1.3 超大型擠吹中空塑料成型機(jī) 超大型擠吹中空塑料成型機(jī)在我國(guó)有發(fā)展空間。超大型中空塑料制品,例如,IBC桶、海上浮桶、公路上路障、燃料油的盛放桶、西北缺水地區(qū)10000L的存水桶等,在我國(guó)很有發(fā)展前途?,F(xiàn)在,我國(guó)最大規(guī)格的為成型1000L的單層擠吹中空塑料成型機(jī),隨著中空塑料制品的發(fā)展,必須發(fā)展更大規(guī)格的中空塑料制品,以滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。德國(guó)KRUPP KAUTEX公司生產(chǎn)出能擠吹大至10000L中空容器的中空塑料成型機(jī),用于燃料油的盛放。我國(guó)自從1998年由上海華王工業(yè)有限公司開發(fā)出1000L的單層擠吹中空塑料成型機(jī)以來,對(duì)超過1000L的單層擠吹中空塑料成型機(jī)的研發(fā)未見報(bào)道?! ?.4單層小型擠吹中空塑料成型機(jī) 單層小型擠吹中空塑料成型機(jī), 單層小型擠吹中空塑料成型機(jī)在我國(guó)制造的擠吹中空塑料成型機(jī)中占絕大多數(shù),5L及5L以下的擠吹中空塑料成型機(jī)占小型擠吹中空塑料成型機(jī)中絕大多數(shù)。單層小型擠吹中空塑料成型機(jī),一般指成型20L以下的單層擠吹中空塑料容器。 單層小型擠吹中空塑料成型機(jī)與單層大型擠吹中空塑料成型機(jī)的主要區(qū)別是機(jī)頭, 單層大型擠吹中空塑料成型機(jī)的機(jī)頭一般為儲(chǔ)料式機(jī)頭, 單層小型擠吹中空塑料成型機(jī)的機(jī)頭是連續(xù)擠出式機(jī)頭?! ?.4.1 研發(fā)重點(diǎn) 單層小型擠吹中空塑料成型機(jī)的技術(shù)進(jìn)步重點(diǎn)是向多工位方向發(fā)展,以提高生產(chǎn)率。提高生產(chǎn)率的重點(diǎn)是提高多工位自動(dòng)化水平;向多功能方向發(fā)展,能適應(yīng)多重塑料的加工;對(duì)螺桿的性能要作更深入的研究,研制專用螺桿加工特定塑料。在開發(fā)單層小型擠吹中空塑料成型機(jī)領(lǐng)域內(nèi),河北三慶塑機(jī)有限公司開發(fā)了已申報(bào)國(guó)家二項(xiàng)專利的下吹氣為主的和上下吹氣成型日產(chǎn)量最高可達(dá)12萬個(gè)軟包裝瓶的兩種小型擠吹中空塑料成型機(jī),開發(fā)了已申報(bào)國(guó)家三項(xiàng)專利的機(jī)電氣一體的全自動(dòng)1-500mL日產(chǎn)量最高可達(dá)12萬個(gè)的小型擠吹中空塑料成型機(jī)。 2.注吹大型中空塑料成型機(jī) 注吹大型中空塑料成型機(jī)是在擠吹大型中空塑料成型機(jī)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,適合成型單層大型中空塑料制品。注吹大型中空塑料成型機(jī)是把注塑機(jī)的注射塑化機(jī)構(gòu)與擠吹中空塑料成型機(jī)的吹塑合模機(jī)構(gòu)互相結(jié)合起來的綜合型中空塑料成型機(jī),吸取和發(fā)揮兩種機(jī)械的各自特長(zhǎng),達(dá)到型坯重量重復(fù)精度高、塑化能力高、換色換料時(shí)間短、熔體融合縫區(qū)的強(qiáng)度高。擠吹大型中空塑料成型機(jī)一般采用儲(chǔ)料式機(jī)頭,內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜,零件多,所以從儲(chǔ)料式機(jī)頭本身的特點(diǎn),不可避免存在換色換料時(shí)間長(zhǎng),計(jì)量精度不準(zhǔn)等缺點(diǎn)。注吹大型中空塑料成型機(jī)的機(jī)頭把擠吹中空塑料成型機(jī)儲(chǔ)料式機(jī)頭中的儲(chǔ)料和注射擠出型胚的兩種功能分離出來,由注射塑化機(jī)構(gòu)完成,這樣,使機(jī)頭具有連續(xù)式機(jī)頭易換色換料的優(yōu)點(diǎn),同時(shí),簡(jiǎn)化了機(jī)頭的結(jié)構(gòu),再加上合理的流道設(shè)計(jì),從根本上解決了擠吹中空塑料成型機(jī)儲(chǔ)料式機(jī)頭換色換料時(shí)間長(zhǎng)的缺陷,同時(shí)不影響型坯壁厚控制伺服系統(tǒng)的安裝。上海華王工業(yè)有限公司根據(jù)大型中空制件間隙成型的特點(diǎn),開發(fā)了φ95螺桿的注吹大型中空塑料成型機(jī),成型一個(gè)箱包僅18s,值得在中空塑料成型機(jī)領(lǐng)域內(nèi)推廣。如果需要增大注射量,又要提高塑化質(zhì)量,注射塑化機(jī)構(gòu)可采用擠出塑化與柱塞相結(jié)合的預(yù)塑注射為一體的復(fù)合式機(jī)構(gòu)。注吹大型中空塑料成型機(jī)還可應(yīng)用于成型飲水機(jī)用的20L的PC瓶和PET瓶。 3.“一步法”注拉吹中空塑料成型機(jī) “一步法”注拉吹中空塑料成型機(jī),中、小型機(jī)主要成型PET碳酸飲料瓶、礦泉水瓶,大型機(jī)主要成型PC純水瓶。“一步法”注拉吹中空塑料成型機(jī)是把注射型坯、加熱型坯、拉伸型坯與吹塑、成型制品脫模等工序在同一臺(tái)設(shè)備上連續(xù)進(jìn)行的高效設(shè)備?!耙徊椒ā弊⒗抵锌账芰铣尚蜋C(jī)根據(jù)成型工序可分為:以日本青木固為代表的“三工位” 注拉吹中空塑料成型機(jī),以日本日精為代表的“四工位” 注拉吹中空塑料成型機(jī)。“三工位”與“四工位”的主要區(qū)別是,“三工位”是把注射型坯與加熱型坯在一個(gè)工序上完成,“四工位” 是把注射型坯與加熱型坯在二個(gè)工序上完成。現(xiàn)在,我國(guó)使用的注拉吹中空塑料成型機(jī)基本上都是日本青木固和日本日精的設(shè)備,這值得每一家中空設(shè)備生產(chǎn)廠家深思。注拉吹中空塑料成型機(jī)有其自己的特點(diǎn),是其它吹瓶機(jī)不能替代的。國(guó)外廠商看好中國(guó)市場(chǎng),據(jù)他們估計(jì),飲料包裝行業(yè),中國(guó)市場(chǎng)還需要不少于800臺(tái)生產(chǎn)PET瓶“一步法”注拉吹中空塑料成型機(jī)。 3.1目前我國(guó)“一步法”注拉吹中空塑料成型機(jī)的研制概況 我國(guó)塑料機(jī)械廠“一步法”研究開發(fā)注拉吹中空塑料成型機(jī)已有近十年的歷史,走的是日本青木固式“三工位”及日本日精式“四工位”機(jī)型的道路,據(jù)了解,我國(guó)有不少于四個(gè)塑料機(jī)械廠投入研究開發(fā),但是至今還沒有一個(gè)塑料機(jī)械廠能生產(chǎn)出達(dá)到制品質(zhì)量要求的注拉吹中空塑料成型機(jī),在2003年上海第六屆亞太國(guó)際橡塑膠工業(yè)展覽會(huì)上展出的兩臺(tái)注拉吹中空塑料成型機(jī)成形的制品的質(zhì)量達(dá)不到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn), 具體表現(xiàn)在壁厚不均勻。“一步法”研究開發(fā)注拉吹中空塑料成型機(jī)包括主機(jī)和模具兩個(gè)方面。早期投入開發(fā)該產(chǎn)品的塑料機(jī)械廠都因制品達(dá)不到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)而不得不基本上都放棄了這項(xiàng)研制。現(xiàn)在新投入開發(fā)出的注拉吹中空塑料成型機(jī),在主機(jī)的機(jī)械機(jī)構(gòu)和控制等方面有所進(jìn)步,但在模具方面還不成熟。衡量注拉吹中空塑料成型機(jī)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)就是成型的制品是否達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),模具達(dá)不到要求,就不能成型達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的制品。所以,就目前我國(guó)的注拉吹中空塑料成型機(jī)總體技術(shù)水平來看,仍處于研制階段,還達(dá)不到商品化的要求?! ?.2 研制存在問題分析 經(jīng)過近十年的研制,為什么我國(guó)的注拉吹中空塑料成型機(jī)還達(dá)不到商品化水平。究其原因,作者認(rèn)為主要以下原因: 3.2.1 開發(fā)思路誤區(qū) 只重主機(jī)開發(fā),忽視模具開發(fā)。注拉吹中空塑料成型機(jī)是主機(jī)與模具兩者結(jié)合的設(shè)備,從主機(jī)與模具兩者對(duì)整機(jī)的重要性來說, 主機(jī)只占整機(jī)的40%,而模具要占整機(jī)的60%,主機(jī)開發(fā)成功,并不等于整機(jī)開發(fā)成功,只有主機(jī)與模具兩者共同開發(fā)成功,才能說注拉吹中空塑料成型機(jī)開發(fā)成功。日本青木固式“三工位”及日本日精式“四工位”機(jī)型的技術(shù)關(guān)鍵是模具,而我們的一些塑料機(jī)械廠在開發(fā)注拉吹中空塑料成型機(jī)過程中,沒有正確認(rèn)識(shí)到主機(jī)與模具兩者之間的關(guān)系,只重視開發(fā)主機(jī),而沒有把開發(fā)模具放在更重要的位子,失敗的原因主要在此。 3.2.2 模具技術(shù)水平達(dá)不到要求 注拉吹中空塑料成型機(jī)的模具不同于注射成型模具,有其自己的特點(diǎn)。注拉吹中空塑料成型機(jī)的模具中,關(guān)鍵是注射型坯的模具,模具的材料對(duì)其性能有特殊要求,熱脹冷縮系數(shù)小,傳熱效率高,熱傳導(dǎo)率高,模具的結(jié)構(gòu)為熱流道形式。從目前我國(guó)的模具技術(shù)水平來看,還不能開發(fā)制造出達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的注拉吹中空塑料成型機(jī)的模具。據(jù)了解,有的模具廠對(duì)注拉吹中空塑料成型機(jī)的模具采用那一種材料還不了解,怎么能開發(fā)出模具? 模具廠缺少投入,使模具技術(shù)水平得不到發(fā)展。據(jù)了解,國(guó)外開發(fā)制造注拉吹中空塑料成型機(jī)的模具廠,自己都有注拉吹中空塑料成型機(jī),開發(fā)的模具反復(fù)在主機(jī)上試驗(yàn),直至達(dá)到要求,而國(guó)內(nèi)沒有一家模具廠為研制注拉吹中空塑料成型機(jī)的模具而購(gòu)注拉吹中空塑料成型機(jī)作為模具的試制設(shè)備?! ?.2.3 主機(jī)廠與模具廠缺少合作 “一步法”注拉吹中空塑料成型機(jī)的研制, 主機(jī)廠與模具廠必須進(jìn)行合作,兩者各有分工共同開發(fā),各擔(dān)風(fēng)險(xiǎn),這是國(guó)外開發(fā)“一步法”注拉吹中空塑料成型機(jī)成工的經(jīng)驗(yàn)。例如,日本青木固和日本日精公司,都有為他們配套的模具廠,由主機(jī)廠提出要求,模具廠進(jìn)行研制,然后交用戶使用。而我們有的主機(jī)廠本身對(duì)“一步法”注拉吹中空塑料成型機(jī)的模具還很不了解的情況下,為節(jié)約研制成本,自己制造模具,結(jié)果,不但成形的制品達(dá)不到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),而且對(duì)主機(jī)的形象產(chǎn)生了不良的影響。 3.3. 研制的方向 3.3.1 模具 模具是“一步法”注拉吹中空塑料成型機(jī)的研制重點(diǎn)。研制“一步法”注拉吹中空塑料成型機(jī)模具的重點(diǎn)是研制注射型坯的模具,注射型坯的模具的研制重點(diǎn)是模具的材料、熱流道噴嘴及熱流道的設(shè)計(jì)、溫度的控制系統(tǒng)。目前,在我國(guó)“一步法”注拉吹中空塑料成型機(jī)的模具達(dá)不到技術(shù)水平的情況下,主機(jī)廠可與國(guó)外有關(guān)模具廠合作。只要模具達(dá)到應(yīng)有的技術(shù)水平,配上我們的主機(jī),可以說,“一步法”注拉吹中空塑料成型機(jī)能夠走向市場(chǎng)?! ?.3.2 主機(jī) 主機(jī)性能已達(dá)到基本性能要求,但與日本青木固和日本日精公司的設(shè)備有差距。研制的重點(diǎn)是: 轉(zhuǎn)盤運(yùn)轉(zhuǎn)高速及定位穩(wěn)定性。轉(zhuǎn)盤運(yùn)行及定位性能影響成形的效率。注拉吹中空塑料成型機(jī)是高速成型設(shè)備,轉(zhuǎn)盤高速運(yùn)轉(zhuǎn)是高速成型不可缺少的一個(gè)組成部份。轉(zhuǎn)盤運(yùn)轉(zhuǎn)必須達(dá)到這樣的要求,起步高速旋轉(zhuǎn),在離下一工位約100mm處,突然減速進(jìn)行慢速旋轉(zhuǎn),至定位點(diǎn)無前后擺動(dòng)無沖擊穩(wěn)妥定位。從各廠已開發(fā)的主機(jī)運(yùn)行情況來看,轉(zhuǎn)盤高速運(yùn)轉(zhuǎn)速度不夠,轉(zhuǎn)盤在每一個(gè)工位定位點(diǎn)處定位時(shí)有前后擺動(dòng)現(xiàn)象,往往需擺動(dòng)幾次后才能定位,影響了生產(chǎn)效率,解決這一問題的關(guān)鍵是提高液壓及電氣的控制水平與控制精度?! ?.3.3 吹塑合模機(jī)構(gòu) 日本青木固公司吹塑合模機(jī)構(gòu)已用齒輪齒條高效高速同步合模機(jī)構(gòu),該合模機(jī)構(gòu)的原理類同擠吹中空成型機(jī)的齒輪齒條同步合模機(jī)構(gòu),該合模機(jī)構(gòu)對(duì)中性能重復(fù)精度高,而我們?nèi)杂靡烟蕴牡托?、無自動(dòng)對(duì)中性能的單方向合模機(jī)構(gòu)或兩模板在壓力油作用下同時(shí)運(yùn)行的合模機(jī)構(gòu),走國(guó)際上同類機(jī)制造廠走過的老路。齒輪齒條同步合模機(jī)構(gòu)比單方向合模機(jī)構(gòu)運(yùn)行時(shí)間減少30%,比兩模板在壓力油作用下同時(shí)運(yùn)行的合模機(jī)構(gòu)能耗減少一半?! ?.3.4 高速高效高品質(zhì)低能耗 “一步法”注拉吹中空塑料成型機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)就是高速高效高品質(zhì)低能耗。高速就是運(yùn)行速度快,高效就是運(yùn)行效率高,高品質(zhì)就是成型制品的精度及透明度等品質(zhì)高,低能耗就是成型制品的能耗底。高速高效高品質(zhì)低能耗,是主機(jī)和模具綜合技術(shù)水平的體現(xiàn),是我們進(jìn)一步努力的目標(biāo)。目前,我國(guó)的注拉吹中空塑料成型機(jī)的周期運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間,在不考慮制品質(zhì)量情況下,成形一模六件0.6L的PET瓶,運(yùn)轉(zhuǎn)周期時(shí)間比國(guó)際上同類機(jī)要慢約60%,降低了生產(chǎn)效率,增加了能耗。“三工位”由于不需要在吹塑過程中重新加熱型坯,所以比“四工位”能耗低。日本青木固SB111-250LL-50S一模四腔3工位,循環(huán)時(shí)間僅為4s,8.5s就成形四個(gè)重26.2g瓶口直徑為60mm的0.5L的瓶子?! ?.4寬口瓶注拉吹中空塑料成型機(jī) 目前,我國(guó)研制的“一步法”注拉吹中空塑料成型機(jī)是窄口瓶注拉吹中空塑料成型機(jī),從主機(jī)角度來講,兩者的主要區(qū)別是前者的吹塑的壓緊力大于后者的吹塑的壓緊力。根據(jù)成型原理,寬口瓶注拉吹中空塑料成型機(jī)也可成形窄口瓶,所以,研制不妨一步到位直接開發(fā)寬口瓶注拉吹中空塑料成型機(jī),拓寬使用范圍。
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