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中空成型容器壁厚均匀性探讨上

2021年08月18日 达州机械设备网

中空成型容器壁厚均匀性探讨(上)

随着塑料工业的技术迅猛发展,中空容器以其优异的耐化学性、良好物理特征等优点,被化妆品企业广泛应用。同时,随着计算机技术的快速发展,吹塑瓶的成型设备也由前几年单料双模挤出机械发展到目前由电脑76点控制坯管壁厚、双料双模的成型机械设备,使中空容器整体质量有了显著的发展。

然而由于容器造型的多样化,使得中空容器在成型过程中对容器壁厚控制,尤其是异型容器壁厚的控制突现成为较难的课题。特别是在提倡环保和节约资源的今天是一个应当重视的课题。

中空容器在设计时,除了需关注容器的容装性、保护性,同时还必须考虑在生产及销售过程中,容器在受到外力作用后,需具备的物理强度

中空容器物理强度分析:

中空容器的物理强度可概括为以下内容:

就中空容器表面耐磨性而言,在企业产品开发初期都会做详尽测试工作。

现在仅对与中空容器抗压强度、耐冲击强度有关联的容器壁厚做探讨。

针对中空容器在受到一定外力情况下:瓶体最易产生屈服和破坏位置,瓶体在指定高度做跌落试验时容易产生爆裂位置做分析。以了解产品不同位置对容器壁厚的需求。

材料力学对构件受静压后失稳临界载荷的描述公式:

P0=ηEJ/L2

P0=临界载荷(kg)

η=稳定系数

E=弹性模数(kg/cm2)

J=Jmin截面的惯矩中最小值(cm4)

L=长度(cm)

从公式可以看到:构件的抗静压能力与物体形状相关,与选用材料的弹性模数以及受压物体的有效截面积均成正比,与物体的高度成反比。产品在受外加静压力的作用下,瓶体最容易产生屈服和破坏变形的位置(图一)。也就是说:在这些范围内中空容器的壁厚度,与中空容器所能承受抗压能力的大小是至关重要的,相对整个中空容器而言是这些位置壁厚是需要保证的位置。其余位置则可相对较薄一些。

中空容器在指定高度做跌落试验时塑瓶受到内装液体的水锤冲击,冲量表达式Q=m(1+V2/V1) (2gH)1/2其作用力垂直容器内壁的法向,最容易产生爆裂破坏的位置,是瓶体相对较薄位置和相对应力集中位置(图二)。

应力集中位置可以在结构设计时通过改变交角的R值来改善和克服。而瓶体相对较薄位置,则必须通过在中空容器成型过程中反复的工艺参数合理调整,使吹塑瓶瓶体壁厚趋于合理均匀来改善。

一般情况下,小容积的吹塑瓶应着重考虑瓶体的抗压强度,大容积瓶体则应着重考虑耐跌落强度的破坏能力。

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