專利名稱：利用局部抽真空調(diào)節(jié)擠出吹塑中空制件壁厚的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種調(diào)節(jié)擠出吹塑中空塑料制件壁厚及壁厚均勻性的方法，尤其是在 吹塑模具中采用局部抽真空、通過調(diào)節(jié)(延長(zhǎng)或縮短)型坯自由變形的時(shí)間，調(diào)節(jié)擠出吹塑 中空塑料制件壁厚及壁厚均勻性的方法及裝置。
背景技術(shù)：
在擠出吹塑成型中，擠出吹塑產(chǎn)品的壁厚不均勻是常見的現(xiàn)象，制件形狀越復(fù)雜， 壁厚不均勻現(xiàn)象越嚴(yán)重；該種壁厚不均勻現(xiàn)象主要體現(xiàn)在平面等變形較小部位的厚度較 大，而拐角圓弧等變形較大部位的壁厚較小，導(dǎo)致拐角圓弧部位容易產(chǎn)生滲漏、穿孔、破裂 等，影響塑料制件的使用，降低其使用壽命；擠出吹塑產(chǎn)品的壁厚不均勻現(xiàn)象嚴(yán)重制約了擠 出吹塑成型技術(shù)的應(yīng)用。經(jīng)分析，認(rèn)識(shí)到壁厚不均勻主要是因?yàn)榇邓軙r(shí)型坯變形不均勻?qū)?致的，變形量小的部位，壁厚厚；變形量大的部位，壁厚薄。吹塑過程中，型坯存在著兩種變 形，即自由變形和約束變形。一般來講，自由變形時(shí)，型坯各處變形量基本一致，當(dāng)型坯中的 某一部分與吹塑模具的型腔壁接觸時(shí)，則整個(gè)吹塑過程的自由變形結(jié)束，而開始約束變形。 由于受到型腔的冷卻作用，與型腔接觸的型坯溫度下降，黏度增大，難以繼續(xù)變形。沒有跟 型腔接觸的型坯繼續(xù)變形，直至與型腔接觸。因此，約束變形階段變形的時(shí)間是不相同的。 約束變形的時(shí)間越長(zhǎng)，型坯的變形量越大，制件該處的壁就越??；反之，約束變形的時(shí)間越 短，型坯的變形量越小，制件該處的壁就越厚。擠出吹塑是繼塑料擠出成型、注射成型之后的第三大成型方法。擠出吹塑主要生 產(chǎn)中空的塑料制品，如日用化工、醫(yī)藥衛(wèi)生、食品包裝、建筑材料等行業(yè)應(yīng)用的瓶、壺、罐、 桶等塑料中空容器。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，擠出吹塑方法逐漸進(jìn)入汽車、摩托車、通機(jī)、包裝 箱體等領(lǐng)域零部件的加工制造。這些零部件或是為了增加壁厚和強(qiáng)度，或是作為氣體的管 道，或是液體的容器，但是都有一個(gè)共同的特點(diǎn)，需要滿足安裝和固定的要求，形狀和尺寸 比一般的中空容器復(fù)雜。現(xiàn)有技術(shù)中，由于技術(shù)的限制，擠出吹塑工業(yè)制件的成型工藝性能 較差，制件的壁厚均勻性差，材料消耗量大，成型周期長(zhǎng)，經(jīng)濟(jì)效益較差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的擠出吹塑中空塑料制件的制作方法生產(chǎn)的制件壁厚不均 勻、尤其是拐角圓弧等變形較大部位的壁厚較小、影響塑料制件的使用、降低其使用壽命等 不足，提供一種顯著改善擠出吹塑中空塑料制件壁厚均勻性的制作方法，通過在吹塑模具 的拐角部位和/或型腔內(nèi)凹部位等局部設(shè)置抽真空管道，使型坯在型腔內(nèi)冷卻成型后其拐 角部位和/或型腔內(nèi)凹部位等變形較大部位的壁厚增大，與其平面等變形較小部位的壁厚 差異減小，有效防止拐角圓弧部位容易產(chǎn)生滲漏、穿孔、破裂等不利現(xiàn)象，增大塑料制件的 使用范圍，提高其使用壽命。本發(fā)明的技術(shù)方案利用局部抽真空調(diào)節(jié)擠出吹塑中空制件壁厚的方法，其特征 在于，在吹塑模具的變形大或較大的部位，如模具的拐角部位和/或型腔內(nèi)凹部位，設(shè)置抽真空通道，經(jīng)管路與外部的抽真空裝置連接；在按照工藝要求制作的型坯進(jìn)入吹塑模具后， 按照工藝要求合模，將吹塑模具合攏；在合模的同時(shí)或合模完成后啟動(dòng)抽真空裝置，對(duì)模具 局部抽真空，使型坯沿著抽真空的方向變形；然后，按照工藝要求，由吹頭引入壓縮空氣，向 型坯內(nèi)吹氣，使型坯吹脹變形，與吹塑模具的型腔壁接觸。一種實(shí)現(xiàn)本發(fā)明方法的裝置，其特征在于在現(xiàn)有的擠出吹塑成型設(shè)備上，設(shè)置由 真空泵、真空管道和控制閥組成的抽真空裝置，所述抽真空裝置通過真空管道或管路與設(shè) 置在吹塑模具內(nèi)的抽真空通道連通。本發(fā)明利用局部抽真空調(diào)節(jié)擠出吹塑中空制件壁厚的方法，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，具 有如下特點(diǎn)1、能顯著改善非對(duì)稱形狀的擠出吹塑中空制件壁厚均勻性，使其拐角部位和/或 型腔內(nèi)凹部位等變形較大部位的壁厚增大，與其平面等變形較小部位的壁厚基本相同，提 高壁厚的均勻性。2、能有效防止制件拐角部位在長(zhǎng)期的使用過程中產(chǎn)生滲漏、穿孔、破裂等不利現(xiàn) 象，增大塑料制件的使用范圍，提高其使用壽命。3、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，所增加的設(shè)備數(shù)量較少，投資較小，可以添加在現(xiàn)有的吹塑類 塑料中空擠出吹塑機(jī)械裝置上，或作為制件壁厚調(diào)節(jié)單元設(shè)置在新型的吹塑類塑料中空擠 出吹塑機(jī)械裝置上。4、在型坯吹塑過程中，能夠延長(zhǎng)型坯的自由變形時(shí)間，縮短約束變形時(shí)間，使制件 的變形量差異很小，制件壁厚差很小，具有較好的壁厚均勻性。


圖1是本發(fā)明具有真空通道的吹塑模具結(jié)構(gòu)示意圖；圖1-1、圖1-2是圖1沿A-A、B_B向剖視圖；圖2是本發(fā)明真空系統(tǒng)回路示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖1中，本發(fā)明利用局部抽真空調(diào)節(jié)擠出吹塑中空制件壁厚的方法，其特征在 于，在吹塑模具的變形大或較大的部位，如模具的拐角部位和/或型腔內(nèi)凹部位等部位，設(shè) 置抽真空通道，經(jīng)管路等與外部的抽真空裝置(如真空泵)連接，需要時(shí)啟動(dòng)抽真空裝置， 通過管路、抽真空通道抽取模具的拐角部位和/或型腔內(nèi)凹部位的氣體，使該部位形成負(fù) 壓，具有一定的真空度。如圖1-1、1_2所示，是在吹塑模具的型腔內(nèi)，在變形大或較大的A、 B部位，分別設(shè)置抽真空通道，A、B部位的抽真空通道通過管路與外部的真空泵連接，分別 對(duì)A、B部位抽真空，使其分別達(dá)到工藝要求的真空度。本發(fā)明所述的模具的拐角部位、型腔 內(nèi)凹部位，是指模具內(nèi)曲率變化較大的部位，如從豎直方向轉(zhuǎn)化為水平方向，或從水平方向 轉(zhuǎn)化為豎直方向，或者型腔內(nèi)排氣不暢通的凹坑等部位，在一般的模具內(nèi)，通常都有多個(gè)拐 角部位、型腔內(nèi)凹部位。在按照工藝要求制作的型坯進(jìn)入吹塑模具后，進(jìn)行合模，將吹塑模具合攏；在合模 的同時(shí)或合模完成后啟動(dòng)抽真空裝置，對(duì)模具局部抽真空，使型坯沿著抽中空的方向，即拐 角部位和/或型腔內(nèi)凹部位變形；然后，按照工藝要求，由吹頭引入壓縮空氣，向型坯內(nèi)吹
4氣，使型坯吹脹變形，與吹塑模具的型腔壁接觸，自由變形結(jié)束，約束變形開始。由于抽真空 時(shí)，型坯已經(jīng)與型腔拐角部位和/或型腔內(nèi)凹部位(深度較深的部位)較接近了，因此，約 束變形時(shí)間會(huì)大大縮短，制件各處的變形量差異會(huì)減小，壁厚差異也會(huì)減小，壁厚均勻性得 到提高。由此可見，在吹塑成型工藝中，增加抽真空工序，可以增大型坯的自由變形時(shí)間和 變形量，減小約束變形時(shí)間和變形量，使制件各處的變形量差異減小，壁厚差異減小，壁厚 均勻性得到提高。圖2所示本發(fā)明真空系統(tǒng)回路示意圖，利用真空泵的抽吸作用，通過管路、抽真空 通道，對(duì)模具的型腔拐角部位和/或型腔內(nèi)凹部位等變形較大部位抽真空，形成一定的真 空度。吹塑時(shí)需要的氣體由空壓機(jī)產(chǎn)生，吹入型坯內(nèi)，使型坯吹脹變形。上述抽真空度的工 藝參數(shù)、吹入型坯氣體的壓力等參數(shù)，由具體的工藝決定，本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠得到。與本發(fā)明方法配合使用的擠出吹塑成型設(shè)備，是在現(xiàn)有的擠出吹塑成型設(shè)備上， 設(shè)置由真空泵、真空管道和控制閥等部件組成的抽真空裝置，該抽真空裝置通過真空管道 或管路與設(shè)置在吹塑模具內(nèi)的抽真空通道連通；使用時(shí)，通過啟動(dòng)擠出吹塑成型設(shè)備上的 抽真空裝置，對(duì)模具局部進(jìn)行抽真空，使該局部部位形成負(fù)壓，加速型坯的流動(dòng)。所述真空 泵、真空管道和控制閥等部件都是現(xiàn)有技術(shù)，在此不作進(jìn)一步的描述。本裝置為局部抽真空 調(diào)節(jié)擠出吹塑中空制件壁厚提供條件，同時(shí)也擴(kuò)大了擠出吹塑成型設(shè)備的功能?，F(xiàn)有技術(shù)中，常規(guī)的擠出吹塑成型工藝擠出型坯-截?cái)嘈团鱛吹塑模具合模-引 入壓縮空氣吹脹型坯_冷卻定型_開模取件。本發(fā)明的方法中，吹塑模具合模和引入壓縮 空氣吹脹型坯工序之間，加入了局部抽真空的工序，對(duì)模具局部抽真空，其工藝為擠出型 坯_截?cái)嘈团鱛吹塑模具合模_局部抽真空_引入壓縮空氣吹脹型坯_冷卻定型_開模取 件。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證我們加工吹塑模具，進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)。壁厚方差由0. 4739減小到 0. 1303。上述理論已得到實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。方法合理可行。⑤在擠出吹塑機(jī)上安裝真空泵、真空表等元器件，能夠提高設(shè)備的功能。
權(quán)利要求
利用局部抽真空調(diào)節(jié)擠出吹塑中空制件壁厚的方法，其特征在于，在吹塑模具的變形大或較大的部位，如模具的拐角部位和/或型腔內(nèi)凹部位，設(shè)置抽真空通道，經(jīng)管路與外部的抽真空裝置連接；在按照工藝要求制作的型坯進(jìn)入吹塑模具后，進(jìn)行合模；在合模的同時(shí)或合模完成后啟動(dòng)抽真空裝置，對(duì)模具局部抽真空，使型坯沿著抽真空的方向變形；然后，按照工藝要求，由吹頭引入壓縮空氣，向型坯內(nèi)吹氣，使型坯吹脹變形，與吹塑模具的型腔壁接觸。
2.一種實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述方法的裝置，其特征在于在現(xiàn)有的擠出吹塑成型設(shè)備上， 設(shè)置由真空泵、真空管道和控制閥組成的抽真空裝置，所述抽真空裝置通過真空管道或管 路與設(shè)置在吹塑模具內(nèi)的抽真空通道連通。
全文摘要
本發(fā)明公開了利用局部抽真空調(diào)節(jié)擠出吹塑中空制件壁厚的方法，其特征在于，在吹塑模具的變形大或較大的部位，如模具的拐角部位和/或型腔內(nèi)凹部位，設(shè)置抽真空通道，經(jīng)管路與外部的抽真空裝置連接；在按照工藝要求制作的型坯進(jìn)入吹塑模具后合模；在合模的同時(shí)或合模完成后啟動(dòng)抽真空裝置，對(duì)模具局部抽真空，使型坯沿著抽真空的方向變形；由吹頭引入壓縮空氣，向型坯內(nèi)吹氣，使型坯吹脹變形，與吹塑模具的型腔壁接觸。本發(fā)明能顯著改善擠出吹塑中空制件壁厚均勻性，使其拐角部位和/或型腔內(nèi)凹部位等變形較大部位的壁厚增大，與其平面等變形較小部位的壁厚差異減小，提高壁厚的均勻性；能有效防止制件拐角部位壁厚較薄，在長(zhǎng)期的使用過程中產(chǎn)生滲漏、穿孔、破裂等不利現(xiàn)象，延長(zhǎng)其使用壽命。
文檔編號(hào)B29C49/78GK101823332SQ201010156190
公開日2010年9月8日 申請(qǐng)日期2010年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月26日
發(fā)明者李又兵, 李能文, 李道喜, 王海民, 王選論, 邱方軍, 黃虹 申請(qǐng)人:重慶理工大學(xué)