擠出中空吹塑的成型模具與技術創新（二）

邱建成 邱睿

（上接本刊2021年第三期）

（5）鋅合金材料

鋅合金材料易于進行澆鑄和機械加工，適用于制作形狀不規則容器的吹塑模具。鋅合金的導熱性比鋁合金低，但是比鋼材好，其耐磨性較好。但是由于鋅合金具有結晶性，損壞以后難以修補，材料的硬度也不利于制作模具的切口，因此，模具切口部分一般采用鋼件嵌入澆鑄件中。

（6）高分子材料

一些高分子材料比如環氧樹脂，丙烯酸樹脂等材料在吹塑制品的批量較小時也可以用來制作成試驗用模具，由于計算機試驗技術的發展，也減少了許多實物試驗的工作機會，這種高分子材料在吹塑模具中的使用是較少發生的。

6.2 吹塑模具所用材料的特點

各種不同的吹塑模具材料性能特點見表5。

表5 吹塑模具材料性能特點

6.3 幾種模具材料的鏡面加工性能

有些吹塑模具表面要求很高的質量，需要對模具型腔表面進行高度拋光，幾種模具材料的鏡面加工性能對比見表6。

表6 幾種模具材料的鏡面加工性能對比

6.4 吹塑模具選用材料的注意事項

（1）按吹塑制品的批量選材：

當吹塑制品的批量較大或是很大時，可根據其工作條件和制品質量要求來選擇模具的材料。

① 如果其制品表面質量要求高，產量及批量均較大，可盡量選用高級的模具鋼來制作吹塑模。

② 如果其制品表面質量要求不高，產量及批量均較大，可以選擇普通碳素鋼制作吹塑模具。

③ 如果其制品產量及批量均不大，產品表面質量要求也不高，可以選用鋁合金，鋅合金，普通碳素鋼等一般材料制作吹塑模具。

④ 需要注意的是：從制模成本考慮，制品批量小，外觀質量要求低，是沒有必要采用高級模具鋼來制作吹塑模具的。

（2）按模具成型的方法選材：

當模具成型的方法不同時，可以根據其成型方法的不同選擇其制模的材料。

① 如果模具型腔等采用數控加工的方法，可以采用優質碳素鋼等模具鋼進行成型。

② 如果模具采用疊層加工的辦法，可以采用低碳鋼進行成型。

③ 如果模具采用澆鑄加機械加工的方法成型，可以采用鋁合金或是鋅合金澆鑄，并嵌入必要的鈹銅合金或合金鋼嵌件。

（3）按模具的結構件進行選材：

當模具的結構件用途及技術要求不同時，可根據其結構件的使用條件不同選擇不同的材料。

① 一般吹塑模的型腔強度要求不高，可以選擇鋁合金、鋅合金材料進行澆鑄，而模具切口及螺紋部位強度要求較高，可以選用鈹銅合金、優質碳素鋼等優質鋼材制成嵌件嵌入。

② 模具的排氣組件及飾物件精度及表面質量要求較高，可以選用鈹銅合金及不銹鋼等高級模具材料制作。

③ 模具的導柱、導套等強度及耐磨性要求較高，可以采用具有較高硬度的高碳鋼等材料成型；不能采用一般的低硬度材料制作。

6.5 模具的熱處理

（1）吹塑模具的熱處理也是至關重要，對于采用鋼材制作的吹塑模具，一般應該在初加工后進行調質處理，這樣可減少變形，經過調質后一般先放置48～72小時后再進行模具的精加工。對于切口部分，可以采用局部淬火的方法使其增強。

（2）模具的導向柱，鑲崁件等可以采用淬火方式進行處理。一些采用鋁合金澆注方法制作的模具本體，應該經過一定的時效處理，使其使用壽命延長。

（3）對于一些使用壽命要求時間長，制品本身批量大的吹塑模具，一些廠家常用試模無誤后再進行一次氮化處理，以確保其耐用。

7.模具的數控加工與刀具選擇

吹塑模具制造一般是面向市場訂單的小批量、多品種生產，其生產制造技術集中機、電加工的精華，目前模具制造已經采用比較先進的設備和加工工藝。

吹塑模具型腔零件有以下幾個特點。

1）型腔零件的幾何結構普遍比較復雜，通常包含冷卻管路、排氣孔、分型面、導柱孔及復雜的三維曲面；

2）以成對、小批量生產為主，吹塑模具普遍采用對稱分型面分模（三維風管、靠背等除外），故型腔零件總是成對加工，且每副模具只能生產某一特定形狀和大小的產品；

3）吹塑模具型腔零件不僅對尺寸精度、形狀精度和位置精度要求高，對表面質量要求也高，因此普遍采用數控銑床、加工中心等加工，輔以拋光或噴砂工序；

4）要求模具生產周期短、制造成本低。要達到以上要求，就要需要有轉速、功率、剛性足夠的機床；精確、快捷的夾具與工裝；硬度、韌性、耐磨性和幾何形狀合適的刀具；高效、安全的走刀軌跡。

7.1 模具的數控加工

模具型腔零件的加工要點包括，復雜成型曲面的加工；多工位加工中，各特征面之間相互位置精度的保證；在工序轉換時，工藝基準的合理選擇；半圓型面等特殊特征的加工方式選擇；冷卻水孔等困難加工場合下，加工方式和切削參數的合理選擇。下圖是帶有工藝口的吹塑模具，該模具的加工工序大致為備料→外形粗加工→半精加工→精加工。型腔曲面粗加工過程中，一般根據從大到小的原則，選擇合適直徑的刀具，高效的去除材料余量。而半精加工的母的是為了進一步去除殘料，保證精加工前有均勻的切削余量，否則將影響精加工刀具的壽命以及零件的加工精度。精加工階段在于完成絕大部分曲面特征的加工，達到輪廓精度和表面粗糙度的要求。對于型腔曲面上分布的加強筋、圖案、刻字等，則需要使用更小直徑的刀具在修筋與清根階段完成。

圖28 四腔吹塑模具和帶把手機油壺模具

模具型腔常規的依然采用手工拋光的工藝方法，其拋光時間長，單位時間的金屬去除量很小。而對型腔曲面采用高速精加工，可以獲得平均表面粗糙度達Ra0.4μm，明顯優于常規切削方式獲得的平均表面粗糙度值，大大減少了型腔曲面拋光作業工作量，縮短了產品的生產周期，降低了生產成本。

圖29 兩種數控加工機床外觀圖

7.2 數控機床刀具選擇

在加工吹塑模具數控加工編程中，刀具的選擇是重點難點，尤其在模具的型腔中含有復雜曲面的情況下，采用較小直徑的刀具加工會增加加工時間，用較大的刀具加工可能產生過切現象。應根據機床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相關因素正確選擇刀具及刀柄。刀具選擇原則：安裝調整方便、剛性好、耐用、精度高，在滿足加工要求的前提下，盡量選擇較短的刀柄，以提高刀具加工的剛性。

選取刀具時，要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸相適應。生產中，平面零件周邊輪廓的加工，常采用立銑刀；銑削平面時，應選硬質合金刀片銑刀；加工凸臺、凹槽時，選合金鋼立銑刀；加工毛坯表面或粗加工孔時，可選取鑲硬質合金刀片的立銑刀；對一些立體型面和變斜角輪廓外形的加工，常采用球頭銑刀、環形銑刀、錐形銑刀和盤形銑刀。

在進行自由曲面加工時，為保證加工精度，切削行距一般取得很密，故球頭銑刀常用于曲面的精加工。而平頭刀具在表面加工質量和切削效率方面都優于球頭刀，因此，只要在保證不過切的前提下，無論是曲面的粗加工還是精加工，都應優先選擇平頭刀。刀具的耐用度和精度與刀具價格關系極大，選擇好的刀具雖然增加了刀具成本，但是能帶來加工質量和加工效率的提高，可以使綜合成本大大降低。

圖30 幾種數控機床刀具

模具在粗加工中一般采用層切加工方式，步長越小獲得切削層越多，分析誤差越小，采用多組刀具不同步長加工可以獲得更高生產效率。精加工常采用高速加工，高速銑削自由曲面中常用的球頭刀、平底刀和環形刀中，球頭刀由于具有法矢自適應性更適合應用于Z坐標方向不能改變的三坐標軸數控機床。環形刀由柱面、截錐和環面組成具有球頭銑刀和平頭銑刀雙重優點。數控機床刀具及夾具見圖31。

圖31 幾種數控機床刀具及夾具

8.現代先進技術在模具設計中的應用

現代模具設計主要指模具的數字化設計，即充分利用CAD、CAE等數字化設計軟件，結合傳統模具設計方法，進行質量高、周期短的模具設計。早期的模具設計主要是利用手工繪圖，這使得制造出來的模具在裝配、精度等方面均有較大的問題。通過CAD技術能快速設計改進產品圖和模具圖，再借助有限元法、邊界元法等計算方法，分析模具中塑料吹脹和冷卻過程，計算產品和模具的應力分布、預測變形，因此分析工藝條件、材料參數及模具結構對制品質量的影響，達到優化制品和模具結構、優化成型工藝參數。另外借助網絡技術進行及時的傳送，可將各種數據及時的傳送到數控加工中心上，進行模具的快速加工。幾種三維設計的塑料模具實例見圖32。

圖32 采用三維設計軟件設計的塑料模具圖

8.1 三維坐標測量儀在模具設計中的應用

傳統的產品實現通常是從概念設計到圖樣，再制造出產品，稱之為正向工程。相對于傳統的設計而言，“逆向工程”主要通過3D數字化測量儀或光學設備對物理原型進行掃描，獲得點云數據，再通過相應的處理軟件轉變成曲面的過程。三坐標設備安裝Renishaw SP25M掃描測頭，支持IGES文件建模、導出，直接實現逆向工程。其具體工作流程是針對現有樣品，利用測量儀，準確、快速地量取樣品表面點數據或輪廓線條，加以點數據處理、曲面創建。

圖33 兩種不同的三維坐標測量儀外觀圖

三坐標測量儀具有完整的幾何元素測量：點、邊界點、直線、平面、圓、圓弧、球、圓柱、圓錐、橢圓、鍵槽、曲線、曲面、圓環；強大的幾何元素構造功能：中分、平行、相交、垂直、相切、投影、移動、擬和、鏡像、邊界、圓錐、極值點、三點偏移平面、元素轉換、多點偏移平面、元素拷貝；多樣的坐標系創建方法：快速3-2-1找正、快速CAD對齊工件、RPS找正、多點擬合、迭代對齊（自由曲面類工件找正）等多種坐標系建立方法。再以往的模具型腔檢測方面只能通過制造出產品后再修正模具，而高精度三坐標測量儀可以快速對復雜的型腔零件進行檢測，從而省去了部分修模次數，降低試機成本。

8.2 利用熱分析軟件優化模具冷卻水道設計

吹塑模具設計中模具冷卻水道的設計非常重要。在吹塑加工過程中，制品冷卻定型的時間占整個制品加工周期的2/3以上，甚至更高。因此，提高吹塑模具的冷卻效率，設定合理的模具溫度，可縮短制品成型周期，降低能耗，提高生產率。

擠出制品冷卻分析技術均是通過建立新的模型，采用有限元數值模擬的方法對制品冷卻過程進行研究。不僅對制品整體溫度場進行預測，而且考慮制品厚度對預測溫度的影響，達到制品冷卻時間最短、制品冷卻均勻性更好的效果，并在條件允許的情況下通過實驗進行對比驗證，從而能更有效的進行冷卻階段的優化。

采用三維軟件建模，導入ANSYS軟件對制品的整個冷卻過程進行模擬仿真。分析不同的內冷卻方式、初始溫度、壁厚等參數對制品溫度分布的影響。

9.常用擠出吹塑模具的結構、使用與維護

典型擠出吹塑模具主要包括瓶形模具、桶形模具、大型工業件模具、汽配件模具、高質量表面吹塑制品模具等。這些吹塑模具在使用和維護過程中都有其獨特的地方，需要在使用和維護工作中針對其特點進行認真的工作，使它們能夠發揮出應有的效益和延長其使用壽命。

9.1 瓶形模具

瓶形模具的品種、規格繁多，小到幾毫升，大到幾升，制品使用的范圍十分廣泛，包括日用化工產品、藥品、食品等各種工業用、民用、軍用的小型、微型包裝瓶。

在吹塑模具的分類中，瓶類模具型腔的形狀及模具結構相類似，共同特性較多，因而可以與其它吹塑模具明顯地加以區分。

瓶類吹塑模具的結構通常分瓶口部、瓶中端部和瓶底部。瓶口有螺紋形狀及吹氣孔。從容器的穩定性考慮，底部都采用凹入形狀。吹氣方式大多采用上吹的形式。在大多數模具中設有瓶口和底部自動去飛邊裝置，并在其生產線上配套自動檢測裝置等。

對于一些產量較大的模具，如洗發水的包裝瓶模具等，基本都采用了高強度的整體模具鋼來制作，模具的型腔表面質量要求高，切口較窄，冷卻水道多數采用鉆孔式結構。對于一些量大、高速成型的制品，其模具多數采用多模腔、高速吹塑的模式。如圖34六模腔吹塑模具。

圖34 六模腔吹塑模具

（1）瓶形模具的使用與維護

小型瓶形模具的體積、重量一般較小，安裝時人工安裝即可。但一些帶自動去飛邊裝置和多模腔的模具體積與重量較重，需要采用吊裝工具完成。模具安裝調試時注意將導向部分對準，重點注意調整好吹氣桿或者是吹氣針的位置，使其不會造成對模具的損壞以及產品出現廢品。開合模速度調整要平穩，不要出現快速撞擊的現象，避免損壞模具導向部分和切口部位。導向部件等注意定時（每班不少于兩次）加注合適的潤滑脂，以減少其磨損。

采用多模腔帶自動去飛邊的模具，往往采用高強度模具鋼制造，這類模具往往在極高的運行速度下進行生產，為了提高模具壽命建議在低運行速度下生產一段時間，使得模具的溫度升高，模具的韌性得到提高，再進行高速連續作業。

瓶形模具一般精度都會較高，生產中使用周期較長后其導向部分和切口部位會不同程度地發生磨損，需要根據具體磨損情況進行修復或修理，需要具有專業技能的模具維修工進行操作。

瓶形模具的排氣孔徑較小，對制品成型的外觀質量影響較大，使用時需要保持暢通，可以采用凈化后的壓縮空氣對其進行吹氣，及時排除灰塵及雜質，同時注意防止油污等雜質污染或堵塞排氣孔。

瓶形模具不用時應該拆離吹塑機，專門存放在模具存放架上。存放前排空冷卻水管道中的余水，將模腔、切口、導向部位等清理干凈并加注防銹油，將模具對合在一起，平整擺放在該模具的存放位置，并做好有關文字記錄。

用在高速生產的模具鋼類塑料模具，不僅在模具修理后應進行殘余應力消除處理；每隔一段時間都應對塑料模消除應力，這能使模具壽命延長，因此對生產了一定零件數量的塑料模，要實行強制性的應力消除。

設備需要臨時停機時，可將模具處于合模狀態，必要時可加注防銹油，以保護模具不受損壞。

（2）使用、保養時的注意事項

① 不能采用硬物敲擊或是碰撞模腔、切口、導向等部位。

② 冷卻水管道不能漏水，防止模腔、切口、導向等部位銹蝕。

③ 不能采用撞擊式開合模，防止模具損壞。

④ 沒有經過專業技能訓練的人員不能進行模具的修理工作，防止模具出現更多的缺陷。

⑤ 模具存放時不能亂堆亂放，防止模具因此損壞。

目前，許多瓶形模具均已采用自動去飛邊裝置，并在其生產線上配套自動檢測裝置等。圖35，一種帶自動去飛邊裝置的雙工位模具外形圖。

圖35 一種帶去飛邊裝置的雙工位模具外形圖

如圖35，圖片所示里面的模具部分采用模具鋼制造，靠外部的去飛邊裝置采用鋁合金制造。瓶子吹塑成型后，即可采用自動去飛邊裝置去除瓶子飛邊，經過質量檢測即可。

9.2 桶形模具

（1）桶形吹塑模具

在吹塑制品工廠中一般將5至200升的包裝桶模具稱為桶形模具，它們所包含的范圍比較大，規格比較多，品種比較全，包括了日用化工原料、化工產品、食品等多數包裝桶的范圍，化學危險品包裝桶的規格基本都已經包含在內。圖3-36，一種160L開口桶模具圖。

圖36 160L開口桶塑料桶模具

在桶形模具中，一些小規格模具主要采用碳素鋼制作，多數可以采用整體性模具結構。中小型桶形模具已經有較多的采用了自動去飛邊裝置，用以提高生產效率和減輕操作人員的勞動強度。一些大中型規格的模具多數采用的是組合式結構或是鑲嵌式結構，組合式結構大多采用碳素鋼經機械加工后組合而成，鑲嵌式結構的主體材料多數采用的是鋁合金鑄造，鑄造時將模具的導向部件、切口部件、冷卻水循環管道等制成鋼質的鑲嵌件嵌入主體材料之中。模腔表面多數都會采用噴砂等措施進行處理，必要時模腔部位可以制作排氣孔。相對瓶形模具來說，桶形模具的模腔精度及切口精度等級會低一些。圖37，一種正在生產的200L雙L環塑料桶的模具外形圖。

圖37 一種正在生產的200L雙L環塑料桶模具的外形圖

如圖37所示，根據吹塑制品的不同特點，桶形模具可能需要制成可以上下開模的多開模形式，以滿足不同制品的成型需要。目前在用的200L化學危險品包裝桶模具基本上是可以上下開模的多開模形式。

批量及產量較大的制品主要有：200L系列塑料桶，20～150L系列的塑料桶，以及5L系列的潤滑油包裝桶等產品。

200L的危險品包裝桶的模具設計與制造工藝、模具材料、零部件的熱處理均要求比較專業和嚴格，國內多家模具制造企業已經具備與吹塑機實現完美配套的能力。

大中型桶形模具配套的設備多模腔的較少，小型包裝桶的吹塑生產線多數是雙工位的設備，大中型包裝桶的生產設備單工位相對多些，近幾年大中型吹塑設備也在向雙工位或是多工位成型發展，所以這類模具形狀的一致性以及冷卻周期的一致性較為重要。

近幾年來，桶形模具也有新的發展，一些在塑料桶上直接成型內螺紋及成型時自動打孔的模具不斷出現，較好的解決了內螺紋成型與直接打孔的問題。圖38，一種直接成型內螺紋和自動打孔的桶形模具。

圖38 一種直接成型內螺紋和自動打孔的桶形模具

如圖18所示，該模具可以在吹塑成型塑料桶時直接成型內螺紋，并且在制品取出前將內螺紋處的孔直接打好，減少了塑料桶后加工的工序及降低了生產成本；該模具是張家港錦華模具有限公司設計、制造出口到澳洲某吹塑制品公司的產品，受到了使用廠家的好評。

（2）桶形模具的使用與維護

大中型的桶形模具由于較重，安裝與拆卸時一般都需要采用起重或吊裝設備，從事這一個工作時，需嚴格按照安全操作規程進行。模具安裝與拆卸前認真檢查所有吊裝用具及設備的安全性，確認沒有安全問題后才能進行吊裝作業。

模具安裝后，仔細檢查模具、吹氣裝置、導向部件等是否對位準確，緊固連接螺栓，正確連結各種冷卻水管道、液壓管道、氣動管道、電氣線路等，調整開合模速度、鎖模壓力、慢合模距離等，調整設備、模具等各項吹塑成型參數，使成型工藝處于最佳狀態下工作。防止模腔、切口、導向等部件受到撞擊，確保模具不會受到損壞。

模具在正常生產時，需要定時對模具的導向裝置等部件加注合格的潤滑脂或潤滑油，每班兩次，同時檢查緊固用的螺栓是否連接牢固。注意保持冷卻水的暢通，并且不發生滲漏現象。

當一批產品已經生產完成后，如果模具需要更換，則將其吊離中空成型機，采用壓縮空氣將冷卻水管道的余水吹干凈，并對模腔、切口、導向柱等部位加注防銹油（劑），將模具平整擺放在存放處。如果模具不需吊離設備，只是設備停機，需要將設備的冷卻水、壓縮空氣閥門關閉，并將模具中的余水吹干，給模具的型腔、導向裝置、切口等部位加注防銹油（劑）后將其合攏，使其處于合模狀態。

較大的桶形模具為了提高生產效率降低成本，往往采用鋁制模具。一般來說，與鋼制模具相比，鋁制模具不需要進行全面維護，但是有需要注意的不同事項。鋁制模具一般能夠得到快速的周期時間，但也意味著需要釋放更多的氣體。這意味著分模線的清理比鋼制模具頻繁。

當模具型腔、切口、導向裝置，以及液壓缸等部件損壞或是磨損后，需要及時對其進行修復，修復工作應該由專業的模具修理工進行，以防止因為修理工作的不當使模具產生新的缺陷。

（3）使用、維護注意事項

① 不能使用鋼鐵類硬物敲擊或撞擊模腔、切口等部位。

② 吊裝作業時不能采用不合格的吊具，沒有經過專業培訓的人員不能操作吊裝設備。

③ 進行模具的安裝、調試、維護、保養等工作人員必須經過相關技術培訓和具有相關技能。

9.3 大型工業件模具

（1）大型工業件模具的結構特點

大型、超大型工業件吹塑模具主要是其產品直接用于工業配套件或是工業上直接使用，其產品主要有：吹塑托盤、汽車配件、辦公設備配件、家用電器配件、大型工業品儲存罐，包裝箱、醫療床、小型船艇，以及其他工業配件等。它們所包括的范圍十分廣泛，產品類型齊全，產品體積龐大，所需配套中空成型機較大；其大型工業件吹塑模具重量一般都在2～3t以上，超大型吹塑制品的模具重量可能在5t以上。

大型工業件吹塑模具一般會采用組合式模具結構，主體模具材料許多模具大多采用鋁合金鑄造，模具鑄造時將模具的切口、導向部件、冷卻水管道等制作成為嵌件預制其中，經過機械加工后采用聯接螺栓組合而成。圖39，一種大型工業件的吹塑模具外觀圖。

圖39 一種大型工業件吹塑模具外形圖

如圖39所示，該大型工業件吹塑模具采用了鋁合金內澆注時鑲崁無縫鋼管冷卻水管道的方法制造，同時模具的底板部分采用鋼板制造。

近幾年來，隨著模具疊層技術的發展，國內外一些廠家采用低碳鋼板用疊層的辦法將模具制成，采用激光切割的方法將薄鋼板準確切割出需要的形狀，通過激光焊接或是鉚接加固的方法將疊層鋼板合為所需模具整體，然后通過適當而少量的數控加工即可達到模腔較高的精度，其冷卻水的循環部位也非常的接近于模腔部位，使制品能夠均勻冷卻，達到其收縮基本一致的效果。

同時，由于大型工業件吹塑模具的體積、重量均較大，有些系列的吹塑制品往往也有采用多個規格產品組合在一副模具的，如：1000L IBC塑料桶，吹塑托盤模具、儲水罐、儲油罐等，一副大型模具組合了多種制品規格，節約了模具的投資，制品也形成了系列化；有利于實現標準化。這種大型組合式的模具，多數采用優質碳素鋼、鋁合金鑄造方法制成；以方便拆卸組合。圖40，一種吹塑托盤的組裝型模具圖。

圖40 一種吹塑托盤的組裝模具圖

圖40所示是一種吹塑托盤的組裝模具，該模具可以用來生產兩種規格的吹塑托盤，將模具的中段3取出后，即可組裝為另一種較小的規格。如果將上、下段模具2以及中段模具3等設計成為可以組裝的模具，將可以實現多種規格產品的生產。只是在生產實際工作中，一副模具可以組裝的規格越多，其設計上的難度也就越大，模具的維護保養和組裝工作量也會需要多一些。圖41，一種大型工業件吹塑模具外形圖與試模圖片。

圖41 一種大型工業件吹塑模具外形圖與試模圖片

（2）大型工業件模具的使用與維護

大型工業件模具的體積、重量較大，必須采用吊裝設備進行安裝與拆卸作業，吊裝作業時首要的就是需要十分注意其工作的安全性，操作人員必須經過相關的安全操作培訓才能進行這些工作。由于設備、模具均較為高大，模具安裝與拆卸時操作人員必須特別注意上下設備時的安全性，因為多數這類中空成型機模板尺寸的高度都在1500～2500 mm左右，有些超大型設備的模板高度會更高，注意將設備上多余的潤滑油、脂清除干凈，有利于操作人員的工作；待模具安裝或是拆卸工作完成后再加注合適的潤滑油、脂。

大型工業件模具基本都是組合而成，其模具的導向精度相對于其他類型的模具會低一些。因此，模具安裝后并固定后，一般需要進行樣品試制后再進行模具的微調，以使其制品外形切口的誤差較小。特別是模具使用多年后其導向精度發生降低時，其樣品的試制顯得更為重要。

對于組合式的大型吹塑模具，需要注意合理聯接冷卻水的外接管道，以保障制品冷卻的基本一致性，從實際使用的情況來看，適當降低模具上部的溫度有利于提高模具的生產效率。

注意調節合模機構的開合模速度，使模具不要發生沖擊、碰撞及強行擠壓的現象，確保模具能夠平穩運行。

內部的冷卻水采用壓縮空氣吹干凈，以防止其產生內部銹蝕后堵塞冷卻水管道等。

模具停用一周以上的較長時間，則需要對模腔、切口、導向部位等處進行防銹處理。

對于多個規格的組合模具，因為經常需要進行組合、拆分工作，需要注意接觸面的保護，防止因為撞擊造成損傷，當損傷較大時應及時進行修復，同時聯接用的螺紋及螺栓因為長期使用會磨損或是損壞，需要及時進行處理，其聯接螺栓可以采用不銹鋼螺栓進行連接。同時從事組合與拆分工作時要十分注意操作人員的安全。

對于一些異形件的吹塑模具的模腔、切口、導向裝置等特別注意進行保護，因為異形件模具的分型面不在一個平面內，在模具吊裝、拆卸與生產過程中特別注意做好安全防護措施。

（3）使用、維護注意事項

① 不能采用鋼鐵類硬物敲擊模腔、切口、尾料槽等處。

② 不能采用不合格起重和吊裝設備及器具進行模具的吊裝作業。

③ 不能采用不合格的聯接螺栓進行模具的組合等作業。

9.4 高質量表面吹塑制品模具

（1）高表面質量吹塑制品模具的特點

目前常用的高質量表面吹塑制品主要有：PC純水桶、轎車ABS擾流板，轎車門板，轎車座椅，醫療床板吹塑件等吹塑制品。這些工程塑料的吹塑制品要求其表面質量達到較高的光潔度，以適應市場的高標準要求以及轎車配套的表面質量要求。隨著市場要求的變化，一些較為常用的包裝桶模具也已提出類似技術要求。

這類模具的表面光潔度較高，模具的排氣微孔較多，嵌件較多，一般會使用側吹與制品頂出裝置，由于采用ABS、PC、PA、透明PP等塑料成型，模具切口較窄（1～1.5 mm），模具切口所承受的合模力較大，以確保制品切口處的外觀質量。模具一般需采用溫度控制措施，以確保制品的成型及外觀質量水平。制品成型時吹脹氣壓較高，可達0.9～1.2MPa。所以這類模具一般會選用整體式模具結構，并且采用高強度模具鋼一次數控加工而成，模具型腔表面采用高度拋光的辦法以提高其表面光潔度。這類模具主要有：精度高，光潔度高，合模力較大，整體性結構，制造成本高，模具自身重量較重，修理費用高等特點。

圖42，一種PC純凈水桶模具模腔的外形圖。

圖42 一種PC純凈水桶模具模腔的外形圖

如圖43所示，一種PC純凈水桶模具模腔的外形圖，由于PC純凈水桶要求透明性能較好，所以，該種模具的模腔表面需較高的光潔度，才能保證在生產中達到較好的表面質量效果。

圖43 兩種高質量表面吹塑模具外觀圖

（2）高質量表面吹塑制品模具的使用與維護

高質量表面吹塑制品模具與其他類似模具最大的不同就是其制品表面的光潔度要求高，配合尺寸要求精準，除了對吹塑設備的機頭流道，擠出機，口模，芯模以及模具自身質量有較高的技術要求以外，制品成型時對車間環境條件要求也較高，要求在比較潔凈的環境條件下生產；因此要加強對生產車間內部環境與周邊環境的清潔與保潔工作。

模具安裝或是維護后，需要特別注意模具型腔表面的清潔工作，需要采用棉布類做清潔物品，及時清理模腔表面的污跡等。特別注意防止堵塞模具的排氣微孔，可以采用干凈的壓縮空氣進行清理，操作臺等處需要保持在干凈狀態，操作人員的工具及手套等也需要防止污染制品。

定時（每班2次）給模具的導向部件加注清潔的潤滑油，并且注意不要造成對模具型腔，切口等處造成污染。模具不生產時，一定要給模腔，切口，導向柱等部位加注防銹劑后處于合模狀態，并且每周檢查一次；生產前對模具的防銹劑采用合適的溶劑（汽油、煤油）進行仔細的清理。

（3）使用、維護注意事項

① 模具控溫采用模溫機或是其他方法進行溫度控制時，由于模溫相應較高，操作與維修人員應注意防止燙傷，確保安全操作與運行。

② 模腔禁止任何污染，以確保其表面質量處于較高水平。

③ 更換模具密封件時，需選擇耐高溫的密封件，耐溫等級以≥200℃較好。

9.5 負壓牽引無飛邊吹塑模具

（1）負壓牽引無飛邊吹塑是一種新型的吹塑工藝，是3D吹塑成型工藝中的一種。它是由新型口模、具有型腔并處于合模狀態的模具以及設置在模具底端的負壓牽引盤組成。負壓牽引盤能提高向下的牽引力，能使型坯快速進入模具型腔中進行吹脹保壓成型。

其吹塑成型工藝如下：模具先閉合死→口模下料→負壓盤牽引→到達控制位后→端部與尾部封死→內部吹脹定型。采用此工藝具有以下幾點有點：整個工藝工程時間短；可有效避免堆料、積料現象而導致成型的不良現象；無飛邊；生產效率高等優點。此類成型技術一般用于管道類制品。如圖44兩種負壓牽引無飛邊吹塑模具。

圖44 兩種負壓牽引無飛邊吹塑模

多種負壓牽引無飛邊吹塑制品，見圖45。

圖45 多種負壓牽引無飛邊吹塑制品——汽車用塑料風管

（2）負壓牽引無飛邊吹塑模具的使用及維護

負壓牽引無飛邊吹塑模具剛開始使用于吹塑成型時，制品可能會出現一些不良現象，效果不理想，其實這會與模具的溫度有很大的關系。在生產開始前，一定要對模具進行控溫，使模具先達到其較好的吹塑成型溫度，這樣才能盡量減少產生開機時廢品的產生。負壓牽引無飛邊吹塑模具合模貼合位置，密封度要求較高，模具內部滑塊精度要求較高，需保證模具整體的密封性。

這類吹塑制品生產過程中，成型工藝對車間環境條件較高，需要加強對車間內部環境的清潔與保潔工作。

模具不生產時，需閉合后整體放置，如果可能的話，頂部與端部封口，避免在存放時，有雜物落入。

（3）負壓牽引無飛邊吹塑模具的使用及維護需注意以下幾點：

① 在安裝與拆卸模具時，拆裝負壓盤，需確保真空系統關閉。

② 在生產前期必須確保模具型腔內無雜物。

③ 真空系統安裝時，要確保電機正轉。

10.結語

中空吹塑成型模具在吹塑制品生產中至關重要，平時一定要做好使用，維護，保養工作，確保模具能夠正常工作，以提高使用效率。