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摘要：
挤出吹塑成型最早出现于十九世纪三十年代，但是受当时技术设备、生产工艺等方面因素的影响，应用范围具有较大的局限性。随着技术创新和设备优化，吹塑成型工艺得到了发展，目前已经成为仅次于注射成型和挤出成型的第三大塑料成型方法。吹塑模具的结构简单，制作成本相对较低，吹塑成型效率高，因此受到了诸如汽车、机械等加工制造领域的青睐。文章通过分析吹塑模具的设计结构，对其设计要点进行了全面分析。
关键词：
塑料油箱；挤出吹塑成型；模具设计；结构
1塑料油箱挤出吹塑成型模具的结构设计
1.1吹塑成型模具的设计要点
从结构上看，塑料油箱挤出吹塑成型模具可以分为两个形状相似、结构相同的分模模具。这样设计的优点在于是塑料油箱的外表面向外突出，并同时确定模具产品的规格和形状，进而利用吹塑挤出的工艺方式，将机械加工制造零部件送入冷却系统，实现从低分子形态向高分子形态的转变。其结构设计所要实现的目标主要有以下几点：第一，保证塑料油箱挤出吹塑成型的模具规格与当前的生产目标、客户需求相一致，这也是模具设计工作的根本所在。在前期制定模具设计规划时，相关的设计人员要熟练掌握生产目标和客户需求，并结合其设计成本和技术水平，综合考虑模具的设计规格，在保证模具设计标准的基础上，尽可能的向客户需求靠拢。第二，半制品塑料型胚的切断要迅速，防止切断过程给型胚造成损坏。模具型胚本身具有一定的物料硬度，在半制品切割时，要遵循“精确、快速、无伤”的操作原则，保证横切面的平整度，如果横切面存在切割条纹，还必须利用专业的打磨工具进行磨平。第三，保证挤出吹塑模具结构间的连接严密性。模具的使用寿命和使用质量与模具结构连接的紧密性直接相关，如果模具连接部分存在裂缝，或是连接区域的厚薄不均匀，在后期使用过程中很容易引起吹塑制品的变形。
1.2挤出吹塑模具的优点
挤出吹塑模具在结构设计上采用了冷却分层设计，能够保证内部温度在冷却系统之间进行循环流动，从而有效控制了温度的上限，避免因温度过高引起塑料制品受热变形。挤出吹塑模具一次只能吹塑成型一个塑料件，虽然制作效率相对较低，但是能够保证每个塑料件的质量符合设计标准，而且其模具结构最为简单，加工流程效率较高，对操作技术、专业能力的要求程度较低，经济成本低廉。挤出吹塑模具适合小型化、个人化塑料件制造，能够有效避免吹塑过程中的材料和资源浪费问题。
2塑料油箱挤出吹塑成型模具的分型面设计
首先，塑料油箱挤出吹塑模具的分型面设计，要将模腔横向最大直径和管状型坯外径之间比值设定在合理范围内，尽量缩小比值差距。其次，在模具设计过程中，应尽量保证内部通路管道的均匀程度，防止管道壁出现厚薄不均的问题，以此来保证挤出吹塑成型的质量。保证管道厚度均匀的优点在于：一方面能够合理规划模具内部结构的设计，保证各个管道之间实现有序交叉和分布，避免因管道重叠导致吹塑成型的塑件存在质量问题；另一方面能够降低模具吹塑的操作难度，不需要在后期吹塑过程中进行人为的调整，降低了挤出吹塑成型对人力的依赖程度。再次，设计人员在进行分型面设计时，要在不影响吹塑成型质量的基础上，尽可能的简化吹塑流程。吹塑流程与塑件脱模的成功率之间有着必然联系，通常情况下，当吹塑流程相对简化，所经过的模具加工设计环节相对较少时，塑件脱模的成功率就高，塑件的质量也相应提升；反之，如果模具设计的环节相对复杂，就会在一定程度上影响脱模效率，导致脱模成功率降低。
3塑料油箱挤出吹塑成型模具的排气设计
空气排出设计是塑料邮箱挤出吹塑成型工艺的关键环节。吹塑成型过程中，所排出空气容量应当正好等于模具凹形型腔容积减去的模具闭合当时的型坯容积。为了将塑料型坯与模具凹形型腔当中的多余空气顺利、迅速排出，防止让残留空气阻滞在模具当中，提高产品的吹塑效率，保证吹塑过程中型坯与模具完全贴合，避免塑件外表收到空气阻隔影响而产生凹陷、突起或者其他形状变化和质量问题。排气不良还会延长制件的冷却时间，造成制件壁厚分布不均匀，降低制件的力学性能。故应开设足够的排气通道以保证制件能够成型饱满。由于该模具分型面外侧均匀地设置了切边刃口、压缩段和余边槽，成型时余料将分型面封闭，气体无法从分型面处排除，故该模具只能以在模腔中开设排气孔的形式排气。
4塑料油箱挤出吹塑成型模具的冷却分层设计
几乎所有的热塑性塑料成型工艺如挤出成型、注射成型、真空成型等，其成型周期在很大程度上取决于塑料的冷却时间长短。对吹塑成型尤其如此，因为其冷却时间占成型周期的60％以上，对厚壁塑料件则达90％。若冷却不均匀会使塑料件各部位的收缩率存在差异，引起制件翘曲、瓶颈歪斜等现象。该模具采用的是直通式冷却方式，即直接在模板上钻孔，模外串联形成冷却回路，通入冷却介质进行冷却。首先，开启的吹塑模具移至挤出机头下方，挤出机在两瓣吹塑模具中挤出型坯，达到要求的长度后，吹塑模具合模，截断型坯后从挤出机头下方移出，成型油箱进油孔的凸模前行，与型坯和吹塑模具接触，凸模中心开有气体通道，压缩空气由此引入型坯中，吹胀型坯，使其与吹塑模具内表面紧密接触，冷却定型后开模取件。
5塑料油箱挤出吹塑成型模具的型坯机头设计
挤出机塑化熔体并将熔体通过挤出机流道20侧向挤入模头内芯13的螺旋流道,一部分熔体沿螺旋流道流动,另一部分熔体沿套筒10与模头内芯13螺杆的间隙轴向漏流。螺旋流道的深度沿螺旋方向逐渐变小,螺棱顶面与套筒的间隙则沿轴向逐渐增加,螺旋流动逐渐减少,轴向漏流相应地增加。当螺旋流道深度为零时,流动完全被轴向流动所替代。带螺槽的模头内芯主要起分流作用,同时也对熔体进行进一步的塑化、压缩,侧向挤入的熔体沿螺旋流道流动,使得熔体流动均匀,分流后绕过模头内芯的熔体熔接良好,无熔接痕。
结束语
塑料油箱挤出吹塑成型工艺具有广泛的应用市场，通过优化设计，提高模具设计和制造的水准，是推动挤出吹塑成型工艺不断发展的关键。相关工作人员在进行该方面工作时，一方面要不断加强自我知识的学习，密切关注行业发展最新动态，紧跟前沿潮流，为模具设计创新提供理念指导；另一方面要将理论与实践结合起来，在实际设计工作中，根据客户需求，制作出质量达标的塑件。模具结构设计的优化以及设计工艺的提高，已然成为企业的核心竞争力。
作者：冷波 单位：哈尔滨石油学院机械电子工程系
参考文献
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