压吹法

科技工作者之家 2020-11-17

压吹法为玻璃膏掉入模具后通过压制,瓶身与瓶口同步成型。瓶身比较均匀,不易出现皱纹等现象,吹制的瓶子重量轻,比同等强度吹吹法制瓶要轻20-50%。

简介玻璃瓶一般根据口径尺寸,成型方法分为2种:吹吹法及压吹法1。

玻璃膏流入模具,顶杆和底模将料液挤成初胚形状,此时瓶口成型,瓶身需再经过一次吹制才能成型。整个过程分为两步,因加工过程中料液温度会降低,瓶身成型时易产生厚度不均匀现象,整个瓶子的强度取决于最薄弱的部分,影响整个瓶子的强度。为了达到瓶子的设计强度,通过提升材料厚度来实现,瓶子较重。吹吹法适用于制作口径低于28mm的玻璃瓶。

另一个就是压吹法制瓶,其中压吹法为玻璃膏掉入模具后通过压制,瓶身与瓶口同步成型。瓶身比较均匀,不易出现皱纹等现象,吹制的瓶子重量轻,比同等强度吹吹法制瓶要轻20-50%。普通压吹法无法制作瓶口低于28mm产品,这种压吹法制瓶工艺如图所示。

压吹机压吹机是使用压吹法成型制品的设备,一般先用压制的方法成型玻璃制品的雏形,然后再用压缩空气吹制成成品。生产玻璃瓶的行列机就是常用的一类压吹法成型机,其特点是:成型速度快、生产效率高、产品质量好。然而在玻璃器皿生产中很少采用2。

基本结构(1)雏形模侧

一个可回转的雏形模、压力气缸、带两瓣口模可回转的转塔机构,以便把雏形模中的料坯带到吹制工位。

(2)成型模侧

吹制工位安装着两个两瓣水冷吹制模(或风冷固定模)、吹气头机构、可回转及开合的口钳机构,并装备有燃烧器以及成型模底部的可回转机构。

(3)取出机构

取出成型后的产品,并可对产品进行风冷。

成型工艺过程当剪刀将玻璃料滴剪下后,可回转的雏形模从装料位置旋进压制工位,口模合上并下降到雏形模中,根据产品设计的压制冲头形成雏形料坯的各种不同的玻璃分布。

可回转的转塔机构将压好的料坯悬挂在口模上,并带动其回转进吹制工位的吹气头下,转塔转回压制工位吹气头下,压在口环上,燃烧器移进料坯下,口钳机构开始回转。此时转塔在等待雏形模的下一次循环,以便将毛坯带到第2个吹制工位,同时料坯的预吹和延展开始。

如果是较大的厚底产品,特殊编程的可回转模底机构旋进吹制工位中,并可与口钳回转同步,然后成型模合上,同时料坯边回转边吹气,同样的,新的压制周期开始,并且将料坯悬挂回转进第2个工位。

吹制完成后,成型模打开,带钳爪的取出机构将产品卸下并旋出到取出工位,经过充分的风冷后将制品放到输送机构直接进退火炉或者送到注射机上粘上底盘及梃(酒杯)。

相关研究使用压吹法制作玻璃瓶中的冷却问题玻璃瓶的成形过程是一个逐渐降温的过程,适度地施以玻璃模具的冷却是成形控制的重要环节。冷却不足或冷却过度或冷却位置不合理均可引发各类玻璃瓶缺陷。欲求高质量的玻璃瓶和理想的合格率,必须重视和研究玻璃模具的冷却。

缘于玻璃模具冷却而产生的玻璃瓶缺陷分为两种情形,其一为冷却不足导致玻璃模具温度高;其二为冷却过度导致玻璃模具温度低。

玻璃模具的冷却历经水冷、风冷,又演进为垂直气流冷却。目前,成形时玻璃模具冷却仍以风嘴式风冷为主,且此种冷却方式也较为经济实用。

“冷却最需要冷却的部位”是成形操作过程中对玻璃模具冷却应掌握的基本原则。初模的上方和成模的下方要强制冷却,而初模的颈部有时需要减少或避免冷却甚至施以保温措施。在使用压吹法生产时,冲头和口模的冷却比较关键。端肩的瓶型和长颈的瓶型在肩部和颈部的适当位置施以冷却。特种玻璃瓶的冷却应以特殊方式进行。一般初模的冷却相对要小,成模的冷却相对较大。

根据玻璃瓶成形操作的多年实践经验,笔者总结出玻璃模具冷却的通用原则:吹吹法生产玻璃瓶时,初形侧的冷却位置在从初模上平面以下50~75mm处为必加吹风口部位,成形侧的冷却位置在从成模下平面以上25~50mm处为必加吹风口位置。

压吹法生产玻璃瓶时,除沿用吹吹法的上述原则外,在初形侧增加的冷却位置在以不妨碍初模开的调节高度处设异型加长吹口风嘴为宜;在成形侧增加的冷却位置在以不妨碍成模开的高度处设压帽型加长吹口风嘴为宜。这是压吹法生产时为防止口部变形所必须的冷却方式3。

小口压吹法生产中的一些重要要求目前,国内对于啤酒瓶的生产工艺可分为吹吹法和小口压吹法生产工艺,OI和华兴两大玻璃制瓶企业已经开始尝试小口压吹法生产啤酒瓶4。

小口压吹法需要做好以下几点:

(1)行列机必须要有有效的模具冷却系统;

(2)加工原料及持续确保玻璃质量的全自动配料间;

(3)熔炉内玻璃液高度水平应该维持在1.0 mm的波动范围内;料滴重量维持在小于1%的偏差范围内。

成模和初模需要采用合金铸铁材料或者更好的材料,来承受更高的成形温度、温度的骤变和耐磨度。口模需要采用铜合金材料或者更好的材料。冲头一般不能做较大维修,损坏严重的要作做报废处理,材料应采用司太立#12或者碳化钨。冲头、初模和闷头的容量必须控制在极小的公差范围内。需要通过热端喷涂及冷端处理,来增加较薄啤酒瓶壁表面的强度及减少其摩擦。

本词条内容贡献者为:

李航 - 副教授 - 西南大学

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