塑料片材熱壓加工成型設(shè)備和熱壓加工成型工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于塑料包裝制品生產(chǎn)設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種將塑料片材熱壓加工成為塑料包裝制品的熱壓加工成型設(shè)備和熱壓加工成型工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]塑料片材(包括成卷的塑料片材在解卷后)可以經(jīng)過熱壓成型加工成為塑料容器制品，例如啫喱果凍食品等的罩杯等，實施上述加工過程的設(shè)備就是塑料片材熱壓加工成型設(shè)備。
[0003]塑料片材熱壓加工成型設(shè)備包括牽引機(jī)構(gòu)、加熱機(jī)構(gòu)、壓制成型機(jī)構(gòu)、沖剪機(jī)構(gòu)；壓制成型機(jī)構(gòu)安裝有模具，模具中形成若干個凹腔，各凹腔分布成為M橫排、N縱列(M、N為自然數(shù))；相鄰行或/和相鄰列凹腔之間存在有凹腔間隙。
[0004]工作時，成卷的塑料片材(塑料卷材)逐漸解繞并帶上生產(chǎn)線，并由牽引機(jī)構(gòu)牽引著塑料片材前進(jìn)，當(dāng)塑料片材經(jīng)過加熱機(jī)構(gòu)時接受加熱到軟化狀態(tài)，然后由壓制成型機(jī)構(gòu)進(jìn)行壓制成型，使軟化狀態(tài)的塑料片材緊貼模具的型面，以取得與模具型面相仿的凹腔形狀，然后冷卻定型、脫模、沖剪，每次沖剪可以得到MXN個帶有凹腔的塑料包裝制品。上述壓制成型動作的方式包括有多種，常見的有機(jī)械壓力、負(fù)壓吸塑、正氣壓三種基本方法，其中負(fù)壓吸塑的方式是利用真空吸氣而使塑料片材緊貼模具的型面，正氣壓的方式是吹出帶有一定壓力的氣體而使塑料片材緊貼模具的型面，機(jī)械壓力的方式是利用頂壓部件將塑料片材頂壓進(jìn)入模具凹腔而緊貼模具的型面，頂壓部件可以是與凹腔配合的陽模具或者是頂桿；上述三種基本方法可以組合使用。
[0005]為了使表面凹凸的塑料包裝制品能夠形成有圖案，CN100475492C設(shè)計了一種生產(chǎn)工藝，它事先在塑料片材上印制有多組平面圖案，每一組平面圖案的位置、間距與模具凹腔的位置、間距對應(yīng)，即每一組的圖案也布置成為M橫排、N縱列，而在壓制成型過程中，讓平面圖案的位置對準(zhǔn)模具的凹腔，這樣，壓制成型后的制品隆起部位也就帶有了凹凸圖案，而且上述圖案雖然最終是凹凸的，但卻可以在事先采用成熟、精致的平面印刷技術(shù)進(jìn)行印刷。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)中，塑料片材每一次接受加熱機(jī)構(gòu)進(jìn)行加熱的區(qū)域大小對應(yīng)于塑料片材上MXN個圖案所在區(qū)域大小，而且是連成一整片進(jìn)行統(tǒng)一加熱的，加熱時，由加熱塊從豎向?qū)⑺芰掀募訜岵课簧舷聤A緊，加熱塊緊貼著塑料片材而傳遞熱量。上述加熱方式存在以下不足:一、當(dāng)需要的加熱溫度較高或塑料材質(zhì)的耐熱性較差時，塑料片材容易被加熱塊燒焦或嚴(yán)重燙傷，接近熔融狀態(tài)的塑料容易粘糊到加熱塊表面；二、當(dāng)制品的高寬比達(dá)到1.2:1左右甚至更大時，意味著塑料容器凹部拉伸比例大，這要求該部位的塑料在未壓制成型時的厚度大、重量大，而且要求軟化程度高、加熱溫度高，這樣軟化程度高、重量大的塑料片材部位在加熱后，很容易由于垂涎(中心下墜)而發(fā)生不規(guī)則拉伸變形，特別是在塑料片材受牽拉的過程中，更有可能由于水平牽引力的傳遞而發(fā)生不規(guī)則水平拉伸變形，塑料片材不規(guī)則拉伸變形的結(jié)果會導(dǎo)致圖案文字不規(guī)則拉伸變形，最終導(dǎo)致成型后的圖案文字出不規(guī)則變形。所謂制品的高寬比，是指制品的凹腔高度與凹腔寬度之比。在每個制品凹腔中，其凹腔開口跨度最大處的尺寸稱為凹腔長度，與凹腔長度垂直的方向上的最大尺寸稱為凹腔寬度；凹腔高度也是凹腔深度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于克服上述缺點而提供一種塑料片材熱壓加工成型設(shè)備和熱壓加工成型工藝，它可以避免塑料片材在加熱過程被燙傷，同時減輕塑料片材圖案不規(guī)則拉伸變形的程度，使塑料片材圖案不規(guī)則拉伸變形的程度更加輕微。
[0008]其目的可以按以下方案實現(xiàn):一種塑料片材熱壓加工成型設(shè)備，包括加熱機(jī)構(gòu)、壓制成型機(jī)構(gòu)、沖剪機(jī)構(gòu)、牽引機(jī)構(gòu)；壓制成型機(jī)構(gòu)安裝有模具，模具中形成若干個凹腔，各凹腔分布成為若干橫排若干縱列；各凹腔周圍為不凹陷的凹腔外圍平整部位；加熱機(jī)構(gòu)設(shè)有發(fā)熱塊，其主要特點在于，所述加熱機(jī)構(gòu)還設(shè)有上夾框、下夾框，上夾框、下夾框采用金屬框條制作，金屬框條縱橫交錯而形成具有多個網(wǎng)孔的網(wǎng)格狀，相鄰網(wǎng)孔之間被金屬框條隔開；上夾框的金屬框條和下夾框的金屬框條的水平位置對應(yīng)相同，下夾框、上夾框的金屬框條均中空而形成有可供流體通過的冷卻流道，冷卻流道還設(shè)有入口、出口；還設(shè)有驅(qū)動下夾框、上夾框豎向相對移動的豎向驅(qū)動機(jī)構(gòu)；當(dāng)豎向驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動下夾框和上夾框兩者貼近時，下夾框的頂面和上夾框的底面所在的水平面為夾緊面，所述發(fā)熱塊與夾緊面錯開一段豎向距離；金屬框條在加熱機(jī)構(gòu)中所處的水平位置與凹腔外圍平整部位在模具中所處的水平位置對應(yīng)配合；這種對應(yīng)配合關(guān)系是指:當(dāng)塑料片材的某一段進(jìn)入加熱機(jī)構(gòu)中進(jìn)行加熱時，金屬框條接觸到該段塑料片材的局部位置，而當(dāng)上述該段塑料片材進(jìn)入壓制成型機(jī)構(gòu)中進(jìn)行壓制成型時，原來接觸金屬框條的塑料片材局部剛好對準(zhǔn)著模具的凹腔外圍平整部位。
[0009]相鄰橫向延伸的金屬框條之間的縱向間距等于模具中相鄰行凹腔之間的縱向間距的整數(shù)倍，相鄰縱向延伸的金屬框條之間的橫向間距等于模具中相鄰列凹腔之間的橫向間距的整數(shù)倍，因而形成上述對應(yīng)配合關(guān)系。
[0010]所述發(fā)熱塊的水平投影位置位于金屬框條包圍的網(wǎng)孔區(qū)域里面，從水平投影位置看，每一網(wǎng)孔位置均對應(yīng)布置有發(fā)熱塊。
[0011]所述夾緊面上方和夾緊面下方分別設(shè)有發(fā)熱塊，且夾緊面上方的發(fā)熱塊與上夾框固定在一起而同步豎向移動，夾緊面下方的發(fā)熱塊與下夾框固定在一起而同步豎向移動。
[0012]所述發(fā)熱塊位于夾緊面上方，且發(fā)熱塊與上夾框固定在一起而同步豎向移動。
[0013]所述發(fā)熱塊位于夾緊面下方，且發(fā)熱塊與下夾框固定在一起而同步豎向移動。
[0014]一種塑料片材熱壓加工成型工藝，采用上述塑料片材熱壓加工成型設(shè)備，包括以下步驟:
(I).牽引機(jī)構(gòu)牽引塑料片材向加熱機(jī)構(gòu)行進(jìn)，其中塑料片材印制有多組平面圖案，且每一組平面圖案的間距、位置與模具凹腔的間距、位置對應(yīng)；(2).不斷通過入口向金屬框條的冷卻流道輸入冷卻流體，冷卻流體通過出口排出冷卻流道，冷卻流體對金屬框條進(jìn)行冷卻；每當(dāng)塑料片材其中一組平面圖案的水平位置剛好全部對準(zhǔn)加熱機(jī)構(gòu)的發(fā)熱塊，塑料片材暫停前進(jìn)；豎向驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動下夾框、上夾框豎向相對移動，下夾框和上夾框合攏將塑料片材從豎向夾住，上夾框的底面接觸塑料片材的上表面，下夾框的頂面接觸塑料片材的下表面，發(fā)熱塊通過輻射和傳熱作用對網(wǎng)孔對準(zhǔn)的塑料片材部位進(jìn)行加熱，而金屬框條則阻擋上夾框及下夾框所夾緊的塑料片材部位受熱，上夾框、下夾框的網(wǎng)孔對準(zhǔn)的塑料片材部位受熱并軟化，而與金屬框條接觸的塑料片材的部位則不軟化；塑料片材受熱軟化的部位被不軟化的部位分隔成為多個不連通的區(qū)域，其中不軟化的部位位于沒有印制圖案的空白位置；(3).加熱完成后，下夾框、上夾框重新張開，接著使塑料片材印制有圖案的位置對準(zhǔn)相應(yīng)的模具凹腔位置，利用成型動作使塑料片材軟化部位變形并貼緊對應(yīng)的模具凹腔內(nèi)壁，從而使塑料片材變成凹凸形狀而形成有凹腔；(4)、此后塑料片材冷卻定型，脫模、沖剪，得到多個帶有凹腔和圖案的塑料包裝制品。
[0015]在上述步驟(3)中，牽引機(jī)構(gòu)牽拉著塑料片材繼續(xù)行進(jìn)，使原來位于加熱機(jī)構(gòu)的那一段塑料片材部位到達(dá)壓制成型機(jī)構(gòu)，并使所述塑料片材印制有圖案的位置對準(zhǔn)相應(yīng)的模具凹腔位置；
在上述步驟(3)中，當(dāng)下夾框、上夾框重新張開后，保持塑料片材的位置不動，移動壓制成型機(jī)構(gòu)，使所述模具凹腔位置對準(zhǔn)的塑料片材印制有圖案的相應(yīng)位置；當(dāng)成型動作完成后，移開壓制成型機(jī)構(gòu)。
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