塑包裝容器結(jié)構(gòu)設(shè)計-包裝結(jié)構(gòu)設(shè)計.ppt

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1、包裝結(jié)構(gòu)設(shè)計,天津商學(xué)院包裝工程系,天馬行空官方博客: ;QQ:1318241189;QQ群:175569632,本章內(nèi)容介紹: 第一節(jié) 塑料包裝容器 第二節(jié) 注塑容器結(jié)構(gòu)設(shè)計 第三節(jié) 模塑容器的尺寸精度與表面質(zhì)量 第四節(jié) 中空吹塑容器結(jié)構(gòu)設(shè)計 第五節(jié) 熱成型塑料容器結(jié)構(gòu)設(shè)計 第六節(jié) 其它成型方式的塑料容器與制品 第七節(jié) 塑料包裝容器的表面整飾與著色,天馬行空官方博客: ;QQ:1318241189;QQ群:175569632,第一節(jié) 塑料包裝容器 一、塑料包裝容器的類型 按塑料容器的結(jié)構(gòu)和形體特征分類,塑料容器可以分為:箱類,桶類,瓶、罐類,杯、碗、盤、罩類,盒類,軟管,發(fā)泡制品及塑料袋等八

2、大類。,二、塑料包裝容器的材料選用 1、材料選用要求(共七點): 力學(xué)性能 熱性能 物理性能 化學(xué)阻抗性能 光學(xué)性能 結(jié)構(gòu)加工性能 經(jīng)濟性,天馬行空官方博客: ;QQ:1318241189;QQ群:175569632,二、塑料包裝容器的材料選用 2、塑料包裝容器的常用材料,,三、塑料包裝容器的加工成型方法 1、注射成型 1) 定義 將粉狀或粒狀塑料從注射機的料斗送入加熱的料筒內(nèi),加熱熔融塑化后,借助柱塞或螺桿的推力,物料被壓縮并向前移動,通過料筒前端的噴嘴,以很快的速度注入溫度較低的閉合模具型腔中,經(jīng)過一定時間的冷卻定型后,開啟模具即得制品。,,2) 特點 適應(yīng)廣泛(主

3、要表現(xiàn)為原料廣和產(chǎn)品廣);成型周期短、生產(chǎn)效率高,易于實現(xiàn)自動化;能成型形狀復(fù)雜,尺寸精確的制品。但設(shè)備投資大,模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造費用低。適用于周轉(zhuǎn)箱、集裝箱、托盤、手提箱、包、盒和蓋子等包裝容器的成型。,天馬行空官方博客: ;QQ:1318241189;QQ群:175569632,,,,2、吹塑成型 吹塑成型,簡稱吹塑。是利用氣體的壓力,將閉合在模具中的半溶融狀態(tài)的管狀型坯,吹脹成為中空塑料制品的成型方法吹塑成型適于不同口徑、不同容量的瓶、罐類塑料中空容器的成型,是生產(chǎn)率高,質(zhì)量易于控制的成型方法。 吹塑成型按其型坯制作方法的不同,可分為: 1)擠出吹塑 2)注射吹塑 3)拉伸吹塑

4、 4)多層吹塑,,,,,,吹塑成型的基本工藝條件,對不同的塑料材料、不同的吹塑形式而有所不同。 擠出吹塑:型坯溫度涉及因素較多,需實驗確定;吹塑壓力0.21MPa;模具溫度20一50;吹脹比2 4。 注射吹塑:型坯注射壓力10 40MPa;型坯溫度65135;吹塑壓力0.7 1.2MPa;吹塑模具溫度20 60;吹脹比2 3。 拉伸吹塑:不同塑料拉伸吹塑型坯溫度是不同的,如PET在90 110范圍內(nèi);空氣壓力,擠拉吹塑個小于0.2MPa,注拉吹塑一般調(diào)控在1.37 1.47MPa之內(nèi)。,3、熱成型,,1)真空成型,2)壓力成型,3、熱成型,,3、熱成型,3)對模成型 4)組合成型 (1

5、)凸模助壓真空成型 (2)氣脹真空成型 (3)雙片中空制品熱成型 5)熱成型工藝條件,,第一節(jié) 塑料包裝容器 4、滾塑成型 5、預(yù)發(fā)泡珠粒的模塑成型,第二節(jié) 注塑容器結(jié)構(gòu)設(shè)計 一、塑料熔體的充模流動與成型 1、熔體流動特性 1)塑料熔體的層流形式 6-1 式中: Re:雷諾數(shù); D:導(dǎo)管直徑; v:液體平均速度; :液體密度; :液體剪切黏度。,,2)熔體流動速率MI 是指在一定溫度、一定負(fù)荷下,10分鐘通過內(nèi)徑2.1mm、長8mm的標(biāo)準(zhǔn)口模的熔體質(zhì)量,單位為g/

6、min,MI越大,熔體流動性越好。 3)塑料熔體表觀黏度,,4)溫度、壓力對塑料熔體黏度的影響,式中: :流體在溫度t時的剪切黏度; 0:流體在溫度t0時的剪切黏度; e:自然數(shù); a:在t與t0的溫差不大于50時為常數(shù)。,,,一、塑料熔體的充模流動與成型 2、熔合線 熔合線是在塑料容器或制品上,當(dāng)分流的塑料熔體相遇后熔合固化所形成的結(jié)合痕跡。這種熔合線產(chǎn)生的原因有多種,如同一制品采用多流道成型嵌件的分流、流體的波狀重疊等。熔合線部位是容器或制品強度最薄弱的地方,此處的強度就是容器或制品的強度。 3、塑料熔體的冷卻固化 1)分子定向 2)殘余應(yīng)力,,,二、塑

7、料容器注射成型 的工藝要求 1、出模方向 2、脫模斜度 1)確定脫模斜 度的原則 2)脫模斜度的確定,,,,,,3、分型面 在注射模中,分開模具取出制品的界面叫分型面。,二、塑料容器注射成型的工藝要求 4、澆口的位置 1)外觀影響; 2)熔合線; 3)利于排氣; 4)強度; 5)澆口位置。,,三、塑料容器的壁厚 1、確定壁厚的原則 1)滿足容器強度、剛度等使用要求; 2)保證成型件的工藝性、精度、質(zhì)量。 3)滿足嵌件固定及零件配合強度要求; 4)順利脫模,不發(fā)生局部損傷; 5)節(jié)約材料、能耗,提高生產(chǎn)率。 2、壁厚的設(shè)計 1)壁厚要均勻 2

8、)壁厚差要限制 3)壁厚值的確定,例:塑料成型件壁厚設(shè)計合理與不合理的對比實例,,,,,注射成型塑料制品的壁厚與流程關(guān)系 (正比例): 流程是塑料熔體從模具進料口流向型腔各處的距離。當(dāng)注射 壓力、注射溫度、模具溫度等已確定的情況下壁厚越小、熔體 流動阻力越大,成型越困難;同樣,流程越長,成型件結(jié)構(gòu)越復(fù) 雜,要求的壁厚也就越大。所以,為保證塑料容器符合設(shè)計的質(zhì) 量要求,所確定的壁厚符合一個較為合理的數(shù)值。一般情況下、 可根據(jù)表6-10所列關(guān)系式由流程計算確定。,,4)流程比 熔融料流動的難易程度對塑料制件壁厚的形成影響較大。物料流動性除由塑料本身決定外,還有一個重要的因素流動比,設(shè)計時需要校

9、核。,式中:FLR :流程比; Li:第i段流程長度,mm; ti:第i段流程的通道間隙或壁厚,mm; FLRmax:最大流程比,可由表6-11查得。,,,,,計算流程比時應(yīng)注意: 截面直徑不等的錐形通道,其t尺寸應(yīng)取 大、小端平均值; 各段流程均應(yīng)取最大值; 通道間隙或壁厚相等的流程可相加計算。,四、塑料容器的局部結(jié)構(gòu),1)加強筋的形狀和尺寸,,1、加強筋,四、塑料容器的局部結(jié)構(gòu) 1、加強筋 2)加強筋設(shè)計的要求,,,,,,,,,,,,2、孔與口沿 1)孔的模塑成型 當(dāng)d1.5mm, H=(12)d d1.5mm, H=(2 4)d (注射、

10、模塑) H=(2 2.5)d(壓塑) h d/6,,,,(a)型芯一端固定 (b)為兩個一端固 定,中間對接 的動定型芯 (c)型芯為一端固 定,另一端有 導(dǎo)向孔支撐,2、孔與口沿 2)孔的方向 3)孔的尺寸,,,,2、孔與口沿 4)孔及口緣加強,,3、凸臺、角臺及角撐,,4、容器底面,,,,,5、圓角 能消除交構(gòu)銳角引發(fā)的應(yīng)力集中。圓角過渡結(jié)構(gòu)能減少充模阻力,使熔料易于流動和成型。同時,模具成型件的相應(yīng)圓角結(jié)構(gòu),可避免因淬火形成開裂,延長模具的使用壽命。 R/t0.5, r=0.5t, R=.5t,,,6、側(cè)凸和側(cè)凹 強制脫模,是利用塑料的彈性變形,

11、把塑料成型件從模具中強行脫出。顯然,強制性脫模必須有符合要求的基本條件。即強制脫模時,彈性塑料的應(yīng)變率應(yīng)控制在表6-15規(guī)定的范圍內(nèi)。,,,,,,強制脫模,是利用塑料的彈性變 形,把塑料成型件從模具中強行脫出。 顯然,強制性脫模必須有符合要求的基 本條件。即強制脫模時,彈性塑料的應(yīng) 變率應(yīng)控制在表6-15規(guī)定的范圍內(nèi)。 根據(jù)不同材料應(yīng)變率在6% 21%范圍內(nèi)。,,,7、螺紋 1)模塑成型的方法,,,,2)螺紋尺寸及工藝要求,四、塑料容器的局部結(jié)構(gòu) 8、嵌件 在塑料容器或制品的成型過程中,把金屬的或非金屬的零件嵌入其中,在塑料冷卻后得以固定并成為整體的一部件,被嵌入的零件稱為嵌件,通過

12、嵌件可改變局部性能(如硬度、剛度、耐磨性等),提高形狀與尺寸精度等,還可增加做裝飾效果。,,l(1) 嵌件的定位形式,,,,,,,,,(2) 嵌件相關(guān)尺寸與工藝要求 嵌件與容器本體的結(jié)合應(yīng)有足夠的強度,成 型后或使用時不可松動、拔出和旋轉(zhuǎn)。常用 方法是在嵌件嵌入表面滾花見圖6-41(a)、圖 6-41(b)、開環(huán)形凹槽見圖6-41(b),也可打 孔或開窗等(見圖6-44); 嵌件的嵌入部分,以圓形或?qū)ΨQ截面形狀為 宜,保證收縮均勻; 嵌件嵌入部分的端面應(yīng)與模具型腔面結(jié)合,防 止溢料黏附在嵌什伸出部分或孔內(nèi);,, 金屬嵌件周圍塑料層的厚度,應(yīng)符合表 6-17規(guī)定的最小壁厚條件;

13、較大嵌件在嵌入前應(yīng)預(yù)熱,防止因溫差 大而收縮不均勻、不一致; 嵌件與塑料容器壁的距離不能過小,以 保證模具有一定強度(見圖6-45); 嵌件在模具中定位方便、可靠,在高壓 熔料沖擊下不變形。,,,,,,9、鉸鏈 鉸鏈設(shè)計應(yīng)注意: 鉸鏈厚度 對小型容器可薄,大型容器可厚,但 不得超過0.5mm,否則易斷裂。 鉸鏈處厚度要均勻。 模具澆注系統(tǒng)的設(shè)置,必須使熔體沿鉸鏈方向 從一側(cè)流向另一側(cè),讓聚合物分子鏈流經(jīng)鉸鏈 而高度取向,不宜從兩端相向流匯而形成熔合 線。塑料容器脫模后,應(yīng)趁熱將鉸鏈反復(fù)彎折 數(shù)次,以獲得拉伸定向效果。,,,,10、圖案、文字、花紋,,圖案、文字

14、的設(shè)計尺寸: 線型寬度在0.8mm左右,最窄不能小于0.3mm; 凸型圖案、文字的高度,線型寬度小的為0.2 0.4mm, 線型寬度 大的為0.4 0.8mm。凹型圖案、文字的深度 一般為0.4mm。線型過高、過深、線型過窄,都會使熔 料充模難度增加; 線型間的距離應(yīng)不小于0.4mm; 脫模斜度為8以上,但不能太大,太大的斜度線型趨于 扁平,圖案、文字的立體感、清晰感變差; 凹凸型的內(nèi)部凸型圖案、文字要比塑件表面低0.2 0.3mm,即凹型深度為凸型線型高加上0.2 0.3mm 見圖6 - 48(c) 。,,(2) 花紋 塑件表面的花紋,是常見于瓶蓋、旋鈕

15、等表面的凸凹紋結(jié)構(gòu),起增加摩擦力和裝飾作用?;y多為線型排列,截面有半圓形、三角形和梯形等形式。設(shè)計時應(yīng)注意以下幾點: 凸凹紋的方向應(yīng)與脫模方向一致; 凸凹紋之間的間距不可過小; 凸凹紋寬度一般不小于0.3 0. 5mm,高度 不超過其寬度; 凸凹紋不影響塑件飛邊的去除。 不同凸凹紋的結(jié)構(gòu)、尺寸可參閱表6-18和 表6-19。,標(biāo)志、文字和符號,A形式 凸字:圖文凸起,模 具對應(yīng)部分凹下,易 于加工,字磨壞 凹字:圖文凹下,模 具對應(yīng)部分凸起,加 工難,字耐磨 凹凸字:凹坑的字, 可做成鑲塊,常采用,B設(shè)計要點 凸出高度應(yīng)大于0.2mm,常 取0.30.5mm; 線條

16、較寬時0.3mm,常取 凸起0.8mm; 兩線間距0.4mm; 凹凸字邊框可比凸字高 出 0.5mm以上; 脫模斜度大于10o。,,五、塑料容器的剛性結(jié)構(gòu),一、模塑制品的尺寸公差 1、尺寸公差標(biāo)準(zhǔn) GB/T14486-1993 2、模塑制品的尺寸類型 3、塑料容器尺寸公差的確定 注射成型的塑料容器應(yīng)根據(jù)設(shè)計分清尺寸類型,然后根據(jù)所用材料,查表6- 21確定公差等級,再按基本尺寸和所選用的公差等級查表6- 20,確定相應(yīng)公差等級的公差值,根據(jù)實際需要分配偏差。1、2級精度要求高,一般不選用。,,,第三節(jié) 模塑容器的尺寸精度與表面質(zhì)量,,,二、模塑制品的收縮率 (一)成型收縮

17、 塑料容器在成型過程中,由于熱收縮、結(jié)晶收縮、分子解定向收縮以及因彈性恢復(fù)造成的膨脹而 引起成型收縮。 成型收縮表示模具尺寸與成型容器尺寸之差: x = A-B x: 成型收縮量;A: 室溫下模具的直線尺寸; B: 室溫下塑料容器的直線尺寸。,,,1. 熱脹冷縮 成型過程是一個加熱與冷卻的過程,所以,按 其固有的熱脹系數(shù)而產(chǎn)生膨脹和收縮,溫度與膨脹 系數(shù)成線性關(guān)系。 PS: 非結(jié)晶性塑料,其冷縮與密度無關(guān)。 Fig.5-5, 體積V與溫度T成線性關(guān)系, 溫度下降,體積 也下降。 PE: 結(jié)晶性塑料,密度增大,膨脹系數(shù)隨溫度的 變化速率降低,如Fig.5-

18、6,溫度的影響逐漸 變小。,,,,2. 結(jié)晶收縮 如Fig.5-7,塑料內(nèi)部結(jié)構(gòu)由不定型變?yōu)榻Y(jié) 晶態(tài),塑料體積產(chǎn)生了變化,隨著溫度下降體積 急速收縮。收縮率大,結(jié)晶化加速了體積收縮。 3. 分子解定向收縮 熔體:注射成型中,熔融的熱塑性塑料流動時 沿流道方向分子定向(拉長),而在冷 卻過程中,被拉長的分子恢復(fù)到原來的 狀態(tài),產(chǎn)生收縮。 片材:分子沿拉伸方向定向。,,,,4. 彈性恢復(fù)(記憶效應(yīng)) 塑件出模后,解除了制品壓力,制品恢 復(fù)到原來狀態(tài)而產(chǎn)生彈性恢復(fù)。 熔體(在成型壓力下壓縮),出模后體 積長大(但量小)。 片材拉伸解除后縮小(量大)

19、。,,(二)成型收縮的主要影響因素 1. 成型工藝條件 加熱溫度 這一因素與其他因素相比,對成型收縮 影響小,粒溫高,易流動,各層料流之間的 剪切作用?。ㄕ扯忍荻刃。?,分子定向程度 低,故收縮小。,, 成型力(注射壓力) 影響中等。注射壓力增高,塑料在摸具內(nèi) 熔融粘度差下降,因此,各層之間作用的剪 切力變小,所以,收縮也??;其次,注射壓 力大,彈性恢復(fù)也大,總體收縮小。 如Fig.5-9. 結(jié)晶性塑料由于結(jié)晶化,其收 縮率與注射壓力呈曲線變化,PS呈直線變 化。,,,, 模具溫度 影響大。模具溫度影響高溫樹脂的固化。對于 結(jié)晶性塑料,當(dāng)溫度降低到熔點以下就開始結(jié)晶, 結(jié)晶速率受到冷

20、卻速率的控制,而冷卻速率又受到 模溫的控制,所以,模具溫度直接影響制品的結(jié)晶 度和結(jié)晶構(gòu)型。 模溫高,料冷卻慢,可充分結(jié)晶,收縮率大 (5%),而普通非結(jié)晶塑料的收縮率僅為1%,這 時熱收縮占主導(dǎo)地位。如果模具溫度高,則容器脫 模后的熱收縮量大,所以成型收縮率也大。,,,, 成型時間(速度) 如Fig.5-11,注射成型時間是指螺桿在前 進中壓縮熔體物料充滿模腔,并保持一定壓 力的時間。 在模腔內(nèi)時間長,一般可減少收縮。(結(jié) 晶性塑料除外),,,, 冷卻時間 冷卻時間對塑料制品的影響因塑料種類、制品 厚度、熔體溫度、模具溫度和結(jié)晶過程的不同而 異。對于非結(jié)晶塑料來說,冷卻時間對收縮率的

21、影 響不大,而結(jié)晶性塑料,若冷卻時間長,結(jié)晶能夠 充分進行,結(jié)晶度增高,成型收縮率增大。但一般 來說,冷卻時間長,冷卻可以均勻進行,模具內(nèi)的 物料可以充分固化,制品尺寸接近模具尺寸,因而 成型收縮率降低(圖5-12)。,,,,2. 容器壁厚 壁厚影響塑料容器的冷卻速度,壁厚大 冷卻速率慢,收縮率隨壁厚的增加而變大。 這是因為當(dāng)壁厚增大時,模腔內(nèi)溫度和壓力 的梯度也增大,充模壓力降低,同時由于塑 料的導(dǎo)熱性差,壁厚越大,內(nèi)部冷卻越緩 慢,結(jié)晶化時間越長,所以收縮率也越大 (圖5-14)。,,,,3. 容器形狀結(jié)構(gòu) 容器形狀越復(fù)雜或內(nèi)有嵌件的, 收縮率小,內(nèi)應(yīng)力大; 薄壁容器比厚壁

22、容器的收縮率要 小。,,4. 澆口尺寸 所謂澆口(鑄口),指流道末端將塑料引 入型腔的狹窄部分,除了主流道澆口以外的各 種澆口,其斷面尺寸一般都比分流道的斷面尺 寸小,長度也很短,起著調(diào)節(jié)控制料流速度和 補料時間的作用。其斷面形狀一般呈圓形或矩 形。 在注射壓力一定的情況下,澆口面積越大, 成型收縮越小。但這種影響不很大(圖5-15)。,,,5. 熱處理與時效 時效:塑件剛出模的尺寸和經(jīng)過若干小時后的尺 寸,由于時效時間長短不同其收縮也不 同,一般在脫模后10小時內(nèi)變化最大(收 縮70-80%),24小時以后基本定型,變 化趨于平緩,但最后穩(wěn)定要經(jīng)過30-60

23、天。 熱處理:進行熱處理時也會產(chǎn)生收縮。一般模溫 越高,壁厚越大,后收縮越小。 加熱緩冷,消除內(nèi)應(yīng)力,塑件強度好, 但收縮量增大。,,,,(三)模塑制品成型收縮率 1. 常用塑料的線收縮率 式中: S:模塑制品成型收縮率,; L:模塑成型后,制品在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境放置24h 后的尺寸,mm; LM:模具相應(yīng)尺寸,mm。,,2. 體收縮率 SV 3S 3. 模具線性尺寸 A = SB + B = B(1+S) 一般在模具設(shè)計時,已知數(shù)據(jù)為塑件尺 寸B和按材料種類給出的成型收縮率S,據(jù) 此計算出未知模具尺寸A。,三、模具與

24、塑料 容器的尺寸關(guān)系,,1、徑向尺寸,,2、深度尺寸,3、中心距尺寸,,四、尺寸精度及其影響因素 實際尺寸與基本尺寸(或名義尺寸)的差 值,即是實際偏差,亦即是尺寸誤差。尺寸 誤差越小,尺寸精度越高。 塑料容器同其它塑料制品一樣,由于材 料性質(zhì)和工藝方法的原因,尺寸精度比較低。,,1、影響因素 1)成型材料 塑料本身成型收縮范圍大,原料中含有水分及 揮發(fā)性物質(zhì)、原料的配置、批量的大小、結(jié)晶形 態(tài)、保存方法和保存時間等的不同都會造成收縮不 穩(wěn)定。,,2) 成型工藝條件 成型的溫度、注射壓力、注射時間 及 冷卻時間等條件的波動都會影響到成 型收縮率的波動,從而影響制件定型后 的尺寸

25、。,,3)塑料制品的結(jié)構(gòu)尺寸 結(jié)構(gòu)均勻?qū)ΨQ,加強筋和其它剛性結(jié)構(gòu) 設(shè)計合理,壁厚均勻,嵌件少塑料成型收 縮變形就小。大型塑料制品要比小型塑料制 品收縮變形大,厚壁要比薄壁的收縮變形 大。,,4)模具的結(jié)構(gòu)尺寸 由于模具和塑料制品的形狀、尺寸相關(guān),塑料 制品的尺寸精度要受模具成則零件制造精度及其磨 損的影響。 模具成型零件制造誤差越大,磨損越嚴(yán)重,塑 料制品的誤差就越大。同時,模具成型零件的裝配 精度、注塑機的合模精度都會通過模具把誤差反映 到成型的塑料制品上來。,,2尺寸誤差的構(gòu)成,,塑料收縮率波動引起的誤差s隨制件尺寸增加成正比地增加;模具制造誤差引起的誤差z隨制件尺寸增加成立方根

26、增加;模具磨損引起的誤差c隨制件尺寸增加而緩慢地增加。因此,收縮率波動對大中型塑件公差影響最大。 由于各項誤差的積累,塑件的精度總低 于模具成型部件的制造精度。為了可靠,塑件設(shè)計時選用的公差必須大于成型的最大公差,即 。,五、模塑容器的表面質(zhì)量 1、表面粗糙度 2、表面缺陷 常見的表面缺陷有:凹陷、氣孔、斑紋、 剝層、燒焦、翹曲、無光澤、顏色不均、 龜裂及飛邊等。,第四節(jié) 中空吹塑容器結(jié)構(gòu)設(shè)計 一、概念 二、中空吹塑容器的型坯 1、吹脹比 中空容器最大外形尺寸與型坯最大尺寸之比. 式中:BR:吹脹比; D:中空容器最大外形尺寸,mm; DP:型坯最大尺寸,mm。

27、,,1、吹脹比,第三節(jié) 注射和模壓成型容器結(jié)構(gòu)設(shè)計,,2、延伸比 容器的長度與型坯長度之比,即是延伸比延伸比,反映了型坯在軸向的延伸倍數(shù)。,式中:SR:延伸比; C:容器長度,mm; b:型坯長度,mm。,,,3、型坯截面形狀 對縱截面為非柱形輪廓 的中空容器,其型坯的壁厚 按軸向也應(yīng)是變化的。一定 高度的徑向尺寸越大,型坯 壁厚越厚,保證不同的徑向 尺寸按同一吹脹比吹脹成型 (見圖655)。,4、機頭尺寸 當(dāng)擠出機機頭擠出型坯時,按熔體流動的黏彈特性,型坯尺寸要大于口模尺寸。用膨脹率表示型坯的膨脹程度。,式中:S:聚合物熔體的膨脹率; DP:型坯實際尺寸,mm;

28、 DK:機頭口模直徑,mm。,,機頭的芯軸(模芯)直徑由下式確定:,式中:DX:機頭芯軸直徑,mm; DK:機頭口模直徑,mm; W:中空容器質(zhì)量,kg; :聚合物密度,gcm2; L:中空容器長度,mm。,,??诘拈g隙尺寸由下式確定:,式中:G:模口間隙,mm; t:中空容器壁厚,mm; BR:吹脹比; S:膨脹率。,,三、吹塑模具型腔尺寸 中空吹塑容器的外形及尺寸要求并不很嚴(yán)格,但對容器瓶口的成型(或是表面設(shè)計有圖案、花紋的容器,有定量要求的容器等),必須考慮成型收縮率的影響。 一般地講,模具型腔尺寸等于容器外形尺寸與收縮率之和。常用塑

29、料吹塑成型的收縮率見表6-33。,,四、吹塑容器結(jié)構(gòu)設(shè)計 1、容器的外形 吹塑容器的外形,應(yīng)橫向、縱向統(tǒng)一考慮,力求整體造型美,保證必要的強度、剛度,同時要便于脫模。 常見吹塑容器截向有圓形、正方形、長方形、三角形、橢圓形、球形及異型等。,,,,,,,2、容器的壁厚 中空吹塑制品,特別是擠出吹塑制品其壁厚一般難于達到均勻一致。所以,設(shè)計上給出的壁厚要求一般是指最小壁厚或平均壁厚。,,3、容器瓶口 1)螺紋瓶口,,2)非螺紋瓶口,,4、過渡圓角 容器不同面交接的棱邊、棱角,如側(cè)壁與 底部、側(cè)壁與側(cè)壁、側(cè)壁與頂面、壁與把手的 交接,都應(yīng)設(shè)計成圓弧過渡結(jié)構(gòu)。三角界面設(shè) 計成球面過渡。圓弧、球

30、面結(jié)構(gòu) 易于成型, 力學(xué)性能良好。圓弧半徑的大小可根據(jù)整體造 型和強度要求確定。,,5、把手 把手分連體和分體兩種基本形式,如圖所示。,,,,6、瓶肩結(jié)構(gòu),四、吹塑容器結(jié)構(gòu)設(shè)計,7、瓶底結(jié)構(gòu),,,8、器壁結(jié)構(gòu) 1)商標(biāo)區(qū) 商標(biāo)區(qū)可以作為標(biāo)貼區(qū), 也可以在區(qū)內(nèi)直接吹塑成型文 字或圖案(見圖6-67)。 容器表面的凹凸棱邊、階 形面、文字標(biāo)記和花紋圖案 等、應(yīng)設(shè)1/15的脫模斜度,方 便開模。,,2)剛性結(jié)構(gòu),五、吹塑容器設(shè)計實例,,PET軟飲料瓶: 1)PET軟飲料瓶的性能 2)PET軟飲料瓶的類型 3)PET軟飲料瓶的規(guī)格尺寸 4)PET軟飲料瓶的技術(shù)要求,六、多層吹塑容器 1、多層吹

31、塑容器的性能改善 2、多層吹塑容器的壁厚結(jié)構(gòu) 1)基層 2)功能層 3)粘合層 3、多層復(fù)合結(jié)構(gòu)設(shè)計 1)材料的選用 2)壁厚的確定 4、常見多層吹塑結(jié)構(gòu)示例 1)HDPE/LDPE 2)PC/EVOH/PC 3)PC/黏合樹脂/EVOH/黏合樹脂/回收料/PC,注射拉伸吹塑示意圖 (a)型胚成型;(b)型胚加熱;(c)型胚拉伸;(d)吹塑成型;(e)脫模 1、注塑機;2、熱流道;3、冷卻水孔;4、加熱體;5、模芯加熱;6、型芯棒,第五節(jié) 熱成型塑料容器結(jié)構(gòu)設(shè)計 一、特點 1、優(yōu)點 2、缺點 3、適用范圍 二、熱成型常用材料 三、熱成型塑料容器的結(jié)構(gòu)特征,第五節(jié) 熱成型

32、塑料容器結(jié)構(gòu)設(shè)計,三、熱成型塑料容器的結(jié)構(gòu)特征 1、材料特性和工藝的限制 2、容器角部的過渡圓弧限制 3、容器的側(cè)面的局部結(jié)構(gòu)限制 4、脫模斜度限制 5、口徑、側(cè)壁及底面積較大的容器的特點 6、熱成型塑料容器的限制 四、熱成型塑料容器的壁厚 1、壁厚特征 2、片材厚度的計算 五、熱成型塑料容器的尺寸精度,,,第六節(jié) 其它成型方式的塑料容器與制品 一、滾塑成型容器 二、泡沫塑料包裝制品 三、塑料包裝袋 四、鈣塑瓦楞箱 五、復(fù)合軟管 六、泡罩包裝,第七節(jié) 塑料包裝容器的表面整飾與著色 一、塑料的表面整飾 1、概述 2、機械整飾 3、表面涂飾 4、表面金屬化 5、表面印刷 6、表面印刷

33、前的處理:火焰處理、電暈處理 二、塑料著色 1、著色劑 2、塑料著色的方法,,1 塑料包裝容器按外形結(jié)構(gòu)特征進行分類時, 可分為哪幾大類?簡述其各采用何材料和成型 方法? 2 簡述影響壁厚的因素有哪些?壁厚設(shè)計的一般 原則是什么? 3 在中空吹塑瓶設(shè)計中,為了提高其垂直載荷強 度,在結(jié)構(gòu)上可從哪些方面著手?并簡述之。 4 簡述壁厚設(shè)計與塑料制品的工藝性的關(guān)系。 5 在中空吹塑瓶設(shè)計中,為了提高其剛度,在設(shè) 計上可從哪些方面著手?并簡述之。 6 簡述注射成型的工藝過程。 7 簡述塑料容器為什么必須有較高的垂直載荷強 度?主要影響因素有哪些? 8. 模具對塑料制品的設(shè)計有什么制約作用?,

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