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矿泉水瓶

矿泉水瓶中空吹塑工艺流程设计

设计者：祝相周

一、设计任务

吹塑示意图如下

自选一款矿泉水瓶，进行中空吹塑工艺流程设计

某一矿泉水瓶尺寸（单位均为cm）：

圆柱的半径 3.305

圆台上表面半径 2.885 全自动挤出中空吹塑机

罐的总高度 12.310

圆柱的高度 10.210

顶盖的厚度 0.028

侧壁的厚度 0.011

PET聚酯

二、塑料简介

塑料是指以树脂(或在加工过程中用单体直接聚合)为主要成分，以增塑剂、填充剂、润滑剂、着剂等添加剂为辅助成分，在加工过程中能流动成型的材料。塑料为合成的高分子

化合物，可以自由改变形体样式。

塑料主要有以下特性：

①大多数塑料质轻，化学性稳定,不会锈蚀；

②耐冲击性好，具有较好的透明性和耐磨耗性；

③绝缘性好，导热性低；一般成型性、着性好，加工成本低；

④大部分塑料耐热性差，热膨胀率大，易燃烧；

⑤尺寸稳定性差，容易变形，多数塑料耐低温性差，低温下变脆；

⑥容易老化，某些塑料易溶于溶剂；

⑦回收利用废弃塑料时，分类十分困难，而且经济上不合算；

⑧塑料容易燃烧，燃烧时产生有毒气体；

⑨塑料是由石油炼制的产品制成的，石油资源是有限的。

三、中空吹塑简介

中空吹塑 ( 又称吹塑模塑 ) 是借助于气体压力使闭合在模具中的热熔型坯吹胀形成中空制品的方法，是第三种最常用的塑料加工方法，同时也是发展较快的一种塑料成型方法。吹塑用的模具只有阴模 ( 凹模 ) ，与注塑成型相比，设备造价较低，适应性较强，可成型性能好 ( 如低应力 ) 、可成型具有复杂起伏曲线 ( 形状 ) 的制品。中空吹塑又分为注射吹塑、挤出吹塑和拉伸吹塑，注射吹塑是用注射成形法先将塑料制成有底型坯，再把型坯移入吹塑模内进行吹塑成形。挤出吹塑成形过程，管坯直接由挤出机挤出，并垂挂在安装于机头正下方的预先分开的型腔中；当下垂的型坯达到规定的长度后立即合模，并靠模具的切口将管坯切断；从模具分型面的小孔通入压缩空气，使型坯吹胀紧贴模壁而成型；保压，待制品在型腔中冷却定型后开模取出制品。

用于中空吹塑成形的热塑性塑料品种很多，最常用的原料是聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯和热塑性聚酯等，常用来成形各种液体的包装容器，如各种瓶、桶、罐等。

瓶坯及成品示意图

四、材料介绍以及成形前的准备

成型前应对塑料原料进行外观检验，如原料的泽、细度及均匀度等，必要时应对塑料的工艺性能进行测试。对容易吸湿的塑料，成形前应进行充分的干燥，避免制品表面出现银丝、斑纹和气泡等缺陷。应对注射机的料筒惊醒清洗或拆换，并根据需要对模具进行预热。为了使制品容易从模具内脱出，对有的模具型腔还须涂上脱模剂，常用的脱模剂有硬脂酸锌、液体石蜡和硅油等。

PET树脂（聚对苯二甲酸乙二醇脂）由对苯二甲酸与乙二醇缩聚而成，属线性聚酯。由于PET大分子链具有良好的规制性，为它提供了较高的结晶性能，结晶度越大密度越大，通常密度为1.2~1.38g/cm3

。其分子链比较刚硬，分子间的强作用力赋予它具有良好的刚性和强度，对非极性气体等物质具有良好的阻隔性能和耐蜕变性能，膨胀系数小、尺寸稳定性高。PET是一种典型的高结晶性聚合物，其熔点在225~260℃之间，玻璃化温度在70~80℃之间，在180℃左右达到最大结晶速度。其结晶速度较慢，因此熔体冷却时，只需采用冷水冷却，即能得到完全为无定型的PET，其透光性达90％，呈现出优良的透明性。无定形态对后继的拉伸定向十分有利，并可以大幅度提高PET制品的物理学性能。

五、吹塑成型过程

吹塑成型过程可分为四个阶段：

(1) 型坯形成阶段聚合物在挤出机中的输送、熔融、混炼、泵出成型为型坯的形成阶段；在这一阶段，影响壁厚分布的主要工艺参数有：

①材料的分子量分布、平均分子量；