摘要:根據(jù)注吹成型機械的特點,設(shè)計藥用中空容器的外形,為吹塑模具的形體設(shè)計提供原始依據(jù)。在原料品種確定情況下,闡定容器成型工藝的設(shè)計原則。 關(guān)鍵詞:注射吹塑 中空容器 吹塑模具 注吹成型工藝1 前言 采用注射吹塑成型設(shè)備生產(chǎn)的塑料中空容器,主要通過三個基本工位完成,即:熔料在注塑工位,通過注塑模具注塑,在吹塑工位將注塑的型坯在吹塑模具內(nèi)吹塑成型,而后在脫模工位將成型的容器進行計數(shù)包裝。吹塑模具的內(nèi)部形狀是來自中空容器的外形尺寸,本文依據(jù)注吹機械以及吹塑模具的特點,結(jié)合注射吹塑成型工藝參數(shù)的設(shè)計原則,立足于藥品包裝裝中空容器的基本幾何形狀,來設(shè)計中空容器的形體尺寸。為吹塑模具的合理設(shè)計制作并與容器成型工藝參數(shù)兩者結(jié)合起來,生產(chǎn)出符合要求的藥品包裝用塑料容器。2 中空容器的形體結(jié)構(gòu)設(shè)計 中空容器的形體尺寸主要是根據(jù)盛裝物的性質(zhì)及形態(tài)質(zhì)量而定,在立足于造型設(shè)計的同時還要考慮外形美觀實用性強,耗用原材料盡可能的節(jié)省,且結(jié)構(gòu)要合理。目前用于藥品片劑包裝塑料容器選用園形回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)的居多。本文就以中小型中空容器為例,依次從瓶口、瓶頸、瓶肩、瓶身及瓶底等不同部位進行設(shè)計與計算。2.1 容器口部及螺紋的設(shè)計容器口的內(nèi)直徑主要考慮盛裝物的最大體積加上適當?shù)挠嗔?,且能裝取方便。瓶口處要與蓋進行良好的配合,藥品在裝入瓶內(nèi)后阻濕性能在很大程度上取決于瓶口與蓋的配合處在施加扭力后的松緊程度,此處是反映瓶口密封性,提高阻濕效果,瓶口處可采用密封材料封口或在瓶蓋內(nèi)設(shè)有密封墊環(huán),并選用圖2所示的螺紋結(jié)構(gòu),尺寸(見附表)。2.2 容器頸部與肩部設(shè)計瓶頸與瓶肩是由半徑為R 1與R 2兩個相切園弧組成,并自切點分成兩段的曲線臺(見圖3)。瓶頸與瓶肩的總高度為H 0,頸部園弧半徑為R,頸部半徑為A,肩部半徑為B。角度α 1=α 2=π-2α 1頸部高H 1=-R 1sinα 2肩部高H 2=H 0-H 1肩部園弧半徑R 2= 兩園弧中心到瓶中心線的距離C=A-R 1 D=B-R 22.3 容器身部設(shè)計瓶身與瓶肩半徑相等B 1=B 2=B,高為H的園柱臺(見圖4)。瓶身高H=瓶總高-瓶口瓶肩總高度(H 0)—瓶底高。2.4 容器底部設(shè)計瓶底可設(shè)計為凹底或平底,凹底的主要優(yōu)點是能保證容器的穩(wěn)定性,而凹底的R弧與Rn弧在吹塑模具上是分為兩個部分組成,由此R與凹部半徑R n兩園弧相切組成(見圖5)。取瓶身半徑B 2做近似正方形,如圖5所示在O 1點作角平分線,并以O(shè)1點為圓心,以B 2為半徑取-園弧,然后在角平分線上取瓶底半徑R,則底園弧半徑:R=B 2(I-sin45°)瓶底凹部弧半徑Rn設(shè)計:弧底半徑Rn的園心位于瓶斷面對稱軸上則:=(R n-h(huán) 2)+()2 R n=+ 角度α=2(arcsin/Rn)弧長b=0.01748R nα弓形高h=2Rnsin23 中空容器的體積計算3.1 曲線臺周邊為園弧的回轉(zhuǎn)體曲線臺如圖6所示,只要按圖示給周邊曲線的園弧半徑R及在園心至瓶子中心線距離C規(guī)定正負符號值,則進行統(tǒng)一公式計算。用定積分法可求曲線臺內(nèi)外容積,在周邊曲線座標點(x,y)處,曲線臺的斷面積為:S(y)=πx 2, 體積為V= 3.2 球冠瓶底的中凹容積用同樣積分法求出球冠,瓶底中凹部的計算公式:外容積V=πD 2(R-D) 瓶底內(nèi)壁中心凹部容積V 1=-πh2(R-H)(如圖7)。3.3 瓶身體積計算瓶身為園柱體,體積計算公式為: V=×h式中:d—直徑 h—高 4 中空容器的成型工藝參數(shù)的設(shè)計當設(shè)計制造的注塑模具及吹塑模具在注吹機上應(yīng)用時,要制定合理的成型工藝參數(shù)予以配合,才能獲得符合標準要求的中空容器。目前藥用中空容器所用的原料一般為高密度聚乙烯(HDPE),聚丙烯(PP),聚對苯=甲酸乙酯(PET),此類結(jié)晶型塑料具有良好的耐沖擊強度、耐環(huán)境應(yīng)力性、耐化學以及良好的氣體阻隔性、阻濕性且無毒。主要的工藝參數(shù)有如下幾項:
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