CN117818085A - 塑料瓶多层连续成型工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及塑料加工技术领域，尤其涉及一种塑料瓶多层连续成型工艺。(1)管胚出料；(2)管胚初始封口；(3)瓶身成型及灌装；(4)第一瓶身封口；(5)管胚封口；(6)产品链成型；(7)合模前定位：主模夹具夹持产品链下移到与模具合模位相匹配时，重复步骤(3)，同时主模夹具开模上移至与上一个产品链对应位置，主模夹具合模；重复步骤(4)到步骤(7)，形成循环，实现塑料瓶连续生产。本发明提高了生产效率，提高了产能。
Description
技术领域
本发明涉及塑料加工技术领域，尤其涉及一种塑料瓶多层连续成型工艺。
背景技术
目前塑料瓶的成型采用单层模具成型技术，在塑料瓶成型过程中需要有配置头模夹具和主模夹具对型坯进行持续夹持，如中国专利（CN111483153B）公开了一种塑料瓶连续生产工艺，属于BFS设备塑料瓶生产技术领域。(1)管胚出料；(2)管胚初始封口；(3)瓶身成型及灌装：热熔管胚到达模具合模位后，模具合模：模具包括独立开合的头模和主模，主模合模，瓶身成型；头模处于开模状态，灌装管灌装药液；夹具开模上移；(4)瓶口封口；(5)管胚封口；(6)产品链成型；重复步骤(3)到步骤(6)，形成循环，实现塑料瓶连续生产工艺。本发明实现了塑料瓶连续生产工艺，灌装管设于管胚内，塑料瓶成型与灌装集成化完成，灌装始终处于密闭状态，塑料瓶成型过程中，管胚始终处于封口状态，能保持良好的无菌性，避免染菌风险。
上述工艺只能一次成型一排塑料瓶，效率低，在成型一排瓶子时必须在产品链上形成一对头模夹具夹持的废料区，并且由于头模夹具为跨越模具向下拉紧型坯，所以头模夹具的壁厚至少达到12mm才能满足生产要求，这就导致材料利用率较低，且在设备出现异常时，头模夹具跨越模具容易导致和模具相撞，导致高价值的模具受损，设备稳定性差。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的问题，提供了一种塑料瓶多层连续成型工艺，提高了生产效率，提高了产能。
本发明提供了一种塑料瓶多层连续成型工艺，包括以下步骤：
(1)管胚出料：挤出装置挤出热熔管胚，挤出装置中插装灌装管，灌装管伸入热熔管胚中；
(2)管胚初始封口：主模夹具合模对热熔管胚封口，并拉紧热熔管胚下移；
(3)瓶身成型及灌装：热熔管胚到达主模合模位后，模具合模：模具包括独立开合的头模、第一主模和第二主模，第二主模合模，第二瓶身成型；第一主模和头模处于开模状态，灌装管灌装药液；第二瓶身内灌装完毕后第一主模合模，实现对第二瓶身封口的同时，第一瓶身成型；头模处于开模状态，灌装管灌装药液；
(4)第一瓶身封口：灌装完成，头模合模，第一瓶身瓶口封口；
(5)管胚封口：头模夹具合模，夹紧成型的产品链；
(6)产品链成型：模具、主模夹具和头模夹具共同下移到达模具开模位，模具开模，头模夹具随后顺序打开，并随着模具同步上移，复位回到模具合模位；主模夹具持续夹紧产品链继续下移，并拉伸型坯避免其受到脱模力的影响而左右晃动；
(7)合模前定位：主模夹具夹持产品链下移到与模具合模位相匹配时，重复步骤(3)，同时主模夹具开模上移至与上一个产品链对应位置，主模夹具合模；
重复步骤(4)到步骤(7)，形成循环，实现塑料瓶连续生产。
所述的第二主模内设置第二瓶身型腔，第一主模内从上至下依次设置第一瓶身型腔和第二瓶口型腔，第二瓶口型腔与第二瓶身型腔对应，头模内对应第一瓶身型腔设置第一瓶口型腔，第一主模和第二主模上均设置温度探头，温度探头分别与第一瓶身型腔和第二瓶身型腔连通。
所述的头模夹具可嵌入头模内，主模夹具可嵌入第二主模内。
所述的瓶身成型及灌装和瓶口封口，模具持续拉紧热熔管胚下移。
所述的还包括采集管和监测装置，采集管置于挤出装置内，并贯穿挤出装置设置，采集管底端与管胚连通，采集管顶端与监测装置连通。
所述的在对热熔管胚封口时，主模夹具合模，头模夹具处于开模状态。
所述的主模夹具上设置仿形冷却型腔。主模夹具中的仿形冷却型腔可以对热成型的塑料瓶进行二次冷却，保证产品链彻底冷却，避免受到自重作用而拉伸变形。
所述的对应头模夹具设置第一驱动装置，对应主模夹具设置第二驱动装置，第一驱动装置和第二驱动装置相互独立设置。头模夹具和主模夹具各自独立的驱动装置，更好的适应了头模夹具和主模夹具的运动，也可以根据不同规格的瓶型，调整头模夹具和主模夹具的位置，以便适应不同规格的瓶型的生产。
所述的主模夹具内设置压缩气通道和水冷通道，压缩气通道与仿形冷却型腔连通，水冷通道对应压缩气通道设置。压缩气通道用于对仿形冷却型腔无法完全包络的塑料瓶区域进行冷风冷却，水冷通道对进入主模夹具压缩气通道内的洁净风进行冷却，实现了冷风的输出，同时，实现了主模夹具的降温。
所述的头模夹具的厚度为0.5-3毫米。现有技术中由于头模夹具为跨越模具向下拉紧型坯，所以头模夹具的壁厚至少达到12mm才能满足生产要求，这就导致材料利用率较低。本申请中的头模夹具与头模上下同步动作，不需要跨越模具运行，因此厚度可以小于3毫米设置，提高了材料的利用率。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、本发明通过第二主模形成第二瓶身，然后通过第一主模实现对第二瓶身封口的同时，第一瓶身成型的工艺，提高了生产效率，提高了产能。
2、头模夹具置于头模上方，头模夹具可与头模配合；主模夹具置于第二主模下方，主模夹具可与第二主模配合。头模夹具与头模上下同步动作，不需要跨越模具运行，避免了和模具相撞，提高了设备运行的稳定性。
3、主模夹具上设置仿形冷却型腔。主模夹具中的仿形冷却型腔可以对热成型的塑料瓶进行二次冷却，保证产品链彻底冷却，避免受到自重作用而拉伸变形。同时，仿形夹持产品链能够很好的保持产品链的夹持力，避免由于模具脱模力的拉伸作用导致产品链被拉伸变形。
4、对应头模夹具设置第一驱动装置，对应主模夹具设置第二驱动装置，第一驱动装置和第二驱动装置相互独立设置。头模夹具和主模夹具各自独立的驱动装置，更好的适应了头模夹具和主模夹具的运动，也可以根据不同规格的瓶型，调整头模夹具和主模夹具的位置，以便适应不同规格的瓶型的生产。
5、头模夹具的厚度为0.5-3毫米。现有技术中由于头模夹具为跨越模具向下拉紧型坯，所以头模夹具的壁厚至少达到12mm才能满足生产要求，这就导致材料利用率较低。本申请中的头模夹具与头模上下同步动作，不需要跨越模具运行，因此厚度可以小于3毫米设置，提高了材料的利用率。
6、主模夹具内设置压缩气通道和水冷通道，压缩气通道与仿形冷却型腔连通，水冷通道对应压缩气通道设置。压缩气通道用于对仿形冷却型腔无法完全包络的塑料瓶区域进行冷风冷却，水冷通道对进入主模夹具压缩气通道内的洁净风进行冷却，实现了冷风的输出，同时，实现了主模夹具的降温。
附图说明
图1为本发明所述工艺的第一阶段状态示意图，示出了管胚出料状态，进气通道向管胚内通入无菌洁净空气；
图2为图1的左视图，
图3为本发明所述的第二阶段状态示意图，示出了工艺初始主模夹具合模状态，主模夹具夹持拉紧管胚下移；
图4为本发明所述的第三阶段状态示意图，示出了模具、头模夹具、主模夹具和管胚均到达模具合模位状态，第二主模合模，第一主模和头模处于开模状态，灌装管灌装，主模夹具夹持拉紧管胚下移；
图5为本发明所述的第四阶段状态示意图，示出了第一主模合模状态，第一主模合模，头模处于开模状态，灌装管灌装，主模夹具夹持拉紧管胚下移；
图6为本发明所述的第五阶段状态示意图，示出了头模合模状态，头模合模，主模夹具夹持拉紧管胚下移；
图7为本发明所述的第六阶段状态示意图，示出了头模夹具合模状态，头模夹具合模，主模夹具夹持拉紧管胚下移；
图8为本发明所述的第七阶段状态示意图，示出了模具到达模具开模位状态；
图9为本发明所述的第八阶段状态示意图，示出了模具、头模夹具和管胚均到达模具合模位状态，头模夹具开模，并随模具上移至模具合模位，主模夹具夹持拉紧管胚下移；
图10为本发明所述的第九阶段状态示意图，示出了第二主模合模状态，第二主模合模，主模夹具开模并上移；
图11为本发明所述的第十阶段状态示意图，示出了主模夹具合模状态，第一主模和头模处于开模状态，灌装管灌装，主模夹具夹持拉紧管胚下移；
图12为本发明头模夹具和主模夹具分别嵌入头模和第二主模内的示意图；
图13为主模夹具内水冷通道示意图。
图中：1、挤出装置；2、灌装管；3、夹具；4、模具；5、采集管；6、冷却装置；7、监测装置；8、产品链；
101、管胚；
201、进气通道；202、进液通道；
301、头模夹具；302、主模夹具；303、第二定位成型装置；304、压缩气通道；305、水冷通道；
401、头模；402、第一主模；403、第一定位成型装置；404、第二主模；405、模具合模位；406、模具开模位；407、温度探头；
801、第一瓶身；802、第二瓶身；
图1和图3-图12中：箭头A表示管胚移动方向。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步描述：
实施例1
如图1-图11所示，本发明所述的一种塑料瓶多层连续成型工艺，包括以下步骤：
(1)管胚101出料：挤出装置1挤出热熔管胚101，挤出装置1中插装灌装管2，灌装管2伸入热熔管胚101中；灌装管2可以并排布置多个，如图1-图2所示；
灌装管2内设有进液通道202和进气通道201，进液通道202是在塑料瓶瓶身成型后给塑料瓶内灌装液体；进气管道持续向热熔管胚101中通入洁净空气，从而使热熔管胚101处于鼓胀状态，保证热熔管胚101不会由于塌陷而在成型的塑料瓶表面产生褶皱。
(2)管胚101初始封口：主模夹具302合模对热熔管胚101封口，并拉紧热熔管胚101下移；夹具3包括主模夹具302和头模夹具301，在进行管胚101初始封口时，仅主模夹具302合模对热熔管胚101封口，头模夹具301不动作，如图3所示；
(3)瓶身成型及灌装：热熔管胚101到达主模合模位后，模具4合模：模具4包括独立开合的头模401、第一主模402和第二主模404，头模401、第一主模402和第二主模404可以安装在共同的轨道上，同步上下移动，头模401、第一主模402和第二主模404在竖向上垂直距离不变，保证合模后，能够成型完整的塑料瓶；头模401、第一主模402和第二主模404在横向移动上相互独立，即头模401开合、第一主模402开合、第二主模404开合相互独立，互不干扰；
第二主模404内设置第二瓶身型腔，第一主模402内从上至下依次设置第一瓶身型腔和第二瓶口型腔，第二瓶口型腔与第二瓶身型腔对应，头模401内对应第一瓶身型腔设置第一瓶口型腔。第一主模402和第二主模404上均设置温度探头407，温度探头407分别与第一瓶身型腔和第二瓶身型腔连通，温度探头407用于在线监测塑料瓶灌装前的壁温，实现对药液灌装前塑料瓶壁温的在线控制，从而避免热敏性药液的变质。
第二主模404合模，第二瓶身802成型；第一主模402和头模401处于开模状态，灌装管2灌装药液；第二瓶身802内灌装完毕后第一主模402合模，实现对第二瓶身802封口的同时，第一瓶身801成型；头模401处于开模状态，灌装管2灌装药液；如图4、图5、图10和图11所示；
(4)第一瓶身801封口：灌装完成，头模401合模，第一瓶身801瓶口封口；如图6所示；
(5)管胚101封口：头模夹具301合模，夹紧成型的产品链8；如图7所示；
(6)产品链8成型：模具4、主模夹具302和头模夹具301共同下移到达模具开模位406，模具4开模，头模夹具301随后顺序打开，并随着模具4同步上移，复位回到模具合模位405；主模夹具302持续夹紧产品链8继续下移，并拉伸型坯避免其受到脱模力的影响而左右晃动；如图8和图9所示；
(7)合模前定位：主模夹具302夹持产品链8下移到与模具合模位405相匹配时，重复步骤(3)，同时主模夹具302开模上移至与上一个产品链8对应位置，主模夹具302合模；如图10和图11所示；
重复步骤(4)到步骤(7)，形成循环，实现塑料瓶连续生产。
头模夹具301可嵌入头模401内，主模夹具302可嵌入第二主模404内。塑料瓶规格不一，根据客户的需求，需要一台设备能够适应不同规格的瓶型生产，因此需要根据不同瓶型设计不同的模具，导致模具的生产无法实现标准化，因此采用统一高度的模具，但是由于瓶型高度不同，型腔高度也会不同，因此，头模和第二主模会出现空腔，如果头模夹具置于头模上方，主模夹具置于第二主模下方，头模夹具合模后，头模空腔对应的管胚就成了废料，造成资源浪费，头模夹具301可嵌入头模401内，主模夹具302可嵌入第二主模404内，避免了资源浪费，如图12所示。
管胚101为长圆形管胚101或椭圆形管胚101。管胚101中并列布置多个灌装管2。
瓶身成型及灌装和瓶口封口，模具4持续拉紧热熔管胚101下移。
还包括采集管5和监测装置7，如图3所示，采集管5置于挤出装置1内，并贯穿挤出装置1设置，采集管5底端与管胚101连通，采集管5顶端与监测装置7连通。采集管5将管胚101内的无菌气实时采集到监测装置7内，从而实现对管胚101内无菌环境的在线控制；同时在靠近监测装置7的采集管5上设置冷却装置6，实现了对采集无菌气的温度控制，避免太热的无菌气损坏监测装置7，或造成监测数据不准。
头模夹具301置于头模401上方，头模夹具301可与头模401配合；主模夹具302置于第二主模404下方，主模夹具302可与第二主模404配合。
在对热熔管胚101封口时，主模夹具302合模，头模夹具301处于开模状态。
主模夹具302上设置仿形冷却型腔。主模夹具302中的仿形冷却型腔可以对热成型的塑料瓶进行二次冷却，保证产品链8彻底冷却，避免受到自重作用而拉伸变形。主模夹具302上仿形冷却型腔的数量至少为两排，也可以是更多排的仿形冷却型腔，实现对瓶子多次冷却，从而实现超低温灌装要求。
主模夹具302内设置压缩气通道304和水冷通道305，压缩气通道304与仿形冷却型腔连通，水冷通道305对应压缩气通道304设置，如图13所示。
对应头模夹具301设置第一驱动装置，对应主模夹具302设置第二驱动装置，第一驱动装置和第二驱动装置相互独立设置。头模夹具301和主模夹具302各自独立的驱动装置，更好的适应了头模夹具301和主模夹具302的运动，也可以根据不同规格的瓶型，调整头模夹具301和主模夹具302的位置，以便适应不同规格的瓶型的生产。
第一主模402和第二主模404上均设置第一定位成型装置403，主模夹具302上对应第一定位成型装置403设置第二定位成型装置303。确保主模夹具302合模时，与成型的两个塑料瓶位置匹配。
头模夹具301的厚度为0.5、2或3毫米。
本发明中对结构的方向以及相对位置关系的描述，如前后左右上下的描述，不构成对本发明的限制，仅为描述方便。
Claims (10)
1.一种塑料瓶多层连续成型工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)管胚(101)出料：挤出装置(1)挤出热熔管胚(101)，挤出装置(1)中插装灌装管(2)，灌装管(2)伸入热熔管胚(101)中；
(2)管胚(101)初始封口：主模夹具(302)合模对热熔管胚(101)封口，并拉紧热熔管胚(101)下移；
(3)瓶身成型及灌装：热熔管胚(101)到达主模合模位后，模具(4)合模：模具(4)包括独立开合的头模(401)、第一主模(402)和第二主模(404)，第二主模(404)合模，第二瓶身(802)成型；第一主模(402)和头模(401)处于开模状态，灌装管(2)灌装药液；第二瓶身(802)内灌装完毕后第一主模(402)合模，实现对第二瓶身(802)封口的同时，第一瓶身(801)成型；头模(401)处于开模状态，灌装管(2)灌装药液；
(4)第一瓶身(801)封口：灌装完成，头模(401)合模，第一瓶身(801)瓶口封口；
(5)管胚(101)封口：头模夹具(301)合模，夹紧成型的产品链(8)；
(6)产品链(8)成型：模具(4)、主模夹具(302)和头模夹具(301)共同下移到达模具开模位(406)，模具(4)开模，头模夹具(301)随后顺序打开，并随着模具(4)同步上移，复位回到模具合模位(405)；主模夹具(302)持续夹紧产品链(8)继续下移，并拉伸型坯避免其受到脱模力的影响而左右晃动；
(7)合模前定位：主模夹具(302)夹持产品链(8)下移到与模具合模位(405)相匹配时，重复步骤(3)，同时主模夹具(302)开模上移至与上一个产品链(8)对应位置，主模夹具(302)合模；
重复步骤(4)到步骤(7)，形成循环，实现塑料瓶连续生产。
2.根据权利要求1所述的塑料瓶多层连续成型工艺，其特征在于，第二主模(404)内设置第二瓶身型腔，第一主模(402)内从上至下依次设置第一瓶身型腔和第二瓶口型腔，第二瓶口型腔与第二瓶身型腔对应，头模(401)内对应第一瓶身型腔设置第一瓶口型腔，第一主模（402）和第二主模（404）上均设置温度探头（407），温度探头（407）分别与第一瓶身型腔和第二瓶身型腔连通。
3.根据权利要求2所述的塑料瓶多层连续成型工艺，其特征在于，头模夹具(301)可嵌入头模(401)内，主模夹具(302)可嵌入第二主模(404)内。
4.根据权利要求1所述的塑料瓶多层连续成型工艺，其特征在于，瓶身成型及灌装和瓶口封口，模具(4)持续拉紧热熔管胚(101)下移。
5.根据权利要求2所述的塑料瓶多层连续成型工艺，其特征在于，还包括采集管(5)和监测装置(7)，采集管(5)置于挤出装置(1)内，并贯穿挤出装置(1)设置，采集管(5)底端与管胚(101)连通，采集管(5)顶端与监测装置(7)连通。
6.根据权利要求2所述的塑料瓶多层连续成型工艺，其特征在于，在对热熔管胚(101)封口时，主模夹具(302)合模，头模夹具(301)处于开模状态。
7.根据权利要求6所述的塑料瓶多层连续成型工艺，其特征在于，对应头模夹具(301)设置第一驱动装置，对应主模夹具(302)设置第二驱动装置，第一驱动装置和第二驱动装置相互独立设置。
8.根据权利要求1所述的塑料瓶多层连续成型工艺，其特征在于，主模夹具(302)上设置仿形冷却型腔。
9.根据权利要求8所述的塑料瓶多层连续成型工艺，其特征在于，主模夹具(302)内设置压缩气通道(304)和水冷通道(305)，压缩气通道(304)与仿形冷却型腔连通，水冷通道(305)对应压缩气通道(304)设置。
10.根据权利要求3所述的塑料瓶多层连续成型工艺，其特征在于，头模夹具(301)的厚度为0.5-3毫米。
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