挤出模的设计
挤出模具装配尺寸的设计
挤出模具装配尺寸的设计模具设计，可以先设计模芯再设计模套，也可以先设计模套再设计模芯。
为了较少设计验证次数，一般先设计模套再设计模芯。
我们以65型挤出机机头来举例，已知机头装配尺寸，要求设计模芯、模套。
经测绘，得65型挤出机模头尺寸。
1、先设计模套，根据模套拆装要求，其伸出模头的长度约10mm，则得到模套的总长10+20=30mm；2、确定模套内锥最大外径=Φ25mm；3、根据要求，确定模套定径区直径ΦD；4、取定径区长度=0.5D；5、计算模套内锥半角γ/2=ATAN（（25-D）/（2*（30-0.5D））*180/PI()；绘制模套的草图（见图10）；6、因采用挤压式，模芯与模套的模间距L=2δ厚度；7、选模头右边平面为基准面A，模芯口至基准面A的距离=10-2δ厚度；8、为模芯拆卸方便以及模芯强度，选模芯伸出模头左边约10mm，则可以得到模芯总长=10+（10-2δ厚度）+65；9、绘制模芯草图（如图）；10、为便于调节偏芯，模芯螺纹长度一般取8～10mm，即b=8mm；11、根据模头尺寸结构，取d4=18mm；12、根据第8条，我们知道模芯伸出模头左侧10mm，则a+b=27+10=37mm，a=37-b=37-8=31mm；13、为保证调偏螺钉能正面受力在模芯上，一般c取12～15mm，即c=15mm；14、根据线芯大小，我们确定模芯定径区直径d1=d线芯+（0.2～0.5）mm，取d1=d 线芯+0.2 mm，那么模芯外锥最小外径d2=d1+0.5*2=d线芯+1.2 mm；15、那么根据以上数据，我们可以得出模芯外锥部分的长度=L-a-b-c=10+（10-2δ厚度）+65-31-8-15=31-2δ厚度mm；16、根据锥角计算公式，求的模芯外锥角β= ATAN（（18- d线芯+1.2）/（2*（31-2δ厚度））*180/PI()17、将计算出模芯的锥角β与计算的模套外锥角γ比较，看看其差值是不是符合我们设计要求，若在设计范围内，设计成功，绘制零件图；若有出入，再次循环以上内容，直至符合设计要求为止，但必须保证在满足角度的前提下，还必须满足装配上的要求。
挤出模具设计
(5)过滤网和过滤板
ⅰ过滤杂质 ⅱ将熔体的螺旋运动 直线运动
(6)加热器 (7)璧厚均匀调节装置 (8)定型模
异型材定型模的型腔截面 1．上型板 2．镶条 3．下型板
二、挤出机头的分类
1、按挤出的塑件分类
ⅰ管机头 ⅱ棒机头 ⅲ异型材机头等
2、按挤出塑件的出口方向分类
ⅰ直通机头(直向机头) ⅱ角式机(横向机头)
三、挤出成型工艺参数
1、温度：
包括加料段、压缩段、均化段、机头及口模段温度。
※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
• 2、压力
• 克服料流的阻力、过虑板、过虑网、口模等产生的阻力。 • 合理控制螺杆转速，保证温控系统的精度，以减小压力波动。
• 3、挤出速度
• 将熔融的塑料自模具内以挤压的方式往外推出，而得到与模口 相同几何形状的流体，冷却固化后，得到所要的零件。
二、挤出成型工艺过程
（动画） 1．原料准备：干燥、去杂质处理
2．挤出成型：
挤出机预热——加入塑料——熔融塑化——由机头挤出成型
• 3．定型和冷却
• 4．牵引和切割
• 在冷却得同时，连续均匀地将塑件引出。
第14章 挤出模具设计
14.1 挤出模具的机构杆之分，包括加料段、压缩段、均化段
附机： 模具（机头口模、定型装置）、冷却装置、
牵引装置、切割机或卷取装置等
控制系统
3、挤出成型特点
生产连续、效率高；质量稳定，适应性强。
• 一、挤出成型原理及其特点
1、挤出原理：塑化——成型——定型
真空定径装置（续）
定径装置与多个冷却槽的组合应用
• (1)口模和型芯 ——可形成稳定段（定型区）
聚丙烯塑料的挤出成型实验设计
聚丙烯塑料的挤出成型实验设计如今，聚丙烯塑料在工业生产中得到了广泛应用，其挤出成型技术更是成为塑料制品加工的重要方法之一。
挤出成型作为一种高效、经济的加工方法，对挤出机的性能和工艺参数要求严格。
为了提高挤出成型工艺的效率和质量，合理的实验设计是必不可少的一环。
实验目的聚丙烯塑料的挤出成型实验设计的目的在于确定最佳的加工工艺参数，以获得优质、高效的生产过程和产品。
实验材料选择合适的聚丙烯塑料作为实验材料，并根据生产需求确定其牌号和成分。
实验设计方案在进行聚丙烯塑料挤出成型实验时，需充分考虑以下几个方面的因素：1.挤出温度：挤出温度是影响产品质量的重要参数之一。
适当的挤出温度可降低材料粘度，保证良好的流动性；2.挤出压力：挤出机的挤出压力直接影响挤出成型的速度和产品表面质量；3.模头结构：模头直接影响挤出产品的形状和表面光滑度；4.冷却方式：冷却方式对挤出产品的综合性能有重要影响；5.拉伸速度：适当的拉伸速度可提高挤出产品的拉伸强度和韧性。
实验步骤1.确定实验条件，包括挤出温度、挤出压力、模头结构等；2.将聚丙烯塑料加工成颗粒状，并放入挤出机中进行挤出成型；3.调节挤出参数，根据实际情况逐步优化，观察产品质量和机器运行情况；4.对挤出产品进行物理性能测试，如拉伸强度、弯曲强度等；5.根据实验结果，优化挤出工艺参数，获得最佳加工效果。
结果分析通过上述实验设计过程，我们可以获得聚丙烯塑料挤出成型的最佳工艺参数，保证产品质量稳定、生产效率高。
同时，不断优化挤出工艺，适应不同产品要求，提高企业竞争力。
结论聚丙烯塑料的挤出成型实验设计是一个复杂而重要的过程，需要综合考虑材料性能、工艺参数和产品要求。
只有通过科学合理的实验设计和不断优化，才能实现挤出成型工艺的高效、稳定生产，为企业的发展和产品质量提供坚实保障。
挤出理论及配模设计
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：
挤出成型模具结构设计方案
挤出成型模具结构设计方案挤出成型模具在塑料加工中扮演着至关重要的角色，其结构设计直接影响着制品的质量和生产效率。
本文将探讨挤出成型模具的结构设计方案，旨在帮助提高生产效率和制品质量。
主要结构组成挤出成型模具主要由进料系统、螺杆、模腔和冷却系统组成。
进料系统负责将塑料颗粒送入螺杆，螺杆通过旋转和推进实现塑料的压缩和加热，而模腔则决定了最终制品的形状和尺寸。
冷却系统则用于快速降温和固化塑料制品。
结构设计要点1.螺杆设计：螺杆的设计直接关系到塑料在挤出过程中的压缩、混合和进料能力。
合理设计螺杆的螺距、螺槽深度和压力比可以有效提高生产效率和塑料的均匀性。
2.模腔设计：模腔的结构应考虑到制品的形状、尺寸和壁厚，以确保最终产品符合设计要求。
同时，必须考虑模腔的冷却系统，以避免制品变形和缺陷。
3.冷却系统设计：冷却系统的设计影响着挤出过程中塑料的温度控制和降温速度。
为了提高生产效率和制品质量，冷却系统应布局合理，确保塑料均匀、迅速地冷却固化。
4.材料选择：挤出成型模具的材料选择应考虑到耐磨性、耐腐蚀性和热传导性。
通常情况下，选择高强度、耐磨损的合金钢作为模具材料，以确保模具的寿命和稳定性。
结构优化建议1.流道优化：合理设计流道结构，减少塑料的流动阻力和压力损失，提高进料效率。
2.增加冷却通道：在模腔周围增加冷却通道，提高冷却效率，减少制品变形和翘曲。
3.模具光洁度：保持模具表面的光洁度，减少制品表面缺陷的产生。
4.辅助装置：考虑在模具中增加辅助装置，如拉伸机构或气动系统，以实现特定制品的形状和结构。
结语挤出成型模具结构设计是塑料加工生产中至关重要的环节，合理的设计方案可以提高生产效率、降低成本并保证制品质量。
通过本文的介绍，希望能对挤出成型模具的设计提供一定的指导和参考，以满足不同生产需求的要求。
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
塑料挤出成型工艺及模具设计教学
其他质量问题的原因与解决方案
06
塑料挤出成型工艺实例分析
管材挤出成型工艺主要包括原料准备、模具设计、挤出成型、冷却定型和牵引切割等步骤。
工艺流程
关键技术
应用领域
管材挤出成型的关键技术包括温度控制、压力调节、模具设计和材料选择等。
管材挤出成型广泛应用于建筑、给排水、农业灌溉等领域。
塑料挤出成型工艺及模具设计教学
目录
contents
挤出成型工艺简介 塑料挤出成型设备 塑料挤出成型模具设计 塑料挤出成型工艺参数控制 塑料挤出成型质量问题及解决方案 塑料挤出成型工艺实例分析
01
挤出成型工艺简介
挤出成型工艺是一种塑料加工技术，通过螺杆旋转加压，使塑料从挤出机机筒中连续挤出，经过模具定型后形成所需的制品形状和尺寸。
详细描述
04
塑料挤出成型工艺参数控制
温度参数控制是塑料挤出成型工艺中的重要环节，它直接影响着产品的质量和生产效率。
温度参数控制包括机筒温度、模具温度和塑料温度的控制。机筒温度的设置要根据塑料的特性和工艺要求来确定，以保证塑料在机筒内能够充分塑化。模具温度则影响着塑料的流动和成型，其设定要根据产品的大小、形状和材料特性来决定。塑料温度的控制也十分重要，合适的塑料温度可以保证塑料在挤出过程中保持稳定的流动状态。
常见的冷却定型设备包括冷却水槽、冷却隧道等。
这些设备通常配有强力的风扇，以加速冷却过程。
其他辅助设备
除了上述主要设备外，挤出成型工艺还需要其他辅助设备，如切粒机、振动筛、上料机等。
这些设备在生产过程中起到各自的作用，如切粒机用于将挤出的塑料切成一定长度的小颗粒，振动筛则用于筛选出不合格的塑料颗粒。
挤出成型模具设计
4.2.2 定型模的作用
定型模的作用是使用定径装置将从机 头挤出的具备了既定形状的制品进行冷却 和定型，从而获得能满足使用要求的正确 尺寸、几何形状及表面质量。通常采用冷 却、加压或抽真空的方法，将从口模中挤 出的塑料的既定形状稳定下来，并对其进 行精整，从而获得截面尺寸更为精确、表 面更为光亮的塑料制件。
挤出成型工艺过程可分为四个阶段: （1） 塑化阶段 （2）挤出成型阶段 （3）冷却定型阶段 （4）塑件的牵引、卷取和切割
4.1.3 挤出成型工艺参数及其选择
挤出成型的工艺参数主要包括温度、 压力、挤出速度、牵引速度等 。
1． 温度
温度是挤出过程得以顺利进行的重要条件 之一。温度主要指塑料熔体的温度，该温 度在很大程度上取决于料筒和螺杆的温度。 因为塑料熔体的热量除一部分来源于料筒 中混合时产生的摩擦热外，大部分是料筒 外部的加热器所提供的。所以，在实际生 产中经常用料筒温度近似表示成型温度。 常用塑料挤出成型管材、片材和薄膜时的 温度参数见表4.1。
低黏度塑料： β=45～60； 高黏度塑料： β=30～50；
3. 分流器和分流器支架
（1）分流器的扩张角α： 对于低黏度塑料： α=45～80； 对于高黏度塑料： α=30～60；
（2）分流器长度L3：L3=（1～1.5）D
（3）分流器尖角处圆弧半径R： R=0.5～2 mm
（4）分流器表面粗糙度：Ra＜0.4～0.2
4.3.2 棒材挤出机头的典型结构
棒材主要指实心的具有一定规则形状 的型材，如圆形、方形、三角形、菱形和 多边形等。棒材挤出机头结构比较简单， 机头流道光滑呈流线型，一般流道中不必 有分流措施。棒材挤出机头的典型结构如 图4.5所示。
图4.5 棒材挤出机头的典型结构 1—口模； 2—连接套； 3—加热圈； 4—机头体； 5—多孔板；
塑料异型材挤出口模设计的数值模拟概述
塑料异型材挤出口模设计的数值模拟概述塑料异型材挤出口模设计的数值模拟是一种在计算机上利用数值方法对塑料挤出加工过程进行仿真和优化的技术。
通过建立合理的数值模型，可以预测挤出产品的形状和性能，并在实际生产之前进行改进和调整，从而提高生产效率和产品质量。
塑料挤出是将熔融塑料通过模具预设的挤出孔进行连续挤压，使其产生所需的正交截面形状的一种加工方法。
在实际生产中，模具的设计和挤出口的形状对挤出产品质量和生产效率有着重要影响。
数值模拟可以帮助设计人员分析和优化挤出口模具的形状，减少试验成本和开发周期。
首先，进行塑料异型材挤出口模设计的数值模拟需要根据挤出工艺的特点和要求建立合理的数学模型。
这个模型需要考虑材料流动、温度分布、挤出压力和速度等多个因素的相互作用。
常用的数学模型包括有限元方法、计算流体力学和动量平衡等，其中有限元方法最为常用。
其次，根据建立的数学模型，需要采集并输入模型所需的各种参数和初始条件。
这包括挤出材料的物理性质、模具结构的几何形状、挤出速度、挤出温度和挤出压力等。
这些数据可以通过实验测试、文献调研和经验总结等方式获得。
接下来，进行数值模拟计算。
根据所建立的数学模型和输入的各种参数和初始条件，通过数值计算方法求解模型的方程组，得到挤出过程中各个时刻的物理状态。
这包括挤出材料在模具中的流动状态、温度分布、挤出压力和速度等。
在计算过程中，需要进行一些边界条件的设定和参数的敏感性分析。
边界条件的设定包括模具的出口和挤出成型区域的输入和输出条件，如挤出速度和压力。
参数敏感性分析则是通过改变输入参数的值，观察计算结果的变化，以了解各个参数对挤出过程的影响程度。
最后，根据数值模拟的结果进行优化。
通过观察和分析数值模拟得到的挤出过程和产品的形状、尺寸和性能等数据，可以发现问题和改进空间。
例如，如果数值模拟结果显示挤出产品的结构不均匀或者存在缺陷，可以通过优化挤出口模具的形状和尺寸等来改善产品质量。
优化的方法包括参数调整、模具结构设计和工艺改进等。
第6章 塑料挤出模具(机头)设计 6.4~6.5(第24讲)
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。
塑料电线电缆挤压式挤出模具的设计
塑料电线电缆挤压式挤出模具的设计塑料电线电缆挤压式挤出模具的设计随着电子行业的发展，电线电缆制造行业的快速发展，更好的模具设计能够有效地提高生产效率，并有助于提高产品的质量和降低成本。
本文旨在介绍一种用于电线电缆生产的挤压式挤出模具的设计。
第一部分：综述电线电缆挤出模具的作用是将熔化的塑料料料经由挤出机挤出后，完成电线电缆的成型。
目前市场上常用的挤出模具有棒材挤出模具、管材挤出模具和板材挤出模具，而挤压式挤出模具是其中一种常见的设计方式。
该设计方式可以提高生产速度，同时可以生产出不同截面形状的电线电缆。
第二部分：设计步骤1.选择材料挤出模具通常是由金属材料制成，应根据挤出所用材料的特性来选择合适的金属材料。
通常情况下，具有耐磨性和耐腐蚀性的金属材料如铬钼合金钢、钨钢等较为适合。
2.计算模具尺寸在设计挤出模具时，重要的是要精确计算出模具各个部件的尺寸及其相对位置。
这需要根据所生产的电线电缆的要求来确定模具的截面形状、尺寸和材料厚度等参数，以保证电线电缆能够达到预期的性能指标。
3.模具设计在模具设计过程中，需要考虑到电线电缆挤出过程中塑料的熔化、流动和固化等工艺要素，并在此基础上设计合理的挤出模具结构。
一般来说，挤压式挤出模具应该包括进料区、形状调整区、定位区和出料区等部分，每个部分都有其独特的设计要求。
进料区：该部分应该具有良好的熔融流动性，容易使熔体堆积并形成压缩力以便推动塑料料料向模具内部流动。
形状调整区：在翻转和拉伸过程中，该部分应对挤出物的截面尺寸、圆度等进行调整。
在此过程中，应使用可调整的辊轮和成型板等工具。
定位区：该部分主要用于保持挤出物的固定位置，以确保产品尺寸的稳定性。
在设计中，应该考虑挤出物的流动特性，以便为其提供适当的压紧力，来保持其位置。
出料区：在该部分，挤出物经过剪切、冷却和质检等处理后即可完成。
4.模具制造模具制造需要使用CNC加工设备，以确保模具的精度和质量。
在制造过程中，还需要定期检查和调整模具尺寸，以确保其能够满足生产要求。
挤出模具设计要点
挤出模具设计要点欧洲特别是德国是塑料门窗异型材的发祥地，塑料挤出技术和理论也比较发达，许多挤出模的设计思想都源于此。
文献[1]提出了著名的横向流动最小化（Cross Flows Minimized）原则。
认为熔体流过一系列的截面，把截面再分为不同的小段，通过调整截面形状尺寸，使截面上各个区域上的质量流率成比例，其比例大小为该截面区域占截面总面积之比。
该思想比较经典，与挤出模机颈段建模方法中的面积测绘法有异曲同工之妙。
文献[2]进一步发展了这种思想，总结了调节流动平衡的方法和数值分析的三种途径，讨论了横截面计算和单独流动对挤出流动的影响。
波兰Sarsaw 理工大学的K.Wilczynski在《A computer model for a polymer single-screw extrusion》中提出了一个针对单螺杆挤出成型过程的计算机模型SSEM。
SSEM能模拟挤出成型的全过程，可根据给定的工艺参数预测流动特性。
在实验中对其设计及模拟的正确性进行了检验，试验对比显示模拟结果与实测数据相差4%～10%，其设计具有较高的可信度。
英国Dundee大学的G S H Chan和K K B Hon在《Integration of computing techniques for plastics extrusion die design》中介绍了他们应用DUCT软件根据给定的模头进口截面与模头出口截面尺寸自动生成流线型挤出流道。
为使DUCT软件设计简单，文献中作了两个假设，即模头进口截面形状恒为圆形和模头出口截面尺寸等于异型材产品截面尺寸，即不考虑离模膨胀问题。
文中总结了以前两种生成流道的常规算法，对其作了巧妙的修改与组合，思路非常新颖。
Queen's University of Belfast的Sun Da-Wen和华南理工大学的彭玉成指出，目前异型材挤出制品应用很广，但其模具设计很复杂，现有的文献介绍实际设计经验的很少，因而他们在《Practical method to design hollow profile dies》中提出了一种简单的设计异型材挤出流道轮廓的方法，其依据条件是熔体在挤出模模头出口流速一致，该方法利用过渡线理论（transitional line method）与变流道厚度法理论（variable channel thickness method）对组成整个挤出流道的每一块模块型腔轮廓进行计算，并且在设计中考虑了各模块组合成整体型腔的平衡问题。
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。
高速挤出模设计
１：９ｎｔ ｔｓ ｆ １ｏ－ｔｏ ｔ ｘ ９ｃｆ ｔ ｎ Ｙ：１（ ＋ｉ （ｓ ｓ １ ｓ ｉ ｃ
合 。
（ ２
太 小 ，否 则 挤 出 模 阻 力 太 大 ， 挤 出 量
下 降 太 多 ， 并 产 生 较 大 的 挤 出 热 效 应 ，使 物 料 温 度 波 动 ，造 成 管 坯 膨 胀 不一 ， 影 响管 材 的厚 度 和 均 匀 性 。若
１ａ ３ １０ ２ ０
６７． ２６
６ ９ ６． ４
６ １ ５． ６
６ ８ １． ６
５ ８ ６． ７
Ｘ Ｙ
９ ０ ４ ９． ６ ８
＼
坐
Ｘ Ｙ
ｌ ｂ
２ ｂ
３ ｂ
４ ｂ
５ ｂ
６ ｂ
７ ｂ
８ ｂ
９ ｂ
０ ４ ．１ ４ １
１ ０ ５ ．４ ２ ０
３
４ ｍ ５
６
击１ ×１０ ６ ．
击 １ × ０． ８ ５ 击１ ×１０ ８ ．
击 ２ × ０． ０ ５
２． ８４
２ ０ ９． ３ ２ ０．
３ ０ ２．
２． ３４
２ ． ６ ４ ２ ２ ５．
２ ４ ９．
２ ． ２４
２３ ４ ． ２７
根 据 公 式计 算 ：
＝
上 式 中参 数 ｔ ，指 曲 线 上 的 点 与
１ 流道 曲线 的确 定
我 公 司 从 瑞 士 Ｓ ＩＳ ａ Ｗ Ｓ ｃ ｂ公 司 引
Ｘ正 半 轴 的 夹 角 。经 过 实 验 得 出 ，内 侧 渐 开 线 曲 线 方 程 的 系 数 ａ 取 值 应 ， 保 证 内侧 渐 开 线 曲线 两 交 点 距 离 ｌ 比 ，
塑料管材挤出模具设计
实例分析：对 PVC管材挤出模 具设计实例进行 深入分析，包括 设计要点、难点 及解决方案
经验总结：总结 PVC管材挤出模 具设计的经验教 训，提出优化建 议和未来发展方 向
实例二：PE管材挤出模具设计
模具结构：采用分流器、定 径套、机头等部件
模具温度控制：加热和冷却 系统对管材成型至关重要
模具材料：选择高强度、耐 磨性好的钢材
模具设计的原则和流程
模具设计应满足生产塑料管材的工艺要求，确保管材质量、尺寸和外观符合标准。 模具设计应考虑到生产效率、成本和安全性，以提高生产效益。 模具设计应遵循“一模多腔”的原则，以提高生产效率。 模具设计应注重冷却系统的设计，确保模具温度控制合理，提高管材质量。
塑料管材挤出模具设计要点
模具流道设计
数字化与信息化 技术：优化设计 流程，提高设计 精度
3D打印技术：个 性化定制，缩短 产品上市时间
绿色环保设计：降低能耗和减少废弃物排放的措施
采用新型材料：选择 可再生、可降解或环 保的材料，降低对环 境的污染。
优化结构设计：通过 改进模具结构，减少 生产过程中的能耗和 废弃物排放。
引入智能化技术：利 用先进的控制技术， 实现生产过程的自动 化和智能化，降低能棒加热，确保温度均匀分布，提高塑料管材的塑化效果 冷却系统：采用循环水冷却，快速降低模具温度，提高生产效率 温控系统：精确控制加热和冷却温度，保证产品质量和生产稳定性 安全保护：设置温度过高、过低自动报警和保护功能，确保生产安全
模具排气和溢料设计
模具排气：设计时需考虑模具的排气口位置和大小， 以确保在挤出过程中气体能够顺利排出。
产。
新型材料应用： 采用高强度、耐 高温、耐腐蚀等 新型材料，提高 模具的使用寿命
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
目的与要求：
掌握挤出模的结构、工作原理及设计要点。
重点和难点：
管材挤出模设计要点
挤出成型：
将塑料在挤出机旋转的螺杆与料筒之间进行输送、压缩、熔融、塑化，然后定量地通过安装在料筒头部的挤出成型模具和定型模具，从而生产出棒材、管材、板材、片材、薄膜、单丝、电线电缆、各种异型材及中空件等具有一定几何截面和尺寸的连续型材塑件的加工工艺过程，是应用非常广泛的重要的塑料成型加工方法之一。
挤出成型制件：
挤出模是用于塑料挤出成型的模具，由成型模具和定型模具组成。
挤出成型模具也称挤出成型机头或模头，挤出定型模具又分为定径套和定径芯模。
挤出模的分类
各式各样的挤出机头，为便于识别和表现其结构特点，通常有以下分类方式：
挤出模的结构组成
以直通式管材挤出机头及定径套为例，挤出模主要由以下一些零部件组成：
1-堵塞2-定径套3-口模4-芯棒5-调节螺钉6-分流器7-分流器支架8-机头体9-过滤板（栅板）10-连接法兰11-挤出机料筒12-通气嘴13-连结套14-压环
1.口模和芯棒
口模用来成型塑件的外表面，芯棒用来成型塑件的内表面。
塑料熔体从口模与芯棒的环状缝隙挤出，因此塑件截面形状是由口模和芯棒决定的。
通过对调节螺钉5进行调节，保证塑件壁厚均匀。
2. 机头体
其作用相当于模架，使机头各零部件组装连接成一个整体，并可安装固定在挤出机料筒11的头部。
3. 过滤板和过滤网
过滤板和过滤网安装在挤出机料筒与机头交界处，两者组合作用，使挤出机中被螺杆挤出的熔融塑料料流由螺旋运动改变为直线运动；并沿螺杆方向形成挤出压力，增加塑料的密实度及塑化均匀度；将未熔融塑化的塑料颗粒以及各种杂质过滤，阻止其进入机头。
4.分流器与分流器支架
分流器使通过它的塑料熔体分流变成薄环状而平稳地进入成型区，并被均匀加热，同时进一步塑化。
分流器支架主要用来支承分流器及芯棒，使料流分束，加强混合作用。
5.定径套
定径套通过冷却定型，使从机头口模挤出的高温塑件已形成的截面形状稳定下来，并进行精整，从而获得精度更高的截面形状和尺寸，以及更好的表面质量。
挤出模设计要点
一、挤出成型机头的作用
1.使来自挤出机的塑料熔体的料流形式由螺旋带状流动改变为直线流动。
2. 通过模腔内流道截面几何形状与尺寸的变化，产生必要的成型压力，以保证
塑件外形完整，内部密实。
3. 通过模腔内的剪切流动及加热控温，使塑料熔体进一步均匀塑化。
4. 成型具有一定断面形状、尺寸和外观质量的连续的塑料制品。
二、挤出成型机头设计原则
1.机头内腔应设计成光滑流线型。
2.应有合适的压缩比。
通常低黏度塑料压缩比ε值取4～１0，高黏度塑料压缩比值取2.5～6.0为宜。
3.机头成型区应有正确的截面形状及尺寸。
影响成型区的截面形状及尺寸的因素比较复杂，设计时往往采取按经验或资料预留修模余量的方法，在试模过程中根据具体情况修整确定。
4.机头应考虑设置适当的调节控制装置。
机头设计时应考虑设置用于熔体流量调节、口模和芯棒间隙调节、挤出成型温度调节等的机构和装置。
其中对于成型温度调节，一般要求能对口模及机头体的温度分别独立控制。
5.机头应有足够的强度和刚度，而且结构应简单紧凑，方便加工和装配。
6.选用合适的模具材料。
选择耐磨、硬度较高、耐腐蚀的钢材和合金钢。
口模等主要成型零件硬度不得低于40HRC，必要时可以镀硬铬，硬铬镀层厚为0.02～0.03mm。
三、挤出成型机头与挤出机的关系
挤出机头安装在挤出机的头部，当挤出机型号不同时，机头与挤出机的连接形式和尺寸也可能不同。
在进行挤出机头设计时，要了解清楚所用挤出机的型号技术参数及对连接形式和尺寸的具体要求，以使得设计制造的挤出模能够正常方便地使用。
机头与挤出机的连接装置常采用铰链、法兰结构，常用的主要有以下几种形式：
1.螺纹连接式。
2.螺钉连接式。
3.快速更换式。
挤出模设计
管材挤出成型：
挤出模设计
一、管材挤出成型机头的结构
常用的管材挤出机头结构有直通式、直角式与旁侧式三种形式。
1.直通式挤管机头
2.直角式挤管机头
3.旁侧式挤管机头
二、管材挤出机头的零件设计
口模用来成型管材外表面的零件，其结构如图所示。
设计时需确定的主要尺寸是口模的内径d 和成型区的长度L 1。
1.
口模
d （1）口模的内径
①按经验公式确定：
②按拉伸比确定：
（2）成型区长度L
1
①按管材外径计算的经验公式：
一般情况下，当管材直径较大时，长度应取小值，因此时管材的被定型面积较大，料流阻力较大，反之就取大值；挤软管时取大值，挤硬管时取小值。
②按管材壁厚计算的经验公式：
芯棒又称芯模，是用来成型管材内表面的零件，其结构如图所示。
在设计时需要确定的主要尺寸有芯棒外径d 1、成型区（定型段）长度L ′1、压缩区(段)长度L 2及压缩角β。
2.
芯棒
（1）芯棒的外径d
1
（2）定型段长度L′
1
（3）压缩段长度L
2
（4）压缩角β
对低黏度塑料：β＝45°～60°；对高黏度塑料：β＝30°～50°。
3.分流器和分流器支架
（1）分流器
分流器的作用是使塑料熔体通过时料层变薄，便于均匀加热，并产生剪切摩擦，使之进一步均匀塑化。
如图所示：
①分流器扩张角α
低黏度塑料α＝30°～80°，高粘度塑料α＝30°～60°。
扩张角α应小于芯棒压缩角β。
②分流锥长度L
３
③分流器头部圆角R
不宜过大，以避免塑料熔体易在此处发生滞留而过热分解。
一般取R＝0.5～2mm
④分流器表面粗糙度
分流器塑料熔体要流经的表面需抛光，表面粗糙度Ra＜0.4μm。
⑤分流器头部与过滤板端面距离L
５
一般取L
５＝10～20mm或稍小于0.1D
1
（D
1
为挤出机螺杆2的直径）。
（2）分流器支架
主要用于支承分流器及芯棒。
小型机头可做成下图右的整体式，中大型机头则一般做成下图左的组合式。
支架上的分流肋应设计成流线型，分流肋的数量也应尽可能少些，以免产生过多的熔接痕，一般为3～8根。
分流器支架上通常还设有压缩空气进气孔和内部加热装置导线孔。
三、管材的定径和冷却
为了能获得准确的尺寸、几何形状及较低的表面粗糙度值，必须立即采取定径和冷却措施。
管材的定径和初步冷却通常由定型模来完成，之后再进入水槽继续冷却。
一般采用外径定径和内径定径两种方法。
1.外径定径
外径定径适用于管材外径尺寸精度要求高、外表面粗糙度值要求低的情况。
通过使管坯外表面在压力作用下与定径套内壁紧密贴合的方法来达到定径的目的。
按照压力产生方式的不同，外径定径又分为内压法和真空法两种。
(1)内压法
(2)真空法
2.内径定径
内径定径适用于管材内径尺寸要求准确、圆度要求高的情况。
其工作原理如图所示，定径芯模2直接与机头芯棒4相联接，通过将冷却水通入其内的冷却水道，使从口模中挤出的管坯被冷却定型。
内径定径常用于内径公差要求高的PE、PP及PA等的管材定型。
其结构如图所示：。