中空制品吹塑冷却定型模具的设计优化

2025-09-29 历史故事版权反馈

【摘要】：中空制品吹塑冷却定型模具又叫吹塑成型模具，它一般由两个半模片组成。另外对于底部有下凹或在平面留出空间的中空制品，成型模具要设计成三开或四开结构，才能使制品顺利脱模。吹塑成型模具设计的基本技术要求1）分型面。用于吹塑PE中空制品的成型模具可粗糙些，以有利排气。5）为了加快吹胀后制品的降温，必要时制品成型模具要采用循环冷却水降温。

中空制品吹塑冷却定型模具又叫吹塑成型模具，它一般由两个半模片组成。模具的开闭运动有水平移动或垂直移动。也可用铰链为支点，两个半边模以支点为中心沿圆弧线运动开闭。另外对于底部有下凹或在平面留出空间的中空制品，成型模具要设计成三开或四开结构，才能使制品顺利脱模。

（1）吹塑成型模具的特点

1）一般只有凹模。

2）型腔受到的吹胀压力比较低，一般为0.2～1.0MPa，个别情况到2MPa。

3）模具型腔的磨损比较小。

4）吹塑制品上较深的凹陷，一般不需要滑动嵌块也可方便脱模，故模具造价较低。

5）除长期生产，一般型腔表面不需要硬化处理。

（2）吹塑成型模具的要求

1）可成型各种形状复杂的产品。

2）能有效夹断型坯，以保障产品接缝处的强度。

3）能有效地排气。

4）能快速、均匀地冷却制品，并尽量减少模具型腔表面的温度梯度，以减少成型时间与制品弯曲变形。

（3）吹塑成型模具设计的基本技术要求

1）分型面。分型面的位置应能使制品从模具型腔内顺利脱模。简单模是平面分型，复杂件是曲面分型，分型面为两个半模组合成一体。对圆形制件通过直径对中分型；对椭圆形容器，分型面应通过椭圆的长轴对中分型；对矩形容器，分型面应通过对角线，以方便出模；对复杂面应是对中的曲面分型，曲面分型要确保分型面的密合度。

2）模具型腔。模具型腔直接影响制品的形状、尺寸与外观。如果模具表面粗糙度大，就不需要再排气，因粗糙的表面使型坯与模内型腔之间存在间隙可以排气。用于吹塑PE中空制品的成型模具可粗糙些，以有利排气。排气好制品冷却快，各处收缩也均匀。

3）成型模的冷却。成型模的冷却速度和均匀性很重要，冷却不均匀各处收缩有差异，引起制品弯曲、颈部歪斜等现象。冷却速度还影响到结晶度和性能的均衡。对工程塑料的吹塑应采用较高的模具温度，以提高制品的外观性能质量。

4）进气方式。不论是上吹、下吹还是平吹方式，都要以保证压缩空气的压力能顺利吹胀型坯，使型坯得到轮廓明显和字母、花纹清晰的制品为原则。

5）螺杆转速。应尽可能采用较快的转速。否则型坯的黏度低，挤出速度慢，会因自重作用引起下垂，造成壁厚不均，无法成型。

6）成型模具材料。可用铸铁、锌合金、铝合金铸造加工，也可用碳素钢、不锈钢加工制作。

（4）吹塑成型模具结构设计和应用要求(https://www.chuimin.cn)

1）模具型腔面交接处应是圆弧过渡，不应有直角过渡线。

2）在成型模具端部要设有夹持坯管口，其作用是切除制品多余料和夹持吹胀前的坯管。夹持口的形状尺寸如图5-14所示。其尺寸的确定要考虑它对制品成型和强度的影响。经验数据一般取h=1～2.5mm，H=3～5mm，β=15°～45°。

3）为使吹胀后的型坯贴紧模具内腔壁，得到较好的制品表面，应在型坯和模具间留出排气孔。通常在适当位置钻0.2～0.5mm的排气孔或在型腔结合面留出0.1～0.2mm的排气沟槽，如图5-15所示。

图5-14 模具夹持口形状尺寸

h—刀口宽 H—刀口深 β—斜率

图5-15 吹塑成型模具排气方式

4）模具要用导热性能好、能够承受合模强度和吹胀压力的材料制作，常用材料为铝、铝合金、不锈钢等。

5）为了加快吹胀后制品的降温，必要时制品成型模具要采用循环冷却水降温。聚乙烯吹胀制品用模具温度，工作时应不大于40℃。吹胀的中空制品应能在模具内快速、均匀冷却降温，以缩短生产周期和防止制品翘曲。

6）模具内腔表面粗糙度要求不高，必要时表面还需要喷砂（40目）处理，以方便吹胀制品时空气从模具与制品表面间隙逸出。

7）模具应能承受一定的吹胀制品时的空气压力（吹胀空气压力一般在0.2～1MPa）。吹塑时，空气进入的容积速率应较大，这样可缩短吹胀时间，使制品得到较均匀的厚度和较好的表面质量。但是空气进入的容积速率也不能过大，否则会产生两种不正常现象：一是在空气进口处产生低压，使这部分型坯内陷；另一种是空气把型坯在口模处冲断，以致不能再吹胀。

（5）吹塑成型模具结构分类

1）等距离开闭式模具。等距离开闭式模具指组成制品型腔的两半模体，工作时可水平或垂直等距离开、闭模，也可采用一块模板固定，而由另一块模板移动完成模具的开、闭模动作。

2）铰链式模具。铰链式模具的结构特点是组成制品型腔的两半模体由铰链连接成一体，两个半边模板由手动或机械、气压、液压驱动，以铰链为支点，沿固定的圆弧线动作，完成两半模板的开、闭模动作。这种模具结构简单，制造方便，适合简单的中空制品吹塑成型。但由于合模力小，只适合小型中空制品生产，生产较大制品时会出现吹塑毛边现象。

3）三开或四开式模具。塑料中空制品结构如果出现有的顶部向下凹，有的底部无切料线或上下部无法脱模时，就应考虑应用三开或四开式模具结构。制品脱模时，先把模具中的上下模板移开，再移开左右模板，方可取出制品。

4）特殊结构模具。对于一些特殊形式结构的中空制品成型，如双层壁结构中空制品、带有空气夹层的箱体及多层材料复合成型的异型中空制品成型，都要用特殊结构模具成型，以满足制品成型的需要。

中空瓶、桶的成型模具通常由两个半模组成，因承受的压力较低，强度要求不高，多用钢材或铝合金（铸铝）制作。模具的切口的宽度可选0.5～1.5mm，角度为15°～30°。为了提高生产效率，还可使用多模腔模具或转盘式多功位模具连续换位生产。

中空制品吹塑冷却定型模具的设计优化

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