发明内容
本发明要解决的技术问题是针对背景技术中存在的问题,提供一种可以有效消除条纹、降低厚薄不均情况,且成型速度快、方便定型的吸塑成型方法,同时还提供一种结构简单,操作及使用方便吸塑模具,利用该吸塑模具能够达到快速成型的目的,提高成型效率,降低生产成本,有利于后续辅助加工,具体地说是一种塑料包装盒的吸塑成型方法及吸塑模具。
为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案为:一种塑料包装盒的吸塑成型方法,所述成型方法主要包括有取料、软化、上料、抽真空、冷却定型、拆模和剪裁成型,具体包括以下步骤:
(1)取料:选择用于制备塑料包装盒的塑料制作为塑料片材,塑料片材的厚度为1~3mm;
(2)软化:将准备好的塑料片材输送至加热设备中进行加热,采取梯度加热方式,控制加热设备中的加热温度,经加热使塑料片材至软化状态即可;
(3)上料:将加热软化后的塑料片材送到吸塑模具中的上模具和下模具之间,在液压装置的作用下,通过液压装置控制上模具向下移动贴近软化后的塑料片材,移动至相距2~4mm时,停止向下移动;
(4)抽真空:启动真空设备,对吸塑模具中的下模具进行抽真空,同时,在液压装置的作用下,通过液压装置控制下模具向上移动贴近软化后的塑料片材,使其真空压力达到0.8~1.2MPa时,则软化后的塑料片材在上下表面形成气压差,在气压差的作用下,使软化后的塑料片材拉伸变形,吸附在下模具的吸塑型腔轮廓面上,经吸附形成包装盒所需的形状;
(5)冷却定型:在液压装置的作用下,通过液压装置控制上模具向下移动与下模具合模,然后开启喷淋设备,通过上模具将冷却水以雾状形式喷洒于吸附在下模具中的吸塑型腔轮廓面上的塑料片材表面,同时开启风冷设备,通过上模具将冷风吹向吸附在下模具中的吸塑型腔轮廓面上的塑料片材表面,通过水冷和风冷促使定型过程中的塑料片材进行物理降温,在物理降温过程中,同时关闭真空设备,使其硬化定型;
(6)拆模:在液压装置的作用下,控制上模具向上移动至未移动时的原始位置,同时,在液压装置的作用下,通过液压装置控制下模具向下移动至未移动时的原始位置,将硬化定型后的塑料片材从下模具中的吸塑型腔上移出,得到吸塑成型的塑料包装盒半成品;
(7)剪裁成型:将吸塑成型的塑料包装盒半成品放到相应的贮料箱上,采用气动剪裁设备中的裁刀将废边切除,得到塑料包装盒制品。
进一步地,本发明所述的一种塑料包装盒的吸塑成型方法,其中在所述步骤(2)软化过程中,所述梯度加热方式采取三级梯度加热,具体工艺条件为,先将塑料片材在温度为120~150℃条件下进行第一级加热,加热时间为60~90秒,然后在温度为180~210℃条件下进行第二级加热,加热时间为40~60 秒,最后在温度为240~270℃条件下进行第三级加热,加热时间为20~40 秒,经过三级梯度加热,使塑料片材呈软化状态即可。
进一步地,本发明所述的一种塑料包装盒的吸塑成型方法,其中在所述步骤(4)抽真空过程中,在启动真空设备的同时,通过液压装置控制下模具向上移动贴近软化后的塑料片材,向上移动的时间控制在6~8秒。
进一步地,本发明所述的一种塑料包装盒的吸塑成型方法,其中在所述步骤(5)冷却定型过程中,物理降温时间控制在30~40秒。
本发明还公开了用于所述吸塑成型方法的吸塑模具,所述吸塑模具包括有模具本体,所述模具本体包括有上模具和下模具,在所述下模具中设有多个吸塑型腔,并在所述上模具设有多个与吸塑型腔相对应的容置凹槽,所述上模具和下模具之间通过相对应的容置凹槽与吸塑型腔合模后形成吸附空间;在所述下模具中设有多个与吸塑型腔相通的抽气孔,以及与抽气孔相通的抽气通道,所述抽气通道的另一端延伸至下模具外侧;在所述上模具中设有多个与容置凹槽相通的喷淋孔,以及与喷淋孔相通的喷淋通道,在所述上模具中还设有多个与容置凹槽相通的风气孔,以及与风气孔相通的风气通道,所述喷淋通道及风气通道的另一端均延伸至上模具外侧,并在喷淋通道的进口端及风气通道的出口端均设有用于封闭的螺堵。
进一步地,本发明所述的吸塑模具,其中所述抽气孔包括有第一抽气孔和第二抽气孔,其中所述第一抽气孔设置于吸塑型腔的角隅处,所述第二抽气孔设置于吸塑型腔的平面处。
进一步地,本发明所述的吸塑模具,其中所述第一抽气孔之间的间隔距离小于所述所述第二抽气孔之间的间隔距离,其中所述第一抽气孔的孔径略大于所述第二抽气孔的孔径。
进一步地,本发明所述的吸塑模具,其中所述第一抽气孔的孔径为0.6~0.8mm;相邻两个第一抽气孔之间的间隔距离为8~10mm,所述第二抽气孔的孔径为0.4~0.6mm,相邻两个第二抽气孔之间的间隔距离为为12~14mm。
进一步地,本发明所述的吸塑模具,其中所述喷淋孔均匀分布于容置凹槽顶部的角隅处及平面处,其中所述喷淋孔的孔径为1.5~2mm,相邻两个喷淋孔之间的间隔距离为为15~20mm。
进一步地,本发明所述的吸塑模具,其中所述风气孔均匀分布于相邻两个容置凹槽之间的上模具中,并通过所述容置凹槽内侧面与容置凹槽相通,其中所述风气孔24的孔径为1~1.2mm,并且相邻两个风气孔之间的间隔距离为为10~15mm。
采用本发明所述的一种塑料包装盒的吸塑成型方法及吸塑模具,与现有技术相比,其有益效果在于:由于在上模具中设有喷淋孔和风气孔,而在下模具中设有抽气孔,并通过在吸塑型腔的角隅处及平面处分别设有不同孔径的抽气孔,利用所设置的抽气孔可以提高软化后的塑料片材拉伸变形,使经拉伸变形后的塑料片材更加容易吸附在下模具的吸塑型腔轮廓面上,经吸附形成包装盒所需的形状;另外,利用所设置的喷淋孔和风气孔,可以使经吸附的塑料片材能达到快速冷却定型。利用本发明所述吸塑模具用于塑料包装盒的吸塑成型,可以有效消除条纹,降低厚薄不均情况,并且具有成型速度快,方便定型,可有效提高成型效率,降低生产成本,有利于塑料包装盒的后续辅助加工,能够保证塑料包装盒的产品质量,同时也增加了产品的手感及光滑度,具有结构简单,操作及使用方便等优点。
具体实施方式
为进一步说明本发明的构思,以下将结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明:
如图1所示,本发明所述的一种用于塑料包装盒的吸塑成型方法的吸塑模具,所述吸塑模具包括有模具本体,所述模具本体包括有上模具1和下模具2,在所述下模具2中设有多个吸塑型腔21,并在所述上模具1设有多个与吸塑型腔21相对应的容置凹槽11,所述上模具1和下模具2之间通过相对应的容置凹槽11与吸塑型腔21合模后形成吸附空间;在所述下模具2中设有多个与吸塑型腔21相通的抽气孔22,以及与抽气孔22相通的抽气通道23,所述抽气通道23的另一端延伸至下模具2外侧;在所述上模具1中设有多个与容置凹槽11相通的喷淋孔12,以及与喷淋孔12相通的喷淋通道13,在所述上模具1中还设有多个与容置凹槽11相通的风气孔14,以及与风气孔14相通的风气通道15,所述喷淋通道13及风气通道15的另一端均延伸至上模具1外侧,并在喷淋通道13的进口端及风气通道15的出口端均设有用于封闭的螺堵16。
进一步地,本发明所述的吸塑模具,其中所述抽气孔22包括有第一抽气孔和第二抽气孔,其中所述第一抽气孔设置于吸塑型腔21的角隅处,所述第二抽气孔设置于吸塑型腔21的平面处;所述第一抽气孔之间的间隔距离小于所述所述第二抽气孔之间的间隔距离,其中所述第一抽气孔的孔径略大于所述第二抽气孔的孔径。在具体制作过程中,所述第一抽气孔的孔径设置为0.6~0.8mm;相邻两个第一抽气孔之间的间隔距离为8~10mm,而所述第二抽气孔的孔径设置为0.4~0.6mm,相邻两个第二抽气孔之间的间隔距离为为12~14mm。当塑料片材3的厚度比较薄时,抽气孔22的孔径及相邻两个抽气孔22之间的间隔距离取下限值即可,而当塑料片材3的厚度比较厚时,抽气孔22的孔径及相邻两个抽气孔22之间的间隔距离取上限值即可。
进一步地,本发明所述的吸塑模具,其中所述喷淋孔12均匀分布于容置凹槽11顶部的角隅处及平面处,其中所述喷淋孔12的孔径为1.5~2mm,相邻两个喷淋孔12之间的间隔距离为为15~20mm;所述风气孔14均匀分布于相邻两个容置凹槽11之间的上模具1中,并通过所述容置凹槽11内侧面与容置凹槽11相通,其中所述风气孔24的孔径为1~1.2mm,并且相邻两个风气孔14之间的间隔距离为为10~15mm。当塑料片材3的厚度比较薄时,喷淋孔12的孔径及相邻两个喷淋孔12之间的间隔距离取下限值即可,而当塑料片材3的厚度比较厚时,喷淋孔12的孔径及相邻两个喷淋孔12之间的间隔距离取上限值即可。
实施例1
如图2至图4所示,一种利用上述吸塑模具用于塑料包装盒的吸塑成型方法,所述成型方法主要包括有取料、软化、上料、抽真空、冷却定型、拆模和剪裁成型,具体包括以下步骤:
(1)取料:选择用于制备塑料包装盒的塑料制作为塑料片材3,塑料片材3的厚度为1mm;
(2)软化:将准备好的塑料片材3输送至加热设备中进行加热,采取三级梯度加热方式进行加热,具体工艺条件为,先将塑料片材在温度为120~130℃条件下进行第一级加热,加热时间为80~90秒,然后在温度为180~190℃条件下进行第二级加热,加热时间为50~60 秒,最后在温度为240~250℃条件下进行第三级加热,加热时间为30~40 秒,经过三级梯度加热,使塑料片材呈软化状态即可。
(3)上料:将加热软化后的塑料片材3送到吸塑模具中的上模具1和下模具2之间,在液压装置的作用下,通过液压装置控制上模具1向下移动贴近软化后的塑料片材,移动至相距2mm时,停止向下移动;
(4)抽真空:启动真空设备,对吸塑模具中的下模具2进行抽真空,在启动真空设备时,同时启动液压装置,在液压装置的作用下,通过液压装置控制下模具2向上移动贴近软化后的塑料片材,向上移动的时间控制在6秒;使其真空压力达到0.8~1.0MPa时,则软化后的塑料片材在上下表面形成气压差,在气压差的作用下,使软化后的塑料片材拉伸变形,吸附在下模具2的吸塑型腔21轮廓面上,经吸附形成包装盒所需的形状;
(5)冷却定型:在液压装置的作用下,通过液压装置控制上模具1向下移动与下模具2合模,然后开启喷淋设备,通过上模具1将冷却水以雾状形式喷洒于吸附在下模具2中的吸塑型腔21轮廓面上的塑料片材表面,同时开启风冷设备,通过上模具1将冷风吹向吸附在下模具2中的吸塑型腔21轮廓面上的塑料片材表面,通过水冷和风冷促使定型过程中的塑料片材进行物理降温,物理降温时间控制在30~40秒,在物理降温过程中,同时关闭真空设备,使其硬化定型;
(6)拆模:在液压装置的作用下,控制上模具1向上移动至未移动时的原始位置,同时,在液压装置的作用下,通过液压装置控制下模具2向下移动至未移动时的原始位置,将硬化定型后的塑料片材从下模具2中的吸塑型腔21上移出,得到吸塑成型的塑料包装盒半成品;
(7)剪裁成型:将吸塑成型的塑料包装盒半成品放到相应的贮料箱上,采用气动剪裁设备中的裁刀将废边切除,得到塑料包装盒制品。
实施例2
如图2至图4所示,一种利用上述吸塑模具用于塑料包装盒的吸塑成型方法,所述成型方法主要包括有取料、软化、上料、抽真空、冷却定型、拆模和剪裁成型,具体包括以下步骤:
(1)取料:选择用于制备塑料包装盒的塑料制作为塑料片材3,塑料片材3的厚度为2mm;
(2)软化:将准备好的塑料片材3输送至加热设备中进行加热,采取三级梯度加热方式进行加热,具体工艺条件为,先将塑料片材在温度为130~140℃条件下进行第一级加热,加热时间为70~80秒,然后在温度为190~200℃条件下进行第二级加热,加热时间为45~55 秒,最后在温度为250~260℃条件下进行第三级加热,加热时间为25~35秒,经过三级梯度加热,使塑料片材呈软化状态即可。
(3)上料:将加热软化后的塑料片材3送到吸塑模具中的上模具1和下模具2之间,在液压装置的作用下,通过液压装置控制上模具1向下移动贴近软化后的塑料片材,移动至相距3mm时,停止向下移动;
(4)抽真空:启动真空设备,对吸塑模具中的下模具2进行抽真空,在启动真空设备时,同时启动液压装置,在液压装置的作用下,通过液压装置控制下模具2向上移动贴近软化后的塑料片材,向上移动的时间控制在7秒;使其真空压力达到0.9~1.1MPa时,则软化后的塑料片材在上下表面形成气压差,在气压差的作用下,使软化后的塑料片材拉伸变形,吸附在下模具2的吸塑型腔21轮廓面上,经吸附形成包装盒所需的形状;
(5)冷却定型:在液压装置的作用下,通过液压装置控制上模具1向下移动与下模具2合模,然后开启喷淋设备,通过上模具1将冷却水以雾状形式喷洒于吸附在下模具2中的吸塑型腔21轮廓面上的塑料片材表面,同时开启风冷设备,通过上模具1将冷风吹向吸附在下模具2中的吸塑型腔21轮廓面上的塑料片材表面,通过水冷和风冷促使定型过程中的塑料片材进行物理降温,物理降温时间控制在30~40秒,在物理降温过程中,同时关闭真空设备,使其硬化定型;
(6)拆模:在液压装置的作用下,控制上模具1向上移动至未移动时的原始位置,同时,在液压装置的作用下,通过液压装置控制下模具2向下移动至未移动时的原始位置,将硬化定型后的塑料片材从下模具2中的吸塑型腔21上移出,得到吸塑成型的塑料包装盒半成品;
(7)剪裁成型:将吸塑成型的塑料包装盒半成品放到相应的贮料箱上,采用气动剪裁设备中的裁刀将废边切除,得到塑料包装盒制品。
实施例3
如图2至图4所示,一种利用上述吸塑模具用于塑料包装盒的吸塑成型方法,所述成型方法主要包括有取料、软化、上料、抽真空、冷却定型、拆模和剪裁成型,具体包括以下步骤:
(1)取料:选择用于制备塑料包装盒的塑料制作为塑料片材3,塑料片材3的厚度为3mm;
(2)软化:将准备好的塑料片材3输送至加热设备中进行加热,采取三级梯度加热方式进行加热,具体工艺条件为,先将塑料片材在温度为140~150℃条件下进行第一级加热,加热时间为60~70秒,然后在温度为200~210℃条件下进行第二级加热,加热时间为40~50 秒,最后在温度为260~270℃条件下进行第三级加热,加热时间为20~30秒,经过三级梯度加热,使塑料片材呈软化状态即可。
(3)上料:将加热软化后的塑料片材3送到吸塑模具中的上模具1和下模具2之间,在液压装置的作用下,通过液压装置控制上模具1向下移动贴近软化后的塑料片材,移动至相距4mm时,停止向下移动;
(4)抽真空:启动真空设备,对吸塑模具中的下模具2进行抽真空,在启动真空设备时,同时启动液压装置,在液压装置的作用下,通过液压装置控制下模具2向上移动贴近软化后的塑料片材,向上移动的时间控制在8秒;使其真空压力达到1.0~1.2MPa时,则软化后的塑料片材在上下表面形成气压差,在气压差的作用下,使软化后的塑料片材拉伸变形,吸附在下模具2的吸塑型腔21轮廓面上,经吸附形成包装盒所需的形状;
(5)冷却定型:在液压装置的作用下,通过液压装置控制上模具1向下移动与下模具2合模,然后开启喷淋设备,通过上模具1将冷却水以雾状形式喷洒于吸附在下模具2中的吸塑型腔21轮廓面上的塑料片材表面,同时开启风冷设备,通过上模具1将冷风吹向吸附在下模具2中的吸塑型腔21轮廓面上的塑料片材表面,通过水冷和风冷促使定型过程中的塑料片材进行物理降温,物理降温时间控制在30~40秒,在物理降温过程中,同时关闭真空设备,使其硬化定型;
(6)拆模:在液压装置的作用下,控制上模具1向上移动至未移动时的原始位置,同时,在液压装置的作用下,通过液压装置控制下模具2向下移动至未移动时的原始位置,将硬化定型后的塑料片材从下模具2中的吸塑型腔21上移出,得到吸塑成型的塑料包装盒半成品;
(7)剪裁成型:将吸塑成型的塑料包装盒半成品放到相应的贮料箱上,采用气动剪裁设备中的裁刀将废边切除,得到塑料包装盒制品。
采用本发明所述的吸塑成型方法,其中所涉及到的加热设备、液压装置、真空设备、喷淋设备、风冷设备和气动剪裁设备均为现有技术中的通用设备,因此没有对其作详细说明,只要满足使用要求即可。为了说明采用本发明所述吸塑成型方法加工的塑料包装盒的有益效果,从塑料包装盒的均匀性和有无条纹两个进行说明,具体性能情况见表1所示:
表1
|
塑料片材厚度(mm) |
厚度均匀性(上下偏差mm) |
有无条纹 |
实施例1 |
1 |
0.012 |
无条纹 |
实施例2 |
2 |
0.018 |
无条纹 |
实施例3 |
3 |
0.023 |
无条纹 |
采用本发明所述的吸塑模具,由于在上模具1中设有喷淋孔12和风气孔14,而在下模具2中设有抽气孔22,并通过在吸塑型腔(21)的角隅处及平面处分别设有不同孔径的抽气孔22,利用所设置的抽气孔22可以提高软化后的塑料片材拉伸变形,使经拉伸变形后的塑料片材更加容易吸附在下模具2的吸塑型腔21轮廓面上,经吸附形成包装盒所需的形状;另外,利用所设置的喷淋孔12和风气孔14,可以使经吸附的塑料片材能达到快速冷却定型。
综上所述,利用本发明所述吸塑模具用于塑料包装盒的吸塑成型,可以有效消除条纹,降低厚薄不均情况,并且具有成型速度快,方便定型,可有效提高成型效率,降低生产成本,有利于塑料包装盒的后续辅助加工,能够保证塑料包装盒的产品质量,同时也增加了产品的手感及光滑度,具有结构简单,操作及使用方便等优点。
以上所述仅为本发明的优选实施方式,并不用以限制本发明,对于本领域的技术人员来说,可以有各种更改和变化,凡利用本发明所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。