CN108000846A - 一种含内部增强结构平板类挤吹制品成型工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及挤吹制品领域，提供一种含内部增强结构平板类挤吹制品成型工艺，步骤包括：(1)型坯远离口模的一端手动缝合，型坯到位后，口模预吹气8～12秒，模具合模，合模进行0.5～0.8秒后，置于模具一侧的侧向抽芯机构向模腔内部滑动，并在合模到位时，将处于同侧的型坯物料推送至与相对侧型坯物料粘合；(2)合模到位后，型坯吹气成型，吹气成型进行0.5～0.6秒时，侧向抽芯机构从模腔内部抽出，侧向抽芯机构的厚度为5～6mm；型坯壁厚从成型开始的25％模口开度以不同壁厚增长率逐渐增大至90％模口开度，并从90％模口开度缩减至80％模口开度结束成型。本发明工艺的平板类制品成型率高，质量好，周期短，节约成本。

Description

一种含内部增强结构平板类挤吹制品成型工艺

技术领域

本发明涉及挤吹制品成型领域，具体地说是一种含内部增强结构平板类挤吹制品成型工艺。

背景技术

近年来，挤吹工艺被广泛应用于平板类制品的生产。当平板类制品既要求有一定的强度，又要求表面平整而易于清洗时，可在成型时将一侧型坯拉伸至另一侧型坯，并与之融合，然后在凹陷状的增强结构中放入填充物，再在表面贴皮进行掩饰，但这需要二次加工，费时费工，效率低，且成本高。

现有技术中，可通过侧抽芯机构消除凹陷状的增强结构，使其内置于平板制品中，但由于高分子物料的特性，侧抽芯机构的运行与挤吹工艺的配合对增强结构成型显得至关重要，例如，由于型坯熔融时与侧抽芯机构接触摩擦力较大，侧抽芯机构复位时间过早则导致增强结构来不及完全成型，侧抽芯机构复位时间过晚则造成物料固化，增强结构中部出现缝隙，侧抽芯机构复位过早或过晚都将导致平板类制品的瑕疵，降低生产效率，增加成本；增强结构形成位置处型坯的壁厚也同时影响增加结构的形成，型坯壁厚控制不当也将造成增强结构无法成型或者增强结构中出现缝隙等瑕疵；另外，由于型坯壁厚的改变而导致的吹气成型过程中压力、周期时长的控制也将影响挤吹制品的质量，挤吹制品的种类也影响着决定挤吹制品质量的成型工艺。

在含内部增强结构的挤吹制品成型过程中，时间控制、成型周期、合理工序步骤、合理工艺参数等各工艺因素息息相关，共同影响着挤吹制品的质量。

在现有技术的基础上，本发明提供一种含内部增强结构的平板类挤吹制品的成型工艺，该工艺过程中侧抽芯机构和挤吹工艺高度配合，制得的挤吹制品合格成型率高，结构强度高，提高生产效率，节约投入成本。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种含内部增强结构平板类挤吹制品挤吹成型工艺，该成型工艺尤其适用于制备床头板。

本发明的技术方案为：一种含内部增强结构平板类挤吹制品挤吹成型工艺，步骤包括：

I.通过口模挤出成型的型坯到位后，模具合模，模具合模开始后，至合模到位前，置于模具一侧的侧向抽芯机构向模腔内部滑动，将位于同侧的型坯物料向与该侧物料相对的一侧推送，并在合模到位时，将位于同侧的型坯物料推送至与该侧物料相对一侧的型坯物料粘合；

II.模具合模到位后，型坯在吹塑气体作用下吹气成型，吹气成型开始后结束前，侧向抽芯机构从模腔内部抽出，且侧向抽芯机构的前端部与其所在模具的型腔表面齐平；

III.吹气成型后冷却脱模。

步骤I中，型坯到位前，型坯物料在分布有温度传感器的料筒内加热至熔融状态后，从口模挤出成型。温度传感器的即时温度检测功能，对料筒温度过低或者过高的地方进行加热或者停止加热调节，保证料筒各个加热区段的温度均匀分布。

型坯物料为高密度聚乙烯，型坯物料在分布有温度传感器的料筒内分区段加热至熔融状态，具体地，分为两加热区段，先进行165℃～170℃区段加热，后进行175℃～180℃区段加热。该高密度聚乙烯的加热区段，避免挤出温度过高，高密度聚乙烯分解造成的平板类制品发脆；避免挤出温度过低，高密度聚乙烯塑化不良，型坯膨胀拉伸不畅导致的制品表面光泽性能差等缺陷。

口模处设置有壁厚控制器，用于控制模口开度，型坯成型过程中，型坯的壁厚呈逐渐增大趋势，且型坯上与内部增强结构相对应位置处的壁厚增长率低于其相邻部位；型坯成型完成时壁厚缩小。

射料分段为30段，壁厚控制器通过从射料分段1至射料分段30的壁厚曲线控制型坯成型，壁厚曲线的分布为：射料分段1至射料分段14，型坯壁厚从25％模口开度匀速增长至65％模口开度；射料分段14至射料分段16，型坯壁厚从65％模口开度匀速增长至68％模口开度；射料分段16至射料分段22，型坯壁厚从68％模口开度匀速增长至85％模口开度；射料分段 22至射料分段28，型坯壁厚从85％模口开度匀速增长至90％模口开度；射料分段28至射料分段30，型坯壁厚从90％模口开度匀速缩减至80％模口开度。

内部增强结构分别分布在射料分段14至射料分段16与射料分段22至射料28相对应形成的型坯上。

步骤I中，型坯到位后，通过口模预吹气8～12秒后，模具合模。口模预吹气压力为0.7～0.8MPa。

步骤I中，模具合模进行0.5～0.8秒后，置于模具一侧的侧向抽芯机构开始向模腔内部水平滑动。

步骤II中，吹气成型进行0.5～0.6秒时，侧向抽芯机构从模腔内部水平抽出。

步骤II中，吹塑气体的压力为0.7～0.8MPa，吹气成型的时间为200～210秒。

步骤II中，模具合模到位后0.3～0.5秒时，吹针到位后开始对型坯的吹气成型。

步骤III中，排气冷却20～22秒。

侧向抽芯机构的厚度过小则导致型坯破裂，过大则要求更大的吹胀压力，延长成型周期。本发明侧向抽芯机构的厚度为5～6mm，厚度适中，利于制品成型，缩短成型周期。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明将侧向抽芯机构的运作与挤吹工艺合理融合，形成自有的一体化的工序步骤合理、工艺参数优化、工艺时间精准、工艺周期节约的含内部增强结构平板类挤吹制品的成型工艺。通过该成型工艺制备的平板类制品成型率高，成型质量好，成型周期短，节约生产成本。

附图说明

图1为含内部增强结构平板类挤吹制品的挤出设备示意图。

图2为型坯壁厚曲线。

图3为实施例1模具合模的示意图。

图4为实施例1侧抽芯机构抽出后的示意图。

图5为图4中A部位放大图。

图6为实施例3侧抽芯机构抽出后的示意图。

图7为图6中B部位放大图。

其中，1-吹塑机料斗，2-料筒，3-口模，4-管状型坯，41-第一内部增强结构，42-第二内部增强结构，5-侧向抽芯机构，51-第一侧向抽芯板，52-第二侧向抽芯板，6-模具，61-第一模具，62-第二模具。

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步示例性地详细说明本发明。需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。

实施例1

按照下述步骤制备一种含内部增强结构的床头板：

步骤一：如图1所示，将成型平板类制品所需的工程塑料高密度HDPE(高密度聚乙烯) 通过吹塑机料斗1传送至料筒2内加热至熔融，料筒2上分布的即时温度检测功能的温度传感器，通过控制加热装置对料筒2上温度过低或者过高的地方进行加热或者停止加热调控，保证料筒2上各分段设温加热区的各部分均匀加热，本实施例料筒2沿轴向等分为两个设温加热区，料筒2的前段设温加热区即与料斗1连接段的温度设置在170℃，料筒2的后段设温加热区即靠近口模3段的温度设置在180℃。

步骤二：通过螺杆挤压熔融状态的塑料熔体，如图1所示，塑料熔体从口模3呈圆环形连续挤出形成的管状型坯4，进入模腔，并通过口模3处设置的壁厚控制器设定的壁厚控制曲线(如图2所示)控制管状型坯4纵向的壁厚分布。

如图2所示的型坯壁厚曲线，塑料熔体按照从射料分段1开始至射料分段30结束的射料分段顺序，从口模3处连续挤出形成管状型坯4，并在管状型坯4成型的同时在模腔到位。管状型坯4的壁厚从射料分段1的25％模口开度开始，呈逐渐增大趋势，管状型坯4的壁厚最大增至90％模口开度；第一内部增强结构41形成处的管状型坯4的壁厚增长率即模口开度增长速率低于相邻部位，第二内部增强结构42形成处的管状型坯4的壁厚增长率即模口开度增长速率也低于相邻部位。

型坯壁厚曲线的分布为：从射料分段1至射料分段14，该阶段形成的管状型坯4的壁厚从25％模口开度匀速增长至65％模口开度，为图2中AB段；从射料分段14至射料分段16，该阶段形成的管状型坯4的壁厚从65％模口开度匀速增长至68％模口开度，为图2中BC段，第二内部增强结构42位于该阶段形成的管状型坯4上；从射料分段16至射料分段22，该阶段形成的管状型坯4的壁厚从68％模口开度匀速增长至85％模口开度，为图2中CD段；从射料分段22至射料分段28，该阶段形成的管状型坯4的壁厚从85％模口开度匀速增长至90％模口开度，为图2中DE段，第一内部增强结构41位于该阶段形成的管状型坯4上；从射料分段28至射料分段30，该阶段形成的管状型坯4的壁厚从90％模口开度匀速缩减至80％模口开度，为图2中EF段，该阶段模口开度逐渐缩减，是为了收紧口模，防止塑料熔体下漏。

管状型坯的壁厚取决于模口开度，模口开度越大，管状型坯的壁越厚。在管状型坯成型过程中，模口开度逐渐增大，改善因重力拉伸、塑料熔体流动性等因素造成的管状型坯壁厚分布不均等问题，改善因侧向抽芯机构的拉伸、挤压作用对管状型坯造成的断裂、壁厚分布不均等问题。

步骤三：将管状型坯4远离口模3的一端手动缝合后，待管状型坯4挤出至接近模具6 下端时，口模3预吹气11s(如图1所示)后，模具6的位于左侧的第一模具61和位于右侧的第二模具62进行合模。合模前的预吹气，使管状型坯的内径增大，易于成型。

步骤四：模具6的第一模具61和第二模具62合模开始0.8s后，置于第一模具61一侧的侧向抽芯机构5的第一侧向抽芯板51和第二侧向抽芯板52开始向模腔内部水平滑动，第一模具61和第二模具62完全闭合时，第一侧向抽芯板51和第二侧向抽芯板52向模腔内部水平滑动30mm，同时将处于同侧的型坯物料推送至与该侧物料相对的一侧，并与该侧物料相对一侧的物料粘合，第一侧向抽芯板51和第二侧向抽芯板52的厚度均为5mm，如图3所示。

模具合模开始0.8s后，侧向抽芯机构即开始向模腔内部水平滑动，合理控制侧向抽芯机构的工作时段，缩短内部增强结构成型周期，避免物料熔体因周期过长而固化，导致物料熔体粘附性降低，影响内部增强结构成型质量。

侧向抽芯机构的第一侧向抽芯板的厚度和第二侧向抽芯板的厚度过小会导致型坯破裂，厚度过大则要求更大的吹胀压力，成型周期延长；因此厚度过小或者过大均会影响内部增强结构以及制品的成型质量，影响生产周期，增加生产成本。

步骤五：模具6的第一模具61和第二模具62完全闭合后0.3s，吹针插入模具6内部，位于模腔内的物料在0.7MPa的吹塑气体作用下开始成型操作，预设吹气时间210s。

步骤六：吹气开始0.6s时，侧向抽芯机构5的第一侧向抽芯板51和第二侧向抽芯板52 完全由模腔内部水平抽出，并保证侧向抽芯机构5的第一侧向抽芯板51和第二侧向抽芯板 52的前端部与模具型腔表面齐平，如图4。

步骤七：待达到预设吹气时间后，平板类制品内部与第一侧向抽芯板51和第二侧向抽芯板52相对应位置处分别形成第一内部增强结构41和第二内部增强结构42，吹针退出，切换到排气状态，排气冷却20s。

步骤八：排气完成后，模具开模，取出平板类制品。

步骤九：对平板类制品进行修边、称重检测。

本实施例制备成型的含内部增强结构平板类挤吹制品，如图4、5所示，形成的内部增强结构形态良好，既能保证平板类挤吹制品较高的结构强度，又能保证平板类挤吹制品表面平整而易于清洗，满足生产要求，提高生产效率。

实施例2

本实施例采用与实施例1相同的工艺步骤和工艺参数，不同之处在于：

步骤一：料筒2的前段设温加热区的温度设置在165℃，料筒2的后段设温加热区的温度设置在175℃。

步骤三：管状型坯4远离口模3的一端手动缝合后，待管状型坯4挤出至接近模具6下端时，口模3预吹气8s后，模具6的位于左侧的第一模具61和位于右侧的第二模具62进行合模。

步骤四：模具6的第一模具61和第二模具62合模开始0.5s后，置于第一模具61一侧的侧向抽芯机构5的第一侧向抽芯板51和第二侧向抽芯板52向模腔内部水平滑动，第一侧向抽芯板51和第二侧向抽芯板52的厚度均为5mm。

步骤五：模具6的第一模具61和第二模具62完全闭合后0.5s，吹针插入模具6内部，位于模腔内的物料在0.8MPa的吹塑气体作用下开始成型操作，预设吹气时间200s。

步骤六：吹气开始0.5s时，侧向抽芯机构5的第一侧向抽芯板51和第二侧向抽芯板52 完全由模腔内部水平抽出。

步骤七：排气冷却22s。

本实施例制备成型的含内部增强结构平板类挤吹制品的质量同实施例1，形成形态良好的内部增强结构，满足生成要求。

实施例3

本实施例采用与实施例1相同的工艺步骤和工艺参数，不同之处在于：

步骤六，吹气开始2s时，侧向抽芯机构5的第一侧向抽芯板51和第二侧向抽芯板52完全由模腔内部水平抽出，并保证第一侧向抽芯板51的前端部和第二侧向抽芯板52的前端部与模具型腔表面齐平。

最终成型的含内部增强结构平板类挤吹制品，如图6、7所示，由于增加了侧向抽芯机构 5与管状型坯4的接触时间，使得形成内部增强结构的物料固化降低了黏性，从而在内部增强结构内部产生明显的缝隙，影响了平板类挤吹制品的结构性能，同时降低了制品表面的平整度。

对比实施例1、实施例2与实施例3可知，只有准确控制侧向抽芯机构的抽出时间，才能保证含内部增强结构平板类挤吹制品成型的高质量。

由实施例1、实施例2与实施例3的结果分析可知，如何控制侧向抽芯机构在工作时段内的工作时长，也影响着内部增强结构的成型，如，侧向抽芯机构向模腔内滑动的工作时段内的滑动时长不足，导致管状型坯两侧的物料不能粘合；滑动时长过长，将对与侧向抽芯机构位于相同位置处的管状型坯两侧的物料产生强挤压作用，减弱此处的物料壁厚，并影响此处周围的物料壁厚，影响成型质量。

侧向抽芯机构由模腔内抽出的工作时段内抽出时间过早，导致管状型坯两侧的物料不能粘合或者粘合不完全，影响内部增强结构的完全成型；抽出时间过晚，内部增强结构上下两侧的物料固化，在内部增强结构内部出现缝隙，影响成型质量。

成型质量不佳，将导致生产效率降低，增加生产成本。

上述描述已经详细阐述了发明的说明和描述。它不是为了将本发明限制为所披露的形式和方式。按照以上的方式，可以进行相应的修改或更改。讨论实例是为了更好地说明本发明的原理及其实用性，从而利用本发明进行各种修改并满足其它特定的需求。所有这些修改和变化当依照公平和合法的权利解读，并且根据附加权利要求，这些修改和变化都属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种含内部增强结构平板类挤吹制品成型工艺，其特征在于，包括以下步骤：

I.通过口模(3)挤出成型的型坯到位后，模具(6)合模，模具(6)合模开始后，至合模到位前，置于模具(6)一侧的侧向抽芯机构(5)向模腔内部滑动，将位于同侧的型坯物料向与该侧物料相对的一侧推送，并在合模到位时，将位于同侧的型坯物料推送至与该侧物料相对一侧的型坯物料粘合；

II.模具(6)合模到位后，型坯在吹塑气体作用下吹气成型，吹气成型开始后结束前，侧向抽芯机构(5)从模腔内部抽出，且侧向抽芯机构(5)的前端部与其所在模具(6)的模腔表面齐平；

III.吹气成型后冷却脱模。

2.根据权利要求1所述一种含内部增强结构平板类挤吹制品成型工艺，其特征在于，步骤I中，型坯到位后，通过口模(3)预吹气8～12秒后，模具合模。

3.根据权利要求1所述一种含增强结构平板类挤吹制品成型工艺，其特征在于，步骤I中，模具(6)合模进行0.5～0.8秒后，置于模具(6)一侧的侧向抽芯机构开始向模腔内部水平滑动。

4.根据权利要求1所述一种含内部增强结构平板类挤吹制品成型工艺，其特征在于，口模(3)处设置有壁厚控制器，壁厚控制器控制模口开度，型坯成型过程中，型坯的壁厚呈逐渐增大趋势，且型坯上与内部增强结构相对应位置处的壁厚增长率低于其相邻部位；型坯成型完成时壁厚缩小。

5.根据权利要求4所述一种含内部增强结构平板类挤吹制品成型工艺，其特征在于，射料分段为30段，壁厚控制器通过从射料分段1至射料分段30的壁厚曲线控制型坯成型，壁厚曲线的分布为：射料分段1至射料分段14，型坯壁厚从25％模口开度匀速增长至65％模口开度；射料分段14至射料分段16，型坯壁厚从65％模口开度匀速增长至68％模口开度；射料分段16至射料分段22，型坯壁厚从68％模口开度匀速增长至85％模口开度；射料分段22至射料分段28，型坯壁厚从85％模口开度匀速增长至90％模口开度；射料分段28至射料分段30，型坯壁厚从90％模口开度匀速缩减至80％模口开度；

内部增强结构分别分布在射料分段14至射料分段16与射料分段22至射料28相对应形成的型坯上。

6.根据权利要求1所述一种含内部增强结构平板类挤吹制品成型工艺，其特征在于，步骤II中，吹气成型进行0.5～0.6秒时，侧向抽芯机构(5)从模腔内部水平抽出。

7.根据权利要求1所述一种含内部增强结构平板类挤吹制品成型工艺，其特征在于，步骤II中，吹塑气体的压力为0.7～0.8MPa，吹气成型的时间为200～210秒。

8.根据权利要求1所述一种含内部增强结构平板类挤吹制品成型工艺，其特征在于，侧向抽芯机构(5)的厚度为5～6mm。