用于注吹成型塑料包裝瓶的模具結構設計

近年來，我國醫(yī)藥產品和化妝品發(fā)展迅速，其塑料包裝容器需求量日趨增加，塑料包裝容器成型設備的數(shù)量也在不斷增長。藥用塑料瓶和化妝品包裝瓶具有質輕、無破損、衛(wèi)生等優(yōu)點，符合藥品包裝的特殊要求。目前國內在藥品片劑、膠囊包裝方面，已逐步實現(xiàn)以“塑”代“玻”。注射吹塑(簡稱注吹)是一種將注射成型和吹塑成型相結合生產中空制品的成型方法。由于注吹成型設備在運行過程中，首先對瓶口進行注射，保證瓶口的精度，然后再吹塑瓶體，因而能防止容器內的氣體揮發(fā)和外部氣體向瓶內滲透，從而保證瓶口與瓶蓋之間具有很好的密封性。對于藥用塑料包裝瓶，瓶口的密封程度直接影響藥品的食用安全性，而注吹成型方法能保證瓶口及螺紋尺寸精度高、外觀尺寸精度好、瓶體壁厚均勻、氣密性好、適應藥品包裝的特殊要求，所以采用注吹成型方法生產優(yōu)質的藥用塑料瓶。本工作研究了一步法單工位注吹模具結構設計，此模具可以使普通注塑機一次性完成塑料中空制品的生產，具有節(jié)能、低投資、低風險和優(yōu)質高效等優(yōu)點，具有很好的實際應用價值。

1 注吹成型塑料瓶工藝流程

如圖1所示，注吹中空容器加工過程包括注射和吹塑2個加工階段。注射階段由以下工序組成：注塑機合模，型坯注塑和模具開啟。吹塑階段由以下工序組成：吹塑成型模塊閉合，吹氣成型，吹塑成型模塊開啟，預塑和中空成型容器頂出。在吹塑模合模到吹塑模開模過程中，通過注塑機螺桿進行塑化。

注塑機一般是全自動電腦控制，其工作循環(huán)一般是：合模→射臺向前→注射→冷卻保壓→塑化→射臺后退→開模→頂桿頂出制品→頂桿復位。安裝注吹模具后，其工作循環(huán)是：合模裝置合模→注射瓶坯→合模裝置開模→吹塑成型模塊合模→吹塑成型→冷卻→在吹塑模合模到吹塑模開模過程中，通過注塑機螺桿進行塑化→吹塑成型模開模→頂桿與吹氣結合頂出吹出塑料瓶→頂桿復位。注吹模具安裝在注塑機后，增加了吹塑成型過程的工藝流程，在不變動原注塑機的工作程序情況下，經中子加入擴展模塊來控制模具的吹塑成型程序。

采用該模具生產，可以克服二步法和一步法三工位方法的生產工藝環(huán)節(jié)多、設備投資大的缺點，模具結構緊湊，安裝容易，操作維修簡單，從型坯到制品一步完成，對中性好，產品表面無夾縫，產品質量更容易保證，大大提高了自動化程度和生產效率。

2 注吹模具結構設計

2.1 模具總體結構

一步法單工位注吹成型中空容器的整體模具是直接應用在普通注塑機上，一次完成注塑吹成型功能。注吹塑料中空容器模具主要由注射和吹塑模具結構合二為一組成。結構如下：見圖2。

模具的定模(4)由澆口套(1)、熱流道(2)、瓶坯模腔(3)等組成；動模(9)由推板(8)、吹氣芯棒(5)、牙頭模板(7)、吹塑成型模塊(6)和油缸(10)等組成。當模具合模注射瓶坯完成后，動模(9)移動，帶動芯棒(5)一起移動，芯棒始終固定在動模不動，注塑坯料粘附在芯棒上，模具完全開啟后，在油缸(10)的推動下，吹塑成型模塊(6)閉合，吹塑成型模塊完全閉合后，芯棒(5)內部氣缸開始推動，同時吹氣，由吹塑成型模塊(6)完成中空容器的吹塑成型。吹塑完成后，由推板(8)頂出成型制品，然后注塑機再開始進行下一個注吹循環(huán)。注射階段與吹塑階段中，模具開啟后，成型芯棒始終固定在動模中不移動，注射坯料粘附在芯棒上，模具完全開啟后，吹塑成型模塊閉合開始執(zhí)行，當吹塑模塊完全閉合后，芯棒內部拉伸吹氣，完成中空容器的吹塑成型。注射階段在注射與開模之間，只有注射坯料成型，無需保壓和冷卻定型，此時注塑機處于合模狀態(tài)。吹塑階段的吹塑成型模塊的閉合，吹氣成型和開啟頂出均在同一個模具上完成。模具注吹過程的關鍵技術是控制瓶坯模腔(3)的成型溫度，要保持瓶坯模腔上下溫度的均勻。

2.2 芯棒結構

模具成型芯棒如圖3，由進氣板(15)、芯棒固定板(14)、芯棒座(13)、模芯桿(12)、出氣口(11)、氣缸(17)和彈簧(16)所組成。在合模后吹氣工作時，壓縮空氣由進氣板(15)的其中一個進氣孔進入，推動氣缸(17)，從而推動模芯桿(12)向前打開吹氣口，壓縮空氣從另一個進氣孔經芯棒座(13)與模芯桿(12)之間的空隙進入成型模腔，實現(xiàn)吹塑過程。彈簧(16)為模芯桿(12)提供復位作用。

3 結語

采用一步法單工位注吹模具生產藥用塑料包裝瓶，由于成型設備在運行過程中，首先對瓶口進行注射，保證瓶口的精度，防止容器內的氣體揮發(fā)和外部氣體向瓶內滲透，從而保證了瓶口與瓶蓋之間良好的密封性能，而且成型芯棒固定不動，瓶身吹塑均勻，適應藥品包裝的特殊要求。

此方法與現(xiàn)有的一步法多工位注吹生產藥用塑料包裝瓶相比，不需專用設備，模具結構簡單；可以利用不同型號的普通注塑機生產各種不同容積的藥用包裝瓶，適應多規(guī)格、多品種生產；投資少，節(jié)約大量外匯投資資金，適合中小型企業(yè)生產；在實際生產中，具有GMP(優(yōu)良制造標準)認證的生產車間場地占用率小；品種開發(fā)快，投資風險小，因此極具產品競爭力。