《年产45万只塑料储油箱车间工艺设计》-毕业论文.doc

PAGE PAGE 绪论 1.1 挤出吹塑概述 挤出吹塑是一种制造中空热塑性制件的方法。这种方法是塑料中空制件生产的主要成型方法之一，适于PE、PP、 PVC、热塑性工程塑料、热塑性弹性体等聚合物及各种共混物，主要用于成型包装容器，储存罐与大桶，还可成型用于汽车工业等工业制件。挤出吹塑成型跟其他的塑料中空成型一样，其主要优点是生产的产品成本低，工艺简单，效益高，但其突出缺点是制品壁厚尺寸及均匀性不易控制。 吹塑可分成挤出吹塑、注射吹塑与拉伸吹塑三大类。其中挤出吹塑应用最广，其生产率较高，模具造价低，但边角料率一般也较高。挤出吹塑与注射两种成型方法的差别在于：注射成型中，用来成型中空制品的模具要包括阳模与阴模；熔体在高压下注入模具型腔；开模时，阳模必须从阴模内移开，以顶出制品。而在挤出吹塑中，要采用机头成型型坯；模具主要由两半船模掏成，不需阳模，模具型腔与制品外形相对应；要注入压缩空气以吹胀型坯。挤出吹塑有连续式与间歇式两种方法，采用的树脂主要有聚烯烃、PVC、工程塑料及热塑性弹性体。 1.2 挤出吹塑的特点 挤出吹塑与注射吹塑成型塑料瓶的两种工艺方法的区别在于：注射成型中，用来成型塑料瓶体的模具要包括阳模与阴模。由注射机在高压下把塑料熔体注入模具型腔内，打开模腔时，阳模必须从阴模内移开，以顶出瓶体。而在挤出吹塑中，要采用挤出机头来成型型坯。吹塑模具主要由两半阴模构成，一般不需阳模，用注入的压缩空气吹胀型.。 （1）吹塑机械(尤其是吹塑模具)的造价较低，例如成型相同的产品时，吹塑机械的造价约为注塑机械的三分之一或二分之一，产品的生产成本也较低。 （2）吹塑中，型坯是在较低压力下通过挤出机头成型并在低压(多数为0.2-1.0 MPa)下吹胀，因而产品的残余应力较小，耐拉伸、冲击、弯曲与环境等各种应变的性能较高，具有较好的使用性能。而在注射吹塑成型中，塑料熔体要在高压(15140MPa)下通过模具流道与浇口，这会导致不匀称的应力分布。 （3）吹塑级塑料(例如PE)的分子量比注塑级塑料的高得多。这样吹塑产品具有较高的冲击韧性与很高的耐环境应力开裂性能，这对生产大容量的塑料瓶是十分有利的。 （4）由于吹塑模具仅由阴模构成，故通过简单地调节机头模口间隙或挤出条件即可改变瓶体的壁厚，这对预先无法准确计算所需壁厚的产品是很有利的。而对注射成型，需要改变产品壁厚的费用要高得多。 （5）吹塑可成型壁厚很薄的产品，这样的产品无法由注射方法来成型。 （6）吹塑可成型形状复杂、不规则且为整体式的产品，，采用注射吹塑成型时，要先生产出两件或多件后，通过搭扣配合，溶剂粘合或超声波焊接等组合在一起。 1.3挤出-吹塑的基本原理 挤出吹塑成型是将挤出成型的半熔融状态的塑料管坯(型坯),趁热置于各种形状的模具中,并即时在管坯中通入压缩空气将其吹胀,使其紧贴于模腔壁上成型,经冷却脱模后得到中空制件的热成型过程。它的整个成型过程可以分为:型坯形成、型坯吹胀以及冷却和固化三阶段。 （1）型坯形成 型坯形成是指通过挤出成型得到半熔融状态的塑料管坯(型坯)。随着中空吹塑制件的几何形状越来越复杂,设计良好的预成型型坯对以最小的材料消耗获得所需求的壁厚分布且结构稳定的制件有着重要的意义,也就是在型坯成型阶段通过采用调节型坯的壁厚分布形状,以使吹塑制品的壁厚分布趋于均匀。由于型坯形成时的挤出膨胀、下垂、回弹等因素使得型胚成型阶段型胚尺寸在长度方向不一致而变得非常复杂。(膨胀是由聚合物熔体从机头挤出时的松驰引起，使型坯的直径和壁厚变大，长度则相应缩短；垂伸是由型坯自身的重力引起的，其作用效果与膨胀的相反。)型坯成型是其中一个重要的阶段，此阶段型坯的尺寸对吹塑制品的性能有很大的影响，型坯过厚使制品过重并造成不必要的原料浪费；型坯太薄在吹胀过程中可能会产生破裂或者造成制品的强度不足。 （2） 型坯吹胀 型坯吹胀是指将塑料管坯趁热置于模具中,并即时在管坯中通入压缩空气将其吹胀，紧贴于模腔壁上成型，这个阶段的成型直接影响制品的外形，壁厚均匀性以及制品的性能，是整个成型过程的关键环节。即吹胀阶段型坯的胀大与变薄性能会影响制品的壁厚分布与机械性能。 （3） 冷却和固化三阶段 制品冷却及固化是指型坯吹胀紧贴模壁后凭借热扩散率较高的模具和压缩空气进行冷却，冷却至一定温度后开模，再在空气中冷却的过程。一般包括外冷却（制品外表面与模腔间的导热），内冷却（制品内表面与冷却空气或其它介质间的对流传热）及开模后冷却（制品的内外表面与空气或其它介质的自然对流传热）。制品的冷却时间占塑料挤出吹塑成型周期的60％ 以上，因此，提高制品的冷却效率，可提高生产率、降低能耗。冷却速率是吹塑制品壁内形成的晶体结构形态的主要影响因素之一，其少量变化就会导致晶体生长从而制品机械性能有较大变化 。 1.4 挤出吹塑