GBT38461-2020-食品包装吹塑模具国标.pdf


1 范围

本标准规定了食品包装用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)瓶吹瓶成型模具的术语和定义、型号、型
式、基本参数与工作条件、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输与贮存。
本标准适用于食品(饮料、酒类、调味品等)包装用PET 瓶的吹瓶成型模具(以下简称“模具”)。日
化、医药等行业可参照使用。

2 规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T3 普通螺纹收尾、肩距、退刀槽和倒角
GB/T191 包装储运图示标志
GB/T196 普通螺纹 基本尺寸
GB/T197 普通螺纹 公差
GB/T1184—1996 形状和位置公差 未注公差值
GB/T1804—2000 一般公差 未注公差的线性和角度尺寸的公差
GB/T2828.1 计数抽样检验程序 第1部分:按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划
GB/T5226.1 机械电气安全 机械电气设备 第1部分:通用技术条件
GB/T6403.4 零件倒圆与倒角
GB/T7311 包装机械分类与型号编制方法
GB/T9969 工业产品使用说明书 总则
GB/T13277.1—2008 压缩空气 第1部分:污染物净化等级
GB/T13384 机电产品包装通用技术条件
GB/T14253 轻工机械通用技术条件
GB16798 食品机械安全卫生
GB/T17931 瓶用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)树脂
GB/T19891 机械安全 机械设计的卫生要求
QB/T2357 聚酯(PET)无汽饮料瓶

3 术语和定义

模腔——成型PET 瓶瓶身主体的模具部件。
底模——成型PET 瓶瓶身底部的模具部件。
拉伸杆——对瓶坯起轴向拉伸作用,成型时根据所需也可起吹气作用的配件。
模腔定位部件——连接和定位模腔与吹瓶机,并承托模腔的模具部件(包括背板、模壳等)。
底模定位部件——连接和定位底模与吹瓶机,并承托底模的模具部件(包括底模座、底模板等)。
瓶坯定位部件——对瓶坯起定位作用并可承托瓶坯的模具部件。
底模定位块——对底模和型腔的相对位置起定位作用的模具零件。
底模定位环——对底模和型腔的相对位置起定位作用的模具零件。
模腔容量调节部件——实现容量调节的部件。
锁模力——合模成型时,使吹瓶成型模具紧密闭合而需施加的力。
一步法——制坯和吹制成品瓶在同一台设备完成的方法。
二步法——制坯和吹制成品瓶的两个过程,分别在两台不同的设备上完成的方法。
吹瓶合格率——吹瓶机在正常生产过程中,通过模具吹制成品瓶时,合格的样瓶数量与样瓶总数量的百分比。

4 型号、型式、基本参数、工作条件

模号/型号:

CPM500IIHA—— 表示公称容量为500mL 的二步法热灌装食品包装用PET 瓶吹瓶成型模具,第一次改进设计。
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型式与基本参数:

吹瓶模具的型式分类如下:
a) 按成品瓶适用的灌装温度分为:热灌装(H)、冷灌装(C);
b) 按吹瓶方式分为:一步法(Ⅰ)、二步法(Ⅱ);
c) 按吹瓶机结构形式分为:旋转式、直线式。

吹瓶模具基本参数的名称和单位如下:

a) 成品瓶的公称容量:mL,L;
b) 模具的工作温度:℃;
c) 模具的工作压力:MPa;
d) 单腔吹瓶速度:瓶/h;
e) 模具材料;
f) 模具质量:kg;
g) 外形尺寸:长×宽×高(方形);直径和高度(圆形);外形尺寸(异形);单位:mm;
h) 锁模力:kN;
i) 瓶坯质量:g;
j) 适用瓶口规格:瓶口螺纹规格

工作条件:

瓶坯的规格应一致,瓶坯口部尺寸应符合相关标准的规定。
瓶坯应满足成品瓶生产的技术要求和吹制要求。
瓶坯的原材料应满足GB/T17931等国家标准或行业标准的要求。
吹瓶压缩空气分为低压运行压缩空气和工艺压缩空气(包括预吹气和主吹气),
二步法气源压力波动不超过±0.1 MPa,
一步法气源压力波动不超过±0.3 MPa。
压缩空气所含的颗粒、水、油应符合GB/T13277.1—2008的相关规定,并应符合表1的规定。
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冷却系统使用的冷却水可循环使用,冷却水应符合下列规定:
a) pH 值为7~8;
b) 总硬度(以CaCO3 计)低于140mg/L;
c) 污染物颗粒尺寸不大于0.1mm;
d) 冷却水应避免藻类的形成。
模具若采用油加温方式,加热油应使用可升温至180 ℃的专用食品级热传导油。
吹瓶机电源电压与额定电压的偏差应保持在±7%的范围内。
工作室内应无影响吹瓶质量的外界气流和热辐射,工作时环境温度为15 ℃~35 ℃(波动范围为±3 ℃),工作室内的空气经初效和中效过滤。

5 技术要求

一般要求

模具应按经规定程序批准的图样及技术文件制造。
模具开合模应平稳,运动零部件动作灵敏、协调、准确,无卡阻和异常声响。
模具气路、液路、润滑系统应畅通,无阻塞、无泄漏。
两半边模具成型吻合,不会产生错位,生产的成品瓶合缝线应平整、不毛糙。

性能要求

模具设计的加热和冷却系统应能满足模具对温度的要求,用流体介质时应保证压力、流量的均
匀性。
模具左、右半模与瓶体接触的表面温度偏差应不超过±3 ℃。
热灌装模具模身工作温度应不高于170 ℃,模具左、右半模同一位置的温度偏差应不超过±1.5 ℃。
模具的生产能力应达到额定生产能力要求,连续生产时吹瓶合格率应不低于99.7%。
模具吹制成型的成品瓶应符合QB/T2357等PET 瓶的国家或行业标准相关规定。
吹制过程中瓶体应不被污染。

零件要求

模具结构示意图见图2和图3。
零件表面不允许存在锈蚀、裂纹、机械损伤等表面缺陷。
零件的几何形状、尺寸公差等级、形位公差等级和表面粗糙度应符合图纸的设计要求。零件图4
中未注公差线性尺寸的极限偏差应符合GB/T1804—2000中精密F 级的规定。
零件图中未注的形状和位置公差应符合GB/T1184—1996中H 级的规定。
零件图中未注明倒角的尺寸,除内成型以外,所有锐边均应倒角或圆角,其尺寸应符合GB/T6403.4的规定。
零件图中普通螺纹的基本尺寸应符合GB/T196及GB/T3的规定,选用的极限与配合应符合GB/T197的规定。
零件的尺寸公差等级、形位公差等级、热处理硬度、表面粗糙度、材料等相关要求应符合表2的规定。

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说明:
1———瓶坯定位部件;2———模腔;3———底模;4———模腔容量调节部件;5———底模定位环;
6———底模定位块;7———底模座。
图2 旋转式吹瓶机吹瓶模具结构示意图

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说明:
1———瓶坯定位部件;2———模腔;3———背板;4———底模;5———底模定位块;6———底模定位环;7———底模座;8———底模板。
图3 直线式吹瓶机吹瓶模具(一模三腔)结构示意图

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 装配要求

模具装配前应将全部零件清洗干净。
吹制不同的成品瓶时,吹瓶模具应能方便更换。
模具安装时应保证结合面完全贴合,螺栓连接牢固可靠。
用螺栓、螺母等紧固的吹瓶模具零件应可靠固定,不会因震动而脱落。
旋转式吹瓶机吹瓶模具达到工作温度时,合模间隙应控制在0.10mm~0.15mm 范围内。
拉伸杆拉伸到位时,不应撞击底模。

材料质量及设计要求

5.5.1 模具(成型部件)所用的原材料、外购配套零部件应有生产厂的质量合格证明书。
5.5.2 应用于食品行业的吹瓶模具,其材料选用、制造、配置原则的安全卫生要求应符合GB16798的
规定。模具设计安全卫生要求应符合GB/T19891的规定。
5.5.3 模具使用的润滑油、脂和热传导油应是食品级的。

安全设计要求

5.6.1 模具的加热和冷却回路应配置带单向阀的快速连接件,且油路和水路应有明显区别。
5.6.2 模具上的流体介质进出接口应有清晰、醒目的标记。
5.6.3 模具左、右半模应对称,应标记模具编号及左右半模符号,该标记应不影响模具外观和装配。
5.6.4 采用电加热方式的模具,加热部件应符合GB5226.1的规定。

外观质量和说明书要求

5.7.1 模具的加工、装配及外观质量应符合GB/T14253的规定。
5.7.2 模具的表面应平整光滑、色泽均匀,无明显的污浊、流痕、起泡等缺陷。
5.7.3 模具使用说明书编写应符合GB/T9969的规定,使用说明书应规定模具维护的周期。

6 试验方法

试验条件

试验时采用的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂应符合GB/T17931等国家标准或行业标准的规定。

一般要求检查

模具安装在吹瓶机上后,应做空运转试验,连续空运转时间应不小于30 min,检查模具运行情

可采用下列方法进行密封性检查:

a) 用脱脂棉在气动元件、润滑系统的密封件周围轻轻擦拭,观察脱脂棉上有无油渍;
b) 用高泡洗涤剂水涂抹在气动元件的密封处,观察是否漏气;
c) 冷却及加热系统装配后应以1.25倍的工作压力做耐压试验,历时30min,不应有渗漏,压降应
不大于5%;
d) 油加温的热灌装模具进行密封性检查要加温到160 ℃,检查模腔流道堵头位、密封圈接合位及
单向阀应无渗漏。

性能试验

6.3.1 模具预热温度偏差试验
模具安装在吹瓶机上,将模温设定为合适的温度,用精度为0.1 ℃测温仪分别测量模具左、右半模
与瓶体接触的表面温度.
6.3.2 热灌装模具温度偏差试验
模温达到工作温度后,保持50min,用精度0.1 ℃的测温仪分别测量模具左、右半模同一位置的表
面温度,温差应符合5.2.3的规定。
6.3.3 单腔吹瓶速度试验
吹瓶机正常生产条件下,以额定速度连续运行10 min,统计吹制完成的成品瓶总数量,共进行
两次,按式(1)计算吹瓶速度,两次计算结果均应符合5.2.4的规定。
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6.3.4 吹瓶合格率试验
吹瓶机正常生产条件下,以额定速度连续运行不小于60 min,按GB/T2828.1规定的方法在生产
出的瓶子中抽样,采用正常检验一次抽样方案,一般检验水平Ⅱ 级,按AQL=0.25 判定
6.4 零件质量检查
检查零件外观质量,应符合5.3的规定。
6.5 装配质量检查
检查模具的装配质量,应符合5.4的规定。
6.6 材料质量及设计检查
检查吹瓶模具及其零件的材质报告和质量合格证明书,应符合5.5的规定。
6.7 安全设计检查
检查模具的安全设计,应符合5.6的规定。
6.8 外观质量和说明书检查
目测检查模具外观质量和使用说明书编写规范,应符合5.7的规定。

7 检验规则

7.1 检验分类

模具的检验分为出厂检验和型式检验,检验项目、要求、试验方法按表3中的规定。
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7.2 出厂检验

每件模具均应做出厂检验,出厂检验应包括5.3、5.5、5.6 和5.7 的项目,检验合格后方可出厂。

7.3 型式检验

7.3.1 有下列情况之一时,应进行型式检验:
———产品转厂生产或新产品试制定型鉴定;
———正式生产后,如材料、结构、工艺有较大变动,可能影响模具性能时;
———正常生产时,每年定期或积累一定产量后,应进行1次检验;
———长期停产后恢复生产时;
———出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时;
———国家质量监督机构提出型式检验要求。
7.3.2 型式检验应包括第5章的所有项目,型式检验的项目全部合格为型式检验合格。如果有一项不
合格,应复测1次不合格项目,仍不合格的,则判定该模具型式检验不合格。

8 标志、包装、运输与贮存

8.1 标志

模具所有零件都应在明显的部位标示零件编码,模具上至少应标出下列内容:
———产品名称;
———产品型号;
———出厂编号;
———制造厂名称;
———安全警示标识;
———环保回收标志。

8.2 包装

8.2.1 模具的运输包装应符合GB/T13384的规定。
8.2.2 模具包装前,外露加工表面应进行防锈处理,冷却通道应进行干燥处理。
8.2.3 模具水、液、气、电进出口应采取封口措施以防异物进入。
8.2.4 模具包装箱应牢固可靠,适应运输装卸的要求。
8.2.5 包装箱应有可靠的防潮措施。
8.2.6 模具随带专用工具及易损件应单独包装并固定在包装箱中。
8.2.7 随带文件应包括下列内容:
———产品合格证;
———产品说明书;
———装箱单。
8.2.8 包装箱外表面应清晰标出发货和运输作业标志,并应符合GB/T191的规定。出口包装应符合
所出口国的要求。
8.3 运输和贮存
8.3.1 模具的运输应符合下列要求:
———装运产品的车厢、船舱集装箱等应保持清洁、干燥,无污染物;
———产品运输过程中应小心轻放,不允许倒置和碰撞。
8.3.2 模具应贮存于干燥通风、无腐蚀性物质的场所。