(2)吹塑机头①吹塑机头的分类吹塑机头是吹塑设备中最核心的部件之一,根据内部结构和工作方式等不同吹塑机头有多种分类方法。根据生产的型坯中料坯层数不同,吹塑机头可分为单层型坯机头和多层型坯机头,早期的中空吹塑成型机生产的都是单层中空制品;随着产品对包装制品的要求提高,开始出现使用多种或多层料坯结合形成型坯的吹塑机头。在多层型坯吹塑机头中,根据组合结构不同,吹塑机头又可分为嵌套式和积木式两种,嵌套式吹塑机头中各流道层由内到外依次嵌套组合,其结构优点是流道较短,机头轴向尺寸较小,内部结构紧凑;缺点是不能单独调节各流道层内的熔融原料温度和流动速度。一般生产的制品层数较少时,多层流道结构可直接嵌套布置,产品复合层数较多时,又出现了两阶式的嵌套布置方案,每阶可分布若干层流道体和入料口。积木式吹塑机头的各层流道由上自下,可看成串联组合,每层流道组件可单独取出形成完整的单层型坯结构,机头的每一层流道组件可以基本相同,最后累积组合成积木式共挤吹塑机头。积木式吹塑机头可以分别调节各流道层的流动,必要时还可以控制每层不同的温度;各层汇合线的布置也比较灵活,机头整体适应性较强,但缺点是积木式组合方式使得机头在轴向方向上结构尺寸较长,层数越多越明显。
根据熔融原料在吹塑机头中的停留时间不同,吹塑机头可分为直接式吹塑机头和储料式吹塑机头。直接式吹塑机头即熔融原料不在机头内停留,直接通过模口形成型坯;储料式机头是现在应用广泛的一种先进机头,具有挤出型坯速度快,避免型坯因自身重力下垂而产生的型坯壁厚不均现象,且型坯壁厚可调节的优点[4]。国外多层共挤吹塑机头的研发发展迅速,国内却仍是一个薄弱的环节,未来储料式多层共挤机头的研究仍将是整个吹塑设备研发中的重点。
②机头工作原理在挤出机中形成的熔融原料通过各入料口分别进入机头中各层流道后汇集在储料腔中,随着熔料增多和储料腔内压力增大,将推动压料杆上移,上移到一定距离待到储料腔内原料足够后,压料机构和型坯壁厚控制系统开始工作;压料缸向下压缩熔融原料使其向型坯出口处移动,同时型坯壁厚控制系统根据数控程序调整中心拉杆的高度带动芯模,使型坯出口处芯模和口模的间距改变得到不同厚度的型坯。
(3)合模机构合模机构是固定模具并在吹塑过程中合拢模具型腔的装置,其作用类似于机床上的工作台,合模机构要求装卸模具方便,锁紧安全且精度高,其开合动作由移模压缸或伺服电机通过滚珠丝杠来实现。模板上要能方便安装各类模具以满足不同的产品生产,和吹塑机头类似,模具也属于中空吹塑机中可更换的部件。
(4)吹气装置吹气装置是通过吹气针向模具内的型坯输送压缩空气以使型坯膨胀贴合在模具型腔内壁形成中空制品的送气装置,吹气针的导入口也是制品上的进出口;除了向型坯内输送压缩气体外,吹气针还要在制品进出口的内壁刻出螺纹,因此,吹气完成后吹气针是以旋转的方式退出制品进出口的。吹气针的结构设计也是影响吹塑制品质量好坏的重要因素之一。
(5)液压系统液压系统是整个中空吹塑设备中各液压装置的统称,通过液压传动或者液压锁紧来实现吹塑过程中的各项功能,而整个吹塑设备中各功能部件所需的液压能量不同,较为重要的是吹塑机头中压料缸和型坯壁厚控制系统中液压缸的液压能量,如何保证它们的压力足够也是关键的技术之一。大中型挤出中空吹塑成型机的液压系统大多配备了蓄能装置以满足大流量、低能耗的节能环保生产。