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玻璃瓶一般都按内凸底结构设计,瓶底中央不触地,并尽量向瓶内凸起,这有利于瓶子的稳定,防止擦
伤、炸裂,增加抗内压强度。随着人们追求高档、美观的玻璃包装,使凸底结构向高凸起发展。从玻璃瓶制造
工艺分析,3一5mm凸起是容易实现的,当凸起尺寸要达到10mm以上(本文称之为高凸底玻璃瓶,见图1)时,
出现制造困难,突出表现为粘模底、翻闷头线、瓶口炸裂等,成品率低、外观质量差。我们在多年实践中,通过
对制造方法和模具设计的不断改进,初步掌握了制造高凸底玻璃瓶的规律。
I高凸底玻璃瓶缺陷分析
1.1粘模底
高凸底玻璃瓶的模底呈圆锥形,吹制过程处于热玻璃包容之中,吸热多,对于
多数未配置模底内冷装置的行列机来说,模底散热慢,温度升高快,超过了其作业
温度,达到微红的程度,热玻璃容易粘在上面,有时钳瓶把模底一块带出来。
1.2塌底
雏形翻转后经延伸、重热,外表面温度回升,正吹气过程中部分热量传递给模
底,由于模底温度偏高,吸热少,瓶底处玻璃温度仍在塑性温度之上,瓶子钳出后在
重力作用下凸起的底部塌陷,破坏了高凸底的结构形态,产品失去美观,容易出现
偏差,造成废品。
1.3偏底和闷头线外翻
高凸起的模底结构使雏形延伸之后出现了玻璃液分布不均匀的问题。雏形平
底结构,模底雏形周围玻璃很难分布均匀,加上料胎本身仍呈塑性,前后产品之间
玻璃分布不均匀也无规律可循。因而导致制品出现偏底缺陷。另外,由于闷头线
已经形成,在重热过程中消除不掉,有时随偏底的出现外翻到下部瓶身上,形成闷
头线外翻的外观缺陷。
1.4瓶口炸裂
由于以上原因,机速势必降低,滴料温度相应调低,口部缺陷随之又会产生,如
炸口、炸丝等,即使关掉口模冷却风亦不能解决。
以上这些缺陷是因玻璃瓶的高凸底结构所导致的,在非高凸底产品生产中是不成为问题的。
2改进模具设计
2.1仿形结构一一喇叭口设计
针对高凸底玻璃瓶的种种缺陷,我们从以往成功的玻璃瓶制造及模具设计经
验中寻找突破点。过去经验中最主要的是仿形。雏形的仿形程度愈高,成品率就
愈高。不论是圆瓶、方瓶还是扁方瓶生产都显示出这一特点。研究我公司98#瓶
起初的初模设计(见图2),平喇叭口结构与设计规范中的通常要求一致,且是雏形
中仿形程度最低的。能不能在这个部位实现突破,为此我们在料胎翻转之前用瓶
钳在喇叭口上捅了一下,形成一个人为的凹穴,使其具备一点仿形结构,结果取得
了预期效果:瓶底玻璃分布趋于均匀,偏底减轻。受此启发,我们设计了一个有凸
起结构的闷头(见图3),上机试验并对产品缺陷分布及数量进行统计(见表1),结
果显示偏底缺陷明显减少,总缺陷比率下降。经进一步分析认为,闷头凸起的程度
还不够,亦即仿形程度还不够,再进行优化设计(见图4),并R新加工了闷头,上机
试验并对缺陷统计分析(见表1),问题得到很大程度解决‘但仍有少量偏底、闷头线
外翻。
2.2减小雏形延伸值
延伸值是指成模底顶端到雏形喇叭口底面之间的距离。改进闷头结构之后若
仍沿用原来数值,喇叭口凹穴顶部到模底上端的距离则远大于这个数值,影响机速
提高。解决的办法是减少延伸值,由9.5mm减为3mm。从图5可以看出,雏形喇叭
图2 98#瓶原雏形设计
口各部位仍有充分的延伸量。为了解决喇叭口不挺,易出现偏底,闷头线外翻的缺陷,对喇叭口直径缩减,由
0 57mm减为c 55mm(见图5),再上机生产并对缺陷分布进行统计(见表1),效果明显。
3改进成型操作
对模具及配件的成功改进使料胎喇叭口坚挺,玻璃分布均匀;但模底吸热多,散热慢,制约着机速的提
高,从而口部炸裂也得不到明显改善,如要进一步提高效率和成品率必须改进成型操作。
3. 1强化模底外冷
仅依靠行列机原有的冷却风已不能使模底得到充分冷却,因而我们设计了一组强制冷却管路,将高压气
引出,接到固定在模底前的20mm管子上,其上设6只冷却风嘴,正对6个模底,与模底的距离以不影响成模
开为宜,在总管上设一阀门调节风量大小,使用冷却风之后能看出模底微红色很快褪去,温度降了下来,机速
提高了0.5滴/mina
3.2延长模底冷却时间
随着机速提高,模底冷却时间缩短,又出现冷却不彻底问题,再从配时上调整,延长模底冷却时间,具体
做法是,缩短其它动作分配的时间,成模开之后尽快钳瓶出,充分发挥外设高压冷却风的作用,使模底在较高
机速情况下也能得到有效冷却,基本不发生粘底与塌底缺陷。
3.3调整雏型温度
经过一系列改进,雏形已较合理,实际生产中还应控制好雏型各
部位温度,喇叭口部位要硬,外形保持得好,玻璃分布均匀,同时减少
传递给模底的热量;料胎中段要软,适应小延伸值和短重热时间,吹
制完成后瓶身外观质量好。程度的掌握依靠实际操作经验,方法是
将初模中间的冷却风调小。
所有的改进完成之后,98 #瓶也达到了95%以上的成品率,机速
达到了39滴/min (6组行列机)。将98#瓶的生产经验归纳总结后应
用到其它高凸底玻璃瓶生产中,均取得成功,减少了频R改动模具重
复上机试验造成的损失。其中234 # B玻璃瓶,底部凸起高度达
27mm,一次上机成功,成品率达到9.3 `ko
总结
制造玻璃瓶,特别是异型玻璃瓶,重要的一点是初型模的仿形设计,应尽可能地实现各部位仿形,愈复
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杂的部位愈需仿形。
4.2高凸底玻璃瓶不适合用平的闷头,而应设计与瓶底仿形的闷头,其凸起的高度与瓶底凸起高度的比约
为0.75一1.0,雏形喇叭 直径与瓶底直径比约为0.75一0.90.
4.3高凸底玻璃瓶适合取小的延伸值,一般取3一3mm (负值表示料胎底部超越模底顶部的尺寸)。
4.4采取铺设高压外冷却风管等措施强化模底等不易散热部位的冷却,使之达到适宜的工作温度。
4.5优化行列机各动作配时,雏型的温度及形状应适于成型要求。 |
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