1.概述

容器玻璃模具（以下簡稱模具）是成型的主要工藝裝置，是容器玻璃生產(chǎn)中的主要要素之一，它是直接成型玻璃制品的工具，決定了產(chǎn)品的形狀及規(guī)格尺寸，模具的質(zhì)量和玻璃容器的外觀有直接的聯(lián)系，因此玻璃容器的質(zhì)量很大程度上取決于所使用的模具質(zhì)量。

模具的使用管理與模具的維修質(zhì)量，在某種意義上決定著成型工藝的穩(wěn)定性、持續(xù)性；是提高制瓶機(jī)勞動(dòng)生產(chǎn)率的前提條件之一，也是產(chǎn)品質(zhì)量的決定因素之一。因此，對模具正確的使用管理和進(jìn)行精心的維修，可以提高產(chǎn)品的合格品率、降低生產(chǎn)成本。

按成型方式分類	吹 — 吹法模具 （B — B）
壓 — 吹法模具 （B — P）
小口壓 — 吹法模具（N N P B）
壓制法模具
按成型機(jī)械分類	人工吹制模具
半自動(dòng)成型機(jī)模具
自動(dòng)成型機(jī)模具

2.設(shè)計(jì)簡介

模具設(shè)計(jì)是玻璃容器生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，因?yàn)槟＞叩慕Y(jié)構(gòu)及內(nèi)形的合理與否關(guān)系到玻璃容器的質(zhì)量和成本。

2.1 模具設(shè)計(jì)的一般知識

模具設(shè)計(jì)人員根據(jù)客戶提出的產(chǎn)品技術(shù)要求或提供的樣瓶及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行產(chǎn)品圖設(shè)計(jì)，產(chǎn)品圖紙交用戶確認(rèn)后進(jìn)行模具設(shè)計(jì)。

產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮的因素：

1.瓶罐的滿口容量或灌裝線容量；

2.內(nèi)盛物性質(zhì)（與留膨脹空間及選定瓶型有關(guān)）；

3.使用溫度和壓力（耐內(nèi)壓力要求高的瓶瓶壁要厚）；

4.瓶罐的造型和強(qiáng)度（造型美觀，強(qiáng)度滿足使用要求，盡量避免出現(xiàn)尖角）；

5.瓶罐的穩(wěn)定性（不易傾倒）；

6.瓶罐貼標(biāo)或印標(biāo)位置；

7.瓶罐是否回收（回收瓶瓶壁要厚，非回收瓶重量盡可能的輕一些）；

8.設(shè)計(jì)時(shí)還要考慮玻璃瓶的灌裝情況，上高速灌裝線的瓶子，產(chǎn)品要適應(yīng)高速灌裝的需要。
 

2.2 模具設(shè)計(jì)要點(diǎn)

以國產(chǎn)八組單滴行列機(jī)吹-吹法為例：

1.成型模內(nèi)腔設(shè)計(jì)

(1) 瓶子高度和體積的收縮率

玻璃瓶是熱成型，到冷端后瓶子的高度及容量都會(huì)發(fā)生收縮。其參考值：瓶子高度的收縮率是瓶高的0.25%左右，瓶子的體積收縮率為0.75%～1.3%左右，這與瓶容、瓶重大小及形狀等有關(guān)。
(2) 成型模內(nèi)腔的計(jì)算：

成型模內(nèi)腔的高度=瓶子高度–瓶口的有效高度–瓶底模成型腔的高度+瓶子的高度縮量

成型模內(nèi)腔的容量=瓶子的滿口容量+瓶玻璃的體積–瓶口有效高度占得體積–底模成型腔的容量+瓶子容量的縮量

2.初型模設(shè)計(jì)

初型模設(shè)計(jì)是模具設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問題，初型模內(nèi)腔形狀應(yīng)保證瓶子的玻璃料分布合理，所得的雛形料泡有利于瓶子的最后成形。目前初型模設(shè)計(jì)，主要依靠生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行，要設(shè)計(jì)出合理的模具，模具設(shè)計(jì)人員必須具有豐富的理論知識和經(jīng)驗(yàn)。
 

設(shè)計(jì)初型模時(shí)必須充分了解料滴各種尺寸的作用。正確的料滴長度及料滴直徑是與瓶罐的重量（料滴重量）有關(guān)的重要參數(shù)，它們決定著是否能順利裝入初型模（進(jìn)料）。初型模的容積要大于所加入的玻璃料的體積。超出的容積部分不應(yīng)大于60%，它可使雛形料坯的下半部，即靠近初型模底上邊的壁厚盡可能厚一些。模子的各個(gè)過渡部分都應(yīng)盡可能十分緩慢地逐漸變化。一方面要做到料滴能順利地進(jìn)入?？诙慌c模腔表面產(chǎn)生摩擦。因而料滴的直徑要小于模子最狹窄處的直徑。另一方面要使雛形料坯內(nèi)部的溫度均衡如果料坯中的熱玻璃料局部有“突變”就會(huì)出現(xiàn)溫度分布不均勻，造成瓶罐在成型模中吹成后壁厚不均。料坯在吹成時(shí)各部分的變化，如擴(kuò)大、拉長、要求的高度、半徑以及形成的曲線等差別是很大的。這些變化都與瓶罐的形狀及成型方法（吹-吹法、壓-吹法）有關(guān)，目前還只能憑玻璃技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)和技巧來解決這一復(fù)雜問題。
 

圖1是一個(gè)小口瓶（吹-吹法）初型模的剖面圖。初型模瓶頸部分的雛形必須足夠長才能保證雛形料坯翻轉(zhuǎn)時(shí)料坯泡肩部與成型模肩部之間有移動(dòng)的空隙。特別是對具有明顯凸肩的制品在設(shè)計(jì)初型模時(shí)要注意。雛形料坯翻轉(zhuǎn)到成型模中時(shí)，口模的下邊（加強(qiáng)環(huán)下口徑高度）必須稍高于成型?？趶礁叨鹊纳线?。因?yàn)槌尚湍ｉ]合后，雛形料坯還要下降一段才能正確進(jìn)入成型模中。由于成型模提前閉合，初型模的錐體頸部必須長些，雛形料坯才不致被成型模卡住。因此初型模首先總有一個(gè)適合于形成瓶頸的錐形部分，而瓶頸與瓶肩過渡處的曲率半徑要盡可能大一些。如果取得小時(shí)，雖然很接近成型模的形狀，但吹成料坯時(shí)這部分就很薄而易于冷卻，由于終吹時(shí)這部分變形不大而結(jié)果較別的部分厚。瓶肩部分則要求與成型模稍接近些。料坯的下半部應(yīng)多含一些玻璃料，使這部分熱量充足，保持足夠的可塑性，滿足終吹時(shí)這部分變形最大的要求。料坯底的尺寸及半徑應(yīng)這樣選擇，使制品在吹成后初型模底的接縫線不要露在瓶底支承面以外。
 

圖2是大口制品（壓-吹法）的初型模及沖頭的形狀。如果對瓶口的內(nèi)徑?jīng)]有什么要求時(shí)，形成口部內(nèi)表面的沖頭上部（上模）應(yīng)使這里的玻璃料量盡可能少一些而凝固較快，防止轉(zhuǎn)移到成型模時(shí)變形。但也不能使口部太薄，以致壓到一半玻璃已凝固，使沖頭壓不到頭，或在沖頭的高壓下將口部壓裂。沖頭尖端的半徑則由所要求料坯底部的厚度（這是關(guān)系到瓶底過渡區(qū)的壁厚分布的重要參數(shù)）以及良好的供料條件（料滴落下）決定?？诓烤€與沖頭尖端之間一般由一個(gè)錐體連接。設(shè)計(jì)初型模的形狀應(yīng)注意料坯的壁厚是朝著底部方向不斷增大，即初型模要約從中部起開始時(shí)錐體逐漸擴(kuò)大然后又縮小。
 

壓—吹法一個(gè)極大的優(yōu)點(diǎn)是沖頭及初型模給料坯強(qiáng)制規(guī)定了內(nèi)外表面的形狀，使其壁厚分布均勻，從而給制成品的均勻壁厚打下良好的基礎(chǔ)。這也是目前用壓-吹法制造小口瓶日益推廣的原因。它能使制品壁厚均勻分布。這也是目前制造薄壁瓶罐的關(guān)鍵問題。

在很多情況下，初型模設(shè)計(jì)后要進(jìn)行試樣生產(chǎn)，待成熟完善后再批量生產(chǎn)，因而，雛形設(shè)計(jì)時(shí)通常稍偏小點(diǎn)。需要說明的是：各玻璃廠的生產(chǎn)工藝不同（如：玻璃配方、滴料溫度、機(jī)速、操作習(xí)慣等）對模具設(shè)計(jì)的要求也不相同。