[发明专利]一种适应PET瓶轻量化吹塑成型模具底模的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种适应PET瓶轻量化吹塑成型模具底模的制备方法，属模具制造技术，特别涉及模具的结构设计。

背景技术

目前，随着原材料价格的上升以及人们环保意识的加强，生产聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)瓶的企业更加重视节约原材料，力求以较轻的件重来满足消费者的需求，即在保证容量要求情况下将PET瓶做得越来越轻，实现PET瓶轻量化。PET瓶的轻量化可通过不同工艺方法实现，如改变容器的造型，选择性能优良的材质等。不管何种改变，PET瓶性能要满足如下两点要求：

a.耐压要求：快速充压已装水的瓶至100psi，保压30秒，然后以10psi每秒的速度升压至300psi不爆裂。

b.应力开裂要求：在瓶内气压约4.2kg条件下，将瓶底部分浸泡在0.2％的碱液中，要求新吹瓶15～30分钟瓶底无裂纹，1小时不渗漏。    

由于瓶坯轻量化后，要保证a、b两项要求，对PET瓶底结构提出了更高要求。目前国内外所用矿泉水瓶，特别是碳酸瓶，为了使瓶放置时易于平稳，瓶底的中间部分均为内凹形式，而且大都设计成内凹的五指形底。因此，在设计瓶子的成型模具时，相应瓶子的底部均需设计一凸出结构，该结构在瓶子吹塑成型时最容易造成缺陷，如底部超重、中心点过厚等，在充气灌装饮料后易造成瓶爆裂或渗漏，因而，其瓶底部成型好坏严重影响整个瓶的质量。

瓶坯没有轻量化以前，瓶底部一般有较大壁厚，充气前与充气后的底部变化比较小，瓶坯注塑所产生的残余应力也较小，瓶底部强度容易保证，因此模具设计时只需根据客户设计要求(容积大小、瓶直径大小)确定的瓶型尺寸设计模具结构即可。而在瓶轻量化后瓶底部一般壁厚较小，充气前与充气后的底部变化比较大，瓶坯注塑所产生的残余应力也较大，瓶底部强度较难保证，因此模具设计时不仅需要根据客户设计要求(容积大小、瓶直径大小)确定的瓶型尺寸，而且需考虑瓶充气灌装后的变形造成的影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种PET瓶轻量化后，PET瓶吹塑成型时避免产生底部超重、中心点过厚、并满足瓶子耐压要求和因受应力作用不开裂要求的吹塑成型模具底模的制备方法。

本发明的原理：模腔尺寸是根据瓶型尺寸加上给定的变形量后确定，以保证塑料瓶在充气灌装后，产生一个较大的工作变形量来产生一个变形抗力以保证瓶在工作中的强度要求，也就是模具结构尺寸是根据瓶型尺寸加上给定的变形量后确定。

本发明通过如下技术方案解决上述技术问题：

一种适应PET瓶轻量化吹塑成型模具底模的制备方法，该模具经过粗加工、热处理、半精加工、精加工、钳作、抛光、清理、装配的常规步骤制作；确定制作模具底模尺寸包括如下步骤：

(1)根据PET瓶容积要求的直径φ，确定底部高度H：H＝(0.2～0.5)φ；

(2)根据PET瓶充气恒温后瓶型直径φ1A，确定吹塑成型模具底模腔的直径φ1B，φ1B＝(0.90-1.00)φ1A；φ1A为PET瓶充气恒温后的直径；

(3)根据PET瓶充气恒温后瓶底直径φ2A确定吹塑成型模具底模定中心圆直径φ2B；φ2B＝(0.90-1.00)φ2A；φ2A为PET瓶充气恒温后的定中心圆直径；

(4)根据PET瓶充气恒温后瓶底的底侧内凹圆弧R1A、中心凸起圆弧R2A、定中心圆弧R3A、转角圆弧R4A和底侧外圆弧R5A分别确定PET瓶吹塑成型模具底模底侧内凹圆弧R1B，中心凸起圆弧R2B、定中心圆弧R3B、转角圆弧R4B、底侧外圆弧R5B；其中，R1B＝(0.60-1.00)R1A；R2B＝(1.00-3.00)R2A；R3B＝(0.60-1.00)R3A；R4B＝(0.50-1.00)R4A；R5B＝(1.00-2.00)R5A；

(5)根据PET瓶充气恒温后瓶底凸起中心高H1A确定PET瓶吹塑成型模具底模凸起中心高H1B，H1B＝(1.50-3.00)H1A。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

本发明在PET瓶模具底模制备时，根据材料吹塑成型时的流动性能、瓶的壁厚均匀性能，充分考虑PET材料在吹塑成型后，充气灌装时瓶底的变形趋势以及恒温变形后的最终结构强度，预先给设计瓶型一个工作变形量来产生变形抗力，PET瓶模具底模模腔结构尺寸根据瓶型尺寸加上给定的变形量后确定，保证了瓶底部强度性能因变形而达到有效提高，并保证了PET瓶轻量化后的使用性能和质量。

附图说明