《包裝設計制作工藝與檢測技術標準實用手冊》

第六篇 包裝機械

第十二章　塑料中空容器加工機械

第二節　擠出吹塑成型機

一、連續式擠出吹塑成型機

（一）應用范圍

一般用來吹塑成型幾毫升至幾升的熱塑性塑料中空容器。設備和模具造價低，工藝簡單易行，應用較廣。

（二）基本原理和主要結構

1．基本原理

塑料從料斗加入機筒，由螺桿旋轉帶動向機頭方向輸送，料在前移中受機筒外部加熱和螺桿的摩擦剪切而發熱，熔融塑化，通過機頭成管狀型坯向下擠出。然后合模裝置通過機械傳動移至機頭下方截取型壞，再轉移至吹塑工位，在型坯頂部開口端插進定徑吹氣棒，并經吹氣棒中心通道通入壓縮空氣吹脹，型壞在模內按模腔形狀貼壁成型，同時迅速冷卻、脫模后即可得到中空制品。圖6－12－1所示為擠出吹塑成型工作原理圖。

圖6－12－1　擠出吹塑成型工作原理圖

（1）擠出型坯　（2）模具截取型坯割刀分離　（3）在吹塑工位吹塑成型　（4）脫模

1—擠出機；2—割刀；3—機頭；4—管狀型坯；5—模具；6—吹塑芯棒

2．主要結構

小型直接擠出吹塑成型機結構型式多種多樣、但基本上均由擠出機、機頭、合模裝置、移模裝置、定徑吹氣裝置、切割刀、機架、安全門，以及液壓傳動、電氣控制、氣動和冷卻系統等組成。自動化程度高的設備還設有型坯壁厚控制系統、制品夾緊裝置、去廢邊裝置及制品輸送裝置等。

圖6－12－2所示為擠出吹塑成形機，最大制品3L。該機除主要結構以外，還帶有型坯壁厚控制系統（也可不帶）、制品夾緊以及去除頂部和底部廢邊等裝置，配上拉伸吹塑裝置、預型坯模以及模溫控制器等，可進行擠拉吹工藝。

圖6－12－2　擠出吹塑成型機結構

1—推合模裝置；2—定徑吹氣裝置；3—機頭；4—機架

5—擠出裝置；6—液壓系統；7—安全門；8—電控箱

（1）擠出裝置。擠出裝置由電動機、皮帶無級變速器、齒軸減速器、螺桿、機筒、加料斗、加熱圈等組成。其作用是使塑料熔融塑化、并向機頭輸送。備有PVC螺桿和PE螺桿。

（2）合模裝置。（如圖6－12－3）合模機構設計成平行四邊形，對開的左右模板和裝在其上的模具同時作弧形運動，模板平行度靠平行導軌6確定。模板的啟閉通過導柱和滑塊4使其動作一致性。合模力是由合模油缸1和一套曲軸連桿機構產生。模具的厚薄偏差由偏心軸3調節。

（3）推模裝置（如圖6－12－3）。合模機構1在機頭3和定徑吹塑裝置2之間作弧形往返運動，其傳動是靠作半圓形運動的懸臂4來進行。懸臂由電動機經減速器、曲柄連桿驅動，制動電機使定位準確。懸臂的兩個極限位置一個在機頭下方，以截取型坯；一個在吹氣定徑工位，完成吹塑制瓶。在極限位置設橡膠狀固定擋塊，以保證定位精度。

（4）機頭。熔融塑料經機頭向下擠出管狀型坯。該機設有加工PVC單頭、雙頭，加工PE單頭以及加工PE帶控制型坯厚薄構造的單頭、雙頭。圖6－12－5（1）所示PVC機頭由連接法蘭1、分流梭3、機頭體4、口模6、芯模8及加熱圈7組成。PE機頭不采用分流梭而用芯棒頭，如圖6－12－5（2）所示。帶預吹的設備，一般通過機頭芯棒頭或分流梭經芯模開孔通氣。帶型坯壁厚控制的要在機頭上部增設伐控缸及其他有關零件，通過結構連接使口模隨缸上下移動，自動調整口模間隙。

（5）定徑吹塑裝置。在此吹氣芯棒從閉合模具的型坯頂部開口處自上而下插進，同時從芯棒中心通道通入壓縮空氣吹制容器。吹氣芯棒插進型坯開口處的直徑即容器預部內徑。芯棒上下運動靠油缸驅動，有快慢速，高低位置可調。

圖6－12－3　合模裝置結構圖

1—合模油缸；2—連桿；3—偏心軸；4—滑塊；5—鎖緊螺母

6—平行導軌；7—鎖緊螺母；8—傳動桿；9—模板

（6）切割機。吹塑成型由于吹氣芯棒必須進入型坯開口端，因此必須有一切割工具獨立地設在機頭和模具之間，將型坯割斷，并留出一個開口端。該機設有冷切戳刀以及雙頭寬頸割刀和熱割刀，適用于大直徑的剪切刀。

圖6－12－4　推模裝置結構圖

1—合模機構；2—定徑吹塑位置；3—機頭；4—懸臂；5—機架

（7）液壓、氣動和電氣控制系統。機器動作程序采用電液氣聯合控制。電氣采用普通繼電與接觸器系統。液壓傳動由高壓齒輪泵提供14MPa壓力，10L／min流量壓力油，操縱型坯壁厚控制系統的閥控缸、啟閉模油缸及定徑吹氣芯棒油缸工作。液壓系統油箱另設，所有液壓元件均設置在油箱內外，閥件均以疊加型式裝在油箱蓋板上。氣源壓力0．6～0．8MPa，通過附在機架上集中安裝的各類氣動元件操縱預吹、吹塑、割刀、制品夾緊以及頂部和底部去廢邊等動作。

（8）冷卻系統。冷卻分水器設有4對進出水接口、提供冷水對擠出機料筒加料處、定徑吹塑芯棒、傳動裝置以及模具進行冷卻。

圖6－12－5　機頭結構圖

1—連接法蘭；2—口模最大和最小尺寸；3—（1）分流梭　（2）芯棒頭

4—機頭體；5—壓縮空氣進氣口；6—口模；7—加熱圈；8—芯模

（9）安全門。該機裝有大塊有機玻璃的活動安全門，帶有電氣、液壓保險裝置。不關上安全門不能進行正常生產，如不違反操作規程，不會發生事故。

（10）型坯壁厚控制系統。該系統由型坯壁厚控制器、電液伺服閥及閥控油缸等組成一個閉環式的位置控制系統、對機頭口模的開口，即型坯厚度進行控制，因而可以提高制品質量，降低原料消耗。該機型坯控制器使用單片機作為主要控制元件，設24程序，可適用連續擠出或儲料缸式注射型坯，掃描時間可從3～30s自動跟蹤（周期跟蹤）。

（11）其他。該機自動化程度較高，設有制品夾緊裝置，成型制品在定位，自動去廢邊后，由制品輸送裝置將之垂直排列送出。

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