挤出吹塑成型最早出现于十九世纪三十年代，但是受当时技术设备、生产工艺等方面因素的影响，应用范围具有较大的局限性。随着技术创新和设备优化，吹塑成型工艺得到了发展，目前已经成为仅次于注射成型和挤出成型的第三大塑料成型方法。吹塑模具的结构简单，制作成本相对较低，吹塑成型效率高，因此受到了诸如汽车、机械等加工制造领域的青睐。文章通过分析吹塑模具的设计结构，对其设计要点进行了全面分析。
关键词：
塑料油箱；挤出吹塑成型；模具设计；结构
1塑料油箱挤出吹塑成型模具的结构设计
1.1吹塑成型模具的设计要点
从结构上看，塑料油箱挤出吹塑成型模具可以分为两个形状相似、结构相同的分模模具。这样设计的优点在于是塑料油箱的外表面向外突出，并同时确定模具产品的规格和形状，进而利用吹塑挤出的工艺方式，将机械加工制造零部件送入冷却系统，实现从低分子形态向高分子形态的转变。其结构设计所要实现的目标主要有以下几点：第一，保证塑料油箱挤出吹塑成型的模具规格与当前的生产目标、客户需求相一致，这也是模具设计工作的根本所在。在前期制定模具设计规划时，相关的设计人员要熟练掌握生产目标和客户需求，并结合其设计成本和技术水平，综合考虑模具的设计规格，在保证模具设计标准的基础上，尽可能的向客户需求靠拢。第二，半制品塑料型胚的切断要迅速，防止切断过程给型胚造成损坏。模具型胚本身具有一定的物料硬度，在半制品切割时，要遵循精确、快速、无伤”的操作原则，保证横切面的平整度，如果横切面存在切割条纹，还必须利用专业的打磨工具进行磨平。第三，保证挤出吹塑模具结构间的连接严密性。模具的使用寿命和使用质量与模具结构连接的紧密性直接相关，如果模具连接部分存在裂缝，或是连接区域的厚薄不均匀，在后期使用过程中很容易引起吹塑制品的变形。
1.2挤出吹塑模具的优点
挤出吹塑模具在结构设计上采用了冷却分层设计，能够保证内部温度在冷却系统之间进行循环流动，从而有效控制了温度的上限，避免因温度过高引起塑料制品受热变形。挤出吹塑模具一次只能吹塑成型一个塑料件，虽然制作效率相对较低，但是能够保证每个塑料件的质量符合设计标准，而且其模具结构最为简单，加工流程效率较高，对操作技术、专业能力的要求程度较低，经济成本低廉。挤出吹塑模具适合小型化、个人化塑料件制造，能够有效避免吹塑过程中的材料和资源浪费问题。
2塑料油箱挤出吹塑成型模具的分型面设计
首先，塑料油箱挤出吹塑模具的分型面设计，要将模腔横向最大直径和管状型坯外径之间比值设定在合理范围内，尽量缩小比值差距。其次，在模具设计过程中，应尽量保证内部通路管道的均匀程度，防止管道壁出现厚薄不均的问题，以此来保证挤出吹塑成型的质量。保证管道厚度均匀的优点在于：一方面能够合理规划模具内部结构的设计，保证各个管道之间实现有序交叉和分布，避免因管道重叠导致吹塑成型的塑件存在质量问题；另一方面能够降低模具吹塑的操作难度，不需要在后期吹塑过程中进行人为的调整，降低了挤出吹塑成型对人力的依赖程度。再次，设计人员在进行分型面设计时，要在不影响吹塑成型质量的基础上，尽可能的简化吹塑流程。吹塑流程与塑件脱模的成功率之间有着必然联系，通常情况下，当吹塑流程相对简化，所经过的模具加工设计环节相对较少时，塑件脱模的成功率就高，塑件的质量也相应提升；反之，如果模具设计的环节相对复杂，就会在一定程度上影响脱模效率，导致脱模成功率降低。
3塑料油箱挤出吹塑成型模具的排气设计
空气排出设计是塑料邮箱挤出吹塑成型工艺的关键环节。吹塑成型过程中，所排出空气容量应当正好等于模具凹形型腔容积减去的模具闭合当时的型坯容积。为了将塑料型坯与模具凹形型腔当中的多余空气顺利、迅速排出，防止让残留空气阻滞在模具当中，提高产品的吹塑效率，保证吹塑过程中型坯与模具完全贴合，避免塑件外表收到空气阻隔影响而产生凹陷、突起或者其他形状变化和质量问题。排气不良还会延长制件的冷却时间，造成制件壁厚分布不均匀，降低制件的力学性能。故应开设足够的排气通道以保证制件能够成型饱满。由于该模具分型面外侧均匀地设置了切边刃口、压缩段和余边槽，成型时余料将分型面封闭，气体无法从分型面处排除，故该模具只能以在模腔中开设排气孔的形式排气。
4塑料油箱挤出吹塑成型模具的冷却分层设计
几乎所有的热塑性塑料成型工艺如挤出成型、注射成型、真空成型等，其成型周期在很大程度上取决于塑料的冷却时间长短。对吹塑成型尤其如此，因为其冷却时间占成型周期的60％以上，对厚壁塑料件则达90％。若冷却不均匀会使塑料件各部位的收缩率存在差异，引起制件翘曲、瓶颈歪斜等现象。该模具采用的是直通式冷却方式，即直接在模板上钻孔，模外串联形成冷却回路，通入冷却介质进行冷却。首先，开启的吹塑模具移至挤出机头下方，挤出机在两瓣吹塑模具中挤出型坯，达到要求的长度后，吹塑模具合模，截断型坯后从挤出机头下方移出，成型油箱进油孔的凸模前行，与型坯和吹塑模具接触，凸模中心开有气体通道，压缩空气由此引入型坯中，吹胀型坯，使其与吹塑模具内表面紧密接触，冷却定型后开模取件。
5塑料油箱挤出吹塑成型模具的型坯机头设计
挤出机塑化熔体并将熔体通过挤出机流道20侧向挤入模头内芯13的螺旋流道,一部分熔体沿螺旋流道流动,另一部分熔体沿套筒10与模头内芯13螺杆的间隙轴向漏流。螺旋流道的深度沿螺旋方向逐渐变小,螺棱顶面与套筒的间隙则沿轴向逐渐增加,螺旋流动逐渐减少,轴向漏流相应地增加。当螺旋流道深度为零时,流动完全被轴向流动所替代。带螺槽的模头内芯主要起分流作用,同时也对熔体进行进一步的塑化、压缩,侧向挤入的熔体沿螺旋流道流动,使得熔体流动均匀,分流后绕过模头内芯的熔体熔接良好,无熔接痕。
结束语
塑料油箱挤出吹塑成型工艺具有广泛的应用市场，通过优化设计，提高模具设计和制造的水准，是推动挤出吹塑成型工艺不断发展的关键。相关工作人员在进行该方面工作时，一方面要不断加强自我知识的学习，密切关注行业发展最新动态，紧跟前沿潮流，为模具设计创新提供理念指导；另一方面要将理论与实践结合起来，在实际设计工作中，根据客户需求，制作出质量达标的塑件。模具结构设计的优化以及设计工艺的提高，已然成为企业的核心竞争力。
作者：冷波单位：哈尔滨石油学院机械电子工程系
参考文献
[1]李道喜,李能文,明浩,黄虹.改善挤出吹塑制件壁厚均匀性的几种方法[J].精密成形工程,2012(1):131-133.
[2]吴裕农,王树辉,许中明.塑料挤出吹塑中空成型壁厚均匀性的控制[J].中国塑料,2011(1):164-165.
【关键词】PBL模式；塑料模具；实践教学；课程体系
0引言
塑料模具课程《塑料成型模具设计》是一门综合性和空间概念很强的课程，对于空间结构、动作原理较复杂的模具。要求学生通过空间想象能力将二维模具图看成立体的可以活动的模具图，这往往令初学者望而生畏[1]。塑料模具设计又是一门实践性很强的课程，实践教学体系是培养具有实践能力和创新精神的高素质人才的重要教学环节之一[2]。传统的塑料模具教学，是在进行塑料模具基础理论知识完成以后，然后在教师的指导下进行模具设计、制造，这种教学模式是在教师的“主导”下进行，禁锢了学生的独创性，因此，有必要改革塑料模具设计的课程体系。
1基于PBL模式的塑料模具实践教学课程体系
基于工程项目的学习（ProjectbasedLearning，PBL）模式，是以学习/研究某种或多种学科的概念和原理为中心，在真实世界中借助多种资源开展探究活动，并在一定时间内解决一系列相互关联问题的一种教学/学习模式[3]。
PBL模式强调以学生为主体，以工作过程为导向，以项目化教学任务为单元，以直观、参与为特点，充分发挥学生的积极性、创造性，教师以“企业导师”的身份全程跟踪，学生以“企业工程师”的身份全程参与，以实际生活中的产品为载体，分析模具基本结构和工作原理，利用UG、Pro/E等三维软件进行进行塑料产品设计、动定模结构设计，并操作加工中心、线切割、普通机床等设备进行动定模制造，学生协调配合进行模具抛光与装配，在教师的指导下，学生操作注塑机、调模、注塑成型，最后品检、分析产品的缺陷，加工出合格的产品。
基于PBL模式的塑料模具实践教学课程体系如图1所示。
图1基于PBL模式的塑料模具实践教学课程体系
2教学案例与实践
目前高职、应用型本科的软硬件条件基本都具备，将教学模块进行了设计安排，现以“IVT”LOGO挂件的设计与制作为项目任务对教学进行了案例法教学实践探析。
产品为培训的LOGO挂件，外观造型以简洁精致为主要思想。产品总体尺寸40*25*2.5mm，材料为PS，考虑一模两腔侧向进胶方式进行设计，然后在老师的指导下，学生共同努力，完成所有模具零件的加工，包括模仁、上模板、下模板、底座模板等，并对模具进行装配。最后进行调模、注塑机操作、注塑成型，生产出合格的产品。
产品及最终模具整体结构如图2所示。
图2产品LOGO挂件及模具整体结构
3结语
塑料模具课程是一门实践性很强的课程，基于工程项目能够更直观、形象的进行课程教学，充分调动学习的积极性和兴趣，在“学与做”的过程中既能够提高学生的动手操作能力和工程实践能力，并形成良好的职业素养，同时也培养了知识迁移的能力和良好的工作习惯，对以后的就业和创业打下一个良好基础。
【参考文献】
[1]李莹莹，彭琦.《塑料成型模具设计》课程教学改革与实践[J].教育研究，2010.
关键词：塑木；模块化家具；应用
一塑木和模块化家具的现状和展望
塑木作为一种新型的复合材料，于上世纪末、本世纪初进入中国。目前，我国已拥有塑木生产企业170余家，据不完全统计，年产值超过12亿元人民币，用量年平均增速高达30%。塑木中的木粉材料，可用废木粉、竹粉、锯末、刨花、废弃木材等，甚至农作物秸秆、花生壳、板栗壳及各种麻杆等作为原材料。不仅塑木的原材料可采用回收的废旧塑料和木材，塑木材料本身也可以回收再利用。随着全社会的环保意识明显增强，塑木复合材料被许多国家列入绿色节能环保产品的行列。
由于消费者对个性化产品的不断追求，模块化家具作为一种适应现代化生活方式和消费方式的新型家具，应运而生。模块化设计属于方法学的范畴，既是一种新的设计方法，又是一种新的思维方式，它从系统的观点出发，研究产品的构成形式，用分解和组合的方法来重新解读产品，是设计领域中一个形式简单但意义深远的变革，这为解决标准化生产与个性化需求之间的矛盾提供了一个科学的合理的方式。
二塑木的新产品开发研究
20世纪90年代，塑木复合材料首先被应用于托盘、包装箱、汽车内饰等领域。现在塑木材料的应用面越来越广，涉及到的领域也越来越多。目前应用较广的塑木材料及制品有：结构类、装饰类、包装类和特型类几大类型和包括线材、片材、板材、管材、型材及异型材等多种系列和组合产品在内的几十个品种。塑木现已开始进入建筑、装饰、家具、物流、包装、园林、市政、交通、环保等行业，使用在墙板、窗套、连廊、隔断、天花、栅栏、栈桥、桑拿房、休息亭、门及门套、露天座椅平台、建筑模板、集装箱铺板、多功能墙隔板、高速公路隔音墙等处。塑木材料的适用范围几乎可以涵盖所有原木、塑料、塑钢、铝合金及其他相似复合材料现在的使用领域。
三塑木材料运用于模块化家具的可行性
作为木材消耗量较大的家具市场，如果用塑木材料代替木材制作家具，无疑可以对绿色设计和可持续发展做出巨大的贡献。塑木运用于模块化家具的可行性主要有以下几点：
3.1有木质外观，油漆附着性好，加入着色剂、覆膜或复合表层可制成各种色彩和花纹，仿木程度高。
3.2具有耐用性，和统一性，但失去了自然美也可视为其缺点之一。
3.3加工性能好，有类似木材的二次加工性，又具有热塑性塑料的加工性。可用原有的塑料加工设备或者改造后的成型加工设备。
3.4避免了木材自然的缺陷、如龟裂、翘曲、色差等，没有木材的天然节疤、斜纹。
3.5塑木具有防火、防水、抗腐蚀、耐潮湿、不被虫蛀、不长真菌、耐酸碱、无毒害、无污染等优点。因此使用塑木材料制作家具对人体健康无害，具有良好的环保性，也使模块化家具的使用范围不受环境的制约。
四塑木运用于模块化家具的具体问题
1.塑木材料的模块化家具造型
家具的材料和造型有着密切的关系，它们相互联系、相互制约。空想的完美造型，也许并不能实现。这就要求设计师全面了解塑木的材料特性和加工工艺，创造出模块化家具造型和功能的最优组合。
塑木材料主要成型方法有：挤出成型、注射成型、模压成型。现在塑木材料运用最多的主流成型方法是挤出成型，主要用于：型材、管材、板材等。塑木材料的物理性质跟木材相比，主要是塑木的抗弯强度和受力承重逊色于木材。
家具造型可大致分为直线型和曲线型两种，直线型的家具给人庄重稳定、平静、简洁、理性等感觉，而曲线型家具则给人流动、有趣活泼、优雅、韵律的感觉。由于塑木材料的加工工艺与物理性质方面的制约，造型复杂的曲线结构很难实现。直线型的模块化家具造型不仅适应现代简约的主流审美意向，并且易于模块部件之间的拼接组合，同时加工成型方便，对于制作工艺和材料性质的挑战性较小。
2.塑木材料模块化家具的边部处理
塑木材料切削性能较差，切割面不易得到光滑的加工面。在了解板式家具的边部处理工艺的基础上，塑木板的边部处理可借鉴之。人造板的边部处理方法主要有：
①机械加工法
由于塑木材料的物理性能和加工性能的制约，运用机械加工法进行塑木材料的边部处理不能达到预想的结果，特别是转角的接合处材料硬度和承重能力会有所下降。
②封边法
根据封边材料的不同，封边的方法也不一致，一般可采用封边机进行封边，也可用手工烫压封边。
③包覆法
对于比较柔软的薄膜、纸张等的贴面材料可采用包覆法封边，有二种形式，一种是覆面材料仅包覆边部，另一种是连同基材一起折转包覆，使用的胶粘剂一般为热熔性胶或脲醛树脂胶、脲醛树脂胶与聚醋酸乙烯乳液的混合胶等。随覆面材料不同而不同。
④涂饰法
此法是在板侧边用涂料涂饰封闭，先填腻子，再涂底漆和面漆。
3.塑木材料模块化家具的连接
由于塑木材料本身物理性能的制约，需要零部件来增强承重性能，所以卯榫结构、胶结合、钉结合等本体式家具的连接方式笔者在设计中基本排除，主要考虑使用金属结构件的方式进行连接。但是，如使用太多金属件一方面会增加整体的重量，会使塑木材料质轻的优势减弱，也会增加回收产品时的材料分类的工作量。设计时，需要把塑木板的边部处理和连接方式的问题一起思考，也可以在加工工艺允许的条件下，从改变塑木材料板形状的方向进行思考。
五结语
设计师不仅要思考模块化家具的整体成品造型、模块单体造型、模块组成材料造型、还要考虑到材料本身的边部处理和连接以及模块之间的连接等问题。这给设计师带来了不小的挑战，同时，也是解决问题、刺激创新实践的机遇。在力求讲究工艺细作、风格突出，又倡导节俭环保的今天，塑木复合材料是个不错的新选择。
参考文献
[1]薛平等.塑木复合材料发展中的问题与新产品新工艺研发[C].西安：中国第一届国际塑木复合材料（WPC）发展及现状研讨会论文集，2008：227-232.
[2]李雪莲.家具模块化设计方法研究与设计实务[D].南京：南京林业大学，2007.40.
