1、广东轻工职业技术学院高分子教研室,项目14：匹配挤出机及模具，生产PE瓶,任务14-2: 匹配挤出机及模具，启动生产线生产PE瓶,任务14-1: 制定成型工艺,今天的任务14-1,广东轻工职业技术学院高分子教研室,挤出吹塑过程,挤出机使聚合物熔融、混炼，并把熔体泵入机头成型为管状型胚,型胚达到预定长度时，吹塑模具闭合，将型胚夹持在两半模具之间,把压缩空气注入型胚内，以吹胀型胚，使之贴近模具型腔，成型为制品,冷却吹塑制品,开模，取出以冷硬的制品,修整制品，回收边角料,认 识,广东轻工职业技术学院高分子教研室,挤出吹塑原材料,挤出吹塑的常用原材料有PE、PP、EVA、PVC、PETP等聚乙烯是吹塑
2、产品最常用的原料，其中低密度聚乙烯用于生产小型容器，高密度聚乙烯用于较大型容器，高分子量聚乙烯和超高分子量聚乙烯专门用于生产燃料桶（箱）等制品，吹塑级的HDPE有几个品级，使用最多的是通用级，其MFR多为0.250.35/10min，一般5L一下MFR为12的LDPE；容量为1100L的用MFR为0.20.6的HDPE；而大型容器则应选用MFR为0.2以下的HMWPE。,认 识,广东轻工职业技术学院高分子教研室,认 识,双模液压中空成型机,大型吹塑机,广东轻工职业技术学院高分子教研室,认 识,水平旋转圆盘式单头型挤出吹塑成型机,双工位中空成型机,广东轻工职业技术学院高分子教研室,这些产品是怎么
3、制造成的呢，你知道了吗？,认 识,广东轻工职业技术学院高分子教研室,任务14-1: 制定成型工艺,拟实现的能力目标 挤出吹塑机认识选型能力；挤出吹塑机工艺参数摸索能力；工艺参数设定能力；挤出速度与成型速度匹配能力；成型方法特性感知能力；,一.任务告知：,广东轻工职业技术学院高分子教研室,二.任务的引入,引导课文：怎么控制成型中的成型温度、挤出工作压力和螺杆转速？从哪些方面来监控中空制品的质量？型坯厚度的调整方法有哪几种？型坯翘曲及严重下垂的原因及解决方法有哪些？模具温度控制的原则是什么？如何调整模具温度？在生产中应掌握哪些操作要点？提高中空制品厚度均匀性的方法有哪些？,广东轻工职业技术学院高分
4、子教研室,三.任务的实施,教学工厂相关知识的讲解图书馆上网学生查阅相关资料、制定成型工艺,广东轻工职业技术学院高分子教研室,挤出吹塑机的分类和主要技术参数,在挤吹中空领域根据我国的特点开发了很多品种： 从总体功能分：全自动，半自动； 从成型工位数区分：单工位，双工位，三工位，四工位，六工位，八工位 从机头（模头）区分：连续挤出式，储料式； 从塑化形式分：单机挤出塑化，多机挤出塑化； 从合模驱动形式分：机械，液压，气动； 从合模结构形式分：有拉杆，无拉杆； 从合模机构运行形式分：水平径向平移，轴向水平平移，水平多工位回转，斜移模； 按吹气形式分：上吹，下吹，侧吹。,三.任务的实施,广东轻工职业技
5、术学院高分子教研室,三.任务的实施,挤出吹塑机的主要技术参数,广东轻工职业技术学院高分子教研室,挤出吹塑机组的选型,在选择挤出吹塑成型机组，应考虑挤出机的如下性能： 挤出机的基本性能：挤出机的基本参数是选择挤出机的主要依据，应考虑合乎质量要求的产量、名义比功率及比流量； 挤出机的成型加工性能：挤出吹塑机组采用的挤出机，应能以最低的温度、压力与流动速率，挤出混炼均匀的熔体型坯； 挤出机的稳定性和安全性,三.任务的实施,广东轻工职业技术学院高分子教研室,螺杆的主要参数,螺杆是挤出机最主要的部件，螺杆的主要参数,螺杆直径:通常指螺杆的外径，生产能力与螺杆直径成正比。国标中螺杆直径系列为（mm）：30
6、，45，65，90，120，150，200。螺杆的长径比（L/D):指螺杆有效长度与螺杆直径之比。常与螺杆转速联合考虑，表示螺杆的塑化能力。长径比增大，塑化能力增强。螺杆转速 挤出机的调速范围是螺杆的最低转速与最高转速的比值，一般为1：6。几何压缩比：进料段第一个螺槽容积与均化段最后一个螺槽容积之比。,三.任务的实施,广东轻工职业技术学院高分子教研室,螺旋升角，一般螺距与螺杆直径相等，因此常规螺旋升角为1742 螺槽深度，加料段为h1，均化段为h3；先确定h1，再计算h3；h3对挤出机产量质量有较大影响。 螺棱宽度e，太小，漏流量增加；太大，增加动力消耗。 螺杆与料筒的间隙0，指径向间隙，国标
7、中有明确规定。 螺纹头数，一般采用单头螺纹，也有双头螺纹。 螺杆头部形状，平头、尖头、球形、扇形、锥体和扁球形。,其它螺杆参数：,三.任务的实施,广东轻工职业技术学院高分子教研室,螺杆的选用,螺杆压缩比的选择,三.任务的实施,广东轻工职业技术学院高分子教研室,螺杆长径比的选择,螺杆长径比愈大，挤出量愈小，消耗的功率愈大，易引起热稳定性较差的树脂降解（RPVC）。螺杆直径较大的挤出机常采用较小的长径比。,三.任务的实施,广东轻工职业技术学院高分子教研室,均化段螺槽深浅的选择,热敏性塑料（PVC，POM）选用均化段螺槽较深的螺杆热稳定性差的塑料选用均化段螺槽较浅的螺杆,三.任务的实施,广东轻工职业
8、技术学院高分子教研室,制定成型工艺卡,产品的概况，包括简图、重量、壁厚、外形尺寸、有无侧凹和嵌件等。 产品所用的塑料概况，如品名、型号、生产厂家、颜色、干燥情况等。 所选的挤出机的主要技术参数，如挤出机与安装模具间的相关尺才、螺杆类型、额定功率等。 挤出成型条件，包括螺杆温度、机筒温度、模具温度、冷却介质温度、螺杆背压、挤出压力、挤出速度等等。,三.任务的实施,广东轻工职业技术学院高分子教研室,相关支持知识：,制定成型工艺考虑哪些因素？控制产量关键因素,四.任务深化,广东轻工职业技术学院高分子教研室,五.归纳总结,挤出机认识选型能力；挤出机工艺参数摸索能力；工艺参数设定能力；挤出速度与成型速度
9、匹配能力；成型方法特性感知能力；方法能力；（主要学习技巧方面）社会能力；（主要职业精神、团结协作方面）,广东轻工职业技术学院高分子教研室,六.创新拓展,怎样根据挤出机选择模具容量，怎样根据模具容量选择合适的挤出机；挤出机产量与成型周期及模具的关系；,广东轻工职业技术学院高分子教研室,七.作业布置,根据任务实训的学习，撰写总结报告。,广东轻工职业技术学院高分子教研室,总结,成型工艺 挤出吹塑工艺中，挤出型坯温度、模具温度等对制品的影响较大，必须严格控制。影响挤出吹塑工艺和中空制品质量的因素主要有：型坯温度和挤出速度、吹气压力和吹气速率、吹胀比、模温和冷却时间等。,广东轻工职业技术学院高分子教研室
10、,总结,型坯温度和挤出速度 挤出型坯时，温度既不能太高，也不能太低。如果温度过高，不仅冷却时间增长，而且悬挂于模口的型坯会因自重而严重下垂，引起型坯纵向厚度不均。若温度太低，则制品表面不光亮，内应力增加，在使用时容易破裂。机头必须控制芯模与口模温度一致，以防止型坯卷曲。对于加工温度和螺杆转速的选择，应遵循这样一个原则，在既能够挤出光滑而均匀的型坯，又不会使挤出传动系统超负荷的前提下，尽可能采用较低的加工温度和较快的螺杆转速，这对于加工温度影响较大的塑料和长度较大的中空制品来说，尤其重要。否则，型坯的粘度低，挤出速度又慢，由于塑料自重作用而引起的型坯下垂，将会造成壁厚相差悬殊，甚至无法成型挤出吹
11、塑过程中，常发生型坯上卷现象，这是由于型坯径向厚度不均匀所致，卷曲的方向总是偏于厚度较小的一边。型坯温度不均匀也会造成型坯厚度的不均匀，因此应仔细地控制型坯温度。,广东轻工职业技术学院高分子教研室,总结,吹气压力和速度 吹塑时，引进空气的容积速率越大越好，因为这样可以缩短吹胀时间，使制品得到较入均匀的厚度和较好的表面质量。但是空气的线速度不能过大，否则可能产生两种不正常的现象。一种是在空气进口处产生低压，使这部分型坯内陷；另一种是空气把型坯在模口处冲断，以致不能吹胀。从上述情况，可知吹气的线速度与容积速率之间是有矛盾的。解决的办法是加大空气的吹口，如果吹口不能加大（如制造细口瓶时），就不得不降
12、低容积速率。吹塑的空气应有足够的压力，不然就不能将型坯吹胀或将模面的花纹完全显出。所用压力的大小主要决定于制品的壁厚、容积以及塑料的类型。厚壁制品的压力可小些，因这种制品的型坯壁厚较大，塑料的粘度一时不会变得很高以致妨碍它的吹胀。反之，薄壁制品就需要采用较高的压力。容积大的制品应用高压， 反之就用较小的压力。熔融粘度大的塑料所需压力比粘度小的高。一般吹塑压力为0.21.0MPa，个别可达2MPa。,广东轻工职业技术学院高分子教研室,总结,吹胀比 型坯的吹胀比是指型坯吹胀的倍数。型坏的尺寸和重量一定时，型坯的吹胀比愈大，则制品的尺寸就愈大。加大吹胀比制品的壁厚变薄，虽可以节约原料，但是吹胀困难，
13、制品的强度和刚度降低；吹胀比过小，原料消耗增加，制品壁厚有效容积减小，制品冷却时间延长，成本升高。一般吹胀比为24倍；应根据塑料的品种、特性、制品的形状尺寸和型坯的尺寸等而酌定。通常大型薄壁制品吹胀比较小，取1.21.5倍；小型厚壁制品吹胀比较大，取24倍。,广东轻工职业技术学院高分子教研室,总结,模具温度 塑模温度应十分均匀，而且能使制品各部分得到均匀的冷却，塑模温度通常维持在2050左右，如果制品小，模温可以低一些；要是大型薄壁制品，模温适当高些。 模具温度过低时，夹口处所夹的塑料延伸性就会变低，吹胀后这部分就比较厚，过低的温度常使制品表面出现斑点或桔皮状。模具温度过高时，在夹口处所出现的
14、现象恰与过低时相反，并且还会延长成型周期和增加制品的收缩率。 对于工程塑料，由于玻璃化温度较高，故可在较高模温下脱模而不影响制品的质量，高模温有助于提高制品的表面光洁程度。一般吹塑模温控制在低于塑料软化温度40左右为宜。,广东轻工职业技术学院高分子教研室,总结,冷却时间和冷却速度 型坯吹胀后就进行冷却定型，一般多用水作为冷却介质。通过模具的冷却水道将热量带出，冷却时间控制着制品的外观质量、性能和生产效率。增加冷却时间，可防止塑料因弹性回复作用而引起的形变，制品外形规整，表面图纹清晰，质量优良，但延长生产周期，降低生产效率。并因制品的结晶化而降低强度和透明度。冷却时间太短，制品会产生应力而出现孔
15、隙。 通常在保证制品充分冷却定型的前提下加快冷却速率，来提高生产效率；加快冷却速率的方法有:扩大模具的冷却面积；采用冷冻水或冷冻气体在模具内进行冷却；利用液态氮或二氧化碳进行型坯的吹胀和内冷却。,广东轻工职业技术学院高分子教研室,总结,型坯厚度和长度的控制 型坯从机头口模挤出时，会产生膨胀现象，使型坯直径和壁厚大于口模间隙，悬挂在口模上的型坯由于自重会产生下垂，引起伸长和壁厚变薄（指挤出端壁厚变薄）而影响型坯的尺寸、乃至制品的质量。为控制型坯的尺寸有以下几种方式：调节口模间隙 、改变挤出速度、改变型坯牵引速度、预吹塑法 、型坯厚度的程序控制 在上述五种控制型坯壁厚的方式中，广泛采用调节口模间隙的方式。对大型精密中空容器，则采用型坯壁厚程序多点控制。,
