挤出模头设计讲解

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挤出模具设计

挤出模具设计

多的熔接痕。一般小型机头3根,中型的4根,
大型的6-8根。
拉伸比和压缩比
(1)拉伸比I 所谓管材的拉伸比是口模和芯
棒的环隙截面积与管材成型后的截面积之
比,其计算公式如下:
I
D12拉伸比;
(5-7)
拉伸比和压缩比
(2)压缩比 所谓管材的压缩比是机头和多 孔板相接处最大进料截面积与口模和芯棒 的环隙截面积之比,反映出塑料熔体的压 实程度。
直角式 大小均可
旁侧式 大小均可
机头结构
简单
复杂
更复杂
挤管方向
与螺杆轴线一致 与螺杆轴线垂直 与螺杆轴线一致
分流器支架



定型长度
应该长
不宜过长
不宜过长
本公司机头举例
1、直通式机头:导管机、吸引连接管、麻 醉导管机、中心静脉导管机等。
2、直角机头:加强筋呼吸回路、鼻氧管机 等。
工艺参数的确定
低粘度塑料 =4-10 高粘度塑料 =2.5-6.0
吹塑薄膜挤出机设计
1、机头结构类型和结构参数 常用的薄膜机头大致可分为:芯棒式机头、十
字形机头、螺旋机头、多层薄膜吹塑机头和旋 转机头。
1.芯棒式机头 来自挤出机的塑料熔体,通 过机颈到达芯棒轴转向90°,并分成两股沿芯 棒轴分流线流动,在其末端尖处汇合后,沿机 头流道芯棒轴和口模的环隙挤成管坯,由芯棒 中通入压缩空气,将管坯吹涨成膜,调节螺钉, 可调节管坯厚薄的均匀性。
挤出机头设计原则
1.内腔呈流线型 为了使塑料熔体能沿着机头中的流道
均匀平稳地流动而顺利挤出,机头的内腔 应呈光滑的流线型。 2.足够的压缩比 为使制品密实和消除因分流器支架造 成的结合缝,根据制品和塑料种类不同, 应设计足够的压缩比。

挤出模头设计讲解118页PPT

挤出模头设计讲解118页PPT
53、 伟 大 的 事 业,需 要决心 ,能力 ,组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
1、不要轻言放弃,否则对不起自己。
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人,常是愿意 去做,并愿意去冒险的人。“稳妥”之船,从未能从岸边走远一杯没有加糖的咖啡,喝起来是苦涩的,回味起来却有 久久不会退去的余香。
挤出模头设计讲解4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美,我宁愿选择无悔,不管来生多么美丽,我不愿失 去今生对你的记忆,我不求天长地久的美景,我只要生生世世的轮 回里有你。
谢谢!
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ,而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸,生 命是活 动。——卢 梭

挤出模具设计的规则及步骤

挤出模具设计的规则及步骤

模具,是以特定的结构形式通过一定方式使材料成型的一种工业产品,同时也是能成批生产出具有一定形状和尺寸要求的工业产品零部件的一种生产工具。

模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品开发能力。

同样,挤出模具在制造和设计过程中,要兼顾性能和效率,以及成本诸多因素,以下总结了以下挤出模具在设计和制造中涉及到的原则,分享给大家。

挤出模具的设计包括以下诸多内容精度条件、几何形状设计、批量大小、成型设备、尺寸稳定性及表面质量等诸多内容。

第一:几何形状设计方面在设计时,经常要综合考虑尺寸稳定性及表面质量。

例如,制品设计和尺寸稳定性要求采用阴模(凹模),但是表面要求光泽度较高的制品却要求使用阳模(凸模),这样一来,塑件订购方会综合考虑到这两点,制品能在最佳条件下进行生产。

第二:批量的大小方面实验用,模具产量小时,可采用木材或树脂进行制造。

但是,如果实验用模具是为了获得制品有关收缩、尺寸稳定性及循环时间等的数据时,应该使用单型腔模具来实验,且能保证其能在生产条件下运用。

模具一般用石膏、铜、铝或铝-钢合金制造,很少用到铝-树脂。

第三:尺寸公差方面在成型过程中,塑件与模具接触的面要比离开模具部分的尺寸稳定性更好。

如果日后由于材料刚度的需要要求改变材料厚度,可能导致要将阳模转换为阴模。

塑件的尺寸公差不能低于收缩率的10%。

第四:塑件的光洁面就成型材料能够包住的范围而言,塑件可见面的表面结构应在与模具接触处成型。

如果可能的话,塑件的光洁面不要与模具表面接触。

第五:余量的控制如果使用机械式水平锯锯掉塑件的夹持边,在高度方向上,至少要有6~8mm的余量。

其他的修整工作,如磨削、激光切削或射流,也必须留有余量。

刀口模切割线间的间隙最小,冲孔模修整时的分布宽度也很小,这些都是要注意的。

第六:收缩和变形塑料易收缩(如PE) ,有些塑件易变形,无论如何预防,塑件在冷却阶段都会发生变形。

在这种条件下,就要改变成型模具的外形来适应塑件的几何偏差。

挤出理论及配模设计

挤出理论及配模设计
第四页,编辑于星期日:六点 三十分。
机头和模具
1、机头的作用是将旋转运动的塑料熔体转变为平行直线 运动,并将容体均匀,平稳地导入模套中,并赋予塑 料以必要的成型压力。模芯模套适当配合形成截面不 断减小的环型间隙,使熔体在芯线的周围形成连续密 实的管状包覆层。机头中的多孔板能使机头和机筒对 中定位,并能支承过滤网和对熔体产生反压力。机头 上还装有模具校正和调整装置,能调整和校正模芯模 套的同心度。按照机头料流方向和螺杆中心线的夹角, 将机头分成斜机头和直角机头。
30
0.24~0.6
0.75~1.6
45
0.5~2.73
1.1~5
60
1.13~5
2.5~10
90
7.5~25
10~32
120
12.5~38
15~45
150
17~50
20~60
200
26~88
30~100
250
44~134
50~150
第二十三页,编辑于星期日:六点 三十分。
挤压式
第二十四页,编辑于星期日:六点 三十分。
面外观上暴露出来。
第十一页,编辑于星期日:六点 三十分。
模具分类
3、半挤管式模具
优点:一、模芯内孔可以适当增大,从而当绞线外径变大时,不致出现刮伤、 卡住,也能防止因绞线外径变小,在模芯内摆动而引起的偏心;
缺点:一、对柔软性较差的芯线或缆芯,当其发生各种形式的弯曲时,将产生偏 心,因而不宜采用;
二、对综合电缆等成缆不圆整的缆芯通过模芯时,会因存在不规则的摆动, 而造成偏心,因而不宜采用;
在设计时还应当考虑芯线是下公差、护套是上公差及芯线是上公差、 护套是下公差的情况。其计算结果如下表:

挤出模头设计讲解

挤出模头设计讲解
➢ 界面不稳定现象与囊 包现象无直接的关系, 因为在相同材料的合 流共挤出中也会发生 分界面不稳定现象
➢ 两层熔流汇合后,流道在二维方向上的变动 (扩张或收缩)会在分界面上产生正应力,这 对分界面有正负两方面的影响。
➢扩张型流道对不稳定有较强的加剧作用,而收 缩型流道对流动有稳定作用。有经验指出,分 流筋的流出角约8°,对界面稳定最有利
➢PVC-U模塑料熔体的性能,是由其复杂的配方 体系所决定的。模塑料配方不但决定着塑料熔 体的黏度,而且也影响着塑料熔体的弹性效应, 因此是影响挤出模头结构设计的重要因素。
➢ 挤出模塑料配方对挤出模头设计的影响,还 可能是这样的情况:对于一个已经实现均匀出 料的挤出模头,这时若模塑料的成分出现波动, 就会改变模塑料的黏弹性状况,破坏原先流道 保证的均匀出料的平衡状态。因此,挤出模头 的结构设计需要对模塑料成分的波动有更好的 适应性,能让均匀出料的平衡状态在型材挤出 过程中保持稳定。
离膜膨胀又称出口膨胀现象。 原因:受剪切而被迫舒展的高分子链出孔时突然 自由,高弹形变立即得以恢复。
解决:补偿,估计会膨胀多少,然后扣除。如要 做椭圆,采用近长方形模具
➢聚合物离模膨胀有以下特点。
➢1)膨胀比β随熔体剪切速率ý的增大而增大。
➢2)在剪切速率ý恒定的情况下,膨胀比β随 模头长径比(L/DA)的增加而减小,在L/DA 超过某一数值时,β趋于一定值。
➢影响背压的因素------
挤出模头设计的基本要求
➢4)流道的变化应尽量平缓
➢流道壁面曲线应呈流线型,不能有突变。引起 料流方向改变的扩张或收缩角的半角的角度, 一般要求不大于12°。
➢流道变化的过程,应尽可能做到均匀,或只 是让熔体料流平缓地加速;要避免出现料流 减速的现象。这样做的目的都是为了减轻熔 体料流中的高分子链段可能产生的弹性变形 的程度,使得弹性效应所引起的离模膨胀等 不利影响减至最低,而让熔体破裂等现象产 生的可能性趋于零

典型的挤出模具设计

典型的挤出模具设计

典型的挤出模具设计挤出模具是一种常用于橡塑制品加工的模具,通过材料在模具中连续挤出,使其形成具有一定形状和尺寸的产品。

挤出模具广泛应用于塑料、橡胶、硅胶、硬质泡沫等各种材料的生产中,能够制造出各种管材、板材、条材、异型材等产品。

典型的挤出模具设计需要考虑材料特性、产品形状和尺寸等多个因素。

首先,挤出模具设计需要根据材料的特性来确定模具的结构和参数。

不同材料具有不同的流动性、熔体温度和粘度,对模具的设计产生不同的要求。

例如,一些材料具有较高的熔体温度和较高的黏度,需要采用加热设备和较大的流道截面积来确保材料能够顺利挤出。

而一些材料具有较低的流动性,需要增加收缩率和壁厚等参数来避免产品出现瑕疵。

因此,设计师需要了解材料的特性,合理确定模具的结构和参数。

其次,挤出模具设计需要考虑产品的形状和尺寸。

不同的产品形状对模具的设计产生不同的要求。

例如,圆形管材的模具需要设计圆形的出模口和流道,以保证挤出的产品具有良好的圆度和尺寸一致性。

而异型材的模具需要根据产品的形状和结构设计复杂的挤出口和流道,以确保产品能够顺利挤出,并且具有良好的表面质量和尺寸精度。

因此,设计师需要根据产品的形状和尺寸,合理确定模具的结构和参数。

再次,挤出模具设计需要考虑模具的制造和使用成本。

模具的制造和使用成本直接影响到产品的竞争力和市场占有率,因此设计师需要在满足产品形状和质量要求的前提下,尽量减少模具的制造和使用成本。

一方面,可以通过合理设计模具的结构和参数,减少模具的复杂度和制造难度。

另一方面,可以选择合适的材料和加工工艺,提高模具的耐磨性和使用寿命,降低维护和更换的频率。

因此,设计师需要综合考虑多个因素,合理选择模具的结构、材料和加工工艺,以实现最佳的经济效益。

最后,挤出模具设计还需要考虑产品的生产效率和质量稳定性。

生产效率和质量稳定性是企业提高竞争力和降低成本的关键。

模具的设计应充分考虑产品的生产工艺和生产效率,提高生产效率和降低不良品率。

挤出平模头优化设计

挤出平模头优化设计

挤出平模头优化设计、制造应用技术挤出平模头在社会发展和进步中起到非常大的作用,以板、片、膜等为代表的平面挤出制品在。

各种行业内得到广泛的应用,在社会经济建设、人类生活等方面起到至关重要的作用。

目前,我们国家的重点项目西气东输工程所采用的管道包覆膜就是采用了精诚时代集团所推出的解决应用方案,同时,这种平挤出的模具产品也为包括建筑、医药、包装、家电、光学级板材防水材料等方面提供了充分的支持。

挤出平模头的流道设计歧管是挤出模头的心脏。

它是在模身基体上加工出来的型腔,熔融的高分子材料从挤出机挤出后经过歧管就变成了所要求的最终产品,并达到宽度和厚度方面的精确成型要求。

精诚提供一系列的歧管设计,以满足不同材料和产品的特定要求,其中一些设计有:1.标准衣架型设计,其水滴型横截面能提供流线型的物料流,适用于所有种类的聚合体。

既可用于单层挤出产品,也可用于热敏材料的复合挤出。

2.圆形腔,可以最大程度地减少热敏感型材料在挤出过程中的烧蚀。

3.标准型衣架型歧管,其加长的水滴型横断面使得具有不同流变性能的树脂在复合挤出对层与层之间分界面变形最小。

4.T形设计,具有加长的水滴型歧管横断面,而且在整个歧管长度范围内,其横断面形状及大小不变。

该款设计应用于精诚厚度控制系统的基础上。

由于厚度控制系统在产品宽度频繁改变的情况下可以很好地减小消除厚边现象,因此在单层或多层挤出涂布模头上得到了广泛的应用。

它能通过迅速调节歧管内堵块和内堵片以适应不同的幅宽,速度和材料。

5.加长型水滴管横断面是一款先进的设计,其横断面的长宽在模头的两端较大,而在模头中部较小,而歧管背线则与模唇出口线平行,从而使得所有模身螺栓距离模导出口的尺寸完全相同。

这种模身螺栓布局使得模身变形大大减少。

复杂的歧管横断面使得用单歧管模头进行多料层复合挤出时的层间分界面变形降到最低程度。

曲线型的预成型区使得物料在整个模头宽度范围内均匀一致地流出,消除了“M”形或“W”形挤出纹路现象。

挤出成型工艺及模具设计课件

挤出成型工艺及模具设计课件

• 直通式挤管机头工艺参数的确定
• (1) 口模
① 口模内径D ❖经验公式: D = d /K
d——管材外径 K——补偿系数
❖按拉伸比确定
② 定型段长度L
❖ 按管材外径:L=(0.5~3)d ❖ 按管材壁厚:L=nt
(2) 芯捧(芯模)
芯棒与分流器之间通过螺纹连接,其中心孔用来通入压 缩空气,以便对管材产生内压,实现外径定径。
适用:内径尺寸要求准确、圆度要求高的情况。
1-管材 2-定径芯模 3-芯棒 4-回水流道 5-进水管 6-排水管 7-进水嘴
定径芯长度:与管材壁厚及牵引速度有关,一般取80~ 300mm,牵引速度和壁厚大时,取大值。反之,取小值。
定径芯直径:一般比管材内径直径大2%~4%,始端比终端 直径大,锥度为0.6:100~1.0:100。
面,芯棒用来成型塑件的内表面。通过调节螺钉5,可
调节口模和芯棒之间的间隙,从而控制塑件的壁厚。
口模实物图片 返回
芯 棒 实 物 图 片
返回
过滤网和过滤板
使从挤出机出来的塑料熔体由旋转流动变为平直流 动,且沿螺杆方向形成挤出压力,增加塑料的塑化均匀 度。
机头体 机头的主体,相当于模架,用来组装并支撑机头的
挤出机:挤出系统、传动系统、加热冷却系统、机身
辅机: 机头、定型装置、冷却装置、牵引装置、切割
装置、卷取装置 控制系统
2. 挤出成型工艺过程
原材料准备
塑化
挤出成型
冷却定型
塑件的牵引、 卷曲、切割
挤塑生产线
3. 挤出成型工艺参数
• 温度
❖ 加料段的温度不宜过高,压缩段和均化段的温度可高一些 ❖ 机头的温度控制在塑料热分解温度以下 ❖ 口模的温度比机头温度可稍低一些,但要保证塑料有良

挤出机头口模设计-PPT

挤出机头口模设计-PPT
3)将带有液压油路接头、气压接头、热流道元件 的一侧,尽可能放置在非操作面。
3.模具的吊装
2.吊装方式 1)水平尺寸大于拉杆水平距离时,采用侧面滑
入(中小型模具) 2)模具厚度小于拉杆水平间距,将模具长方向
平行拉杆轴线方向,吊入后再旋转90度。 3)整体吊装: 4)分体吊装:起重设备受限时,可采用;先定
筛孔直径 1-2.5mm
熔体压力损失小、结构紧凑,易于装拆、清理 适于流动性好和热稳定性好的聚烯烃类大口径管 材。
螺旋供料机头
星形螺旋供料机头 环形螺旋供料机头
槽深变浅 芯模与外壁间距增大,保证流速一致,均匀 无芯棒支架,无熔接痕。
复式机头
三管机头
小型薄壁管
2.管材挤出机头参数确定
1.成型段长度 口模平直部分长度L1 作用:增加料流阻力,使管材更密实;使 料流稳定均匀,消除熔接痕 L1=(0.5-3.0)ds, L1=nt
成型段长度:棒材直径的4-15倍
无分流锥棒材机头
有强力冷却作 用的定型模
定型模
绝热垫
• 机头压缩角影响表面粗 糙度а=30-60°,出口扩
张角β =45°以下。
• 机头口模定型长度 L= (4-10)d,太短,会挤
出胀大明显,太长,阻
力过大卡滞
大家应该也有点累了,稍作休息
大家有疑问的,可以询问和交流 ‹#›
3)内定径 管材与定径棒直接接触,冷却定径 ,内应力均匀,保证尺寸精度和表面粗糙度
3.管材定型装置
(2)定径模尺寸
长度:管材尺寸、塑料性能、挤出速度、冷 却效果、热传导性能有关
过长—牵引阻力大;过短—冷却不 足易变形
RPVC ds300内,3-6ds, 35mm10ds; PO2-5ds 直径:外定径大0.8-1.2%;内定径大2-4% 锥度:出口直径略小于入口

第6章 塑料挤出模具(机头)设计 6.4~6.5(第24讲)

第6章 塑料挤出模具(机头)设计 6.4~6.5(第24讲)
第6章 塑料挤出模具(机头)设计 章 塑料挤出模具(机头)
第 24 讲 6.4 吹塑薄膜机头设计 一、吹膜机头的分类及特点 二、吹膜机头的结构设计
6.5 板材挤出机头设计 一、板片材挤出机头类型及特点 二、平缝式机头的设计要点
《塑料成型工艺与模具设计》 第6章 塑料挤出模具(机头)设计
6.4 吹塑薄膜机头设计
《塑料成型工艺与模具设计》 第6章 塑料挤出模具(机头)设计
1、芯棒式吹膜机头
(2)芯棒式机头设计要点 物料均匀分配问题 • 方法一:在芯棒上设置平衡流道, 方法一:在芯棒上设置平衡流道 设置平衡流道, 槽宽a等于机头进料口直径 等于机头进料口直径, 槽宽 等于机头进料口直径,深度为芯 棒侧原有间隙的1~1.5倍。 棒侧原有间隙的 倍
《塑料成型工艺与模具设计》
第6章 塑料挤出模具(机头)设计
3、螺旋式吹膜机头
螺旋槽数与芯棒直径关系
螺旋槽数与径向孔数相等;径向孔径取决于树脂种类、 螺旋槽数与径向孔数相等;径向孔径取决于树脂种类、温 度和挤出量,通常为φ8 φ16mm,螺槽起始深度16 20mm, φ8~φ16mm 16~20mm 度和挤出量,通常为φ8 φ16mm,螺槽起始深度16 20mm, 螺距16 22mm,口模平直段长度20 25mm,环隙0.8 1.2mm。 16~22mm 20~25mm 0.8~1.2mm 螺距16 22mm,口模平直段长度20 25mm,环隙0.8 1.2mm。 机头中心进料孔直径:过小阻力大, 机头中心进料孔直径:过小阻力大,过大则会在孔壁处滞 流引起熔体分解。 流引起熔体分解。
《塑料成型工艺与模具设计》
第6章 塑料挤出模具(机头)设计
3、螺旋式吹膜机头
结构: 结构:中心进料后沿径向பைடு நூலகம்成 3~6股料流,到达芯棒表面后, 6股料流,到达芯棒表面后, 进入各自的螺旋槽, 进入各自的螺旋槽,螺槽由深变 最终消失; 浅,最终消失;物料流动过程中 逐渐熔合,可有效消除熔接痕。 逐渐熔合,可有效消除熔接痕。

塑料挤出模具设计

塑料挤出模具设计

一、棒材挤出机头结构设计
棒材机头口模与定径套之间需用绝热垫圈隔热。
《塑料成型工艺与模具设计》
第6章 塑料挤出模具(机头)设计
一、棒材挤出机头结构设计
定径套:直径很小( φ 5mm以内)的棒材挤出可以不设定 径套;当棒材直径较大时,必须使用定径套。
《塑料成型工艺与模具设计》
第6章 塑料挤出模具(机头)设计
二、水冷定径套结构设计
水冷定径套关键尺寸:内径和长度。
• 内径:由棒材直径决定,需考虑成型收缩率的影响;
• 长度:应保证棒材离开定径套后不因自重作用而变形,并 能保持一定的表面质量。
棒材挤出成型收缩率
材料 PA1010 PA66 ABS
PC
POM 氯化聚醚 聚砜
收缩率/% 2.5~5 3~6 1~2.5 1~2.5 2.5~4 1.5~3.5 1~2
第6章 塑料挤出模具(机头)设计
6.2 棒材挤出机头设计
棒材规格:几毫米~几百毫米不等,它可比挤出螺杆直径 还大。
挤出速度:为使中心的塑料熔体全部冻结,挤出速度有时 控制得很慢(如φ 45mm挤出机挤φ 60mm尼龙棒时,速度为 2.5m/h,挤φ 200mm棒材时,挤出速度为0.5m/h)。
《塑料成型工艺与模具设计》
第6章 塑料挤出模具(机头)设计
6.3 管材挤出机头设计
一、管材挤出机头结构设计 1、管材挤出机头结构组成
适用于挤RPVC小管
《塑料成型工艺与模具设计》
第6章 塑料挤出模具(机头)设计
一、管材挤出机头结构设计
2、管材挤出机头分类 按管材挤出方向与挤出机轴线之间的关系分: • 直管式机头 • 直角式机头 • 旁侧式机头等
特点:挤出管材轴线与挤出机 螺杆轴线成直角,便于进气、 芯模的加热,以及芯线、复合 管的导入包覆。

挤出平模头优化设计

挤出平模头优化设计

挤出平模头优化设计、制造应用技术挤出平模头在社会发展和进步中起到非常大的作用,以板、片、膜等为代表的平面挤出制品在。

各种行业内得到广泛的应用,在社会经济建设、人类生活等方面起到至关重要的作用。

目前,我们国家的重点项目西气东输工程所采用的管道包覆膜就是采用了精诚时代集团所推出的解决应用方案,同时,这种平挤出的模具产品也为包括建筑、医药、包装、家电、光学级板材防水材料等方面提供了充分的支持。

挤出平模头的流道设计歧管是挤出模头的心脏。

它是在模身基体上加工出来的型腔,熔融的高分子材料从挤出机挤出后经过歧管就变成了所要求的最终产品,并达到宽度和厚度方面的精确成型要求。

精诚提供一系列的歧管设计,以满足不同材料和产品的特定要求,其中一些设计有:1.标准衣架型设计,其水滴型横截面能提供流线型的物料流,适用于所有种类的聚合体。

既可用于单层挤出产品,也可用于热敏材料的复合挤出。

2.圆形腔,可以最大程度地减少热敏感型材料在挤出过程中的烧蚀。

3.标准型衣架型歧管,其加长的水滴型横断面使得具有不同流变性能的树脂在复合挤出对层与层之间分界面变形最小。

4.T形设计,具有加长的水滴型歧管横断面,而且在整个歧管长度范围内,其横断面形状及大小不变。

该款设计应用于精诚厚度控制系统的基础上。

由于厚度控制系统在产品宽度频繁改变的情况下可以很好地减小消除厚边现象,因此在单层或多层挤出涂布模头上得到了广泛的应用。

它能通过迅速调节歧管内堵块和内堵片以适应不同的幅宽,速度和材料。

5.加长型水滴管横断面是一款先进的设计,其横断面的长宽在模头的两端较大,而在模头中部较小,而歧管背线则与模唇出口线平行,从而使得所有模身螺栓距离模导出口的尺寸完全相同。

这种模身螺栓布局使得模身变形大大减少。

复杂的歧管横断面使得用单歧管模头进行多料层复合挤出时的层间分界面变形降到最低程度。

曲线型的预成型区使得物料在整个模头宽度范围内均匀一致地流出,消除了“M”形或“W”形挤出纹路现象。

挤出机机头与设计资料讲解

挤出机机头与设计资料讲解
扩张角>收缩角过大时料流的流动阻力 大,熔体易过热分解;过小时不利于机头对其 内的塑料熔休均匀加热,机头体积也会增大。
❖ (2)分流锥长度L5 L5=(1-1.5)D0
式中 D0一头于过滤板相连处的流道直径 (mm),如图5-6所示。
(3)分流锥尖角处圆弧半径R: R=(0.5-2) mm R不易过大, 否则熔体容易
b、按管材壁厚计算:L1=nt ❖ 式中 t一管材壁厚(mm); ❖ n一 系数,见表5-5。
2.芯棒 1)芯棒的外径 芯棒的外径由管材的内径决定,
根据生产经验: d= D-2e 式中 d一芯棒的外径(mm);
D一口模的内径(mm); e一口模与芯棒的单边间隙(mm), e =(0.83-0.94)t t一材料壁厚(mm)。
在此处发
生滞留
(4)分流器表面粗糙度Ra Ra<0.4-0.2m
(5)栅板与分流锥顶间隔L6 L6=(10-20)mm 或L5<0.1D1
式中 D1一 杆直径,如图5-8所示。
拉伸比和压缩比
拉伸比和压缩比是与口模和芯棒尺寸相关 的工艺参数。根据管材断面尺寸确定口模环 隙截面尺时,一般尚凭拉伸比确定 (1)拉伸比I 所谓管材的拉伸比是口模和芯棒的 环隙截面积与管材成型后的截面积之比,其 计算公式如下:
主要结构的作用:
1)口模和芯模分别成型制品内外表面,定型 部分决定了制品的横截面形状 和尺寸;
2)分流器是使通过它的熔体变成薄环状,平 稳地进入成形区。同时,进一步加热和塑化 塑料 ;
3)定型套对成形管材进行冷却定型,以保证 制品良好质量,正确的尺寸和几何形状;
4)调节螺钉用来控制成形区内的口模和芯棒 之间的间隙及同轴度,以保证挤出塑件壁厚 的均匀 。
上述三种机头的特征对比
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➢ 界面不稳定现象与囊 包现象无直接的关系, 因为在相同材料的合 流共挤出中也会发生 分界面不稳定现象
➢ 两层熔流汇合后,流道在二维方向上的变动 (扩张或收缩)会在分界面上产生正应力,这 对分界面有正负两方面的影响。
➢扩张型流道对不稳定有较强的加剧作用,而收 缩型流道对流动有稳定作用。有经验指出,分 流筋的流出角约8°,对界面稳定最有利
➢实际挤出过程中,一种聚合物在正常的加工范 围内,增加压力对黏度的影响和降低温度对黏 度的影响具有等效性
➢换算因子
3剪切速率对黏度的影响
PVC和绝大部分塑料熔体都是假塑性流体,熔体 的黏度(表观黏度)都是随着剪切速率的增大 而降低的,即“剪切变稀”。这种“剪切变稀” 现象主要是由于聚合物熔体流动时,剪切力使 高分子发生取向、伸展(缠结点解开)、变形 或分散等,从而使流动阻力减少造成的
➢2)要让型材坯料均匀地挤出
➢在模头出口处,料流截面上各部分的平均流 速相等。否则,在同样的牵引速度下,离开 模头后的型坯各部分的形状就会产生不一样 的变化——“稳”
➢薄壁型材——截面形状复杂——壁厚也并不 完全相等——异型材的各种功能块结构大多 数不是规范的几何形状。
➢要想获得均匀的流速分布,必须对各部分流 道中的流动阻力进行调整
塑料熔体的粘性流动
➢低分子流动
➢聚合物熔体黏性流动及其黏度的数学模型
影响黏性流动的因素
➢1 温度对黏度的影响 ➢聚合物熔体的流动黏度受温度的影响十分显著,
一般黏度随着温度的升高而降低。 ➢因为当温度升高时聚合物分子的链段活动能力
增加,熔体的“自由体积”也会扩大,所以聚 合物熔体的流动性增大,黏度降低。 ➢不同的聚合物在不同的温度段,不同的剪切速 率和剪切应力范围内,其黏度受温度影响的敏 感程度是不同的
➢ 离模膨胀用膨胀比口来表示:
➢ ①由于入口效应等原因造成熔体流动收敛,对高分子 链产生拉伸作用,形成可恢复的弹性形变,在挤出模 头中来不及松弛,离开口模后才得以恢复,从而引起 离模膨胀,故又称此为记忆效应,好像是高分子记忆 着入口前的形状。
➢ ②聚合物熔体在模头内剪切流动亦伴随有弹性形变, 由于剪切应力和法向应力差也会使分子链的构象发生 改变,导致弹性形变。在熔体离开口模后,弹性形变 回复,造成离模膨胀。
➢塑料表观黏度的影响PV C-U挤出模塑料的熔体 黏度,可以减小挤出模头的阻力,降低挤出加 工过程的能耗。
➢温度少许的波动就可能导致熔体黏度很大的变 化,这对挤出模头的稳定作业是很不利的。
➢对PVC-U模塑料来说,因为PVC是热敏性树脂, 在考虑加工温度时,还需要特别考虑由热量引 起的热降解问题
➢压力对黏度的影响
➢在挤出模头设计中,让模头的工作点不落到可 能产生壁滑移的流动区域是十分必要的。
➢拐角处熔体流动就容易出现引起熔体破裂的黏 滑效应或材料滞留现象
5 多层流动
➢ 在多股聚合物熔体汇 合形成的多层流动中, 会出现两种现象:囊 包和界面不稳定
➢ 囊包现象是指,当两 股熔体并行流动时, 低黏度的熔体总是试 图包围高黏度的熔体。
挤出模头设计的基本要求
➢3)需要产生适当的背压
➢挤出机螺杆与螺筒之间的模塑料,只有 在一定的压力下才能实现塑化的要求,该 压力称为背压。
➢背压的大小主要是由模塑料料流通过
模头流道时产生的压力降(△p)所决定的。
背压过低会导致模塑料塑化不良,不能 保证制品的物理性能;而背压高将消耗 更多的动力,过高还可能对设备造成过 度的磨损,甚至损坏
➢3)膨胀总是在速度梯度最大的方向上最大, 也就挤出 过程中,挤出速度 有一个极限值。大 于此极限值时,随 着速度不断增大, 可观察到挤出物光 滑的表面逐步出现 无光、粗糙、结节 以至扭曲等现象这 些现象统称熔体破 裂现象
4 壁滑移
➢在聚合物熔体流动中熔体黏附于流道的壁面, 对于硬质PVC在超过某一临界剪切应力时,这 些熔体会沿模壁滑移
离膜膨胀又称出口膨胀现象。 原因:受剪切而被迫舒展的高分子链出孔时突然 自由,高弹形变立即得以恢复。
解决:补偿,估计会膨胀多少,然后扣除。如要 做椭圆,采用近长方形模具
➢聚合物离模膨胀有以下特点。
➢1)膨胀比β随熔体剪切速率ý的增大而增大。
➢2)在剪切速率ý恒定的情况下,膨胀比β随 模头长径比(L/DA)的增加而减小,在L/DA 超过某一数值时,β趋于一定值。
➢入口效应被总结为聚合物熔体中弹性的能量储 存,即在流道收缩面大分子沿流线敛集方向, 取向拉伸,以弹性变形能的形式消耗能量。
➢在PVC-U挤出模头的实践中,一般认为保持入 口半角α小于12°是有利的
2 离膜膨胀
➢ 聚合物熔体挤出物的尺寸和截面形状与挤出口模不同, 有明显的胀大,这一现象被称为巴拉斯( Barus)效应, 又称为离模膨胀(Die Swell)或出口膨胀。
➢(2) PVC-U模塑料配方的影响 : ( PVC-U模塑料需
要稳定剂以防止热降解;需要改性剂以改善抗冲击性能;需要
润滑剂和其他加工助剂,以增加流动性、降低加工温度等)这 些添加剂的存在对模塑料的流动性能产生了复 杂的影响。其中以润滑剂的影响最为显著,
聚合物的粘弹性现象——1)入口效应
➢入口效应(Entry Effect)是指聚合物熔体在通过 截面急剧变化的入口区时,会产生特别大的压 力降即入口压力损失△pE
➢剪切速率对聚合物熔体黏度的影响十分强烈, 高剪切速率下的黏度值可能会比低剪切速率下 的黏度值小几个数量级,而不同种类的聚合物 对剪切速率的敏感性也有很大的差异
PVC-U模塑料组分对黏度的影响
➢ (1) PVC树脂本身结构的影响 :分子量M是影 响聚合物流变性能的最主要因素。聚合物熔体 的黏度随分子量Mw的增加而增大
挤出模头设计的基本要求
➢1)要有正确的出口截面形状 ➢从模头挤出的异型材型坯的截面形状——不 是产品的最终截面形状——近似 ➢型坯挤出模头后受牵引经过气隙进入定型模 中,其至少还将受到3种不能忽略的作用:离 模膨胀、拉伸变形和冷却收缩,这些作用将 会改变型坯截面的形状和尺寸
挤出模头设计的基本要求
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