一种注拉吹塑料中空容器制品的模具设备及其工艺成型方法.pdf

本发明属于塑料加工技术领域，一种注拉吹塑料中空容器制品的模具设备及其工艺成型方法，该模具设备包括注塑模组件、吹塑模组件及拉伸装置；注塑模组件包括动模和定模，定模包括浇口套、热流道及瓶坯模腔板，每块瓶坯模腔板上设置有至少一排纵向排列的瓶坯模腔，动模上固定有至少一排纵向排列的带有吹气口且为中空的成型芯，其与定模上的瓶坯模腔一一对应；每排成型芯上还配置一吹塑模组件，每个吹塑模组件包括两块吹塑成型模块，每一模块的内侧面设置有至少一排成型模腔，其与每个成型芯一一对应，拉伸装置包括置于成型芯内可将瓶坯进行

1.  一种注拉吹塑料中空容器制品的模具设备，其特征在于：包括注塑模组件、吹塑模组件及拉伸装置；所述注塑模组件包括动模和定模，定模包括浇口套、热流道及瓶坯模腔板，所述每块瓶坯模腔板上设置有至少一排纵向排列的瓶坯模腔，动模上固定有至少一排纵向排列的带有吹气口且为中空的成型芯，其与定模上的瓶坯模腔一一对应；每排成型芯上还配置一吹塑模组件，每个吹塑模组件包括两块吹塑成型模块，其分别位于上述成型芯的两侧，每一模块的内侧面设置有至少一排成型模腔，其与每个成型芯一一对应，所述拉伸装置包括置于成型芯内可将瓶坯进行轴向拉伸的拉伸棒及驱动该拉伸棒运动的驱动机构。

2.  根据权利要求1所述的注拉吹塑料中空容器制品的模具设备，其特征在于：所述拉伸棒上还设置有可将拉伸棒退回复位的复位装置。

3.  根据权利要求2所述的注拉吹塑料中空容器制品的模具设备，其特征在于：所述复位装置为套设在拉伸棒后端部的弹性压缩弹簧。

4.  根据权利要求2所述的注拉吹塑料中空容器制品的模具设备，其特征在于：所述驱动拉伸棒拉伸的驱动机构为驱动气缸。

5.  根据权利要求4所述的注拉吹塑料中空容器制品的模具设备，其特征在于：所述复位装置为与驱动气缸气连通的进气板，所述进气板的进气通道的出气口与驱动气缸缸体连通。

6.  根据权利要求1所述的注拉吹塑料中空容器制品的模具设备，其特征在于：所述动模的内侧面还设有一可在水平方向左右移动的推板，成型芯贯穿该推板及推板外侧面的支承吹塑模，所述推板上还设置有控制该推板移动的驱动机构。

7.  根据权利要求1所述的注拉吹塑料中空容器制品的模具设备，其特征在于：所述成型芯内部中空空腔的底部与设置在进气板上的气缸相通，用于吹塑的吹气口设置于空腔的顶部或中部位置或任意位置。

8.  根据权利要求1所述的注拉吹塑料中空容器制品的模具设备的工艺成型方法，其特征在于：其工艺过程包括：注塑过程、拉伸过程和吹塑过程，具体是：注塑过程中，动模与定模合模，模具闭合，注塑瓶坯；动模与定模开模，模具开启后，进入吹塑过程，吹塑成型模块闭合，将瓶坯同时进行拉伸、吹气成型形成中空容器，接着拉伸装置回复原位，开启吹塑成型模块将成型的中空容器顶出。

9.  根据权利要求8所述的注拉吹塑料中空容器制品的模具设备的工艺成型方法，其特征在于：注塑阶段与吹塑阶段中，模具开启后，成型芯棒始终固定在动模中不移动，注射坯料黏附在芯棒上，模具完全开启后，吹塑成型模块闭合开始执行，当吹塑模块完全闭合后，成型芯的芯棒内部拉伸吹气，完成中空容器的吹塑成型，注塑阶段在注射与开模之间，只有注射坯料成型，无需保压和冷却定型，此时注塑机处于合模状态；拉伸吹塑阶段的吹塑成型模块的闭合，拉伸，吹气成型和开启顶出均在同一个模具上完成。

10.  根据权利要求9所述的本发明所述的注拉吹塑料中空容器制品的模具设备的工艺成型方法，其特征在于：模具开启，是指成型芯始终跟随动模开启移动而且位置不变，注射坯料黏附在成型芯芯棒上，成型芯不需要动力机构驱动旋转或平移；吹塑成型模块闭合，是指吹塑成型模块设置在成型芯两侧，直接由油缸或其它驱动装置驱动推杆使吹塑成型模块启动闭合，吹塑成型模块的中心与带有型坯的成型芯同轴；拉伸吹塑成型，是指吹塑成型模块闭合后，型坯拉伸，同时吹塑成型，其后拉伸棒在复位装置的作用下回复原位。

一种注拉吹塑料中空容器制品的模具设备及其工艺成型方法
技术领域
本发明属于塑料制品加工技术领域，具体涉及一种注拉吹塑料中空容器制品的模具设备。
背景技术
目前，注拉吹技术是聚合物加工领域中重要的一环，具有提高制品力学性能、气体阻隔性等优点，应用范围广，是其他注吹塑料中空制品成型机不能替代的一种成型技术。注-拉-吹容器经过双向拉伸后，冲击韧性、低温强度、透明度、表面光泽、刚性及阻隔性等都有了明显的改善和提高，而且容器壁薄、质轻、节省原料。注-拉-吹的特点是直接制成有底型坯，型坯内外温度均匀有利于拉伸；制品形状准确、无飞边；瓶颈质量高，瓶底平滑均匀。注-拉-吹中空容器以透明瓶体为主，材料为PET、PP、PC等，广泛应用于饮料、医药、食品、化妆品&保健品等的包装。
现有技术中，注拉吹加工工艺流程分为一步法和两步法。一步法是在一台设备上完成从原料到容器的整个成型过程。一步法又分为“三工位”和“四工位”两种工艺，其中，“三工位”设备包括注射瓶坯、制品成型、制品顶出等三个工位；“四工位”设备包括注射瓶坯、瓶坯调整温度、制品成型、制品顶出等四个工位。两步法工艺需要两台设备完成由原料到制品的成型过程。首先，采用专用注射机完成型坯的成型，然后将注射好的瓶坯再输送到吹瓶机上加热，调整瓶温度，完成吹制、制品输送全过程。两步法主要适合大批量生产。
“一步法”注拉吹中空塑料成型机把注射型坯、加热型坯、拉伸型坯与吹塑、成型制品脱模等工序在同一台设备上连续进行的高效设备。“一步法”注拉吹中空塑料成型机根据成型工序可分为：以日本青木固为代表的“三工位”注拉吹中空塑料成型机，以日本日精为代表的“四工位”注拉吹中空塑料成型机。“三工位”与“四工位”主要区别是，“三工位”是把注射型坯与加热型坯在一个工序上完成，“四工位”是把注射型坯与加热型坯在二个工序上完成。现在，我国使用的注垃吹中空塑料成型机基本上都是日本青木固和日本日精的设备。
目前，在国内外是应用一步法生产注拉吹中空制品，都采用专用设备来生产，投入资金巨大。针对这些原因，研发一种在普通注塑机上一次完成注拉吹成型中空制品的模具，以节能、低成本、优质高效生产注拉吹中空制品，这种以投资少、成本低和具有价格竞争优势的生产方法，适用于中空制品规格、外形多变和批量生产的生产方式。
发明内容
本发明的第一目的是针对上述现有技术的不足之处，提供一种注拉吹塑料中空容器制品的模具设备，其可在普通注塑机上一次完成注塑-拉伸-吹塑功能，通过该模具设备可以使型坯到塑料中空制品一步完成，产品表面无夹缝，提高塑料中空制品的透明度、均匀度和产品的强度，使得产品质量更容易保证。
为达到上述目的，本发明是按以下技术方案来实现的：
一种注拉吹塑料中空容器制品的模具设备，包括注塑模组件、吹塑模组件及拉伸装置；所述注塑模组件包括动模和定模，定模包括浇口套、热流道及瓶坯模腔板，所述每块瓶坯模腔板上设置有至少一排纵向排列的瓶坯模腔，动模上固定有至少一排纵向排列的带有吹气口且为中空的成型芯，其与定模上的瓶坯模腔一一对应；每排成型芯上还配置一吹塑模组件，每个吹塑模组件包括两块吹塑成型模块，其分别位于上述成型芯的两侧，每一模块的内侧面设置有至少一排成型模腔，其与每个成型芯一一对应，所述拉伸装置包括置于成型芯内可将瓶坯进行轴向和径向同时拉伸的拉伸棒及驱动该拉伸棒运动的驱动机构。
作为上述技术的进一步改进，所述拉伸棒上还设置有可将拉伸棒退回复位的复位装置。
具体来说，所述复位装置为套设在拉伸棒后端部的弹性压缩弹簧。
作为上述技术的更进一步改进，所述驱动拉伸棒拉伸的驱动机构为驱动气缸，所述复位装置还可以为与驱动气缸气连通的进气板，所述进气板的进气通道的出气口端与上述驱动气缸缸体连通。
在本发明中所述热流道是均分开放式流道，所述瓶坯模腔板为凸起状，所述瓶坯模腔底部设置有流道注塑口，所述动模的内侧面还设有一可在水平方向左右移动的推板，成型芯贯穿该推板及推板外侧面的支承吹塑模，所述推板上还设置有控制该推板移动的驱动机构。所述成型芯内部中空空腔的底部与设置在进气板上的气缸相通，用于吹塑的吹气口设置于空腔的顶部或中部位置。
本发明的第二目的是针对上述现有技术的不足之处，提供一种注拉吹塑料中空容器制品的模具设备的工艺成型方法，整个过程简单，易实现。
为达到上述目的，本发明是按以下技术方案来实现的：
一种注拉吹塑料中空容器制品的模具设备的工艺成型方法，其工艺过程包括：注塑过程、拉伸过程和吹塑过程，具体是：注塑过程中，动模与定模合模，模具闭合，注塑瓶坯；动模与定模开模，模具开启后，进入吹塑过程，吹塑成型模块闭合，将瓶坯同时进行拉伸、吹气成型形成中空容器，接着拉伸装置回复原位，开启吹塑成型模块将成型的中空容器顶出。
作为上述技术的进一步改进，注塑阶段与吹塑阶段中，模具开启后，成型芯棒始终固定在动模中不移动，注射坯料黏附在芯棒上，模具完全开启后，吹塑成型模块闭合开始执行，当吹塑模块完全闭合后，成型芯的芯棒内部拉伸吹气，完成中空容器的吹塑成型，注塑阶段在注射与开模之间，只有注射坯料成型，无需保压和冷却定型，此时注塑机处于合模状态；拉伸吹塑阶段的吹塑成型模块的闭合，拉伸，吹气成型和开启顶出均在同一个模具上完成。
作为上述技术的更进一步改进，模具开启，是指成型芯始终跟随动模开启移动而且位置不变，注射坯料黏附在成型芯芯棒上，成型芯不需要动力机构驱动旋转或平移；吹塑成型模块闭合，是指吹塑成型模块设置在成型芯两侧，直接由油缸或其它驱动装置驱动推杆使吹塑成型模块启动闭合，吹塑成型模块的中心与带有型坯的成型芯同轴；拉伸吹塑成型，是指吹塑成型模块闭合后，型坯拉伸，同时吹塑成型，其后拉伸棒在复位装置的作用下回复原位。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明直接使用普通注塑机，一步法完成注塑、拉伸、吹塑中空塑料容器，不需专用设备，简化工序，降低其设备成本；
(2)本发明所述的注拉吹模具设备可以使型坯到塑料中空制品一步完成，产品表面无夹缝，能有效地提高塑料中空制品的透明度、均匀度和产品的强度，使得产品质量更容易保证。
(3)本发明所述的注拉吹模具设备生产自动化程度和生产效率高；
(4)本发明所述的注拉吹模具设备结构紧凑，安装容易，操作、维修简单；整个工艺过程简单，易于实现；
(5)在本发明中，所述成型芯可为单排或多排排列，可一模多腔进行中空容器的注拉吹成型，一次注拉吹就可以生产出较多的中空塑料制品，生产效率高，产品的一致性好。
附图说明
现结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
图1是本发明实施例一所述模具设备的侧视图；
图2是上述图1的俯视图；
图3是上述图2中成型芯及拉伸装置结构示意图；
图4是本发明实施例二所述的模具设备的侧视图；
图5是上述图4的俯视图；
图6是上述图5中成型芯及拉伸装置结构示意图；
图7是本发明实施例三所述的成型芯及拉伸装置的结构示意图。
具体实施方式
实施例一：
如图1、图2所示，本发明所述的一种注拉吹塑料中空容器制品的模具设备，包括注塑模组件、吹塑模组件及拉伸装置；注塑模组件包括动模4和定模1，动模4上设置有控制动模4与定模1开合的驱动油缸13，驱动油缸13安装在油缸支架12上；定模1包括浇口套7、热流道6及瓶坯模腔板5，所述每块瓶坯模腔板5上设置有一排纵向排列的瓶坯模腔51，动模4上固定有一排纵向排列的带有吹气口且为中空的成型芯11，其与定模1上的瓶坯模腔51一一对应，所述瓶坯模腔板5为凸起状，瓶坯模腔51底部设置有流道注塑口，热流道6是均分开放式流道；每排成型芯11上还配置一吹塑模组件，每个吹塑模组件包括两块吹塑成型模块8，其分别位于上述成型芯11的两侧，每一吹塑成型模块8的内侧面设置有至少一排成型模腔，其与每个成型芯一一对应。动模4的内侧面还设有一可在水平方向左右移动的推板2，成型芯11贯穿该推板2及推板2外侧面的支承吹塑模组件，推板2上还设置有控制该推板2移动的驱动机构。
所述成型芯11内部有一个空腔，空腔的底部与设置在进气板上的气缸相通，而空腔的顶部设置出气口，在空腔内部还设置有压有弹簧以控制出气口开闭的模芯杆。
在本实施例中，所述拉伸装置包括置于成型芯11的空腔内内可将注塑瓶坯10进行轴向和径向同时拉伸的拉伸棒17及驱动该拉伸棒17运动的驱动机构，该驱动机构可以适实际需要选用驱动气缸、驱动油缸或驱动电机等，在图1中，驱动机构选用的为拉伸气缸19，其活塞杆与拉伸棒17的端部连接，通过拉伸气缸19的推动使注塑瓶坯10在径向吹胀的同时也沿着轴向向前拉伸，拉伸至合适的长度，以符合实际需要。
在本发明中，在注吹过程结束后，为了使拉伸棒17能回复原位，所述拉伸棒17上还设置有可将拉伸棒17退回复位弹性压缩弹簧20，该弹性压缩弹簧20套设在拉伸棒17的后端部。
本发明注拉吹塑料中空容器制品的模具设备的工作过程如下：
当模具合模注射瓶坯10完成后，动模4移动，带动成型芯11一起移动，成型芯11始终固定在动模不动，注塑坯料10黏附在芯棒上，模具完全开启后，吹塑成型模块8在油缸13推动下，推杆9使吹塑模块8闭合，当吹塑模块8完全闭合后，成型芯11内部由拉伸棒17在拉伸气缸19的推动使型坯受拉伸，同时吹气，由吹塑模块8完成中空容器的吹塑成型。吹塑完成后，由弹性压缩弹簧20将拉伸棒17回复原位，同时密封成型芯11端部的进气孔。再由推板2顶出成型成型制品，然后注塑模具设备再开始进行下一个注塑-拉伸-吹塑过程，如此循环。
本发明所述的注拉吹塑料中空容器制品的模具设备的工艺工艺过程包括：注塑过程、拉伸过程和吹塑过程，具体是：注塑过程中，动模4与定模1合模，模具闭合，注塑瓶坯；动模4与定模1开模，模具开启后，进入吹塑过程，吹塑成型模块8闭合，将注塑坯料10同时进行拉伸、吹气成型形成塑料中空容器，接着由弹性压缩弹簧20将拉伸棒17回复原位，开启吹塑成型模块8，将成型的中空容器顶出。
在注塑阶段与吹塑阶段中，模具开启后，成型芯11的芯棒始终固定在动模4中不移动，注射坯料10黏附在成型芯11的芯棒上，模具完全开启后，吹塑成型模块8闭合开始执行，当吹塑成型模块完全闭合后，成型芯11的芯棒内部拉伸吹气，完成中空容器的吹塑成型。另外，注塑阶段在注射与开模之间，只有注射坯料10成型，无需保压和冷却定型，此时模具设备处于合模状态；拉伸吹塑阶段的吹塑成型模块8的闭合，拉伸，吹气成型和开启顶出均在同一个模具上完成，方便可靠，节约设备成本，以及在不同设备之间的转换，一次性制成，无需中间环节的预热过程，节约工序，节约能源。
在本发明中，模具开启，是指成型芯11始终跟随动模4开启移动而且位置不变，注射坯料10黏附在成型芯11的芯棒上，成型芯11不需要动力机构驱动旋转或平移；而吹塑成型模块8闭合，是指吹塑成型模块8设置在成型芯11的两侧，直接由驱动油缸或其它驱动装置驱动推杆使吹塑成型模块8启动闭合，而且，吹塑成型模块8的中心与带有型坯的成型芯11同轴；拉伸吹塑成型，是指吹塑成型模块8闭合后，型坯拉伸，同时吹塑成型，也即，住宿后的型坯在轴向和径向同时拉伸，一般来说，轴向的拉伸率在1.3～5倍，径向拉伸率是1～3倍，接着，拉伸棒在复位装置的作用下回复原位；最后，由弹性压缩弹簧20将拉伸棒17回复原位，开启吹塑成型模块8，将成型的中空容器顶出。
在本发明中，所述的模具，其成型芯可为单排或多排排列，可一模多腔进行中空容器的注拉吹成型，客户可按照产量的多少进行合理配制，适用性范围广，实用性强。
实施例二：
本实施例与前述实施例一基本相同，其不同之处在于：如图4、图5、图6所示，所述每块瓶坯模腔板5上设置有两排纵向排列的瓶坯模腔51，动模4上固定有两排纵向排列的带有吹气口且为中空的成型芯11，其与定模1上的瓶坯模腔51一一对应，所述成型芯11空腔内用于吹气的出气口设置在成型芯11的中部位置。
实施例三：
本实施例与前述实施例一基本相同，其不同之处在于：如图7所示，所述成型芯11空腔内用于吹气的出气口设置在成型芯11的中部位置。
此外，所述进气板30上设置有与拉伸气缸19的缸体连通的进气通道21，进气通道21的出气口与拉伸气缸19缸体直接连通。吹塑完成后，由进气板30的进气通道21向拉伸气缸19通入气体，密封成型芯11的进气孔，通过气体的压力将拉伸气缸19的活塞杆收缩回，从而带动拉伸棒17退回，以顺利完成拉伸棒17的复位工作。再由推板2顶出成型成型制品，然后注塑模具设备再开始进行下一个注塑-拉伸-吹塑过程，如此循环。
本发明的注拉吹模具设备，有效地克服了二步法和二工位方法的生产工艺环节多，设备投资大的缺点，所述模具设备结构紧凑，安装容易，操作维修简单，从型坯到制品一步完成，对中性好，产品表面无夹缝，能有效地提高塑料中空制品的透明度、均匀度和产品的强度，使得产品质量更容易保证，大大提高了自动化程度和生产效率。
本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变型不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变型属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也包含这些改动和变型。