四、 吹塑成型塑料容器结构 　　吹塑成型是塑料加工的重要方法之一，其原料有高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、硬聚氯乙烯、软聚氯乙烯、纤维素塑料、聚苯乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯和聚酯等。吹塑成型加工的方法有挤—吹成型，注—吹成型和双向拉伸吹塑成型等。吹塑容器在设计时必须考虑吹胀比、延伸比、垂直载荷强度、容器刚性、支承面、瓶口螺纹、形状和外表面等。1吹胀比与延伸比　　吹胀比指塑件最大直径与型坯直径之比。该比值要选择适当，过大会使塑件壁厚不均匀，加工工艺条件不易掌握。一般吹胀比取2:1～4:1，但常用2：1。　　在延伸吹塑中空塑料中，塑件长度与型坯长度之比叫延伸比。如图39所示。延伸比的选择十分重要。延伸比确定以后，型坯长度就确定了。2强度与刚度　　垂直载荷强度：对于塑料瓶来说，它必须经受来自多方面的垂直载荷，其中首当其冲的是来自加料嘴和压盖机构的压力。　　强度上的潜在易损因素是瓶肩上的倾斜角。如图40所示。例如，高密度聚乙烯吹塑瓶，其倾斜角在瓶肩长度(L)为12.7mm时至少应超过12°；瓶肩长度(L)为30.8mm时就为30°。不同树脂不同重量，瓶肩造型也不同。另外，在瓶体与瓶肩接合部位，只要允许就尽可能采用较大的弯曲半径(R)， 这样由于降低了转折部分的应力，从而提高了瓶子的垂直强度。　　瓶底结构对瓶身强度也有明显的影响，瓶身与瓶底转折处的锐角将削弱瓶子的垂直强度。因此，为了均匀地传递垂直载荷，瓶底角隅应采用大曲率渐弯。如图41所示。　　瓶身结构；对于带有皮纹或皱折的瓶体，降低了瓶子垂直载荷强度，但能提高瓶身的刚度。如图42所示；高标准的设计如图43所示。商标区与非商标区的过渡采用渐变形式则垂直强度高，但商标区不明显；如采用突变形式，商标区虽然明显，但径向突变会导致嵌缝，随之应力开裂。　　瓶颈不在瓶子中心，而偏向于一侧，则会形成偏颈结构。如图44所示。这种瓶型在瓶肩处形成拱形及锥形。当灌装时，瓶颈将向后倾斜。这种结构给灌装、封装和堆码带来一系列不便。但设计得当，拱形结构可以很容易地调整瓶子的平衡。　　刚度：在一些轻量瓶的设计中，装饰性花纹并不仅仅是由于造型和装潢上的需要，从结构上来说，也是为了提高容器的刚度。例如，在圆形瓶中，瓶身上的沟槽增加了瓶子的刚度；在椭圆形的瓶身上，增加一些装饰性水平锯齿状花纹可以提高容器刚度；在异形瓶中，可以采用设计一些压花纹和漂亮的图案提高其刚度。如图45所示。3瓶口结构　　瓶口螺纹：吹塑成型的塑件螺纹部一般采用圆形或梯形断面的螺纹。为使分型面上的飞边不致影响螺纹的旋合，可将螺纹设计成不完全的间断的结构。如图46a所示。吹塑成型的瓶盖与瓶口也可以采用凸缘(如图46b所示)和凸环(如图46c所示)结构。塑瓶口标准螺纹可以参考图47和表5。　　液体包装用吹塑瓶，为了防止瓶口的渗漏，经常采用内外盖相结合的口盖密封，一般有密封圈型内盖(图48a所示)，瓶塞型内盖(图48b所示)，退拔型内盖(图48c所示)和混合型内盖四种结构形式。4瓶型设计　　基本瓶型：球型在一定容积条件下，表面积最小，用料最省，而且成型容易，受力均匀。从耐破裂而言是一种最佳结构设计。但它需要一个能够倾倒内装物的长颈和一个能使瓶子垂直站立的底座，所以球型瓶和球型瓶底实用性差。如图49a所示。在球型瓶底的设计基础上，增加一些花瓣或锯齿结构，既可以达到球型瓶底的效果，又可以不加附加使瓶子垂直站立。如图49b所示；圆柱型是一种常见瓶型，成本低廉，功能齐全。旋转时能与印刷滚筒实现良好的接触，便于印刷，而且在一个较大的长径比范围内具有稳定性，便于灌装、运送、装箱和堆码；圆桶型和双曲面型瓶既具有美感，又便于执握，但成型稍难，经济性差；蛋圆型瓶的外观尺寸印象好，但其制造比圆型瓶难度大；棱柱瓶在负隅处均需有圆角过渡，在三界面处还需球面过渡，其半径因目的不同而异；瓶壁表面结构变化较多，可以是直线式、渐缩式或凸起式，也可以束腰。瓶面可以是平滑的，也可以是带肋的。　　自动灌装线对瓶型的要求：其一，塑料瓶底必须有一个上凹面，这样可减少容器底部的支承表面，容易平稳放置。如图50所示；其二，容器侧壁靠近瓶底和瓶肩处各有一平直部位，给贮瓶转台的操作提供控制区域；其三，矩型瓶和方型瓶必须有圆角才不致于被卡在导轨和星形轮上，同时也方便机械手插入两瓶之间；其四，尽可能采用直侧面的容器，少用锥形侧面的容器；其五，多采用圆柱型和矩形瓶，少采用蛋圆型和异型瓶。如图51所示。 作者： 赵延伟(广州大学) 来源：塑料包装信息网