挤出中空吹塑的成型模具与技术创新（二）

邱建成 邱睿

（上接本刊2021年第三期）

（5）锌合金材料

锌合金材料易于进行浇铸和机械加工，适用于制作形状不规则容器的吹塑模具。锌合金的导热性比铝合金低，但是比钢材好，其耐磨性较好。但是由于锌合金具有结晶性，损坏以后难以修补，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钢件嵌入浇铸件中。

（6）高分子材料

一些高分子材料比如环氧树脂，丙烯酸树脂等材料在吹塑制品的批量较小时也可以用来制作成试验用模具，由于计算机试验技术的发展，也减少了许多实物试验的工作机会，这种高分子材料在吹塑模具中的使用是较少发生的。

6.2 吹塑模具所用材料的特点

各种不同的吹塑模具材料性能特点见表5。

表5 吹塑模具材料性能特点

6.3 几种模具材料的镜面加工性能

有些吹塑模具表面要求很高的质量，需要对模具型腔表面进行高度抛光，几种模具材料的镜面加工性能对比见表6。

表6 几种模具材料的镜面加工性能对比

6.4 吹塑模具选用材料的注意事项

（1）按吹塑制品的批量选材：

当吹塑制品的批量较大或是很大时，可根据其工作条件和制品质量要求来选择模具的材料。

① 如果其制品表面质量要求高，产量及批量均较大，可尽量选用高级的模具钢来制作吹塑模。

② 如果其制品表面质量要求不高，产量及批量均较大，可以选择普通碳素钢制作吹塑模具。

③ 如果其制品产量及批量均不大，产品表面质量要求也不高，可以选用铝合金，锌合金，普通碳素钢等一般材料制作吹塑模具。

④ 需要注意的是：从制模成本考虑，制品批量小，外观质量要求低，是没有必要采用高级模具钢来制作吹塑模具的。

（2）按模具成型的方法选材：

当模具成型的方法不同时，可以根据其成型方法的不同选择其制模的材料。

① 如果模具型腔等采用数控加工的方法，可以采用优质碳素钢等模具钢进行成型。

② 如果模具采用叠层加工的办法，可以采用低碳钢进行成型。

③ 如果模具采用浇铸加机械加工的方法成型，可以采用铝合金或是锌合金浇铸，并嵌入必要的铍铜合金或合金钢嵌件。

（3）按模具的结构件进行选材：

当模具的结构件用途及技术要求不同时，可根据其结构件的使用条件不同选择不同的材料。

① 一般吹塑模的型腔强度要求不高，可以选择铝合金、锌合金材料进行浇铸，而模具切口及螺纹部位强度要求较高，可以选用铍铜合金、优质碳素钢等优质钢材制成嵌件嵌入。

② 模具的排气组件及饰物件精度及表面质量要求较高，可以选用铍铜合金及不锈钢等高级模具材料制作。

③ 模具的导柱、导套等强度及耐磨性要求较高，可以采用具有较高硬度的高碳钢等材料成型；不能采用一般的低硬度材料制作。

6.5 模具的热处理

（1）吹塑模具的热处理也是至关重要，对于采用钢材制作的吹塑模具，一般应该在初加工后进行调质处理，这样可减少变形，经过调质后一般先放置48～72小时后再进行模具的精加工。对于切口部分，可以采用局部淬火的方法使其增强。

（2）模具的导向柱，镶崁件等可以采用淬火方式进行处理。一些采用铝合金浇注方法制作的模具本体，应该经过一定的时效处理，使其使用寿命延长。

（3）对于一些使用寿命要求时间长，制品本身批量大的吹塑模具，一些厂家常用试模无误后再进行一次氮化处理，以确保其耐用。

7.模具的数控加工与刀具选择

吹塑模具制造一般是面向市场订单的小批量、多品种生产，其生产制造技术集中机、电加工的精华，目前模具制造已经采用比较先进的设备和加工工艺。

吹塑模具型腔零件有以下几个特点。

1）型腔零件的几何结构普遍比较复杂，通常包含冷却管路、排气孔、分型面、导柱孔及复杂的三维曲面；

2）以成对、小批量生产为主，吹塑模具普遍采用对称分型面分模（三维风管、靠背等除外），故型腔零件总是成对加工，且每副模具只能生产某一特定形状和大小的产品；

3）吹塑模具型腔零件不仅对尺寸精度、形状精度和位置精度要求高，对表面质量要求也高，因此普遍采用数控铣床、加工中心等加工，辅以抛光或喷砂工序；

4）要求模具生产周期短、制造成本低。要达到以上要求，就要需要有转速、功率、刚性足够的机床；精确、快捷的夹具与工装；硬度、韧性、耐磨性和几何形状合适的刀具；高效、安全的走刀轨迹。

7.1 模具的数控加工

模具型腔零件的加工要点包括，复杂成型曲面的加工；多工位加工中，各特征面之间相互位置精度的保证；在工序转换时，工艺基准的合理选择；半圆型面等特殊特征的加工方式选择；冷却水孔等困难加工场合下，加工方式和切削参数的合理选择。下图是带有工艺口的吹塑模具，该模具的加工工序大致为备料→外形粗加工→半精加工→精加工。型腔曲面粗加工过程中，一般根据从大到小的原则，选择合适直径的刀具，高效的去除材料余量。而半精加工的母的是为了进一步去除残料，保证精加工前有均匀的切削余量，否则将影响精加工刀具的寿命以及零件的加工精度。精加工阶段在于完成绝大部分曲面特征的加工，达到轮廓精度和表面粗糙度的要求。对于型腔曲面上分布的加强筋、图案、刻字等，则需要使用更小直径的刀具在修筋与清根阶段完成。

图28 四腔吹塑模具和带把手机油壶模具

模具型腔常规的依然采用手工抛光的工艺方法，其抛光时间长，单位时间的金属去除量很小。而对型腔曲面采用高速精加工，可以获得平均表面粗糙度达Ra0.4μm，明显优于常规切削方式获得的平均表面粗糙度值，大大减少了型腔曲面抛光作业工作量，缩短了产品的生产周期，降低了生产成本。

图29 两种数控加工机床外观图

7.2 数控机床刀具选择

在加工吹塑模具数控加工编程中，刀具的选择是重点难点，尤其在模具的型腔中含有复杂曲面的情况下，采用较小直径的刀具加工会增加加工时间，用较大的刀具加工可能产生过切现象。应根据机床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相关因素正确选择刀具及刀柄。刀具选择原则：安装调整方便、刚性好、耐用、精度高，在满足加工要求的前提下，尽量选择较短的刀柄，以提高刀具加工的刚性。

选取刀具时，要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸相适应。生产中，平面零件周边轮廓的加工，常采用立铣刀；铣削平面时，应选硬质合金刀片铣刀；加工凸台、凹槽时，选合金钢立铣刀；加工毛坯表面或粗加工孔时，可选取镶硬质合金刀片的立铣刀；对一些立体型面和变斜角轮廓外形的加工，常采用球头铣刀、环形铣刀、锥形铣刀和盘形铣刀。

在进行自由曲面加工时，为保证加工精度，切削行距一般取得很密，故球头铣刀常用于曲面的精加工。而平头刀具在表面加工质量和切削效率方面都优于球头刀，因此，只要在保证不过切的前提下，无论是曲面的粗加工还是精加工，都应优先选择平头刀。刀具的耐用度和精度与刀具价格关系极大，选择好的刀具虽然增加了刀具成本，但是能带来加工质量和加工效率的提高，可以使综合成本大大降低。

图30 几种数控机床刀具

模具在粗加工中一般采用层切加工方式，步长越小获得切削层越多，分析误差越小，采用多组刀具不同步长加工可以获得更高生产效率。精加工常采用高速加工，高速铣削自由曲面中常用的球头刀、平底刀和环形刀中，球头刀由于具有法矢自适应性更适合应用于Z坐标方向不能改变的三坐标轴数控机床。环形刀由柱面、截锥和环面组成具有球头铣刀和平头铣刀双重优点。数控机床刀具及夹具见图31。

图31 几种数控机床刀具及夹具

8.现代先进技术在模具设计中的应用

现代模具设计主要指模具的数字化设计，即充分利用CAD、CAE等数字化设计软件，结合传统模具设计方法，进行质量高、周期短的模具设计。早期的模具设计主要是利用手工绘图，这使得制造出来的模具在装配、精度等方面均有较大的问题。通过CAD技术能快速设计改进产品图和模具图，再借助有限元法、边界元法等计算方法，分析模具中塑料吹胀和冷却过程，计算产品和模具的应力分布、预测变形，因此分析工艺条件、材料参数及模具结构对制品质量的影响，达到优化制品和模具结构、优化成型工艺参数。另外借助网络技术进行及时的传送，可将各种数据及时的传送到数控加工中心上，进行模具的快速加工。几种三维设计的塑料模具实例见图32。

图32 采用三维设计软件设计的塑料模具图

8.1 三维坐标测量仪在模具设计中的应用

传统的产品实现通常是从概念设计到图样，再制造出产品，称之为正向工程。相对于传统的设计而言，“逆向工程”主要通过3D数字化测量仪或光学设备对物理原型进行扫描，获得点云数据，再通过相应的处理软件转变成曲面的过程。三坐标设备安装Renishaw SP25M扫描测头，支持IGES文件建模、导出，直接实现逆向工程。其具体工作流程是针对现有样品，利用测量仪，准确、快速地量取样品表面点数据或轮廓线条，加以点数据处理、曲面创建。

图33 两种不同的三维坐标测量仪外观图

三坐标测量仪具有完整的几何元素测量：点、边界点、直线、平面、圆、圆弧、球、圆柱、圆锥、椭圆、键槽、曲线、曲面、圆环；强大的几何元素构造功能：中分、平行、相交、垂直、相切、投影、移动、拟和、镜像、边界、圆锥、极值点、三点偏移平面、元素转换、多点偏移平面、元素拷贝；多样的坐标系创建方法：快速3-2-1找正、快速CAD对齐工件、RPS找正、多点拟合、迭代对齐（自由曲面类工件找正）等多种坐标系建立方法。再以往的模具型腔检测方面只能通过制造出产品后再修正模具，而高精度三坐标测量仪可以快速对复杂的型腔零件进行检测，从而省去了部分修模次数，降低试机成本。

8.2 利用热分析软件优化模具冷却水道设计

吹塑模具设计中模具冷却水道的设计非常重要。在吹塑加工过程中，制品冷却定型的时间占整个制品加工周期的2/3以上，甚至更高。因此，提高吹塑模具的冷却效率，设定合理的模具温度，可缩短制品成型周期，降低能耗，提高生产率。

挤出制品冷却分析技术均是通过建立新的模型，采用有限元数值模拟的方法对制品冷却过程进行研究。不仅对制品整体温度场进行预测，而且考虑制品厚度对预测温度的影响，达到制品冷却时间最短、制品冷却均匀性更好的效果，并在条件允许的情况下通过实验进行对比验证，从而能更有效的进行冷却阶段的优化。

采用三维软件建模，导入ANSYS软件对制品的整个冷却过程进行模拟仿真。分析不同的内冷却方式、初始温度、壁厚等参数对制品温度分布的影响。

9.常用挤出吹塑模具的结构、使用与维护

典型挤出吹塑模具主要包括瓶形模具、桶形模具、大型工业件模具、汽配件模具、高质量表面吹塑制品模具等。这些吹塑模具在使用和维护过程中都有其独特的地方，需要在使用和维护工作中针对其特点进行认真的工作，使它们能够发挥出应有的效益和延长其使用寿命。

9.1 瓶形模具

瓶形模具的品种、规格繁多，小到几毫升，大到几升，制品使用的范围十分广泛，包括日用化工产品、药品、食品等各种工业用、民用、军用的小型、微型包装瓶。

在吹塑模具的分类中，瓶类模具型腔的形状及模具结构相类似，共同特性较多，因而可以与其它吹塑模具明显地加以区分。

瓶类吹塑模具的结构通常分瓶口部、瓶中端部和瓶底部。瓶口有螺纹形状及吹气孔。从容器的稳定性考虑，底部都采用凹入形状。吹气方式大多采用上吹的形式。在大多数模具中设有瓶口和底部自动去飞边装置，并在其生产线上配套自动检测装置等。

对于一些产量较大的模具，如洗发水的包装瓶模具等，基本都采用了高强度的整体模具钢来制作，模具的型腔表面质量要求高，切口较窄，冷却水道多数采用钻孔式结构。对于一些量大、高速成型的制品，其模具多数采用多模腔、高速吹塑的模式。如图34六模腔吹塑模具。

图34 六模腔吹塑模具

（1）瓶形模具的使用与维护

小型瓶形模具的体积、重量一般较小，安装时人工安装即可。但一些带自动去飞边装置和多模腔的模具体积与重量较重，需要采用吊装工具完成。模具安装调试时注意将导向部分对准，重点注意调整好吹气杆或者是吹气针的位置，使其不会造成对模具的损坏以及产品出现废品。开合模速度调整要平稳，不要出现快速撞击的现象，避免损坏模具导向部分和切口部位。导向部件等注意定时（每班不少于两次）加注合适的润滑脂，以减少其磨损。

采用多模腔带自动去飞边的模具，往往采用高强度模具钢制造，这类模具往往在极高的运行速度下进行生产，为了提高模具寿命建议在低运行速度下生产一段时间，使得模具的温度升高，模具的韧性得到提高，再进行高速连续作业。

瓶形模具一般精度都会较高，生产中使用周期较长后其导向部分和切口部位会不同程度地发生磨损，需要根据具体磨损情况进行修复或修理，需要具有专业技能的模具维修工进行操作。

瓶形模具的排气孔径较小，对制品成型的外观质量影响较大，使用时需要保持畅通，可以采用净化后的压缩空气对其进行吹气，及时排除灰尘及杂质，同时注意防止油污等杂质污染或堵塞排气孔。

瓶形模具不用时应该拆离吹塑机，专门存放在模具存放架上。存放前排空冷却水管道中的余水，将模腔、切口、导向部位等清理干净并加注防锈油，将模具对合在一起，平整摆放在该模具的存放位置，并做好有关文字记录。

用在高速生产的模具钢类塑料模具，不仅在模具修理后应进行残余应力消除处理；每隔一段时间都应对塑料模消除应力，这能使模具寿命延长，因此对生产了一定零件数量的塑料模，要实行强制性的应力消除。

设备需要临时停机时，可将模具处于合模状态，必要时可加注防锈油，以保护模具不受损坏。

（2）使用、保养时的注意事项

① 不能采用硬物敲击或是碰撞模腔、切口、导向等部位。

② 冷却水管道不能漏水，防止模腔、切口、导向等部位锈蚀。

③ 不能采用撞击式开合模，防止模具损坏。

④ 没有经过专业技能训练的人员不能进行模具的修理工作，防止模具出现更多的缺陷。

⑤ 模具存放时不能乱堆乱放，防止模具因此损坏。

目前，许多瓶形模具均已采用自动去飞边装置，并在其生产线上配套自动检测装置等。图35，一种带自动去飞边装置的双工位模具外形图。

图35 一种带去飞边装置的双工位模具外形图

如图35，图片所示里面的模具部分采用模具钢制造，靠外部的去飞边装置采用铝合金制造。瓶子吹塑成型后，即可采用自动去飞边装置去除瓶子飞边，经过质量检测即可。

9.2 桶形模具

（1）桶形吹塑模具

在吹塑制品工厂中一般将5至200升的包装桶模具称为桶形模具，它们所包含的范围比较大，规格比较多，品种比较全，包括了日用化工原料、化工产品、食品等多数包装桶的范围，化学危险品包装桶的规格基本都已经包含在内。图3-36，一种160L开口桶模具图。

图36 160L开口桶塑料桶模具

在桶形模具中，一些小规格模具主要采用碳素钢制作，多数可以采用整体性模具结构。中小型桶形模具已经有较多的采用了自动去飞边装置，用以提高生产效率和减轻操作人员的劳动强度。一些大中型规格的模具多数采用的是组合式结构或是镶嵌式结构，组合式结构大多采用碳素钢经机械加工后组合而成，镶嵌式结构的主体材料多数采用的是铝合金铸造，铸造时将模具的导向部件、切口部件、冷却水循环管道等制成钢质的镶嵌件嵌入主体材料之中。模腔表面多数都会采用喷砂等措施进行处理，必要时模腔部位可以制作排气孔。相对瓶形模具来说，桶形模具的模腔精度及切口精度等级会低一些。图37，一种正在生产的200L双L环塑料桶的模具外形图。

图37 一种正在生产的200L双L环塑料桶模具的外形图

如图37所示，根据吹塑制品的不同特点，桶形模具可能需要制成可以上下开模的多开模形式，以满足不同制品的成型需要。目前在用的200L化学危险品包装桶模具基本上是可以上下开模的多开模形式。

批量及产量较大的制品主要有：200L系列塑料桶，20～150L系列的塑料桶，以及5L系列的润滑油包装桶等产品。

200L的危险品包装桶的模具设计与制造工艺、模具材料、零部件的热处理均要求比较专业和严格，国内多家模具制造企业已经具备与吹塑机实现完美配套的能力。

大中型桶形模具配套的设备多模腔的较少，小型包装桶的吹塑生产线多数是双工位的设备，大中型包装桶的生产设备单工位相对多些，近几年大中型吹塑设备也在向双工位或是多工位成型发展，所以这类模具形状的一致性以及冷却周期的一致性较为重要。

近几年来，桶形模具也有新的发展，一些在塑料桶上直接成型内螺纹及成型时自动打孔的模具不断出现，较好的解决了内螺纹成型与直接打孔的问题。图38，一种直接成型内螺纹和自动打孔的桶形模具。

图38 一种直接成型内螺纹和自动打孔的桶形模具

如图18所示，该模具可以在吹塑成型塑料桶时直接成型内螺纹，并且在制品取出前将内螺纹处的孔直接打好，减少了塑料桶后加工的工序及降低了生产成本；该模具是张家港锦华模具有限公司设计、制造出口到澳洲某吹塑制品公司的产品，受到了使用厂家的好评。

（2）桶形模具的使用与维护

大中型的桶形模具由于较重，安装与拆卸时一般都需要采用起重或吊装设备，从事这一个工作时，需严格按照安全操作规程进行。模具安装与拆卸前认真检查所有吊装用具及设备的安全性，确认没有安全问题后才能进行吊装作业。

模具安装后，仔细检查模具、吹气装置、导向部件等是否对位准确，紧固连接螺栓，正确连结各种冷却水管道、液压管道、气动管道、电气线路等，调整开合模速度、锁模压力、慢合模距离等，调整设备、模具等各项吹塑成型参数，使成型工艺处于最佳状态下工作。防止模腔、切口、导向等部件受到撞击，确保模具不会受到损坏。

模具在正常生产时，需要定时对模具的导向装置等部件加注合格的润滑脂或润滑油，每班两次，同时检查紧固用的螺栓是否连接牢固。注意保持冷却水的畅通，并且不发生渗漏现象。

当一批产品已经生产完成后，如果模具需要更换，则将其吊离中空成型机，采用压缩空气将冷却水管道的余水吹干净，并对模腔、切口、导向柱等部位加注防锈油（剂），将模具平整摆放在存放处。如果模具不需吊离设备，只是设备停机，需要将设备的冷却水、压缩空气阀门关闭，并将模具中的余水吹干，给模具的型腔、导向装置、切口等部位加注防锈油（剂）后将其合拢，使其处于合模状态。

较大的桶形模具为了提高生产效率降低成本，往往采用铝制模具。一般来说，与钢制模具相比，铝制模具不需要进行全面维护，但是有需要注意的不同事项。铝制模具一般能够得到快速的周期时间，但也意味着需要释放更多的气体。这意味着分模线的清理比钢制模具频繁。

当模具型腔、切口、导向装置，以及液压缸等部件损坏或是磨损后，需要及时对其进行修复，修复工作应该由专业的模具修理工进行，以防止因为修理工作的不当使模具产生新的缺陷。

（3）使用、维护注意事项

① 不能使用钢铁类硬物敲击或撞击模腔、切口等部位。

② 吊装作业时不能采用不合格的吊具，没有经过专业培训的人员不能操作吊装设备。

③ 进行模具的安装、调试、维护、保养等工作人员必须经过相关技术培训和具有相关技能。

9.3 大型工业件模具

（1）大型工业件模具的结构特点

大型、超大型工业件吹塑模具主要是其产品直接用于工业配套件或是工业上直接使用，其产品主要有：吹塑托盘、汽车配件、办公设备配件、家用电器配件、大型工业品储存罐，包装箱、医疗床、小型船艇，以及其他工业配件等。它们所包括的范围十分广泛，产品类型齐全，产品体积庞大，所需配套中空成型机较大；其大型工业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。

大型工业件吹塑模具一般会采用组合式模具结构，主体模具材料许多模具大多采用铝合金铸造，模具铸造时将模具的切口、导向部件、冷却水管道等制作成为嵌件预制其中，经过机械加工后采用联接螺栓组合而成。图39，一种大型工业件的吹塑模具外观图。

图39 一种大型工业件吹塑模具外形图

如图39所示，该大型工业件吹塑模具采用了铝合金内浇注时镶崁无缝钢管冷却水管道的方法制造，同时模具的底板部分采用钢板制造。

近几年来，随着模具叠层技术的发展，国内外一些厂家采用低碳钢板用叠层的办法将模具制成，采用激光切割的方法将薄钢板准确切割出需要的形状，通过激光焊接或是铆接加固的方法将叠层钢板合为所需模具整体，然后通过适当而少量的数控加工即可达到模腔较高的精度，其冷却水的循环部位也非常的接近于模腔部位，使制品能够均匀冷却，达到其收缩基本一致的效果。

同时，由于大型工业件吹塑模具的体积、重量均较大，有些系列的吹塑制品往往也有采用多个规格产品组合在一副模具的，如：1000L IBC塑料桶，吹塑托盘模具、储水罐、储油罐等，一副大型模具组合了多种制品规格，节约了模具的投资，制品也形成了系列化；有利于实现标准化。这种大型组合式的模具，多数采用优质碳素钢、铝合金铸造方法制成；以方便拆卸组合。图40，一种吹塑托盘的组装型模具图。

图40 一种吹塑托盘的组装模具图

图40所示是一种吹塑托盘的组装模具，该模具可以用来生产两种规格的吹塑托盘，将模具的中段3取出后，即可组装为另一种较小的规格。如果将上、下段模具2以及中段模具3等设计成为可以组装的模具，将可以实现多种规格产品的生产。只是在生产实际工作中，一副模具可以组装的规格越多，其设计上的难度也就越大，模具的维护保养和组装工作量也会需要多一些。图41，一种大型工业件吹塑模具外形图与试模图片。

图41 一种大型工业件吹塑模具外形图与试模图片

（2）大型工业件模具的使用与维护

大型工业件模具的体积、重量较大，必须采用吊装设备进行安装与拆卸作业，吊装作业时首要的就是需要十分注意其工作的安全性，操作人员必须经过相关的安全操作培训才能进行这些工作。由于设备、模具均较为高大，模具安装与拆卸时操作人员必须特别注意上下设备时的安全性，因为多数这类中空成型机模板尺寸的高度都在1500～2500 mm左右，有些超大型设备的模板高度会更高，注意将设备上多余的润滑油、脂清除干净，有利于操作人员的工作；待模具安装或是拆卸工作完成后再加注合适的润滑油、脂。

大型工业件模具基本都是组合而成，其模具的导向精度相对于其他类型的模具会低一些。因此，模具安装后并固定后，一般需要进行样品试制后再进行模具的微调，以使其制品外形切口的误差较小。特别是模具使用多年后其导向精度发生降低时，其样品的试制显得更为重要。

对于组合式的大型吹塑模具，需要注意合理联接冷却水的外接管道，以保障制品冷却的基本一致性，从实际使用的情况来看，适当降低模具上部的温度有利于提高模具的生产效率。

注意调节合模机构的开合模速度，使模具不要发生冲击、碰撞及强行挤压的现象，确保模具能够平稳运行。

内部的冷却水采用压缩空气吹干净，以防止其产生内部锈蚀后堵塞冷却水管道等。

模具停用一周以上的较长时间，则需要对模腔、切口、导向部位等处进行防锈处理。

对于多个规格的组合模具，因为经常需要进行组合、拆分工作，需要注意接触面的保护，防止因为撞击造成损伤，当损伤较大时应及时进行修复，同时联接用的螺纹及螺栓因为长期使用会磨损或是损坏，需要及时进行处理，其联接螺栓可以采用不锈钢螺栓进行连接。同时从事组合与拆分工作时要十分注意操作人员的安全。

对于一些异形件的吹塑模具的模腔、切口、导向装置等特别注意进行保护，因为异形件模具的分型面不在一个平面内，在模具吊装、拆卸与生产过程中特别注意做好安全防护措施。

（3）使用、维护注意事项

① 不能采用钢铁类硬物敲击模腔、切口、尾料槽等处。

② 不能采用不合格起重和吊装设备及器具进行模具的吊装作业。

③ 不能采用不合格的联接螺栓进行模具的组合等作业。

9.4 高质量表面吹塑制品模具

（1）高表面质量吹塑制品模具的特点

目前常用的高质量表面吹塑制品主要有：PC纯水桶、轿车ABS扰流板，轿车门板，轿车座椅，医疗床板吹塑件等吹塑制品。这些工程塑料的吹塑制品要求其表面质量达到较高的光洁度，以适应市场的高标准要求以及轿车配套的表面质量要求。随着市场要求的变化，一些较为常用的包装桶模具也已提出类似技术要求。

这类模具的表面光洁度较高，模具的排气微孔较多，嵌件较多，一般会使用侧吹与制品顶出装置，由于采用ABS、PC、PA、透明PP等塑料成型，模具切口较窄（1～1.5 mm），模具切口所承受的合模力较大，以确保制品切口处的外观质量。模具一般需采用温度控制措施，以确保制品的成型及外观质量水平。制品成型时吹胀气压较高，可达0.9～1.2MPa。所以这类模具一般会选用整体式模具结构，并且采用高强度模具钢一次数控加工而成，模具型腔表面采用高度抛光的办法以提高其表面光洁度。这类模具主要有：精度高，光洁度高，合模力较大，整体性结构，制造成本高，模具自身重量较重，修理费用高等特点。

图42，一种PC纯净水桶模具模腔的外形图。

图42 一种PC纯净水桶模具模腔的外形图

如图43所示，一种PC纯净水桶模具模腔的外形图，由于PC纯净水桶要求透明性能较好，所以，该种模具的模腔表面需较高的光洁度，才能保证在生产中达到较好的表面质量效果。

图43 两种高质量表面吹塑模具外观图

（2）高质量表面吹塑制品模具的使用与维护

高质量表面吹塑制品模具与其他类似模具最大的不同就是其制品表面的光洁度要求高，配合尺寸要求精准，除了对吹塑设备的机头流道，挤出机，口模，芯模以及模具自身质量有较高的技术要求以外，制品成型时对车间环境条件要求也较高，要求在比较洁净的环境条件下生产；因此要加强对生产车间内部环境与周边环境的清洁与保洁工作。

模具安装或是维护后，需要特别注意模具型腔表面的清洁工作，需要采用棉布类做清洁物品，及时清理模腔表面的污迹等。特别注意防止堵塞模具的排气微孔，可以采用干净的压缩空气进行清理，操作台等处需要保持在干净状态，操作人员的工具及手套等也需要防止污染制品。

定时（每班2次）给模具的导向部件加注清洁的润滑油，并且注意不要造成对模具型腔，切口等处造成污染。模具不生产时，一定要给模腔，切口，导向柱等部位加注防锈剂后处于合模状态，并且每周检查一次；生产前对模具的防锈剂采用合适的溶剂（汽油、煤油）进行仔细的清理。

（3）使用、维护注意事项

① 模具控温采用模温机或是其他方法进行温度控制时，由于模温相应较高，操作与维修人员应注意防止烫伤，确保安全操作与运行。

② 模腔禁止任何污染，以确保其表面质量处于较高水平。

③ 更换模具密封件时，需选择耐高温的密封件，耐温等级以≥200℃较好。

9.5 负压牵引无飞边吹塑模具

（1）负压牵引无飞边吹塑是一种新型的吹塑工艺，是3D吹塑成型工艺中的一种。它是由新型口模、具有型腔并处于合模状态的模具以及设置在模具底端的负压牵引盘组成。负压牵引盘能提高向下的牵引力，能使型坯快速进入模具型腔中进行吹胀保压成型。

其吹塑成型工艺如下：模具先闭合死→口模下料→负压盘牵引→到达控制位后→端部与尾部封死→内部吹胀定型。采用此工艺具有以下几点有点：整个工艺工程时间短；可有效避免堆料、积料现象而导致成型的不良现象；无飞边；生产效率高等优点。此类成型技术一般用于管道类制品。如图44两种负压牵引无飞边吹塑模具。

图44 两种负压牵引无飞边吹塑模

多种负压牵引无飞边吹塑制品，见图45。

图45 多种负压牵引无飞边吹塑制品——汽车用塑料风管

（2）负压牵引无飞边吹塑模具的使用及维护

负压牵引无飞边吹塑模具刚开始使用于吹塑成型时，制品可能会出现一些不良现象，效果不理想，其实这会与模具的温度有很大的关系。在生产开始前，一定要对模具进行控温，使模具先达到其较好的吹塑成型温度，这样才能尽量减少产生开机时废品的产生。负压牵引无飞边吹塑模具合模贴合位置，密封度要求较高，模具内部滑块精度要求较高，需保证模具整体的密封性。

这类吹塑制品生产过程中，成型工艺对车间环境条件较高，需要加强对车间内部环境的清洁与保洁工作。

模具不生产时，需闭合后整体放置，如果可能的话，顶部与端部封口，避免在存放时，有杂物落入。

（3）负压牵引无飞边吹塑模具的使用及维护需注意以下几点：

① 在安装与拆卸模具时，拆装负压盘，需确保真空系统关闭。

② 在生产前期必须确保模具型腔内无杂物。

③ 真空系统安装时，要确保电机正转。

10.结语

中空吹塑成型模具在吹塑制品生产中至关重要，平时一定要做好使用，维护，保养工作，确保模具能够正常工作，以提高使用效率。