吹瓶机吹塑理论分析与设计 工业设计专业.docx

题 目 吹瓶机吹塑理论分析与设计 目录 摘要 1 Abstract 2 1.吹塑理论分析 3 1.1吹塑成型的分类 3 1.2挤出吹塑的工作原理及构成 4 1.2.1工作原理 4 1.2.2 设备构成 5 1.2.3双工位挤出吹塑中空成型机 5 2.吹瓶机总体设计 7 2.1 整体方案确定 7 2.2 设计规划 8 3.选用挤出机 9 3.1 挤出机的构成 9 3.2 挤出机的分类 11 3.3 型号的选择 11 4.机头的设计 13 4.1 机头分类 13 4.2 机头结构设计 14 4.2.1 压缩比确定 14 4.2.2 型胚垂度 15 4.2.3 口模尺寸设计 15 5.合模与吹气结构 17 5.1 导向和合模结构 17 5.2 吹气装置 18 6.机架和导轨的设计与计算 20 6.1 机架的设计计算 20 6.2 导轨的计算 21 7.夹紧机构的设计 24 7.1 现有锁模结构分析 24 7.2 分析三种基本夹紧机构 25 7.2.1 螺旋夹紧机构 25 7.2.2 斜楔夹紧机构 27 7.2.3 偏心夹紧机构 28 7.2.4 综合比较 28 7.3 偏摆斜楔式锁模结构设计 29 7.3.1 偏摆斜楔锁模结构的开模结构 30 7.3.2 偏摆斜楔锁模结构的锁模结构 31 总结 33 参考文献： 34 致谢 35 摘要 PET塑料瓶由于价格低廉，透明度和密封性好，抗压强度高，并且易于成型，因此在保质期内得到广泛应用。而PET吹瓶机也在近年得到了发展，但由于研发水平还不如国外，所以国内的吹瓶机在速度和稳定性以及成品美观度上还需要一定的提升。本论文主要讲述的是中空吹瓶机吹塑时的理论分析及其设计。[1] 吹瓶机是制造成型的塑件的一种非常重要装备。经典的中空塑料成型机正在向着高速、高效、高稳定性、低人工维护成本、节能、智能化、在线诊断与维修的方向发展。未来中空塑料成型机的应用市场非常大。 [2]中国的中空塑料成型机应该立足于当代时代新产品的开发。只有在关键领域创新，才能跟上国外的步伐。 本课题是独立研究的课题。本文将首先分析挤出吹塑中空成型机的吹塑理论，分析其性能，接着完成吹塑时的一般机械与模具的选用与设计。这里所设计的成型机是单模挤出，单层塑料的挤出吹塑中空成型机。首先确定结构方案并选择材料，再设计吹塑时的参数并进行计算，之后设计合模机构和斜楔锁模机构并计算。在毕业设计的时候，我们可以使用大学了解到的知识，独立完成老师布置的任务，并为今后的设计工作奠定了良好的基础。[3] 关键词：PET瓶，中空吹塑，斜楔锁模。 Abstract Because of PET’s low price, high compressive strength, good transparency and air tightness, and easy to shape, PET plastic bottles have been widely used in life, and the PET bottle blowing machine has also been developed in recent years, but because the level of research and development is not as good as that of foreign countries, the speed and stability of domestic bottle blowing machines and the aesthetics of finished products still need to be improved. This paper mainly describes the theoretical analysis and design of the blow moulding of the hollow bottle blowing machine. Bottle blowing machine is a very important equipment for manufacturing plastic parts. The classical hollow plastic moulding machine is developing towards the direction of high speed, high efficiency, high stability, low labor maintenance cost, energy saving, intelligent, online diagnosis and maintenance. The future application market of hollow plastic moulding machine is vast. Our country's hollow plastic moulding machine must be based on the development of new products and innovation in key areas in order to keep up with the pace of foreign countries. This topic is an independent research topic. This paper will first analyze the theory of blow moulding of extrusion blow moulding hollow moulding machine, analyze its performance, and then complete the selection and design of general machinery and moulds during blow moulding. The moulding machine designed here is a single-die extrusion, single-layer plastic extrusion blow moulding hollow moulding machine. Firstly, the structure scheme is determined and the material is selected. Then the parameters of blow moulding are designed and calculated. Then the clamping mechanism will be designed and calculated. Through graduation design, we will be able to make good use of the knowledge we have learned in the past four years, and independently complete the design tasks, laying a good foundation for future design work. Keywords: PET bottle, hollow blow moulding, wedge clamping mechanism 1.吹塑理论分析 1.1吹塑成型机的分类 由于塑料吹塑的方法很多，因此有许多分类方法，如图1.1所示。目前，最广泛使用的中空成型方法分为两类：挤出吹塑成型和注射吹塑成型，其对应于挤出吹塑成型和注射吹塑成型设备。 图1.1吹塑成型设备的分类 两种类型的最大区别在于模坯的制造方法的不同。中空挤出吹塑成型装置采用挤出，中空注塑成型装置采用注射。在这两种模塑方法中，已经开发了各种方法，例如拉伸，挤出，注塑，拉伸，吹塑，以及不对称的中空成型和多层中空成型。其中，多层吹塑可分为两种类型：共挤吹塑和共注吹塑。由于本文是设计挤出吹塑设备，所以以下主要是分析挤出吹塑设备在实际应用中的吹塑原理。 1.2挤出吹塑的工作原理及构成 1.2.1工作原理 吹塑中空成型机是主要的中空产品成型设备之一，主要包括挤出吹塑机，注塑机，吹塑机和机器不对称吹塑成型。挤出吹塑机使用挤出机单元的加热缸和螺杆的剪切作用使塑料塑化，旋转螺杆通过机头将塑化的塑料挤出形成管子的空白和模具的夹紧装置在握住管子之后，切割装置切割它，并且在切割之前完成预吹，主要是为了防止管壁粘连并且模具吹制装置在吹出一定压力的空气的同时密封管的切口。使模具的坯料靠近模腔的内壁，冷却，除去飞边后，将模具保持装置分离，即得到所需的中空产品，流程图如图1.2所示。 1.2 挤出吹塑的制造流程 1.2.2 设备构成 挤出吹塑机主要由挤出机，机头，模具夹紧装置，吹气装置，液压传动装置，加热和冷却控制系统组成。其中还包括电气控制系统。 机械设备主要包括挤出设备（螺杆挤出机），换模机构，机头，模具开闭机构，升降机构，吹风装置，电热切割装置和提升装置;该装置的一部分，主要用于与汽缸工作和吹塑产品，冷却装置主要由冷却的冷却水发生作用，冷却水主要用于冷却模具，吹针，气缸等。 电气控制系统主要包括挤出机的电驱动控制系统，油泵电机驱动系统的控制，温度控制系统以及机头和挤出机的加热部分，动作程序（PLC）的控制系统，人机界面等。见图1.3。 图1.3 挤出吹塑中空成型机电气控制示意图 1.2.3双工位挤出吹塑中空成型机 如上所述，目前的吹塑机主要有几种：挤出吹塑中空成型机，注吹吹塑中空成型机，拉伸吹塑中空成型机和不对称吹塑中空成型机，其中挤出吹塑中空成型机分为成单工位挤出吹瓶机，双工位挤出吹瓶机和多层挤出吹瓶机，其中双工位挤出吹塑中空成型该机主要用于长中空产品中使用的冷却过程。它有两套夹紧和锁紧装置。随着产品冷却，另一组模具被封闭和模制。与单站型号相比，双工机型是双工位的。双工位模型能够充分利用产品生产中的冷却时间，一方面能增加产量，另一方面又保证质量。 [4] 2.吹瓶机总体设计 2.1 整体方案确定 图2.1是挤出中空吹塑机的吹塑方法的示意图。挤出吹塑可分为四个步骤：挤出胚胎;将模具相对于型坯定位和夹紧;形成瓶颈;引入高压气体使预制件膨胀并膨胀成型腔的形状，同时，瓶子被冷却和脱模。 图2.1 用挤出吹塑成型法制造成品的过程图 1- 口模；2-型胚；3-吹塑模具；4-气嘴 结合本课题的要求，本次设计的吹瓶机的制瓶大小为550ml，模具在55kg左右，整个设备尺寸大致为2000*800*1500mm。另外，本次设计采用的是连续单层，单模挤出的吹塑中空成型技术，制造方便，结构简单，成本低，易于设计，便于进行小批量的生产。机械装备主要有挤出机，机头，模具移动机构，开模机构，合模机构，锁模机构，升降机构，气动机构等；气动装置部分是用来进行驱动气缸和吹塑瓶子的；冷却装置使用冷却水来冷却机器。基本结构见图2.2。[5] 图2.2 挤出吹塑中空成型机大致结构 1- 吹起设备；2-挤出机；3-机头；4-机架 2.2 设计规划 本次设计预计先选择挤出机，接着设计机头及其零件，接下来设计吹气装置，之后进行机架和导轨的设计与力的校核，最后进行合模锁模结构的设计分析。 3.选用挤出机 3.1 挤出机的构成 该设备的塑料挤出是挤出塑料机（包括单螺杆挤出机和双螺杆）和几个成型头和相应的辅助成型，以及辅助成型设备的组合。将要添加的辅助材