[发明专利]一种新型的塑料中空制品冷却定型工艺及定型模装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种冷却定型工艺，具体来说涉及一种新型的塑料中空制品冷却定型工艺，属于塑料中空制品吹塑及后冷却定型领域。

背景技术

对于传统吹塑工艺，如果要保证吹塑后的中空制品符合设计的外形尺寸要求，通常需要较长的吹塑成型周期，以使制品在模具中充分冷却并定型。为了缩短吹塑成型周期，提高生产效率，在吹塑行业内逐步衍生出后冷却定型技术，以提高产品生产效率。目前行业内的后冷却定型方式主要有风冷，水冷，两种方式；其各自的特点如下：

1）风冷：风冷的原理是将中空制品放在一个简易的外形定型夹具上，然后向中空制品内部鼓风，利用空气在制品内部的流动带走热量；由于没有外部强制冷却，其冷却周期很长，通常需要约30分钟以上，故为了满足生产节拍要求，通常需要约15套定型夹具才能保证和吹塑主机的生产节拍衔接。由于制品内部压力低，且定型夹具仅对制品局部起到压紧作用，风冷后的外形尺寸精度较差，另外，由于定型夹具数量较多，在产品开发阶段需要对每个定型夹具进行调整，其调试周期长，工作量大，产品外形的一致性也不能保证。

2）水冷：水冷是目前国内外较常用的后冷却定型方式，其原理是将中空制品放在冷却定型架中，然后将定型架整体沉入水箱中，制品外部通过水箱中的循环冷却水进行冷却，同时制品内部通入4-6Kpa的低压空气，与风冷相比增加了制品的外部冷却。其虽然提高了冷却定型效率，通常2副水冷定型架即可满足节拍要求，但由于制品外部需要利用水箱中的循环冷却水进行冷却，冷却定型架无法设计成对产品进行整体包覆，所以冷却定型架只能采用镂空结构，依然是对中空制品的局部起压紧作用，制品被压紧部位不能和循环水充分接触，而镂空部位可以接触到水，造成产品表面温差较大，因此水冷后的制品后变形较大。同时，由于冷却定型架采用镂空结构，制品内部压力不能过高，否则会造成产品局部变形更大，所以水冷后制品的外形尺寸精度一般。另外，产品在水冷后其表面会沾有大量水珠，对产品在后道工序的流转和再加工带来不利影响，也不适用于采用氟化工艺的中空制品，而且，在长期使用条件下，冷却水会对冷却定型架有腐蚀作用，易造成冷却定型架的损坏，增加后期维护保养成本；在以上的传统冷却定型工艺中，其共同缺点是冷却时中空制品内部的压力都较小，冷却定型夹具及定型架都采用镂空包覆制品，使制品表面温度不均匀，从而使产品外形尺寸精度不高。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的问题，提供了一种新型塑料中空制品冷却定型工艺，该工艺操作简单，设备紧凑，冷却后的出模温度较低且制品表面温度均匀，可以获得较高的中空制品外形尺寸精度。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

硬件设施的投入：

1）制作两只金属冷却定型型腔，即高压冷却定型模，其型腔形状和被冷却的中空制品基本一致，对被冷却的制品进行全部包覆，高压冷却定型模内布置有冷却循环水道，通过冷却水将型腔温度保持在10℃左右。另外，在冷却定型模对应的制品开口部位设置有堵头，用于对被冷却制品进行密封，同时也用于高压冷却气体的进气和排气；

2）制作一台合模机构，其上部可以固定安装冷却模上模并保持静止，下部是一个可上下移动的活动平台，冷却模下模固定在下部的升降平台上，冷却模连同升降平台在液压油缸的驱动下沿设备上的4根导柱上下方向运动并合模，在上下模闭合后，设备上自带的锁紧机构自动锁紧，并能够保证合模后上下模不分离；

工艺方法的实施：

1）高压冷却定型模上下分离时，将中空制品放置于冷却定型模下模型腔内；

2）按下合模按钮，高压冷却定型模下模在设备升降平台的作用下向上移动，闭合到位后设备上的锁紧装置锁紧；

3）堵头在油缸或气缸的驱动下对中空制品的开口部位进行密封，同时向中空制品其中的一个工艺孔中吹入高压空气，由另一个工艺孔进行排气并采用压力调节阀控制出口压力，在内部高压的作用下中空制品的外壁紧贴高压冷却定型模型腔，高压冷却定型模内布置有冷却循环水道，通过冷却水将型腔温度保持在10℃左右，采用热传导方式对制品进行冷却，同时，通过高压空气在制品内的对流带走制品内的热量；

4）冷却定型过程结束后，排空中空制品内的气体，堵头后退并解除锁紧；

5）高压冷却定型模下模在设备升降平台的作用下向下移动，高压冷却定型模上下分离，取出中空制品，一个工作循环完成。