挤出吹塑成型

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,挤出吹塑成型工艺,刘思怡,挤出吹塑机是挤出机与吹塑机和合模机构的组合体，由挤出机,及型坯模头,吹胀装置,合模机构,型坯厚度控制系统和传动机构,组成。其工艺过程如下：,1,塑料的挤出塑料加热熔化后塑炼和混合均匀成流体，再,以一定的压力和容量挤入,机头。,2,型坯的形成机头内的流体在重力和挤出压力的作用下，,通过机头口模挤出形成所需的型坯。,3,型坯的吹胀将达到要求长度的型坯置于吹塑模具内合模,，由模具上的刃口将型坯切断，通过模具上的进气口输入一定压,力的气体吹胀型坯，使制品和模具内表面紧密接触。,4,制品的冷却保持模具型腔内的气压，等待制品,冷却型,。,5,制品的脱模冷却定型完成后，打开模具，由机械手将,制品取出,。,在吹塑过程中，型坯的形成和吹胀是吹塑过程的核心，型坯形,成和吹胀质量的高低直接影响着容器制品的质量好坏，而熔料的受,热温度、挤出压力和和冷却时间将直接影响型坯的成型和吹胀质量。,型坯壁厚在吹气成型过程中若没有得到有效控制，冷却后会出现厚,薄不均的状况，胚壁产生的应力也不同，薄的位置容易出现破裂。,因此，控制型胚壁厚对于提高产品质量和降低成本也同样重要。,综上所述，如何控制挤出机的受热温度、挤出压力、制品的冷却时,间以及型胚壁厚成为影响容器制品质量的几个关键因素。,一、,控制系统设计,1,系统原理及配置,粒状或粉状的塑料经挤出机塑化达熔融状态，通过采集电子尺数,据，反馈控制挤出熔料量，使熔料通过预定流速进入机头。当储,料量达预定值时，机头口模打开，并根据设定的型坯壁厚曲线，,调节模芯进行型坯壁厚控制。然后，将完成的制品型坯置于吹塑,模腔内，模具按照设定的速度进行合模，合模时要求运动平稳，,左右平衡。合模后进行吹气，型坯在气体压力的作用下紧贴模具,内壁，保持压力冷却定型后开模，由机械手取出制品。,系统电气控制部分的主要配置如下：,（,1,）,挤出压力控制由模拟量输入模块采集压力传感器的信号来,控制挤出机螺杆的转速，周时将实时压力显示在触摸屏上。,（,2,）,操作面板采用触摸屏完成整机的型坯温度、,挤出压力、,型坯壁厚以及冷却时间等各种工艺参数的设定、修改,、画 面显示,等，采用菜单式程序控制，操作简便可靠。,.,2,温度控制系统在挤出吹塑的过程中，要使熔料温度稳定,在设定,温度，所以同时配有加热和冷却设备，常用的是电阻加热,和风扇,冷却,将初始,PID,参数和设定温度送给该模块，使能该模块的,PID,控制，模块便将热电偶所测得的温度送给,PID,控制器进行运算，然后将实时温度和运算得出的控制,动作写入数据存储区，同时对,PID,三个控制环节的参数进行优化。,CPU,根据数据存储区中的值来控制输出,(PWM,模式下输出给,DO,点，模拟量模式下输出给,AO),，实现温度闭环控制。,PID,参数的设置、温度设定、启停控制、实时温度、温度曲线都在触摸屏上实现。,3,压力控制系统,挤出压力对于熔料的流变性能来说也是重要的影响因素，如果挤出工艺稳定，加工温度和螺杆速度不变，黏度是一个常数。根据黏性流体的流动方程式可知，挤出机的挤出量与螺杆转速成正比，而机筒压力成反比。因此，控制好挤出压力是型坏形成质量的重要保障。压力控制系统如图所示，图中所示压力控制是一个闭环系统，将压力传感器反馈的数据和所需的压力进行比较，并根据比较结果调整挤出机的螺杆转速。,4,型坯壁厚控制,中空容器制品因其强度要求规定了最小壁厚，而早期的中空吹塑成型设备缺少型坯壁厚控制系统，为使制品最薄处达到最小壁厚要求，制品的其它部位就要相应加厚，造成材料的浪费。为了节省成本、缩短制品冷却时间、加快制品生产周期，一种比较经济的做法就是控制型坯壁厚。熔料从口模挤出处于黏流态流动一段时间，由于原材料特性、挤出温度和挤出流量随时间变化呈非线性变化，所以型坯在挤出过程中，型坯壁厚发生变化。为使挤出吹塑制品满足壁厚要求，必须采取有效措施控制型坯壁的厚度。,壁厚控制系统是对模芯缝隙的开合度进行控制的系统，也即位置伺服系统，它由控制器、电液伺服阀、动作执行机构和作为位置反馈的电子尺构成。当机头口模打开时，,PLC,读取电子机筒反馈的型坯长度，然后根据型坯壁厚曲线，通过模拟量输出模块输出,10V,的电压信号给电液伺服阀，伺服阀直接驱动执行机构控制模芯上下移动，调整口模与芯模的间隙来完成口模开度的控制，进而完成型坯壁厚的闭环控制。此时，壁厚型坯设定采用数字化方式，通过操作面板完成,50,点型坯壁厚控制的设定，型坯壁厚曲线的纵坐标显示型坯长度，横坐标显示口模开度。,5,冷却时间控制,在整个吹塑成形的过程中，冷却时间是控制制品的外观质量、性能和生产效率的一个重要的工艺参数。控制适当的冷却时间可防止型坯因弹性回复而引起的形变，使制品外形规整，表面图文清晰，质量优良。但是，如果冷却时间过长，那么就会造成因制品的结晶度增加而降低韧性和透明度，生产周期延长，生产效率降低。如果冷却时间过短，那么所吹制的容器会产生应力而出现孔隙，影响制品质量。因此，在挤出吹塑中需要对冷却时间做较精确的控制,