半岛游戏要:针对全自动注吹模气道易堵塞的缺陷,设计了一种新的结构,可使气隙在注射时关闭,吹瓶时自动打开,有效地提高了塑料瓶的成瓶率,并对气隙自动开关的关键零件的优化设计作了简要介绍关键词:全自动注吹模;气隙弹簧;优化设计

　　机械与模具全自动注射吹瓶模气道的改进设计及优化高中庸,黄鹤辉,(广西工学院机械系,广西柳州545006)针对全自动注-吹模气道易堵塞的缺陷,设计了一种新的结构,可使气隙在注射时关闭,吹瓶时自动打开,有效地提高了塑料瓶的成瓶率,并对气隙自动开关的关键零件的优化设计作了简要介绍。气隙弹簧;优化设计中图分类号:TQ32015文章编号:1001Ο9278(2001)11Ο0071Ο03将一种全自动塑料吹瓶机熔注坯与吹瓶于一体,正常情况下,每小时可出瓶4700只左右。成品无夹边余料,整个制瓶过程无须手工操作,避免了中间环节的污染,是一种真正意义上的清洁化生产设备。但设备投产不久,发现个别出现成瓶不饱满,或者歪斜不对称现象。经过反复观察发现,产生废瓶的主要原因在于压缩空气通道上的故障。为此,改进了气道设计,从而消除了废瓶现象,极大地提高了成瓶率。本文介绍气道的改进情况。废瓶成因分析111模具基本结构注吹制瓶模具系统主要由翻转体翻转体的两面各安装14套。工作过程中,始终有110左右的热油在芯棒孔内循环,以使管坯保持一定的塑性而便于吹胀。模架(图中未画出)可沿注塑机拉杆作轴向移动,翻转体则可在此模架中翻转,以实现注坯与吹瓶两工序的同步。芯捧借助于本身轴肩和一个M161715、外径为23的环形,1715孔内开有8mm深01030105mm气槽(见图2)半岛电子游戏。在吹瓶工位,气室中的压缩空气可通过芯模座与芯棒间的轴向气沟和径向气槽将包复在芯棒上的塑料管坯吹胀成所需形状的成品。芯模座上有一个偏离轴心线mm轴向孔将气室与翻转体上的气道导道。吹同步模具组装图112废瓶成因分析废瓶形成的首要原因是吹气不均。其次则是管坯注射成型后翻转到另一面吹瓶时,管坯端部浇口(图3)因局部缺料等原因未能压紧在开合模的瓶底模上,一收稿日期:2001Ο09Ο01旦吹气不匀,管坯部分被吹胀后,其坯端随之漂移,从而失去轴对称形状。可见,气道不畅是形成废瓶的关113气道堵塞原因分析可知,压缩空气从芯模座与芯棒配合处的轴向沟进入芯模座环形端面的径向槽,从均匀分布的第15卷第11Vol.15112001年11CHINAPLASTICSNov.,20011995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.管坯头部形状八个方向撑开管坯,使其迅速成瓶。显然,在这种结构条件下气槽深度不宜过大,过大会使高压溶胶挤入,造成气槽堵死。所以一般将槽深控制在01030105mm范围内。但是另一方面,注射机的注射压力高达140MPa,芯棒受到很大的轴向压力,开有八道径向气槽的芯模座环形面以很有限的支承面积承受来自芯棒的压力。经计算,芯模座支承面上的挤压应力可达570MPa以上,如此大的挤压应力必定引起支承面的变形,气道随之变窄。一旦出现偏载情形,个别气槽便有可能被堵塞。此外,粉尘或杂物的偶然进入,也可能导致个气槽不能均匀通气。从上述分析不难得出结论,原有模具的气道结构不可能完全排除吹瓶中废品的发生。模具结构的改进针对原有模具气道结构的缺陷,模座间的装置关系作了如图4所示的改进。—弹簧7—螺母为耐热橡胶密封圈,4为M30的23环形面上不再开出径向气槽,其承载能力可随之增大一倍。7为一特制的M16和螺母7借助于配套的专用工具,可以方便地进行装拆。设计时特别注意保证芯棒3模座配合的1715轴段长度应比座孔长度大012014mm,以便在圆柱压缩弹簧6的作用下,芯棒肩部与芯模座承压环面间有012014mm的轴向间隙,以利吹瓶时气流通畅。按文献[]所提供的数据,生产过程中,高压熔融胶体进入管坯凹模时,将有11510的轴向压力作用于芯棒,迫使弹簧进一步压缩,012014mm消失,胶体不可能进入其间。注坯结束,模具带着管坯退出并翻转,注射压力解除,弹簧恢复力将芯棒轴向推离012014mm,气隙自然形成。在吹瓶工位,弹簧的轴向推力可确保管坯头部压紧在开合模的瓶底模板上,从而避免了偶然吹气不均导致塑料瓶制品的歪斜。实践表明,用新结构取代原有组件后,制品外观合格率达到100%。与原结构相比,新的芯模组件外部尺寸没有任何变化,只是适当变动了芯棒螺纹的位置。芯模座的内部结构改变较大,其气室长度由原来的10mm缩短为6mm,并将312mm密封槽两端的孔长各取为mm,并在芯模座与翻转体配合一端的152415内孔中加工出一段M30的内螺纹,并使螺纹底孔长度由原孔15mm增大到2414mm,使其具有足够空间用以安装螺环与弹簧等零件。这种局部结构的改进确保了制品很高的合格率,但相对于整机而言,其成本的增加是极少的。气道弹簧的优化设计在改进后的芯棒组件中,弹簧是一个至为关键的零件,注坯时,芯棒肩部的气隙能否闭合,吹气时气隙能否充分打开,均取决于此弹簧。设计此弹簧的约束因素很多,主要有材料、空间位置以及强度和刚度等。笔者先后取弹簧重量最轻和疲劳强度最高为目标函数,以簧丝直径(半岛电子游戏、弹簧中径(D21995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.设计变量。按约束坐标轮换优化方法,借用文献[的程序分别求出了优化结果。考虑到弹簧生产厂家的实际,对优化计算值作了圆整,如表1所示。气道弹簧主要参数计算值计算条件优化目标重量最轻883kg疲劳强度最高219Sca115圆整315240255kg1167弹簧材料选为65Si2MnWA,适于在100以上温度条件长期工作所取圆整值制造的圆柱螺旋压缩弹簧,其重量比优化目标值还小,但这是牺牲了一定的簧丝剪切强度的结果。考虑到弹簧钢丝的强度所列圆整值仍然可用。实践表明,这一设计完全满足生产要求。结束语在自动化的塑料中空制品注吹设备中,模具中的气道设计至关重要。本文介绍的气道改进结构,可在注射时气道完全闭合,注射后气道充分开启,排除了改进前注吹时的多种故障。气道启闭量在012014mm之间,因此,其控制件———气隙弹簧工作时的变形范围始终不超过014mm左右,簧丝上的应力变化幅度相对较小。同时,由于气隙启闭周期在7以上,弹簧的工作频率也很低。这给弹簧的设计带来了方便。根据优化计算结果和实际条件来选择气隙弹簧参数,加快了设计进度,并且有效地保证了使用的可靠自动注-吹气道结构的改进在实践中取得了很好的效果,因而很有实用价值。参考文献:北京:机械工业出版社,1993,39.王国彪编著.机械优化设计方法微机程序与应用[京:机械工业出版社,1994,154东北工学院编.机械零件设计手册(上册)北京:冶金工业出版社,1986,53.Improvement GasChannels AutomaticalInjection Blow Moul ds GAO Zhong2yong HUANGHe2hui WENZhu HUANGWei2jian (Mechanical Depart ment GuangxiInstit ute Technology,Liuzhou 545006 ,China) Abstract Gaschannels automaticalinjection blow moulds blockup. newmould const ruction canclose hegas gap while injecting hegas gap automatically while blowing husimproving heyield heblown plastics bottles effectively. hedesign keypart heclosing hegas gap introduced. Key words automaticalinjection blowmould gasgap spring optimizationdesign 月由化学工业出版社出版,这是该书主编王文广先生继《塑料配方设计》(1998年出版) 《塑料改性技术》(2000年出版) 之后的第二部力作,该书为大32 开本,共40 万字。 该书共分两部分: 塑料特性部分———共分为通用热塑性塑料,通用热固性塑料,通用工程塑料,一般用途类塑料,特种用途类塑料五部分。系统地 介绍了100 余种树脂的一般概况、结构性能、成型加工、应用范围、改性品种或其它品种。其中特殊用途塑料有:耐热塑料( PPS PEEK,PBI ,LCP ,SI ,阻透塑料(EVOH PEN),导电塑料( PPn HEMA),降解塑料( PHB PBS),弹性体(SBS 塑料选用部分———首先系统介绍了塑料选用的五大原则和三种具体选用方法,然后按两条路线介绍具体的选用实例。一条为按塑料制品的性能选取,包括耐热、韧性、高精度、透明、阻透、发泡、耐腐蚀、电绝缘、分离材料、耐辐射、导电、电磁屏蔽、抗静电、磁性、耐 低温、降解、阻燃及导热等21 类;另一条为按塑料制品的种类选取,包括膜类、管类、片和板类、异型材、纤维类、容器类、鞋类、防水材 料、日用品、电缆料半岛电子游戏、汽车配件及信息记录类等13