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      塑料飲水瓶制造生產(chǎn)線的改造探索

      2018-11-26 09:47:50吳健馮壬寅邵宏宇
      山東工業(yè)技術(shù) 2018年20期
      關(guān)鍵詞:改造模具

      吳健 馮壬寅 邵宏宇

      摘 要:本文對(duì)塑料飲水瓶全自動(dòng)生產(chǎn)線中型坯注射模、吹塑模(含底模)、輔助部位等生產(chǎn)設(shè)備在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行改造。改造后,產(chǎn)品從原先的單一規(guī)格產(chǎn)品,增加到三種規(guī)格。擴(kuò)大了其生產(chǎn)范圍,適應(yīng)市場需求,產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

      關(guān)鍵詞:飲水瓶生產(chǎn)線;模具;改造

      DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.20.022

      1 引言

      廣東某塑料容器有限公司的飲水瓶生產(chǎn)是由從日本進(jìn)口的幾條全自動(dòng)生產(chǎn)線完成的,每條生產(chǎn)線包括塑料干燥機(jī)、吹瓶機(jī)、除濕機(jī)、冷水機(jī)、空壓機(jī)、熱收縮機(jī)、輸送帶等設(shè)備。產(chǎn)品的生產(chǎn)從原料的干燥到成型一次完成。但是由于設(shè)備生產(chǎn)產(chǎn)品單一,隨著市場需求變化,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場要求。因此,我們對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行改造升級(jí)。改造后,產(chǎn)品由原來的只能生產(chǎn)容量600ml飲水瓶,增加360ml圓瓶、330ml方形瓶兩種,可以直接生產(chǎn)三種規(guī)格產(chǎn)品。豐富了產(chǎn)品多樣性,滿足了市場需求。

      2 設(shè)備改造方案

      為了滿足改造的要求,實(shí)現(xiàn)改造目標(biāo),擬從以下幾方面進(jìn)行改造。

      (1)重新設(shè)計(jì)制造型坯注射模。飲水瓶生產(chǎn)線主要制瓶設(shè)備為日本青木固研究所SBⅢ-1000NL-100注射延伸吹塑機(jī),是注射—拉伸—吹塑一步法成型吹瓶機(jī),這種機(jī)器一次完成由原料的干燥到成品的產(chǎn)出無中間過程,生產(chǎn)成本低、節(jié)約能源[1]。而該設(shè)備的核心技術(shù),是直接調(diào)溫方式(專利技術(shù)),就是型坯在注射模中冷卻時(shí)剛好冷卻到吹塑所需要的溫度,約110℃。型坯注射模模具的溫度調(diào)控與很多因素有關(guān),如模具材料、塑料原料、模具冷卻系統(tǒng)、冷卻條件、成型工藝參數(shù)的控制等。根據(jù)實(shí)際情況,選擇在國內(nèi)制造模具。結(jié)構(gòu)上,熱流道及注嘴部分(價(jià)格昂貴),注射臺(tái),口模不改造,只改型芯和型腔部分模具及部分輔助部位。

      1)型芯。型芯是成型型坯內(nèi)壁形狀和尺寸的成型零件。對(duì)于飲水瓶來說,瓶身壁厚均勻性除工藝參數(shù)影響外,主要是由型坯壁厚的均勻性來決定的,所以對(duì)型芯、型腔的圓柱度、垂直度、同心度等要求很嚴(yán)格,垂直度、同心度應(yīng)控制在0.003mm以內(nèi),圓柱度應(yīng)控制在0.0025mm以內(nèi),型芯的結(jié)構(gòu)形狀按型坯來設(shè)計(jì)。對(duì)于型坯,長徑比不超過10:1,成型后的拉伸比為2-3(成品高與型坯長之比),吹脹比為2-4(成型后的徑向尺寸與型坯徑向尺寸之比)[2-4]。

      型芯成型部分的表面直接與塑料相接觸,一影響塑料流動(dòng)性,二影響塑料冷卻效果,故要求粗糙度要小而統(tǒng)一。在實(shí)際工作中,發(fā)現(xiàn)當(dāng)二十只型芯中有一只成型表面部分非常光滑,會(huì)產(chǎn)生不能開模,或開模后變形,因此,型芯成型部分表面粗糙度選擇Ra0.1μm。

      型芯材料的選擇要考慮其工作環(huán)境,高溫、摩擦、交變載荷等因素都要求材料有良好的力學(xué)性能。根據(jù)市場價(jià)格和結(jié)合實(shí)際,選用Cr12MoV,經(jīng)淬火、中溫回火,HRC≥55。型芯主要結(jié)構(gòu)如圖1所示。

      2)型腔結(jié)構(gòu)。型腔是成型型坯外表面的模具零件,與型芯是配合使用的要求條件與上面的型芯基本相同,要特別注意的是,型腔的冷卻通道開設(shè)要滿足快速冷卻、四周上下均勻冷卻的要求,同時(shí)還要配合型芯的冷卻速度,保證整個(gè)型坯上下、內(nèi)外溫度穩(wěn)定、均勻、一致,才能使后續(xù)的吹塑順利成型,所以冷卻通道加工呈T形槽,而不能呈螺旋方式循環(huán)流動(dòng),應(yīng)在半圓位置開口,使冷卻水進(jìn)入下一流動(dòng)槽,這樣能縮短水的流程,不至于使水的進(jìn)出口溫差太大。注意型腔與型腔板之間的密封,一定要選擇質(zhì)量優(yōu)良、耐高溫的“O”型密封圈。否則,就會(huì)因高溫?fù)p壞密封圈以致漏水。型腔主要結(jié)構(gòu)如圖2所示。

      3)輔助部位-熱流道平臺(tái):由于型坯縮短了,注射模高度減小,所以口模(成型瓶口部分)與注射模之間產(chǎn)生的距離,口模所在部分不能向下調(diào)整,只好將熱流道平臺(tái)墊高,墊高采用加多一塊平板的形式,但對(duì)平板的上、下平面平行度要求高。因注射臺(tái)的注射筒出料噴嘴中心要與主熱流道中心同心,故注射臺(tái)也要加墊幾塊小墊板,與熱流道平臺(tái)同樣高。熱流道平臺(tái)與注射模及墊板關(guān)系如圖3所示。

      (2)拉伸吹塑工位的改進(jìn)。

      1)吹塑模按360ml、330ml設(shè)計(jì)瓶樣,重新加工包括模腔和底模,在設(shè)計(jì)過程中,要考慮各規(guī)格瓶位置的擺放。因?yàn)槊恐芷谕瑫r(shí)出二十只瓶中有三種規(guī)格要分開使用,不能全部進(jìn)入下道工序,否則就混淆了不同廠家的產(chǎn)品。所以在吹塑模設(shè)計(jì)時(shí)要擺好位置,將數(shù)量少的兩個(gè)品種分別放在前排兩邊位置。這樣,在出口出加裝兩塊溜板,讓兩種數(shù)量少的自動(dòng)分揀出來,大大地減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,拉伸吹塑工位示意圖見圖4。

      2)拉伸問題。原來拉伸600ml瓶身高 232 mm(外徑φ65),現(xiàn)拉伸360ml瓶身高166 mm(外徑φ60),拉伸桿明顯太長,需要切短,但是如果切短,將來要恢復(fù)生產(chǎn)原產(chǎn)品時(shí)就不能再用了,故不可行,只能重新加工。加工20條拉伸桿時(shí)間長、成本高。經(jīng)現(xiàn)場查看分析,可將拉伸桿的起始位置調(diào)高,即在拉伸桿所在的氣缸固定位置增加必要厚度的墊板,就可相對(duì)縮短拉伸桿的拉伸長度,再配合工藝參數(shù)的調(diào)整,就可解決問題。

      3 結(jié)論

      通過型坯注射模、吹塑模(含底模)、拉伸吹塑工位、工藝參數(shù)等調(diào)整,塑料瓶全自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備可以生產(chǎn)出多種產(chǎn)品?,F(xiàn)已正式投入運(yùn)行。取到良好的經(jīng)濟(jì)效益。并且這種改造可以通過方便的拆裝,恢復(fù)原設(shè)計(jì),從而不影響原機(jī)性能。在生產(chǎn)過重也存在一些問題。由于一次成型多個(gè)產(chǎn)品規(guī)格,瓶身厚薄有時(shí)候不夠均勻,當(dāng)出現(xiàn)這種狀況時(shí),我們可以通過需要工藝參數(shù)來進(jìn)行調(diào)整。

      參考文獻(xiàn):

      [1]SBⅢ-1000NL-100注射延伸吹塑機(jī)使用說明書[S].

      [2]李學(xué)峰.塑料模設(shè)計(jì)及制造[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2009年1月第一版.

      [3]林振清.塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)[M].北京理工大學(xué)出版社, 2011年5月第一版.

      [4]翁其金.塑料模塑成型技術(shù)[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2006年7月第一版.

      作者簡介:吳?。?972-),男,河北邯鄲人,碩士,講師,主要研究方向:模具設(shè)計(jì)與制造、材料加工技術(shù)。

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