PET瓶双轴向拉伸吹塑成型技术

发布时间：2023-05-05 20:29

　　PET材料由于其无毒、透明等优异性能使得其在食品包装、化妆品包装等行业得到广泛的应用。目前,用拉伸吹塑工艺成型的PET瓶存在瓶底过厚和瓶底容易开裂问题,本文提出并研究双轴向拉伸吹塑工艺,即在现有工艺基础上,在底模中心设置一根能单独控制运动的底模拉伸杆,与拉伸杆协同运动,有效地改善了瓶底积料问题并提高PET瓶的抗冲击性能,减少材料成本并提高瓶质量和安全性能。运用仿真软件POLYFLOW对双轴向拉伸吹塑工艺和现有工艺的成型过程及结果进行对比研究发现,双轴向拉伸吹塑中拉伸杆被底模拉伸杆顶住时瓶坯底部的变形过程会出现反向上凸的形状,该状态下瓶坯底部经历十分充足的变形,壁厚明显变小,而且,双轴向拉伸吹塑过程中瓶坯没有一步触底,造成底部不会过早冷却,保证了瓶坯整体温度处于较高的状态而且比较均匀,这也解释了双轴向拉伸吹塑工艺下模拟成型的瓶子壁厚分布会更加均匀。根据双轴向拉伸吹塑的特点,对底模和底模拉伸杆等结构及控制程序进行了设计改进,提高了实验的效率和准确度。实验中重点对双轴向拉伸吹塑工艺中涉及的底模拉伸杆停留时间、上升高度以及上升延迟时间分别进行研究。实验结果表明,底模拉伸杆停留时间过长会出现“包...

【文章页数】：95 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究意义
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 PET材料特性的研究现状
        1.3.2 拉伸吹塑数值仿真研究现状
        1.3.3 PET瓶成型过程研究现状
        1.3.4 拉伸吹塑成型方法现状
    1.4 研究内容
第二章 PET瓶拉伸吹塑成型原理和仿真基础
    2.1 PET材料的相关性质
        2.1.1 PET材料的结构特征
        2.1.2 PET材料的物化性能
    2.2 拉伸吹塑成型过程分析
    2.3 双轴向拉伸吹塑原理解析
    2.4 两种拉伸吹塑工艺特点对比
    2.5 本章小结
第三章 双轴向拉伸吹塑过程的数值仿真研究
    3.1 计算流体动力学和POLYFLOW软件概述
        3.1.1 计算流体动力学基本工作原理
        3.1.2 数值解法的种类
        3.1.3 计算流体动力学控制方程
        3.1.4 POLYFLOW软件简介
    3.2 双轴向拉伸吹塑仿真模型与条件设置
        3.2.1 PET材料模型和瞬态控制方程
        3.2.2 几何模型
        3.2.3 有限元模型
    3.3 仿真过程条件和工艺参数设置
        3.3.1 拉伸吹塑工艺条件设置
        3.3.2 瓶坯厚度设置
        3.3.3 区域类型和边界条件设置
        3.3.4 计算数值参数设置
    3.4 计算结果对比分析
        3.4.1 两种成型工艺的瓶坯变形过程对比
        3.4.2 两种成型工艺壁厚分布对比
        3.4.3 成型过程温度分布对比
    3.5 本章小结
第四章 双轴向拉伸吹塑模具设备和控制程序设计
    4.1 底模结构和冷却系统设计
        4.1.1 直线网络水道底模
        4.1.2 随形冷却水道底模
    4.2 底模拉伸杆及调节结构设计
    4.3 拉伸杆协同运动控制程序设计
        4.3.1 研究底模拉伸杆停留时间的程序
        4.3.2 研究底模拉伸杆上升延迟时间的程序
    4.4 本章小结
第五章 双轴向拉伸吹塑实验和数据分析
    5.1 实验设备和准备工作
    5.2 底模拉伸杆停留时间的影响
    5.3 底模拉伸杆上升高度的影响
    5.4 底模拉伸杆上升延迟时间的影响
    5.5 本章小结
总结与展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
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本文编号：3808361