第1章　中空成型制品及原料疑难解答

1.1 中空成型制品及基本概念疑难解答

1.1.1 什么是中空制品？中空制品有哪些成型方法?

（1）中空制品

所谓中空制品是指具有指壁厚相对较薄，包含一个相对较大开口空间的整体制品。 若制品有开口，则应与其内部相比小得多。中空塑料制品主要有包装容器、工业制件及结构用制品，如各种塑料包装瓶、大容积贮桶及贮罐、燃油箱、立体弯曲形管件、工具箱、家具、汽车座椅、玩具、游乐设施等，如图1-1所示。

（2）中空制品的成型方法

中空制品的成型方法目前主要有中空成型以及通过组装成型两种。中空成型一般是指一次制备完整或近乎完整的中空制品，如吹塑成型、滚塑成型、双板热成型、搪塑成型、气体辅助注射成型、纤维缠绕成型等。

1.1.2 什么是中空吹塑成型？中空吹塑成型有哪些类型？各有何特点?

（1）中空吹塑成型

中空吹塑成型是借助于气体的压力，使闭合在模具的热型坯吹胀为中空制品的一种塑料成型方法。吹塑成型是热塑性塑料成型的一种重要方法，也是塑料包装容器和工业中空制件的重要成型方法。

（2）中空吹塑成型类型

中空吹塑成型按型坯的成型工艺不同，一般可分为挤出吹塑和注射吹塑两大类；按吹塑拉伸情况的不同又可分为普通吹塑和拉伸吹塑两类；按制品结构组成又可分为单层吹塑和多层吹塑两大类。

（3）中空吹塑成型特点

挤出吹塑成型是将热塑性塑料熔融塑化，并通过挤出机机头挤出型坯，然后将型坯置于吹塑模具内，通入压缩空气（或其他介质），吹胀型坯，经冷却定型后，即可得到制品。挤出吹塑按其出料方式又可分为连续挤出吹塑和间歇挤出吹塑。连续挤出吹塑是指挤出机通过机头直接连续挤出型坯，主要用于生产产量大、容积小（不超过8L容量）的中空制品。间歇挤出吹塑是指挤出机间歇地直接挤出型坯，或将熔料挤入一个贮料缸中，当贮料缸中的熔料满足需要时，通过机头口模挤出型坯，经过吹塑、冷却、定型后可得到大容量的中空制品。

注射吹塑成型是用注射机将熔料注入模具内制备型坯，再将型坯趁热放到吹塑模具内，通入空气，使型坯吹胀的一种成型方法。注射吹塑的制品一般不需要修整，边角料少，型坯壁厚均匀性好，制品尺寸精度好，特别是瓶类容器，瓶口精度高，制品的表面光洁度好。但少批量生产时，产品成本高，且不宜成型形状结构过于复杂的制品。

拉伸吹塑成型是将预制的型坯加热到熔点以下的适当温度后，放到吹塑模具内，选用拉伸杆进行轴向拉伸，然后再进行吹气横向拉伸的成型方法。拉伸吹塑成型根据型坯的制备方法不同又可分为挤出-拉伸-吹塑和注射-拉伸-吹塑两种工艺类型。挤出-拉伸-吹塑是将物料先经挤出机熔融塑化，挤出成型型坯后，再将型坯加热到拉伸温度，然后进行轴向拉伸吹塑。注射-拉伸-吹塑是用注射法成型型坯后，再将型坯加热到拉伸温度，然后进行轴向拉伸吹塑。经过拉伸吹塑的制品其透明度、冲击强度、表面硬度、刚性、阻渗性和耐溶剂性等都能得到大大的提高，容器的壁厚也可以相应减小。

多层吹塑成型是指通过多层挤出成型工艺或注射成型工艺制得的两层以上的坯壁分层而又粘接在一起的型坯，再经吹塑得到多层中空制品的成型方法。多层中空成型制品可以充分利用塑料的特性，弥补单一塑料性能不足的缺陷，以满足制品的使用要求。

1.1.3 什么是旋转成型？旋转成型有何特点和适用性?

（1）旋转成型

旋转成型又称滚塑成型、回转成型或旋转浇注成型，它是将一定量的粉状或糊状塑料加入模具中，然后加热模具并而使它绕两个互相垂直的轴连续旋转，模具内的树脂在重力和热量的作用下逐渐均匀地涂布、熔融并黏附于模具内表面上，熔结成整体，从而形成所需的形状，经冷却后便可开模取出制品。

（2）旋转成型特点

旋转成型的特点如下。

①树脂的加热、成型和冷却过程都是在无压力的模具内进行，产品几乎无内应力，也不易发生变形、凹陷等。

②成型设备结构简单，对转速要求不高，成本低廉。

③成型模具简单，小型制品的模具常可用铝、钢制成瓣合模，而大型制品则采用薄钢板制成或冲压焊接制成。

（3）旋转成型适用性

旋转成型主要适用于小批量中空制品的生产，以及多品种、多颜色的大型或超大型全封闭与半封闭的空心无缝制品的成型。常用于旋转成型的材料有聚乙烯、改性聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺、聚碳酸酯和纤维素塑料等；也可用于生产复合塑料的夹层制品，如大型容器、体育用品、公路护栏、发光球体、多真空清洁器等。

1.1.4 什么是搪塑成型？搪塑成型有何特点和适用性?

（1）搪塑成型

搪塑成型是用糊塑料制造空心制品的成型方法。将模具加热到一定温度时，将塑料糊倒入开口的中空模具中，直到达到规定的容量，此时将注满料的模具放入烘箱中一段时间，使模具壁的凝胶层达到一定厚度时，倒出模具中的液体料，再将带有一定厚度凝胶料的模具放在烘箱加热，使凝胶层熔化，取出模具进行冷却，最后从模壁上剥出制品。

（2）搪塑成型的特点

搪塑成型的特点如下。

①树脂的加热主成型和冷却过程都是在低压下进行的，产品内应力小，能够重复制备表面质量良好的制品。

②设备费用低，工艺控制较简单，生产速度快，但制品的厚度、重量等准确性较差。

③模具成本低，模具材料一般为喷涂金属、铸铝、陶瓷等。高质量的模具则可采用电铸镍制造，一些原型件或少量制品的模具则可用石膏制作。

（3）搪塑成型的适用性

搪塑成型目前主要用于聚氯乙烯糊塑料的成型，其应用改进工艺也可用于聚氨酯塑料的成型。搪塑成型可用于生产聚氯乙烯的软质或硬质中空制品或多壁中空制品。如中空玩具、解剖学模型、人体模特、头盔、面具、高速公路安全锥等中空制品。

1.1.5 什么是双板热成型？双板热成型有何特点和适用性?

（1）双板热成型

双板热成型是指两个软化的塑料片组合在一起成型一个中空制品的工艺方法。双板热成型又可分为顺序双板热成型和同步双板热成型。顺序双板热成型是指先成型一个薄片，通常是在下面半模上成型，然后在上半模中成型另一片，再在两片的接缝处或制品的密封区用压力压紧，使两个薄片紧密结合起来，以确保在成型制品的熔合线上完全成为一体。同步双板热成型是将两片塑料同时在各自的加热炉中往复进行加热，再分别在上、下半模中成型，然后将两半模压合在一起的成型方法。

（2）双板热成型特点和适用性

主要适用于货盘和日常用品、冰箱和冷冻柜门类等中空制品。

1.1.6 什么是气体辅助注射成型？热气体辅助注射成型有何特点和适用性?

（1）气体辅助注射成型

气体辅助注射成型是采用注射机将一定量的塑料熔体注入模腔内，再将气体（惰性气体）注入模腔中，由于靠近模具表面部分的塑料温度低、表面张力高，而制品较厚部分的中心处，熔体的温度高、黏度低，气体易在制品较厚的部位（如加强筋等）形成空腔，而被气体所取代的熔料则被推向模具的末端，或模具的贮料室，经冷却，即可得到中空制品。

（2）气体辅助注射成型特点

采用气体辅助注射成型，可在保证制品强度的情况下，减小制品重量，防止收缩变形，提高制品表面质量，缩短成型周期；可在保证刚性、强度及表面质量的前提下，减少制品翘曲变形及对注射成型机注射量和锁模力的要求。

与常规注射成型相比，气体辅助注射成型的优点：所需的注射压力及锁模力低，可大大降低对注射成型机的锁模力及模具刚性的要求；减少了制品的收缩及翘曲变形，改善了制品表面质量；可成型壁厚不均匀的制品，提高了制品设计的自由度；在不增加制品重量的情况下，通过设置附有气道的加强筋，提高制品的刚性和强度；通过气体穿透，减轻制品的重量，缩短成型周期；可在较小的注射成型机上，生产较大的、形状更复杂的制品。

气体辅助注射成型的不足之处：需要合理设计制品，以免气孔的存在而影响外观，如果外观要求严格，则需进行后处理；注入气体和不注气体部分的制品表面会产生不同光泽；对于一模多腔的成型，控制难度较大；对壁厚精度要求高的制品，需严格控制模具温度；由于增加了供气装置，提高了设备投资；模具改造也有一定的难度。

（3）适用性

气体辅助注射成型适用于绝大多数热塑性塑料，如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、ABS、尼龙、聚碳酸酯、聚甲醛、聚对苯二甲酸丁二醇酯等。一般情况下，熔体黏度低的，所需的气体压力低，易控制；对于玻璃纤维增强材料，在采用气体辅助注射成型时，要考虑到材料对设备的磨损；对于阻燃材料，则要考虑到产生的腐蚀性气体对气体回收的影响等。

气体辅助注射成型可用于成型板形及柜形中空制品，大型结构部件以及形状复杂的棒形、管形中空制品，如塑料家具、电器壳体、汽车仪表盘、底座、手柄、把手、方向盘、操纵杆、球拍等。

1.1.7 什么是纤维缠绕中空成型？纤维缠绕中空成型有何特点和适用性?

（1）纤维缠绕中空成型

纤维缠绕中空成型是一种开模、低温低压成型工艺，它是先通过吹塑或旋转成型制造低温共混的可膨胀橡胶预成型件，内部通过机械翻砂塌陷成为中空结构。将预成型件放在旋转的机架上，再将纤维表面浸渍树脂液后缠绕在预成型件的表面，然后放在一定的温度下进行固化，移走预成型件，即可得到中空制品。

（2）纤维缠绕中空成型的特点与适用性

纤维缠绕成型可制备具高强度与重量比的中空制品，成型温度和成型压力低，是一种热固性塑料的成型方法。

主要适用于成型中间柱状、端部为针状的制品，或一些形状不规则部件，如压力容器、贮油槽、鱼雷和火箭筒、水处理槽、飞机机翼、螺旋桨等中空制品。常用的树脂主要是聚酯和环氧树脂等，常用的纤维主要是玻璃纤维和碳纤维等。

1.1.8 中空吹塑成型制品设计的基本原则有哪些?

中空吹塑成型制品的类型有很多，不同的制品类型其用途和功能不同，在制品的结构及性能要求上也是不同的，如各种瓶、桶、罐等包装容器，一般应具有良好的密封性、阻透性、计量性、卫生安全性、力学性能，以及使用方便和外形美观等；对于各种工业制件如汽车零件、家用电器配件、办公用品、建筑、家具等，一般要求应具有良好的力学性能、外形结构，使用方便等。但不管什么类型的吹塑制品在设计时都应遵循以下几个基本原则。

①在保证使用性能（如尺寸精度、机械强度、形状、化学性能、电性能等）的前提下，力求结构简单，壁厚均匀，使用方便。

②力求结构合理，易于成型模具的制造与制品的成型，用最简单的设备和工序生产制品。

③尽量避免成型后的二次加工。

④对日用品和儿童用品应与美工人员研究，共同设计出制品形状和颜色。

⑤合理的塑料材料品种，提高质量，降低成本，对于大批量生产的制品，设计时应充分考虑工厂成型设备的生产能力、制品特点及已有的生产经验。

1.1.9 中空吹塑制品在设计过程中应考虑哪些因素?

中空吹塑制品在设计过程中应考虑制品所用材料、制品的使用要求以及成型加工方面的要求等。其中主要考虑的因素是材料的收缩率、制品的尺寸及精度和表面粗糙度要求、脱模斜度、加强筋、支承面、圆弧倒角等方面。

（1）收缩率

塑料在从热到冷的过程中，不单是产生冷收缩，还有其他变化。

①收缩的形式

a.塑件的线尺寸收缩　这种收缩形式主要是热胀冷缩。制品的热胀冷缩是与模具温度相对应产生的，是成型收缩中最主要的收缩。

b.收缩有方向性　由于大多数塑料材料在常温下大分子链是处于卷曲状态，即使结晶型材料，由于结晶不完全，存在的无定形区其分子链也是以这种卷曲状态存在的。当塑料材料加热熔融后，受外力的作用会产生流动，而使分子链沿流动方向发生取向。如果此时将熔料迅速冷却，大分子链就会以取向的状态存在于制品中，当外界条件（模具的温度）高于该材料的玻璃化温度时，分子链段即会获得一定的活动能力，如果链段运动，会出现沿流动方向的解取向倾向，企图恢复到原来的卷曲状态，也就是大分子链会产生回缩，在宏观上就表现为制品的收缩，尺寸变小。且一般为平行于流动方向的收缩率大，垂直于流动方向的收缩率小。因此在设计生产精密制品时，就要考虑其料流的方向性。

c.结晶产生的收缩　对于结晶型的热塑性塑料，在成型时的冷却过程中会产生结晶，且随着结晶的产生体积会发生收缩，但结晶型塑料的结晶度达不到100%，并且结晶度还因冷却速度不同而异。结晶度越高，体积收缩越大。

d.塑件的后收缩　制品在存放过程中通常还会产生收缩，通常把制品从模具中取出后所发生的收缩称为后收缩。当制品从模具中取出后，在放置的一段时间内，由于外力去除，制品中由于成型压力、剪切应力、各向异性、密度等不均，填料分布不均，模温不均，以及出现的塑性变形、弹性变形等影响不能完全消失，会使制品在尺寸和形状方面产生微小变化，且一般出模1h内变化大，以后变化小，因此有条件存放时可存放1~2d，待尺寸稳定后再用。特别是对于一些精度要求高的零件要考虑这个问题。

e.后处理的收缩　在生产PA、PC等塑料制品时，由于塑件内部容易产生内应力，所以这类制品在成型后需要后处理，使大分子恢复到原来的自由状态，消除在成型时制品内部的内应力，在后处理的过程中也会产生一定的收缩。

②收缩率的计算　收缩率通常是指在室温下（23±2）℃时，模具尺寸和所对应的制品尺寸之差与模腔尺寸之比，以百分比表示，即：

式中　S——塑料的计算收缩率；

L_m——模具型腔的相应尺寸；

L_p——塑件在室温下的尺寸。

从式中可看出塑件的尺寸越大，收缩值就越大，对于大型模具，尺寸控制是很关键的。

通过上式计算出来的塑料收缩率是指某一线性方向的收缩率。实际上塑件的收缩率是体积收缩率，线性收缩率与体积收缩率的简单换算公式是：

式中　S_L——线性收缩率；

S_V——体积收缩率。

在实际中，常用S_V=3S_L来粗略地计算塑料制品的体积收缩率。常用热塑性塑料的收缩率见表1-1。

③影响塑件收缩的因素　影响塑料制品收缩的因素很多，如塑料材料本身的性质、制品的结构、成型工艺等。

a.塑料本身的性质　塑料材料的品种不同，在塑料成型加工时收缩率大小不同，例如结晶型塑料的收缩率大于非结晶型塑料的收缩率；含有无机填料的塑料收缩率小于含有有机填料的塑料收缩率；填料的增加，收缩率减小。

b.制品的结构　制品的结构对收缩影响也较大，如制品的形状、尺寸、结构。一般制品在阻碍收缩的方向上其收缩率要小，自由收缩方向上的收缩率要大些；带金属嵌件的制品收缩率小，不带金属嵌件的制品收缩率大；制品的壁越厚，收缩率就越大。

c.成型工艺的影响　成型工艺对塑料的收缩率也有影响。如成型压力越高，收缩率越小；熔料温度高，收缩率大；模具温度超高，收缩率越大。吹胀、拉伸比越大，收缩率越大。

由于影响收缩率的因素有很多，因此塑料材料收缩率的大小很难精确测出，因此材料的收缩率大小通常用一定范围表示。收缩率在给定的数值范围内由于制品的形状、模具的结构、成型工艺条件的不同而趋于偏大或偏小。

（2）制品的尺寸、精度及表面粗糙度

①制品的尺寸　制品的尺寸大小首先必须满足制品的使用要求；其次还要考虑所用塑料材料的流动性，采用流动性差的塑料材料时时，制品的壁厚不能太小，尺寸不能过大；同时还要考虑设备的成型能力，如挤出机、注射机的挤出量、注射量、模板尺寸等。

制品设计时，通常可根据制品一个或几个结构特点基本确定制品的大小和形状，然后根据其他条件综合考虑后便会得到准确的壁厚。制品的壁厚大小主要由制品的结构、强度、质量、成型等方面的因素决定。常用热塑性制品的壁厚范围见表1-2。

另外制品设计时还要力求制品各部位的壁厚均匀，否则在厚薄交接处会因冷却速率不同而引起收缩力不一致，结果在制品内部产生内应力。而热塑性制品在壁厚处则易产生气孔或缩孔，同时还会在壁厚有急剧变化处产生裂纹等缺陷。

当塑件的壁厚不均匀时，熔融塑料在模具型腔内的流速不同和受热不均，则流料汇集处往往会产生熔接痕，使塑件的强度显著削弱。为了避免或减少这种不良现象的产生，塑件各部分的壁厚相差不能太悬殊，一般相差平均壁厚的20%。

②尺寸精度　塑件的尺寸精度是由使用的要求和成型工艺方法的特点决定的。在塑件的生产过程中，由于塑料化学成分、成型收缩率、操作时工艺规程（温度、压力、时间等）的执行情况、模具制造精度、磨损极限、脱模斜度等误差对塑件精度均会带来影响。我国对塑料模塑制品的尺寸精度作了统一规定，塑料制品的尺寸精度等级（GB/J 14486—2008）见表1-3。一般塑料制品精度等级的选用可参考表1-4。

对于没有列入标准中的塑料品种，则根据其收缩特性的数值来确定尺寸公差等级。所谓收缩特性是指在成型时流动方向的收缩率加上流动方向和垂直流动方向的收缩率之差。一般差值越大，精度越低。收缩特性值和选用的公差等级见表1-5。

③表面粗糙度　制品的表面光洁程度取决于对制品外观的要求。制品成型后的表面光洁程度与模具成型零件的表面光洁程度、模具表面的磨损程度、制品的类型和质量以及成型工艺条件有很大的关系。一般情况下平滑光亮的制品表面相当于Ra为0.32~0.08μm，为了保证制品的表面光洁程度，模具成型零件的表面光洁程度比制品高一级。

采用聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯等塑料成型透明制品时，要求模具成型零件的表面光洁程度在Ra为0.02~0.04μm。

④脱模斜度　脱模斜度又称出模斜度或拔模斜度。由于塑料成型后产生收缩，会使制品很紧地包住模具型芯或型腔中的凸起部分。为了便于从模具内取出或从制品内抽出型芯，防止制品与模具成型表面的黏附，以及制品表面被划伤、擦毛等情况，设计制品时必须考虑制品与脱模方向平行的表面应有足够的脱模斜度。

制品上所取脱模斜度的大小，与塑料的性质、成型收缩率、摩擦系数、制品的壁厚及其几何形状有关。硬质塑料比软质塑料的脱模斜度大；形状越复杂，脱模斜度也越大；壁厚增加，会使成型收缩率也增大，此时脱模斜度也应该大一些；内孔由于包住型芯，因此比外形脱模斜度也要大一些。不同塑料材料制品的参考脱模斜度见表1-6。一般在生产条件许可的情况下，脱模斜度应大一些，对制品的脱模是十分有利的。塑料外形越高及内孔越深，脱模斜度应适当缩小，反之则应加大。

脱模斜度选取的方向，制品内孔以小端为准，斜度由扩大方向取得，而外形则以大端为准，脱模斜度由缩小方向取得，如图1-2所示。

⑤加强筋　制品是由许多个壁组成的，而壁的厚度在工艺上受到一定的限制，不能做得太厚，但制品在使用时，又要求有一定的强度和刚度。为了克服这一矛盾，制品在壁与壁之间的连接处一般采用加强筋，以增加制品强度和刚度，改善塑料充模状态，同时还有利于避免制品变形和翘曲。在设计加强筋时应考虑以下几方面的问题。

a.筋的开设方向。筋的开设方向应力求与熔融塑料在模具型腔内的流动方向一致。这样可以改进熔融塑料的流动。若与料流方向垂直，则会使熔融塑料流动受到阻碍，不容易充满型腔。

b.筋的高度不宜过高，在设计时，往往采用多个低的加强筋来代替较高的加强筋，特别是对承受冲击载荷的塑件，这样可以防止筋的开裂和破坏。

c.对于容器底部的加强筋的分布要求，一般应尽量避免壁厚不均匀而产生缩孔、凹坑等缺陷，如某容器底部的加强筋设计为如图1-3（a）所示时，由于容器底部壁厚不均匀，很容易使制品底部产生缩孔、凹坑等缺陷。而设计成如图1-3（b）所示时，底部的壁厚均匀性好，可避免制品底部因收缩不均匀而产生缩孔、凹坑等缺陷。

d.对于加强筋各部的尺寸设计，如当制品壁厚为A时，加强筋的宽度为（1/2~2/3） A，高度为3A，斜度为4°，加强筋之间的中心距应大于2倍的壁厚，如图1-4所示为典型加强筋的结构。

对于瓶类容器制品，在灌装、压盖、存放过程中会承受很大的压力，且容器成型时，型坯与模具的表面差值越大，壁厚就越薄，强度越低。为了改善受力情况，增加容器的耐压性，可在容器的侧壁上设计加强筋，加强筋可以是水平筋和垂直筋，其形状结构有瓦楞形和锯齿形等，如图1-5所示。但应注意的是一般水平筋易产生波纹和折叠，使容器垂直承载能力降低。瓦楞形或锯齿形的水平筋的转角越尖，承载力越差。

对于容器侧壁的增强有时也可通过对容器外部形状的巧妙设计来提高，如在容器的外表面设计沟槽、花纹、图案，以起到增强作用，如图1-6所示。

除了用加强筋增加制品的强度外，对于薄壳状制品，一般可采用球面或拱曲面来有效地增加刚性和减少变形，如图1-7所示为薄壳状制品球面形状设计。

⑥支承面　在设计容器类制品时，以制品的整个底面作为支承面是不合理的，因为平面越大，塑料的收缩率也越大，变形量越大，因而越容易使底部发生挠曲，产生不平。对于容器类制品底部通常采用边框支承或3点或4点支承的方法，这样就能保证底部平面上的各点都在同一个平面上，如图1-7所示。

如果塑件底部有加强筋时，加强筋的高度应比边框低0.5mm，如图1-8所示。对于吹塑容器的底部壁厚是不均匀的，成型时收缩率不一样，因而也不能把底部设计成一个平面，一般容器底部形状设计为如图1-9所示的类型，其中以圆形内凹的底部形状耐破裂能力最强。

⑦圆角、圆弧和倒角

a.圆角　在制品结构上无特殊要求时，制品的各连接处必须设计半径不小于0.5mm的圆角。因为如果是尖角设计时，塑件表面或内部相连及转角处的尖角，使材料变得极薄，而且很难充满，会导致吹胀时，这些没有充满转角或边缘处出现吹破现象；另外制品的尖角或尖边处会出现应力显著增加，导致弯曲强度、耐疲劳强度和制品的冲击强度下降；同时吹塑时会使整个制品的吹胀比受到限制，且模具制造时尖角处也很容易出现应力集中而开裂的现象。设计制品圆角时，对于内外表面的拐角处，内壁圆角半径R可取壁厚的一半，相应的外壁圆角半径R可取1.5倍的壁厚，如图1-10所示。

b.圆弧　为了保持吹塑制品有相等的壁厚，在设计制品和模具时必须假定型坯贴紧模具壁。这样当吹胀开始时就会产生拉伸，引起过薄甚至吹破，因此最后成型的转角或边缘必须设计适当的圆弧。一般圆柱形的模塑制品，边缘的圆弧半径应不小于容器直径的1/10，而椭圆形制品，一般可以最小的直径为准。

吹塑容器的所有表面转折处都应设计成圆弧过渡或球形过渡，避免带有尖锐转角的方形平面，过渡的圆弧和球面半径应根据使用的要求和形状而定。为了避免缺口影响，所有的螺纹边和筋、瓦楞形、装饰条上的边缘都做成圆弧形，如图1-11所示为某洗洁精包装瓶的外表面设计。

c.倒角　倒角与圆弧在吹塑制品中经常交替使用（两者挑一），因为它们可提供更好的外观。倒角是一种高技巧，它呈现矩形外观并减小了聚合物的拉伸，如图1-12所示为包装瓶外倒角设计实例。

⑧螺纹和容器类制品口部的设计　吹塑容器口部与瓶盖的连接方式类似于玻璃瓶。根据使用要求，瓶口可设计成螺纹形式，螺纹形状设计成六边形或梯形为多，螺纹圈数可一圈或多圈，但需符合有关标准。常见的几种口部螺纹的设计如图1-13所示。为了快速开启和快速压合，瓶口也可以利用塑料的弹性设计成弹性连接，常见的弹性连接瓶口形状如图1-14所示。

气喷瓶类容器的密封性要求比普通瓶要高，为达到密封的目的，此瓶口要有很高的精度，其口部的形状和尺寸设计形式如图1-15所示。

1.1.10 中空吹塑瓶设计时应注意哪些方面?

①所有表面都是弧面、斜面和锥面。虽然弧面、斜面和锥面可以呈现方形的效果，但应避免带有尖锐转角的方形和平面。因为薄壁处强度低，壁厚变化显著，而平面处厚且易变形。厚壁处的变形是由于冷却效果差和收缩不均引起的。

②尖角处可以出现截留气体的现象。它是由模具表面和塑料之间挤压而瞬时汇集而成的，它能使拐角处的塑料变得非常薄，并引起冲击性能下降。时刻要避免断面和外形的突然变化。

③应控制合适的吹胀比，对于高密度聚乙烯一般不应超过4∶1。这个规则也适用于断面带有手柄的容器。吹胀比越低，壁厚就越均匀一致。用高吹胀比吹塑厚底的容器时将会使容器的重量增加、冷却时间增长，而制品几乎没有强度。

④型坯覆盖的表面积越多，壁厚就越薄。水平筋易产生波纹或折叠，使制品较易弯曲。如果设计者希望制品弯曲，使用这种设计很有效。然而，如果需要刚性，就应避免使用这种设计。分析这种结构，如果弯曲产生了，应注意到弯曲处就会出现铰链点。为了阻止铰链效应，可设法改变设计。一般使用圆形容器可以改善圆周的刚性，但要注意断面不能产生褶皱现象。方形容器也会使刚性减小，它能减少顶部负载强度，也能减少耐膨胀性。

⑤确定的合模线必须使制品有一个可以接受的吹胀比，而且还使型腔的几何形状不出现“过方”的现象（断面深度比宽度长）

⑥吹塑成型过程一般是利用瓶口和气针配合，将压缩空气吹入型坯中，这样可以在瓶子或容器上产生一个自然的开口。在瓶颈处，厚度控制要比制品上其他部位更严格，因为气针和瓶颈的型腔尺寸必须要精确配合。实际上可以把这部分区域看成是压制成型。当然容器灌装入物体后进行贮存或运输时，必须使用一些堵塞物或瓶盖来封住开口。因为多数吹塑成型容器都作为包装容器使用，所以设计的螺纹瓶口应是标准螺纹口以便使其能选用封盖封住。

1.1.11 中空吹塑成型工业制品与结构制品时应注意哪些方面?

随着吹塑技术的不断发展，中空吹塑制品的应用范围越来越广，中空吹塑制品除了作为包装容器以外，还广泛用于汽车等行业。作为工业制品与结构制品的吹塑制品多数形状较为复杂、表面积较大、表面轮廓要清晰、表面光滑；同时还应具有良好的力学性能，包括具有良好的冲击韧性、刚性及尺寸稳定性等，因此在中空吹塑时应注意以下几方面。

（1）中空吹塑成型工业制品与结构制品用材料

烯烃类包括高密度聚乙烯（HDPE）、低密度聚乙烯（LDPE）、聚丙烯（PP），尤其是高分子量或超高分子量的HDPE和PP。

常用的工程塑料有PA6、PA66、PA11、PA610、ABS、PC、PES、PEEK、ASA、聚砜、聚芳酯及合金（玻璃纤维增强PA或PPS、改性PPE、改性PBT、改性PC、PBT/PC、PA/PPE、PC/PET、ABS/PC、ABS/PA等）。

目前工程塑料的吹塑制件主要用于汽车制造业，如PBT、弹性体改性PBT/PC合金或PC/PET合金吹塑保险杠；采用PA、PPE/PA、PBT/PC、ASA/PC或吹塑的扰流板；采用PC/ABS或改性PPO吹塑的仪表板；PA、PPE/HIPS、ASA或PC吹塑的通风管；PA吹塑的液压油贮罐等。

（2）中空吹塑成型工业制品与结构制品对成型设备的要求

吹塑工业制件时，在选择挤出机方面应注意以下几点。

①对于大型的工业制件，需要采用较大型的挤出机。

②为了提高挤出的稳定性，增加产量，对多数工业制件应选用开槽进料式挤出机。

③为了提高制件的性能，螺杆上要设置能满足加工聚合物特性的混炼元件。

（3）对型坯机头的要求

在成型工业制件型坯时采用的方式主要是：往复螺杆间歇式及往复螺杆连续式，机头间歇地成型型坯。贮料缸式机头间歇地成型型坯，适用于工程塑料的吹塑；往复螺杆方式间歇地成型型坯，适用于医用配件与小的汽油箱；往复螺杆方式连续地成型型坯，适用于吹塑小的或聚烯烃类工业制件。对于工业制件型坯机头的设计要求主要如下。

①型坯机头的设计应使熔合线处的力学性能降低至最小。

②吹塑某些工业制件，采用椭圆形、矩形等非圆形型坯或扁平状片材要比圆形型坯有利。例如，生产扁宽板状制件或双壁箱体可采用形状与制件类似的矩形型坯来吹塑。

③机头流道要呈流线型，要经镀覆处理。

（4）对吹塑模具的工艺要求

①模具要有很好的排气性能，确保获得轮廓清晰、表面光滑的工业制件。

②对工程塑料的吹塑与有尖角或形状复杂制件的吹塑，模具可设置抽真空系统。

③吹塑制件在夹坯刀口处，具有较高的拉伸强度。

④模具应设置去飞边装置，以改善制件的外观性能。

⑤为了提高冷却效率和冷却的均匀性，减少制件的残余应力，可以从内外壁同时对制品进行冷却。

（5）控制系统的工艺要求

为了保证工业制件生产的顺利进行，获得良好的产品质量，在生产中要在以下几个方面加以控制。

①温度的控制。温度的控制主要包括挤出机料筒、机头各段的温度控制，通过温度的控制，以确保挤出的型坯具有良好的塑化质量和稳定的性能。

②螺杆转速与熔体温度的控制。

③对型坯壁厚的控制。对型坯壁厚的控制不仅要对型坯的轴向壁厚进行控制，同时也要对型坯的径向壁厚加以控制。

④对型坯长度的控制。

⑤对熔体流速的控制。