挤出成型—挤出设备(高分子成型课件)
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率高。 ü 热敏性聚合物（如PVC）宜用深槽螺杆 ü 熔体黏度高和热稳定性较高的聚合物（如PA等）宜用浅槽螺杆
④螺纹升角θ：物料形状：Ａ细粉30º Ｂ粒状15º Ｃ球状、柱状17º。螺 纹升角θ 一般取17º41′（易加工，对产量影响不大）。 ⑤螺纹宽度：0.08～0.12D，截面通常为梯形，靠近螺槽底部较宽，其根部 应用圆弧过渡。
2 挤出系统——是最主要的系统，它由料筒、螺杆、多孔板和过滤网组成。 （4）过滤装置
多孔板和过滤网设置：机筒和机头连接处，多孔板支撑过滤网（2~3层的 铜丝网或不锈钢丝网）。 作用：物料离开计量段时，避免有杂质未熔冷料进入机头口模，并减少螺 杆带来的旋转作用。 （5）机头与口模 ü机头：口模与料筒之间的过渡部分。其作用为使物料由挤出时旋转运动 →直线运动，并产生成型压力，保证制件密实使物料进一步均匀塑化，均 匀平稳导入口模。 ü口模：具有一定截面形状的通道，使熔体从口模中流出时获得所需形状 ，是用螺栓/其它方法固定在机头上。 ü机头还设有校正和调整装置（定位螺钉），能调整和校正模芯与口模的 同心度、尺寸和外形。
2 按螺杆转速分： 普通（100r/min）、高速（300r/min）超高速（300-1500r/min）三种挤出机
一、挤出机的分类和组成
（一） 挤出机分类
3 按按螺杆数目分： 单螺杆挤出机、双螺杆挤出机和多螺杆挤出机（如三 螺杆、四螺杆、五螺杆、…等） 4 按照可否排气： 非排气型挤出机（目前普遍）和排气型挤出机 5 按装配结构分： 整体式和分开式挤出机
二、挤出机组的辅机设备
1 辅机设备 定形装置、冷却装置、牵引装置、切割装置和卷取装置
2 辅机设备型号的表示
辅机型号：主机和辅机是匹配使用的。 一般在主机型号的第 三项后加“F”，然后在加设备汉字的第一个拼音字母表示， 最后是 辅机型号的主参数。
例如：SJ ---150： 螺杆外径为150mm，长径比为20:1 的塑料挤出机，与SJ ---150相匹配的辅机SJ-FM1700则表示牵引滚 筒工作长度为1700mm的吹塑薄膜辅机。
三、挤出机与机头的匹配
u挤出机与机头的匹配 设计的机头应能安装在相应的挤出机上，并要求挤出机的工艺参数能适 应机头的物料特性，保证挤出的顺利进行。 u挤出机与机头装配 法兰盘连接是挤出机与机头常用的连接形式。
法兰盘连接
螺钉式连接
一、挤出机的分类和组成
（二） 挤出机的组成与结构 2 挤出系统——是最主要的系统，它由料筒、螺杆、多孔板和过滤网组成。 （3）螺杆 ——挤出机的主要工作部件 1）普通螺杆三个功能区段：
③计量段（均化段，挤出段） v 位置：螺杆最后。长度：4-7D。 v 作用：进一步均匀塑化物料并定温定量地挤出熔融物料。 v 特点：螺槽截面可以恒定（保证挤出量稳定，使后续成型的产品形
一、挤出机的分类和组成
（三） 挤出机主要技术参数和型号 1技术参数
螺杆直径D 螺杆长径比L/D 电机功率P 螺杆转速范围（nmin-nmax）
挤出机生产能力Q： 挤出机规格：
2规格表征
SJ ---××或XJ ---×× S----塑料；X---橡胶；J----出机； ××---杆外径。 SJ ---150： 螺杆外径为150mm的塑料挤出机，长径比：为20:1 XJ一200：螺杆外径为200mm橡胶挤出机。（详见教材44页）
②压缩段（塑化段、熔化段） ü位置：螺杆中部。长度： 45%~50%L。 ü作用：熔化塑化物料，在逐渐压缩情况下向加料段排出掺杂空气。 ü特点：螺槽逐渐缩小。有一定的压缩率（制品的密度一进料密度之比）和 几何压缩化（加料段初始螺槽容积与挤出段最后的螺槽容积之比 ）。 ü物料状态：固体状态→熔体状态。
2 挤出系统——是最主要的系统，它由料筒、螺杆、多孔板和过滤网组成。 （2）料斗
u 料斗有圆锥形、圆柱形+圆锥形、矩形、正方形等形状。 u 加料斗主要起均匀供料作用，并可干燥或预热原料。有些料斗上方带
加热装置、搅拌器、强制输送装置及 自动上料部分等组成。加料斗内 应有切断料流、标定料量和卸除余料的装置。 u 加料的方式主要为两种： 1）重力加料：重力加料最好设料位控制装置，以免物料在料斗中架桥， 也可用搅拌器。 2）强制加料：能使进料均匀，还能强化加料段输送能力，提高机台的生 产能力和制品的质量。
一、挤出机的分类和组成
（二） 挤出机的组成与结构
2 挤出系统——是最主要的系统，它由料筒、螺杆、多孔板和过滤网组成。 （5）机头口模
制机头与口模原则：
1）过渡部分的流道应尽量平 滑，使其流线化，以免物料在 流道中停滞而分解。 2）机头成型部分长度，须考 虑挤出物料的离模膨胀，保证 有必要的定型时间，使物料挤 出后具有规定的断面形状。 3）机头和口模要有足够的刚 度，防止变形。
一、挤出机的分类和组成
（二） 挤出机的组成与结构
2 挤出系统——是最主要的系统，它由料筒、螺杆、多孔板和过滤网组成。 （3）螺杆 ——挤出机的主要工作部件
1. 螺杆直径 2. 螺杆长度 3. 螺杆长径比 4. 加料段长度及其螺槽深
度 5. 压缩段长度及其螺槽深
度 6. 计量段长度及其螺槽深
度 7. 几何压缩比 8. 螺纹升角 9. 螺间距 10. 螺棱宽度 11. 螺杆头部形状
重很大的加工方法。如：管、棒、 丝、板、薄膜、电线电缆的涂覆和 涂层制品等。
此外，还可用于粉末造粒、染 色、树脂掺和等。
挤出成型制件：
挤出成型
挤出成型制件：
挤出成型
挤出成型
挤出机 挤出成型辅机（机头、定型、冷却…) 挤出原理 挤出工艺及其影响因素 PVC型材挤出……
一、挤出机的分类和组成
（一） 挤出机分类 1 按挤出方式分： （1） 连续式：螺杆式挤出机（普遍） （2） 间歇式：柱塞式挤出机（淘汰）
①直径Ｄ：通常30~200mm，最常见65~150mm。决定生产能力和制品 形状大小，螺杆直径增大则生产能力提高。
②长径比（L／D）： ü 改善物料温度分布，利于混合和塑化均匀，可减少漏流和逆流，提
高生产能力。 ü 长径比过大，会使物料过分塑化，甚至引起物料热分解，且制造和
安装带来困难。因而要有合适的长径比。 ü 国家标准规定L／D系列：15、20、25、30等，最大达43，多在
状尺寸及性能不会波动）。 v 物料状态：粘流态。 v 头部形状：一般为锥形或半圆形。Why？（为避免物料滞留螺杆头
（二） 挤出机的组成与结构 2 挤出系统——是最主要的系统，它由料筒、螺杆、多孔板和过滤网组成。 （3）螺杆 ——挤出机的主要工作部件
2）普通螺杆的性能参数：
挤出成型
挤出成型：借助螺杆的挤压作用，使受热熔化的物料在挤压力的推动下， 强行通过口模而成为具有恒定截面的连续型材的成型方法。
挤出工艺特点 n连续化，效率高，质量稳定； n应用范围广； n设备简单，投资少,见效快； n原料的适应性强； n生产环境卫生，劳动强度低； n适于大批量生产。
挤出成型用途： 一种变化众多，用途广泛，比
一、挤出机的分类和组成
（二） 挤出机的组成与结构 4 控制系统
组成：各种电器仪表和执行机构，分为温度控制和传动控制两大部分。 作用： ü控制主辅机的驱动电机、驱动油泵、油（汽）缸和其他各种执行机构， 使其满足工艺条件所需的转速和功率。 ü检测和控制主辅机的温度、压力及流量，使其满足工艺要求 ü保证主机、辅机的协调运行，实现对整个挤出机组的自动控制和产品 质量的监控。
u作用：主要工作部件之一， 对 物料起剪切塑化和挤压作用。组 成：钢制外壳，合金内衬套，外 部设分区加热和冷却设备。 u加热方法：电阻加热和电感加 热且分区控制温度；同时为控制 和调节机筒温度，常设有冷却装 置和温度控制系统，防止停车时， 塑料过热造成分解。
一、挤出机的分类和组成
（二） 挤出机的组成与结构
6 按空间布置： 卧式挤出机（常用）和立式挤出机
一、挤出机的分类和组成
（二） 挤出机的组成与结构 1传动系统
u传动系统有电机和减速箱 和轴承及润滑系统组成。 u作用：提供螺杆转动时所 需的转速。（而且无级变速 why？）
一、挤出机的分类和组成
（二） 挤出机的组成与结构
2 挤出系统——是最主要的系统，它由料筒、螺杆、多孔板和过滤网组成。 （1）机筒
一、挤出机的分类和组成
（二） 挤出机的组成与结构 2 挤出系统——是最主要的系统，它由料筒、螺杆、多孔板和过滤网组成。 （3）螺杆——挤出机的主要工作部件 4）单螺杆的改进——高效型螺杆
新型螺杆是在普通型螺杆的基础上发展起来的，它可增进螺杆某 方面的功能，提高塑化能力。
一、挤出机的分类和组成
（二） 挤出机的组成与结构
一、挤出机的分类和组成
（二） 挤出机的组成与结构 3 加热冷却系统
加热装置
机筒外部设有分区加热装置，多数机筒设置五区加热，分别控温。 机头和口模分别设置加热装置和控温装置。 加热方法：电阻加热、电感加热、铸铝加热器等。
冷却装置
①机筒冷却：防止螺杆长时间运转与物料摩擦生热而损坏，防止物 料热分解，焦烧。水冷和风冷 ②加料口水冷夹套：防止机筒传热至料斗导致料斗物料发黏而加料 不畅。同时保证传动部分工作正常。 ③螺杆冷却采取中心开有冷却水孔道的冷却：防止物料黏附其上以 便物料输送，增加固体输送速率，稳定塑化量。
15~30。
一、挤出机的分类和组成
（二） 挤出机的组成与结构 2 挤出系统——是最主要的系统，它由料筒、螺杆、多孔板和过滤网组成。 （3）螺杆——挤出机的主要工作部件 3）普通螺杆的性能参数：
③螺槽深度（h）：螺槽深浅与物料的热稳定性、螺杆的塑化效率有关 ü 螺槽浅时剪切作用较大，利于机筒壁与物料的传热，物料混合和塑化效
一、挤出机的分类和组成
（二） 挤出机的组成与结构
2 挤出系统——是最主要的系统，它由料筒、螺杆、多孔板和过滤网组成。 （3）螺杆 ——挤出机的主要工作部件
1）普通螺杆三个功能区段： ①加料段（送料段）： ü位置：自料斗入口向前延伸一段距离（2-10D)。 ü作用：压实并输送物料。 ü特点：螺槽容积可以保持不变等距等深。 ü物料状态：固体状态。
④螺纹升角θ：物料形状：Ａ细粉30º Ｂ粒状15º Ｃ球状、柱状17º。螺 纹升角θ 一般取17º41′（易加工，对产量影响不大）。 ⑤螺纹宽度：0.08～0.12D，截面通常为梯形，靠近螺槽底部较宽，其根部 应用圆弧过渡。
2 挤出系统——是最主要的系统，它由料筒、螺杆、多孔板和过滤网组成。 （4）过滤装置
多孔板和过滤网设置：机筒和机头连接处，多孔板支撑过滤网（2~3层的 铜丝网或不锈钢丝网）。 作用：物料离开计量段时，避免有杂质未熔冷料进入机头口模，并减少螺 杆带来的旋转作用。 （5）机头与口模 ü机头：口模与料筒之间的过渡部分。其作用为使物料由挤出时旋转运动 →直线运动，并产生成型压力，保证制件密实使物料进一步均匀塑化，均 匀平稳导入口模。 ü口模：具有一定截面形状的通道，使熔体从口模中流出时获得所需形状 ，是用螺栓/其它方法固定在机头上。 ü机头还设有校正和调整装置（定位螺钉），能调整和校正模芯与口模的 同心度、尺寸和外形。
2 按螺杆转速分： 普通（100r/min）、高速（300r/min）超高速（300-1500r/min）三种挤出机
一、挤出机的分类和组成
（一） 挤出机分类
3 按按螺杆数目分： 单螺杆挤出机、双螺杆挤出机和多螺杆挤出机（如三 螺杆、四螺杆、五螺杆、…等） 4 按照可否排气： 非排气型挤出机（目前普遍）和排气型挤出机 5 按装配结构分： 整体式和分开式挤出机
二、挤出机组的辅机设备
1 辅机设备 定形装置、冷却装置、牵引装置、切割装置和卷取装置
2 辅机设备型号的表示
辅机型号：主机和辅机是匹配使用的。 一般在主机型号的第 三项后加“F”，然后在加设备汉字的第一个拼音字母表示， 最后是 辅机型号的主参数。
例如：SJ ---150： 螺杆外径为150mm，长径比为20:1 的塑料挤出机，与SJ ---150相匹配的辅机SJ-FM1700则表示牵引滚 筒工作长度为1700mm的吹塑薄膜辅机。
三、挤出机与机头的匹配
u挤出机与机头的匹配 设计的机头应能安装在相应的挤出机上，并要求挤出机的工艺参数能适 应机头的物料特性，保证挤出的顺利进行。 u挤出机与机头装配 法兰盘连接是挤出机与机头常用的连接形式。
法兰盘连接
螺钉式连接
一、挤出机的分类和组成
（二） 挤出机的组成与结构 2 挤出系统——是最主要的系统，它由料筒、螺杆、多孔板和过滤网组成。 （3）螺杆 ——挤出机的主要工作部件 1）普通螺杆三个功能区段：
③计量段（均化段，挤出段） v 位置：螺杆最后。长度：4-7D。 v 作用：进一步均匀塑化物料并定温定量地挤出熔融物料。 v 特点：螺槽截面可以恒定（保证挤出量稳定，使后续成型的产品形
一、挤出机的分类和组成
（三） 挤出机主要技术参数和型号 1技术参数
螺杆直径D 螺杆长径比L/D 电机功率P 螺杆转速范围（nmin-nmax）
挤出机生产能力Q： 挤出机规格：
2规格表征
SJ ---××或XJ ---×× S----塑料；X---橡胶；J----出机； ××---杆外径。 SJ ---150： 螺杆外径为150mm的塑料挤出机，长径比：为20:1 XJ一200：螺杆外径为200mm橡胶挤出机。（详见教材44页）
②压缩段（塑化段、熔化段） ü位置：螺杆中部。长度： 45%~50%L。 ü作用：熔化塑化物料，在逐渐压缩情况下向加料段排出掺杂空气。 ü特点：螺槽逐渐缩小。有一定的压缩率（制品的密度一进料密度之比）和 几何压缩化（加料段初始螺槽容积与挤出段最后的螺槽容积之比 ）。 ü物料状态：固体状态→熔体状态。
2 挤出系统——是最主要的系统，它由料筒、螺杆、多孔板和过滤网组成。 （2）料斗
u 料斗有圆锥形、圆柱形+圆锥形、矩形、正方形等形状。 u 加料斗主要起均匀供料作用，并可干燥或预热原料。有些料斗上方带
加热装置、搅拌器、强制输送装置及 自动上料部分等组成。加料斗内 应有切断料流、标定料量和卸除余料的装置。 u 加料的方式主要为两种： 1）重力加料：重力加料最好设料位控制装置，以免物料在料斗中架桥， 也可用搅拌器。 2）强制加料：能使进料均匀，还能强化加料段输送能力，提高机台的生 产能力和制品的质量。
一、挤出机的分类和组成
（二） 挤出机的组成与结构
2 挤出系统——是最主要的系统，它由料筒、螺杆、多孔板和过滤网组成。 （5）机头口模
制机头与口模原则：
1）过渡部分的流道应尽量平 滑，使其流线化，以免物料在 流道中停滞而分解。 2）机头成型部分长度，须考 虑挤出物料的离模膨胀，保证 有必要的定型时间，使物料挤 出后具有规定的断面形状。 3）机头和口模要有足够的刚 度，防止变形。
一、挤出机的分类和组成
（二） 挤出机的组成与结构
2 挤出系统——是最主要的系统，它由料筒、螺杆、多孔板和过滤网组成。 （3）螺杆 ——挤出机的主要工作部件
1. 螺杆直径 2. 螺杆长度 3. 螺杆长径比 4. 加料段长度及其螺槽深
度 5. 压缩段长度及其螺槽深
度 6. 计量段长度及其螺槽深
度 7. 几何压缩比 8. 螺纹升角 9. 螺间距 10. 螺棱宽度 11. 螺杆头部形状
重很大的加工方法。如：管、棒、 丝、板、薄膜、电线电缆的涂覆和 涂层制品等。
此外，还可用于粉末造粒、染 色、树脂掺和等。
挤出成型制件：
挤出成型
挤出成型制件：
挤出成型
挤出成型
挤出机 挤出成型辅机（机头、定型、冷却…) 挤出原理 挤出工艺及其影响因素 PVC型材挤出……
一、挤出机的分类和组成
（一） 挤出机分类 1 按挤出方式分： （1） 连续式：螺杆式挤出机（普遍） （2） 间歇式：柱塞式挤出机（淘汰）
①直径Ｄ：通常30~200mm，最常见65~150mm。决定生产能力和制品 形状大小，螺杆直径增大则生产能力提高。
②长径比（L／D）： ü 改善物料温度分布，利于混合和塑化均匀，可减少漏流和逆流，提
高生产能力。 ü 长径比过大，会使物料过分塑化，甚至引起物料热分解，且制造和
安装带来困难。因而要有合适的长径比。 ü 国家标准规定L／D系列：15、20、25、30等，最大达43，多在
状尺寸及性能不会波动）。 v 物料状态：粘流态。 v 头部形状：一般为锥形或半圆形。Why？（为避免物料滞留螺杆头
（二） 挤出机的组成与结构 2 挤出系统——是最主要的系统，它由料筒、螺杆、多孔板和过滤网组成。 （3）螺杆 ——挤出机的主要工作部件
2）普通螺杆的性能参数：
挤出成型
挤出成型：借助螺杆的挤压作用，使受热熔化的物料在挤压力的推动下， 强行通过口模而成为具有恒定截面的连续型材的成型方法。
挤出工艺特点 n连续化，效率高，质量稳定； n应用范围广； n设备简单，投资少,见效快； n原料的适应性强； n生产环境卫生，劳动强度低； n适于大批量生产。
挤出成型用途： 一种变化众多，用途广泛，比
一、挤出机的分类和组成
（二） 挤出机的组成与结构 4 控制系统
组成：各种电器仪表和执行机构，分为温度控制和传动控制两大部分。 作用： ü控制主辅机的驱动电机、驱动油泵、油（汽）缸和其他各种执行机构， 使其满足工艺条件所需的转速和功率。 ü检测和控制主辅机的温度、压力及流量，使其满足工艺要求 ü保证主机、辅机的协调运行，实现对整个挤出机组的自动控制和产品 质量的监控。
u作用：主要工作部件之一， 对 物料起剪切塑化和挤压作用。组 成：钢制外壳，合金内衬套，外 部设分区加热和冷却设备。 u加热方法：电阻加热和电感加 热且分区控制温度；同时为控制 和调节机筒温度，常设有冷却装 置和温度控制系统，防止停车时， 塑料过热造成分解。
一、挤出机的分类和组成
（二） 挤出机的组成与结构
6 按空间布置： 卧式挤出机（常用）和立式挤出机
一、挤出机的分类和组成
（二） 挤出机的组成与结构 1传动系统
u传动系统有电机和减速箱 和轴承及润滑系统组成。 u作用：提供螺杆转动时所 需的转速。（而且无级变速 why？）
一、挤出机的分类和组成
（二） 挤出机的组成与结构
2 挤出系统——是最主要的系统，它由料筒、螺杆、多孔板和过滤网组成。 （1）机筒
一、挤出机的分类和组成
（二） 挤出机的组成与结构 2 挤出系统——是最主要的系统，它由料筒、螺杆、多孔板和过滤网组成。 （3）螺杆——挤出机的主要工作部件 4）单螺杆的改进——高效型螺杆
新型螺杆是在普通型螺杆的基础上发展起来的，它可增进螺杆某 方面的功能，提高塑化能力。
一、挤出机的分类和组成
（二） 挤出机的组成与结构
一、挤出机的分类和组成
（二） 挤出机的组成与结构 3 加热冷却系统
加热装置
机筒外部设有分区加热装置，多数机筒设置五区加热，分别控温。 机头和口模分别设置加热装置和控温装置。 加热方法：电阻加热、电感加热、铸铝加热器等。
冷却装置
①机筒冷却：防止螺杆长时间运转与物料摩擦生热而损坏，防止物 料热分解，焦烧。水冷和风冷 ②加料口水冷夹套：防止机筒传热至料斗导致料斗物料发黏而加料 不畅。同时保证传动部分工作正常。 ③螺杆冷却采取中心开有冷却水孔道的冷却：防止物料黏附其上以 便物料输送，增加固体输送速率，稳定塑化量。
15~30。
一、挤出机的分类和组成
（二） 挤出机的组成与结构 2 挤出系统——是最主要的系统，它由料筒、螺杆、多孔板和过滤网组成。 （3）螺杆——挤出机的主要工作部件 3）普通螺杆的性能参数：
③螺槽深度（h）：螺槽深浅与物料的热稳定性、螺杆的塑化效率有关 ü 螺槽浅时剪切作用较大，利于机筒壁与物料的传热，物料混合和塑化效
一、挤出机的分类和组成
（二） 挤出机的组成与结构
2 挤出系统——是最主要的系统，它由料筒、螺杆、多孔板和过滤网组成。 （3）螺杆 ——挤出机的主要工作部件
1）普通螺杆三个功能区段： ①加料段（送料段）： ü位置：自料斗入口向前延伸一段距离（2-10D)。 ü作用：压实并输送物料。 ü特点：螺槽容积可以保持不变等距等深。 ü物料状态：固体状态。