预型模3的中间位置为宜。机架4由一组相互平行的水平导杆12以及水平导杆12两端的连接端板26构成，注塑主机1的轴线与水平导杆12平行，安装在水平导杆12上的注塑组件16其一组注塑推杆19与安装同一组水平导杆12上的注塑预型模3的一组模腔轴线同轴。同样的吹塑组件15的一组吹杆13与吹塑成型模6合模后所构成的一组模腔轴线同轴也是通过水平导杆12来保证的。注塑组件16中的一组推杆19与吹塑组件15的吹杆13轴线平行、等高、并且根数与注塑预模3或吹塑成型模6的模腔数相同。两夹口模8位于注塑预型模3和注塑组件16之间以及吹塑成型模6与吹塑组件15之间，并相对于推杆19或吹杆13的轴线垂直往复移动，当移送到位后，夹口模8的模口轴线应与吹杆13、吹塑成型模腔同轴，或与注塑成型模腔及推杆19同轴。

根据所要制作的空心体形状和重量要求，先由注塑主机1产生一定量的糊状塑化料，经注塑预形模3的热流道板42、喷嘴自锁装置43、进入预型模腔，注塑预型模3轴向移动与位于注塑工位的夹口模8合模，然后注塑组件16轴向移动使注塑推杆19插入注塑模腔，制成一端开口，一端封闭的管状予制型坯，注塑模腔外壁上设有冷却水道41，热流道板42与喷嘴自锁装置43之间设有隔热垫44（参见图5）。予制型坯由夹口模8夹持，沿其水平导轨9从注塑工位Ⅰ移送至吹塑工位Ⅱ或Ⅲ，吹塑成型v模沿水平导杆12轴向移送到位，然后上、下模片37沿其垂直导杆38合模，构成一组密闭的成型模腔。吹塑组件15沿水平导杆12轴向“进给”，先由封口缸20的活塞杆21端部锥体封闭夹口模8的锥形沉坑22，然后吹杆13穿过夹口模8进入成型模腔，对预制型坯进行纵向拉伸，吹入压缩空气使其产生横向延伸而得到与模腔相同的中空容器（参见图6）。从图1、4可见，不论注塑预型模3与注塑组件16之间，还是吹塑成型模6与注塑组件15之间的同轴度均由其水平导杆12及吹塑成型模6合模用的垂直导杆38来保证;因此在注塑工位Ⅰ和吹塑工位Ⅱ或Ⅲ之间往复移送型坯的两夹口模8，必须保证运动精度才能保证注塑模腔-夹口模8-注塑推杆19，或吹塑模腔-夹口模8-吹杆13三者轴线的同轴。可想而知可以采用水平移动限位机构，（如挡块限位或棘爪限位机构），本实施例采用如图1所示的锥销-锥孔式对中定位装置23。在注塑工位轴向合模后，保证夹口模8与注塑模腔及推杆19三者同轴，在吹塑工位合模后，保证夹口模与吹塑模腔及吹杆13三者轴线同轴。

吹塑成型模6包含有上、下两个模片37，两个模片37闭合后即形成一组密闭的吹塑成型模腔。本实施例为一模四腔即“一出四”，模片37安装在垂直导杆38上，由吹模锁模缸36驱动双向移动，形成开模与合模。吹塑成型模6的整体则是安装在水平导杆12上，由吹模驱动缸27驱动往复移动输送到位。吹塑组件15的固定模板10和滑动模板14均安装在水平导杆12上，封口缸20安装在固定模板10上，该封口缸20有一中空管状活塞杆21，其杆端部的锥体与夹口模8接配面上所设锥形沉坑22相配，吹杆13与该活塞杆21同轴，并与该活塞杆21的导向孔形成动配合;分气缸18及吹气杆13安装在滑动模板14上，并且两者的气路相通，滑动模板14由吹杆动作缸30驱动沿水平导杆12往复移动。

在吹塑工位各构件的相对位置参见图6，根据空心体长径比或者材料、工艺参数的情况拉伸与吹气可以分步进行，即先纵向拉伸然后吹气横向延伸，也可以边拉伸边吹气同步进行。当吹塑成型过程结束以后，吹塑组件15回退到原来的准备位置，吹塑成型模6开模并也退回到原来的预备位置。然而已吹塑成型的空心体仍被夹口模8所夹持，为了在吹塑工位脱模，在吹塑组件15的固定模板10上设置斜楔式脱模机构11。该脱模机构11包括斜楔驱动缸29及往复移动的斜楔28。其中斜楔28的中心高与夹口模8合模时的接配面等高，斜楔28从吹塑组件15一侧进入夹口模8两模片接合处，（为了便于斜楔进入，该处的棱边通常倒角），使夹口模8打开空心体脱模，落入成品收集器40，当斜楔28退出夹口模8的两模片接合面，夹口模8靠复位弹簧作用闭合。紧接着被输送到注塑工位注塑，进入下一个工作循环，同时在注塑工位已注塑完毕的另一夹口模则被输送到另一侧吹塑工位进入吹塑成型过程。作为等效替换方案，斜楔28也可以通过杠杆46进行行程放大后，由驱动斜楔的摆动油缸45作用，从吹塑成型模6一侧进入夹口模8两模片的接合处。（参见图7）

可想而知，两夹口模8既可以分别由夹口模驱动缸32控制进行注塑工位Ⅰ与吹塑工位Ⅱ或吹塑工位Ⅲ与注塑工位Ⅰ的转换，也可以使两夹口模8由同一驱动缸32作用同步进行相应的注塑工位和吹塑工位的交替转换（节拍相同）。当两夹口模8采用注塑工位与吹塑工位的同步转换的方案，结构应满足：两夹口模8连接后其中心距与注塑组件16和吹塑组件15两者的中心距相等。

可想而知，对从动件运动要求为往复直线移动的夹口模8、脱模组件11、注塑预型模3及注塑组件16、吹塑成型模6及吹塑组件15，其顺序动作的驱动机构除采用如上述实施例所述的气（液压）缸15，其顺序动作的驱动机构除采用如上述实施例所述的气（液压）缸驱动机构（如图8所示），也可以采用齿轮一齿条式往复运动机构，该机构中的齿轮正反向转动，带动齿条的往复位移;或者如图9所示的齿轮一丝杆式往复运动机构47，该机构中电机的正反向转动，通过齿轮组48变速后带动丝杆49转动，转变成螺母50的往复直线移动。

可想而知，当往复直线移动从动件的动作顺序、行程和速度确定后，借助于行程开关组成一电气控制线路和液压控制回路，在现有技术中已经得到解决，因此对于本发明的顺序动作-驱动组件5，本专业的技术人员应该无需创造性的劳动就可以重现。同样的当本发明结合附图和实施例对卧式吹塑成型装置作了详细的描述之后，再现本发明的立式装置，应该也不存在困难。图10是为本发明立式吹塑成型装置的结构示意图。图中51为安装注塑预型模3和注塑组件16以及吹塑成型模6和吹塑组件15的垂直导杆，52为保持夹口模8往复直线移动的水平导轨，53为用于吹塑成型模6的模片37作为开、合模导向的水平导杆。

Claims (6)

1、一种卧式两工位吹塑成型装置，包括底座、机架、注塑主机、注塑预型模及注塑组件、吹塑成型模及吹塑组件、顺序动作控制-驱动组件及脱模组件，其特征在于：机架(4)的一组水平导杆(12)与注塑主机(1)的轴线平行，安装在水平导杆(12)上的注塑组件(16)，其沿水平导杆(12)轴向位移的推杆(19)与注塑预型模(3)的模腔轴线同轴，两吹塑组件(15)相对于注塑组件(16)水平对称布置，其沿水平导杆(12)轴向往复位移的吹杆(13)与吹塑成型模(6)合模后的模腔轴线同轴，并且与推杆(19)轴线平行、等高两夹口模(8)位于吹塑成型模(6)和吹塑组件(15)之间及注塑预型模(3)和注塑组件(16)之间，沿其水平导轨(9)并垂直于推杆(19)或吹杆(13)轴线在注一吹两工位间交替往复移送预制型坯，夹口模(8)的模口数与一模多腔的注塑预型模(3)或吹塑成型模(6)的模腔数相同，并设有保证夹口模(8)在注塑工位其模口与注塑预型模腔同轴，在吹塑工位其模口与吹塑成型模腔同轴的对中定位装置(23)，吹塑成型模(6)的一对模片(37)沿其垂直导杆(38)上往复位移，该垂直导杆(38)及吹塑成型模(6)的整体，又安装在机架(4)的水平导杆(12)上，合模后形成多个模腔，预制型坯在该空腔内由吹塑组件(15)拉伸吹塑成空心体。

2、如权利要求1所述的吹塑成型装置，其特征在于：对中定位装置（23）设置在夹口模（8）与注塑预型模（3）或吹塑成型模（6）的接配面上，由夹口模（8）合模后在模口处所形成的锥套（25）和注塑预型模（3）及吹塑成型模（6）接配面上等间距相配的锥形沉坑（24）构成，注塑组件（16）中的推杆（19）及吹塑组件（15）中的吹杆（13）与该锥套（25）的中心孔同轴，并贯穿该中心孔进入对应的注塑或吹塑模腔。

3、如权利要求1或2所述的吹塑成型装置，其特征在于：在夹口模（8）与注塑组件（16）或吹塑组件（15）之间的接配面上，与锥套（25）同轴地设有锥形沉坑（22），在吹塑封口缸（20）活塞杆（21）的端部设置与该锥形沉坑（22）相配的锥体。

4、如权利要求1所述的吹塑成型装置，其特征在于：在吹塑组件（15）的封口缸定模板（10）上设置斜楔式脱模机构（11），其中往复移动的斜楔（23）的中心高与夹口模（8）合模状态的接配面等高。

5、如权利要求1所述的吹塑成型装置，其特征在于：在注塑和吹塑工位设置有透明的，用于观察工况和保温的罩壳（39）。

6、一种立式两工位吹塑成型装置，包括底座、机架、注塑主机、注塑预型模及注塑组件、吹塑成型模及吹塑组件、顺序动作控制┄驱动组件及脱模组件，其特征在于：机架的一组垂直导杆（51）上的注塑组件（16），其沿导杆轴向往复位移的推杆（19）与注塑预型模（3）的模腔轴线同轴，两吹塑组件（15）相对于注塑组件（16）左、右侧对称布置，其沿垂直导杆（51）轴向往复位移的吹杆（13）与吹塑在成型模（6）合模后的模腔轴线同轴，并且与推杆（19）轴线平行，两夹口模（8）位于吹塑成型模（6）和吹塑组件（15）之间以及注塑预型模（3）和注塑组件（16）之间，沿其水平导轨（52）并垂直于推杆（19）或吹杆（13）轴线在注-吹两工位间交替往复移送预制型坯，夹口模（8）的模口数与一模多腔的注塑预型模（3）或吹塑成型模（6）的模腔数相同，并设有保证夹口模（8）在注塑工位其模口轴线与注塑模腔同轴，在吹塑工位其模口轴线与吹塑成型模腔同轴的对中定位装置（23），吹塑成型模（6）的一对模片（37）可沿其水平导杆（53）往复位移，该吹塑成型模（6）的整体又安装在机架的垂直导杆（51）上，合模后形成多个模腔，预制型坯在该模腔内由吹塑组件（15）拉伸吹塑成空心体。

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