[原创]玻璃模具设计

zyc

<p><span></span>&nbsp;玻璃模具设计 </p><p>&nbsp;</p><p>第一章、&nbsp;&nbsp;&nbsp; 玻璃模具设计概述 </p><p>&nbsp;</p><p>模具设计就是根据用户要求，设计产品形状、模具图纸，要保证玻璃容器容易制作，而且经济。BF利用先进的计算机CAD系统和英国DELCAM软件进行玻璃容器设计计算和模具工程图纸绘制，模具三维造型、加工 </p><p>&nbsp;</p><p>模具制造对材质的设计要求特殊，要对加入的各种合金材料严格控制，因此材料成份与金相组织非常重要。BF对这一方面采取的措施是用自己的铸造设备，对材质保证从配料开始实行全过程控制，电炉溶制，先进的测温系统，光谱仪分析，电炉热处理，都能满足适应玻璃模具成型工艺要求. </p><p>&nbsp;</p><p><br/>第二章、&nbsp;&nbsp;&nbsp; 玻璃制品设计与计算</p><p>　　在着手设计玻璃制品之前，要先研究或确定制品的全容、重量、公差和造型。</p><p>2.1瓶容</p><p>为了确定瓶罐的实际容积，首先要知道该瓶用于盛装什么物质，使用的是哪一种封口型　式。对某些包装玻璃和饮料玻璃，往往还要确定灌装后连瓶带物实际上可能被加热的最高温度。</p><p>此外还必须知道瓶罐盛装物的公称容量。所谓公称容量系指在20度使用温度下所测得的瓶内盛装物量例如，要确定公称容量为0.75升的矿泉水瓶容积，计算时应考虑盛装物容积的热膨胀和成品瓶的公差。</p><p>　液体受热膨胀比固体大，但它膨胀不均匀。体膨胀系数表示每1立方厘米物质加热1度容积膨胀的程度。某些液体的体膨胀系数为：水银――0.000182，水――0.000207，甘油――0.000505，酒精――0.00102，苯――0.01237，酯――0.001615。水的特点是：在4度以下（确切为3.98度以下）加热时其体积减少；而4度时密度最大；进一步加热时，开始其体积增长较慢，后来较快。</p><p>瓶容按下计算：</p><p>　　　　　　　V1=V+VA</p><p>式中V1――受热后的盛装物容积，立方厘米；</p><p>V――20℃时盛装物容积，立方厘米；</p><p>VA—因受热盛装物容积净增数量，立方厘米，VA＝X（t1-t2）V</p><p>&nbsp;&nbsp; T1――盛装物最高温度；</p><p>　　T2――盛装物最低温度；</p><p>　　X――体积膨胀系数。</p><p>例：公称容量为0.7升的矿泉水瓶，20℃时灌装，加至32℃，体膨胀系数为0.000207。</p><p>受热后增容</p><p>　VA=0.000207*(32-20)*700=1.7388立方厘米，</p><p>故V1＝700＋1.7388≈701、74立方厘米。亦即瓶内盛装物被加热到32℃时其容积公差以外，还要加上封口所占的空间。</p><p>计算瓶容时尚须考虑瓶的封口方法。因此，除了受热后的盛装物计算容积和制瓶时的容积公差以外，还要加上封口所占的空间。</p><p>鉴于安全生产的考虑，加热后盛装物表面最大高度规定可比封口最低5毫米。如系压盖封口，则计算瓶全容时，盛装物表面最大高度应比瓶口端面低5毫米左右。</p><p>瓶全容按下式计算：</p><p>V0＝V1＋V2＋V3</p><p>式中　VO――瓶全容，立方厘米；</p><p>　　　V1――受热后的盛装物容积，立方厘米；</p><p>　　　V2――－瓶内盛装物上面的空气空间的容积，立方厘米；</p><p>　　　V3――供瓶塞用的容积（瓶子这部分高度一般等于瓶口内径的30％），立方厘米。</p><p>　例：设V2＝701.74立方厘米，V3＝0.944立方厘米，余同前例。将有关数据代入全容计算公式则得</p><p>V0＝701.74＋21＋0.944＝723.684≈724立方厘米亦即全容约为724立方厘米。</p><p>&nbsp;</p>

[此贴子已经被作者于2007-1-30 9:59:00编辑过]

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<p>第二节　　瓶　　　重</p><p>确定瓶重应考虑成品壁厚和玻璃比重。在多数情况下，制品重量决定于生产工艺或所用的制瓶机。实际上瓶重往往只是根据经验估算的。</p><p>按瓶壁厚（一般为2～3毫米）确定瓶重的方法如次：首先绘制瓶型（瓶内腔形状）的基础上再画上瓶厚度，构成瓶成型。根据这样所得的成品形计算瓶外廓尺寸容积，然后扣除瓶内腔容积，再将所得差额乘以玻璃比重，即为成品瓶重。</p><p>计算公式为：</p><p>　　　　　G＝（V1＋V2）g</p><p>　　　　　V1－按外廓尺寸计算的瓶全容，立方厘米；</p><p>　　　　　V2－瓶内腔全容，立方厘米；</p><p>　　　　　g---玻璃比重，克/立方厘米。</p><p>例：瓶实际容积等于724立方厘米，外廓容积为952立方厘米，玻璃比重为2.5克/立方厘米。求瓶重。</p><p>将上述值代入公式中得：</p><p>　　　G＝（952－724）＊2.5＝570克。</p><p>这种公称容量为0.7升的绿色玻璃矿泉水瓶重为570克。</p><p>第三节&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 瓶公差</p><p>尺寸公差　　所确定的尺寸公差应使其能补偿模具可能发生的一切误差和制品的变形。最重要的公差是变化幅度最窄的瓶口尺寸公差，其大小取决于所用的封口形式。</p><p>除了瓶口各种公差以外，还应规定出瓶身直径和瓶高尺寸公差。根据对制品所提的要求，上述公差可加以变化，如±2.5＝1.5---_3.5</p><p>要精确计算瓶高度尺寸公差，一般采用下式计算：</p><p>　　　T＝±H1、2除以9.85＋0.15</p><p>　式中　　TH－瓶高度尺寸公差，毫米；</p><p>　　　　　　H－瓶实际高度，毫米；</p><p>　　　　　　9．85－常数；</p><p>　　　　　　0。.15－玻璃与模具收缩量（常数）。</p><p>例；若实际瓶高为250毫米，则公差为</p><p>　　TH＝±250开根号除以9.8＋0.15＝±1.75毫米</p><p>因此瓶高及尺寸公差为250±1.75毫米。下式一般用于精确计算直径尺寸公差：</p><p>　　　　　TD－±D开根号除以6.45＋0.3</p><p>式中　　TD－直径尺寸公差，毫米；</p><p>　　　　D－直径，毫米；6.45与0.3是常数</p><p>例：若瓶直径为60毫米，则公差等于</p><p>　　　　TD＝±60开根号除以6.45＋0.3＝±1.5毫米</p><p>故瓶径及其公差为60±1.5毫米。</p><p>这样计算得的公差在表中圆整到0.25毫米。</p><p>在模具和机器设备维护良好的情况下，公差还可以缩小35％。</p><p>容积公差</p><p>容积公差可利用图1－3－3所示的图表确定。有时要求瓶容积上限公差大些，下限的公差小些；但即使在晕种情况下，公差总和还应等于图中所示的正负公差之和。上述要求多半来自于订户，偶尔是出于生产上的需要。</p><p>如果公差范围较窄，废品率就会提高，而这时每一个被废弃的瓶罐在其他方面都是完全合格的，这对生产厂无疑是一项额外损失。</p><p>这些公差随制品容积和重量之增加而增加。其中考虑了可能出现的模腔误差及其在使用过程中的磨损。这些制造方面的误差和内腔磨损会部分地被重量公差所抵消。</p><p>第四节&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 瓶型的设计</p><p>设计瓶型时应遵循以上所述的各项规定。实际上，一般由用户提出所需的制品外形轮廓。如果订户只给出所需的制品的公称容积或有关瓶内盛装物的资料，那么设计人员就可以按照自已的构思来设计该种制品。例如已知瓶子瓶用于装矿泉水且应具有640这种瓶的外型轮廓。</p><p>1.&nbsp;&nbsp;&nbsp; 瓶计算</p><p>为了进行瓶子计算，须先把画好的瓶正视图分为四段；第一段为口部，第二段为瓶口与瓶肩，第三段的容积，各段容积和应等于按下式计算出的瓶外轮廓全容。</p><p>　　2.口部计算　　在5＊5毫米的方格网上以5比1的比例放大绘制口部轮廓。从工AA轴开始，把竖格编上奇数号。将竖格号与口部图形所占的方格数的乘积加起来，再乘以常数0.00302，结果即得口部的玻璃全容。</p><p>瓶颈与瓶肩计算</p><p>实际上瓶颈与瓶肩通常按其容积或面积计算。按照容积的计算方法。此时根据瓶颈与瓶肩的形状及所需精度，将其高度以及10毫米或5毫米的宽度分成为若干分段。</p><p>瓶颈与瓶肩按面积的计算方法。此时把瓶颈与瓶肩划分为若干小段，然后将各小段面积相加既得其容积。634&nbsp;&nbsp; `</p><p>瓶身与瓶底计算</p><p>瓶身按圆柱体容积计算。计算瓶底时，须将其分解为底环、球面底和底盘分别计算容积。如果按表计算出的瓶容同最初假定的瓶容有出入，则应增大或减少瓶身进行修正。为此时须调整瓶颈和瓶底计算。</p><p>2、绘制制品制作图</p><p>当有关制品的全部所需数据都已定出，既可着手绘制制品制作图，要尽量按实物大小绘制。如制品要求局部精制，则应专门绘制放大图。在制品总图上要标出被局部放大的部分的图号。</p><p>若制品上有文字或其他符号，则应将之展开绘制。图上应给出无法绘图表示的数据或另行专门加以说明。</p><p>第三章、&nbsp;&nbsp;&nbsp; 制品公差与变形</p><p>第一节、&nbsp;&nbsp;&nbsp; 制品公差</p><p>玻璃制品出模后，一般大都不进行机械加工，制品形状基本上是保持不变的。即便需要研磨抛光鉴于刀具磨损快，也应限制到最低限度。因此必须满足一定的要求，这样的精度应该是现行玻璃生产工艺能够达到的。</p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 确定玻璃制品尺寸和重量公差的条件不同于不同于金属制品和其他材料做的（无论是手工制的还是机制）。与后者的精度相关的因素都是可以调节的。根据制造方法、机器类型等条件，可以使这些制品达到各种不同的精度要求。</p><p>&nbsp; 遵守玻璃制品的精度要求则完全是另一回事。制品的尺寸与规定值的偏差决定于一系列互不相关的因素，而这种些因素有：</p><p>1）&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 压制模尺寸公差；</p><p>2）&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 玻璃成型腔的磨损；</p><p>3）&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 模具活动部分之间的所需要间隙；</p><p>4）&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 冲头对模子的偏心度；</p><p>5）&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 玻璃料滴重量的波动；</p><p>6）&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 模具材料的容积增大；</p><p>7）&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 玻璃料收缩不均匀；</p><p>8）&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 形成燃烬的油层（积炭）；</p><p>9）&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 与生产工艺有关的变形。</p><p>在有这么多影响因素的情况下，不可能只根据玻璃制品的外形及将来的磨损来规定其尺寸公差。</p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 玻璃制品的所有公差必须与工艺生产上的可能性相适应。确定制品公差时，凡是对制品尺寸偏</p><p>&nbsp;离标准值有影响的因素以及为制品某一部分所特有的因素，都要加以通盘考虑。许多因素是同能否遵守制品所需的精度和质量有关。生产过程中产生的同规定值的偏差是可以降低的，但无论如何也不可能全消灭。所以不论是对玻璃生产还是模具与机器设备的制造都应做到最精明，因为制品的某些偏差（对规定值而言）是制造模具和产品本身可能发生的全部误差之总和。</p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 玻璃制品通常所得到的制造精度，总是不能满足对它们的要求。这种情况迫使人们去寻找缩小偏差范围的方法。</p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 根据对影响公差的各素之分析可知，为缩小公差必须做到：</p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 1）、对小型制品来说，要减小模具的制造公差，降低玻璃成型表面磨损修正值，尽可能避免“生长”现象（在高温作用下模具材料的体积增长）；</p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 2）、降低玻璃料滴的重量公差；</p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 3）避免生产过程中制品输送发生的变形。</p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 实践证明：通过上述手段可使玻璃制品达到很高的精度。但是在减小玻璃制品公差时，请不要忘记所有上述手段都会大大地提高生产费用和废品率。因此只须绝对必要时才可以缩小公差。</p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 实际上，有时可用人工延缓收缩的方法来减少因收缩而产生的玻璃尺寸波动，为此可把出模的空心玻璃制品放到空气中冷却。&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; </p><p>第二节、&nbsp;&nbsp;&nbsp; 制品变形</p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 制品变形是制品外形有的一种不良变化，通过制品的适当设计、改变生产工艺或修改模具结构，大多是可以预防的。</p><p>变形通常是由于下列原因引起的：</p><p>1）、当制品尚处于塑性状态时受到外部或内部机械压力的作用；</p><p>2）、受玻璃塑性状态收缩时产生的力之作用；</p><p>3）、当制品尚未超越塑性状态的温度极限就被过早地出模；</p><p>4）、过早地撤消制品赖以成型的压力。</p><p>制品变形对其使用功能有很大影响。瓶口不圆、中线偏心使封口十分困难；瓶身不圆使其上难于印花，并能使之降低抗热负荷的能力。</p><p>变形是一种缺陷，它不仅破坏制品外观，且常常影响瓶罐灌装的正确性。在使用各种自动化机器作业的情况下以及运输过程中，变形制品的破碎率要比标准制品高得多。</p><p>各种玻璃制品的变形，通常表现为互相挨近的瓶面不贴合、孔不圆、制品不对称以及制品内存在有害的残余应力。</p><p>可以采用下列方法预防制品变形：</p><p>1）、要把制品设计得使其壁达到均匀分布，如因结构上的原因做不到这一点，则须相应地调整模具或制品的冷却；</p><p>2）、应使制品在不致发生自然变形的温度下出模，开模后用空气冷却制品；</p><p>3）、制品通过相应的操作工序时，要注意使制品形状不为运输和辅助设备所改变；</p><p>4）、在生产中应用环规或塞规；</p><p>5）、退火炉内要保持制品退火所必需的足够的温度而又不至此制品尚未得到充分冷却；</p><p>6）、模具和接合面的配置应做到制品出模时不受损伤；在退火炉内运输制品时要使制品不受任何影响，因为至此制品尚未得到充分冷却；</p><p>7）、制品出模或由制品内取出冲头时不应发生任何吸气现象，否则会使制品产生变形；通常在这种情况下模内或冲头内设有许多排气孔；</p><p>8）、为了避免由于制品还在退火加热前发生的各种收缩引起制品变形，制作时制品整个表面应具有相同的温度，只要使料团和模具的温度均匀应能做到这一点；</p><p>9）、模具温度要求定得适当，以免玻璃粘附于模成型表面上；</p><p>10）、不论是机制抑或手工生产，生产的速度应确保制品能得以冷却硬化。</p><p>以上所述并未把制品所有可能发生的变形的原因及消除方法包括殆尽。在此只列举了变形引起的一些主要的和最常见的缺陷。应该要求玻璃生产操作工人，根据制品的种类和生产工艺，在生产中及时采取措施消灭那些从可能造成制品变形的观点看来是有害的各种现象。</p><p>第四章、&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 玻璃模具设计</p><p>3、1 吹制模</p><p>&nbsp; 人工吹制模仅用于成型日用玻璃制品。它成型形状简单，用于尺寸和形状的精度没有特殊要求的瓶罐，是吹制玻璃制品早期延续至今的主要模具。常用木材，塑料制造，只有批量较大时才用灰铸铁制造。<br/></p>

aloo1216

<p>好东东，继续啊</p>[em05]

zyc

会的.你也多发一些过来...

黄浪

<p>好书啊！！！</p><p></p><p></p>

kipicl

玻璃模具没有很多参考书实则悲哀，不过这本确实是好书！！

来来回回523

好贴，先看看~

xxllxl

楼主继续！！！

QQ人

好有用的书哦

yanggz_3333

这本书哪里有啊，不好买吧

X村长夫人

是呀，这本书哪里有卖哟？

细雨无痕

楼主，再多贴一些进来！谢谢！

xrh

顶....好东东............

g13579h

很感謝您分享您的心得!

lj8116

谢谢分享，支持一下。

ldl0303

璃模具没有很多参考书实则悲哀，不过这本确实是好书！！

iamwillwp

玻璃模具设计,不知道啊.学学!