轻量化吹塑模具制造技术

本实用新型专利技术属于吹塑技术领域，涉及一种轻量化吹塑模具，包括模芯前模以及与模芯前模相扣合的模芯后模；模芯前模和模芯后模之间形成模腔；轻量化吹塑模具还包括设置在模芯前模和/或模芯后模外部的轻量化结构。本实用新型专利技术提供了一种自重轻、加工周期短、成本低廉的轻量化吹塑模具。量化吹塑模具。量化吹塑模具。

【技术实现步骤摘要】
轻量化吹塑模具


[0001]本技术属于吹塑
，涉及一种吹塑模具，尤其涉及一种轻量化吹塑模具。

技术介绍

[0002]吹塑成形是制造中空热塑性制件的方法，常用来制备瓶、桶、罐、箱以及所有包装食品、饮料、化妆品、药品和日用品的容器。其吹塑工艺是将管状或桶状塑料型坯加热至软化状态，置于吹塑模具中，闭模后在型坯内通入压缩空气，使型坯吹胀而紧贴在模具内壁，经冷却脱模，即得到中空塑料制品。吹塑成形所用模具通常分模仁、模架等其他机构，采用金属块材或板材铣削加工而成，多数模具没有冷却系统，少数模具有通过钻孔加工而成的冷却流道作为冷却系统。
[0003]现有的吹塑模具中，大多通过金属材或板材加工的模具，整体为实心结构，且部件多、重量大。有以下几方面缺点：1)模具整体自重大，材料耗费多，对模具动力系统要求更高，不符合节能绿色环保的制造业整体发展趋势；2)加工周期长，尤其在大批量消费品包装的生产效率上是严重的瓶颈；3)部件多，安装和维护效率低、成本高；4)无冷却系统或冷却系统比较简单，塑料制件生产时的冷却效率低，且不同部位冷却效果不均匀，致使吹塑产品生产周期长、良率低。

技术实现思路

[0004]为了解决
技术介绍
中存在的上述技术问题，本技术提供了一种自重轻、加工周期短、成本低廉的轻量化吹塑模具。
[0005]为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：
[0006]一种轻量化吹塑模具，包括模芯前模以及与模芯前模相扣合的模芯后模；所述模芯前模和模芯后模之间形成模腔；其特征在于：所述轻量化吹塑模具还包括设置在模芯前模和/或模芯后模外部的轻量化结构。
[0007]上述轻量化结构是通过3D打印方式所形成的物理结构。
[0008]上述轻量化结构是通过3D打印方式所形成的交叉隔板结构、三维镂空点阵结构和/或拓扑结构。
[0009]上述轻量化结构是交叉隔板结构时，所述交叉隔板的壁厚不大于6mm；所述交叉隔板中每条隔板与水平面的夹角是θ，所述45
°
＜θ＜60
°
。
[0010]上述轻量化结构是三维镂空点阵结构时，所述三维镂空点阵结构是正十二面体结构，所述正十二面体结构的外径为30mm；所述正十二面体结构中的杆径不大于3mm。
[0011]上述轻量化结构是拓扑结构时，所述拓扑结构是根据锁模吹塑过程力学仿真得出最合理路径来设计得到的物理结构。
[0012]上述轻量化吹塑模具还包括设置在模芯前模和/或模芯后模外部的冷却流道。
[0013]上述冷却流道盘绕设置在模芯前模和/或模芯后模外部。
[0014]上述轻量化吹塑模具还包括设置在模芯前模端部和/或模芯后模端部的底膜。
[0015]本技术的优点是：
[0016]本技术提供了一种轻量化吹塑模具，包括模芯前模以及与模芯前模相扣合的模芯后模；模芯前模和模芯后模之间形成模腔；轻量化吹塑模具还包括设置在模芯前模和/或模芯后模外部的轻量化结构，轻量化结构是通过3D打印方式所形成的物理结构。本技术所开发的一种轻量化吹塑模具，在满足吹塑工艺基本功能要求的基础上，为塑料包装制造环节带来节能环保、生产效率、模具加工周期、产品品质等多方面的改善。
附图说明
[0017]图1是本技术所提供的轻量化吹塑模具的整体结构示意图；
[0018]图2是本技术所提供的轻量化吹塑模具的爆炸结构示意图；
[0019]图3是本技术在使用交叉肋板作为轻量化结构的结构示意图；
[0020]图4是本技术在使用三维点阵作为轻量化结构的结构示意图；
[0021]图5是本技术在使用拓扑结构作为轻量化结构的结构示意图；
[0022]其中：
[0023]1‑
模芯前模；2
‑
冷却流道；3
‑
轻量化结构；4
‑
吹塑产品；5
‑
瓶底膜；6
‑
模腔；7
‑
模芯后模。
具体实施方式
[0024]参见图1以及图2，本技术提供了一种轻量化吹塑模具，包括模芯前模1以及与模芯前模1相扣合的模芯后模7；模芯前模1和模芯后模7之间形成用于形成吹塑产品4的模腔6；轻量化吹塑模具还包括设置在模芯前模1和/或模芯后模7外部的轻量化结构3，轻量化结构3是通过3D打印方式所形成的物理结构。增材制造(3D打印，现有技术)技术是一种具备高柔性加工能力的数字化加工工艺；可制造传统铣削加工无法完成的复杂异性结构。模腔：以塑料产品外表面形状作为模腔内表面，等壁厚2～10mm，具体厚度以吹塑压力、模具整体结构、模具材质为边界条件，经过仿真测算决定。
[0025]本技术所设计的吹塑模具采用增材制造(3D打印)工艺制造，可选择钢和铝材制备。具体案例实施时，依据吹塑产品材料与结构、锁模力、吹塑力等力学性能要求、以及吹塑时的热传导要求，综合评估和确定模具材料和结构。如吹塑产品尺寸或瓶底面积较大，瓶底模也可采用本技术方案设计和制造。制备前应将设计好的吹塑模具三维模型进行数据处理，添加工艺余量。模腔内表面留0.5mm左右的加工余量，冷却流道接口以及轻量化结构中的安装孔位留余量或底孔。模腔、冷却流道和轻量化结构三部分作为一个整体打印成形。工艺余量添加完成后，设置生产所需的激光功率、扫描速度、扫描间距、铺粉层厚等工艺参数，并生成切片文件。将切片文件导入3D打印设备进行生产。打印完成后，对留余量和底孔的位置用传统铣削加工的方式加工出吹塑成形和装配所需的尺寸精度和表面粗糙度。加工完成后，将本吹塑模具连接冷却水路进出口，并与瓶口模、瓶底模、背板安装组成一整套吹塑模具系统。
[0026]轻量化结构3是通过3D打印方式所形成的交叉隔板结构、三维镂空点阵结构和/或拓扑结构。轻量化结构由模腔背面或流道外壁延伸至背板，作为前后模锁模及工作时的主
承载结构。交叉隔板、三维点阵设置合理的方向、角度以及壁厚、粗细，使其既可以在增材制造(3D打印)工艺中自成形，又可以在模腔与背板之间提供足够的强度。相比传统吹塑模具的厚大实体，可大幅度降低自重，减少模压机的负荷要求。轻量化结构中包含与背板连接的安装孔位。当轻量化结构3是交叉隔板结构时，交叉隔板的壁厚不大于6mm；交叉隔板中每条隔板与水平面的夹角是θ，45
°
＜θ＜60
°
。当轻量化结构3是三维镂空点阵结构时，三维镂空点阵结构是正十二面体结构，正十二面体结构的外径为30mm；正十二面体结构中的杆径不大于3mm。当轻量化结构3是拓扑结构时，拓扑结构是根据锁模吹塑过程力学仿真得出最合理路径来设计得到的物理结构。
[0027]本技术所提供的轻量化吹塑模具还包括设置在模芯前模1和/或模芯后模7外部的冷却流道2。冷却流道2盘绕设置在模芯前模1和/或模芯后模7外部。冷却流道紧贴模腔背面，按模腔型面形状、曲率随型环绕排布，并覆盖整个模腔表面，流道壁厚3～5mm为宜。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轻量化吹塑模具，包括模芯前模(1)以及与模芯前模(1)相扣合的模芯后模(7)；所述模芯前模(1)和模芯后模(7)之间形成模腔(6)；其特征在于：所述轻量化吹塑模具还包括设置在模芯前模(1)和/或模芯后模(7)外部的轻量化结构(3)。2.根据权利要求1所述的轻量化吹塑模具，其特征在于：所述轻量化结构(3)是通过3D打印方式所形成的物理结构。3.根据权利要求2所述的轻量化吹塑模具，其特征在于：所述轻量化结构(3)是通过3D打印方式所形成的交叉隔板结构、三维镂空点阵结构和/或拓扑结构。4.根据权利要求3所述的轻量化吹塑模具，其特征在于：所述轻量化结构(3)是交叉隔板结构时，所述交叉隔板的壁厚不大于6mm；所述交叉隔板中每条隔板与水平面的夹角是θ，所述45
°
＜θ＜60
°
。5.根据权利要求3所述的轻量化吹塑模具，...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛蕾，赵晓明，贾文元，王佳骏，单科臻，何丹，
申请(专利权)人：西安铂力特增材技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：