挤出模设计
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）
挤出塑料模具课程设计
挤出塑料模具课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握塑料模具的基本概念、分类及挤出模具的工作原理。
2. 学生能够描述挤出塑料模具的设计流程，包括模具结构、材料选择和工艺参数的确定。
3. 学生了解塑料成型过程中的常见问题及解决办法。
技能目标：1. 学生能够运用CAD软件进行挤出模具的设计，具备初步的模具设计能力。
2. 学生能够运用实验设备进行挤出成型实验，掌握实验操作的基本技能。
3. 学生能够分析挤出模具设计中的问题，并提出合理的改进方案。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对塑料模具设计和制造的兴趣，激发学生的创新意识。
2. 培养学生严谨、细致的学习态度，提高学生的团队协作能力。
3. 学生能够认识到塑料模具在工业生产中的重要性，增强学生的社会责任感。
本课程针对高年级学生，结合学科特点和教学要求，以实用性为导向，旨在培养学生的模具设计能力、实验操作技能和问题分析解决能力。
通过本课程的学习，学生能够将理论知识与实际应用相结合，为未来从事相关工作奠定基础。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下三个方面：1. 塑料模具基础知识：- 模具的分类、结构及其工作原理。
- 塑料材料的基本性能及选用原则。
- 挤出模具的设计原理和流程。
2. 挤出模具设计方法：- 模具结构设计：包括型腔、型芯、导向装置等。
- 模具材料选择：根据塑料性能和成型工艺选择合适的模具材料。
- 模具工艺参数确定：分析成型过程中压力、温度、速度等参数的影响。
3. 挤出成型实验与问题分析：- 实验设备操作：学会使用挤出机、模具等设备进行实验。
- 实验操作技能：掌握挤出成型过程中各项操作要领。
- 常见问题分析：分析成型过程中可能出现的缺陷，并提出解决方案。
教学内容参考教材相关章节，结合课程目标，按照以下进度安排：1. 塑料模具基础知识（2课时）2. 挤出模具设计方法（3课时）3. 挤出成型实验与问题分析（3课时）三、教学方法本章节采用以下多样化的教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性：1. 讲授法：在塑料模具基础知识部分，通过教师系统的讲解，使学生掌握模具的基本概念、分类和工作原理。
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
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：
挤塑模设计
7.2 挤出机头概述
7.2.1
1. （1）使来自挤出机的熔融塑料由螺旋运动变为直线运动；
（2）产生必要的成型压力，以保证塑料制品外形完整，
（3 （4）通过机头口模以获得横截面形状相同的连续的塑料
7.2 挤出机头概述
管材是挤出成型生产的主要产品之一。目前国内以 硬聚氯乙烯、聚丙烯、聚乙烯等塑料管为主。
10.2.1 挤出成型机头结构
1. 直通式机头 2. 直角式机头 3. 旁侧式机头
1.直通式机头
10-2
返回
续、直通式机头
特点：直通式挤管机头如图10-2所示， 其结构简单，容易制造，但熔体经过 分流器及分流器支架时，形成的熔接 痕不易消除。适用于挤出成型软硬聚 氯乙烯、聚乙烯、尼龙等管材。
为了消除塑料通过分流器支架后， 形成结合线，则分流器支架上的分流肋 做成流线型，在满足强度要求的条件下， 其宽度和长度应尽可能小，分流肋的数 量也应尽量少，一般为3~8根。
续 3.分流器与分流器支架
10.2.3 管材的定径
管材的定径通常有外径定径和内 径定径两种方法。由于我国塑料 管材标准大多以外径为基本尺寸， 故常用外径定型法。
3.
7.3 管材挤出机头的设计
3.分流器和分流器支架 （1）分流器的角度
低黏度塑料 30 ~ 80 高黏度塑料 30 ~ 60
（2）分流锥的长度 L3 (1 ~ 1.5)D0 （3）分流器头部圆角半径 R 0.5 ~ 2mm
，
（4）分流器表面粗糙度 Ra 0.4m （5）过滤板与分流器顶间隔 L5 10 ~ 20mm （6）分流器支架
返回
2.直角式机头
挤出模具设计PPT课件
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。
挤出机头设计原则
3.正确的截面形状和尺寸
由于塑料的物理性能和压力、温度等因素引起的 离模膨胀效应，及由于牵引作用引起的收缩效应使 得机头的成型区截面形状和尺寸并非塑件所要求的 截面形状和尺寸，因此设计时，要对口模进行适当 的形状和尺寸补偿，合理确定流道尺寸，控制口模 成型长度，获得正确的截面形状及尺寸。
2.直角式挤管机头 其用于内径定径的场合，冷却 水从芯棒中穿过。成型时塑料熔体包围芯棒并产生 一条熔接痕。熔体的流动阻力小，成型质量较高。 但机头结构复杂，制造困难。
管材挤出机设计
3.旁侧式挤管机头 其与直角式挤管机头 相似，其结构复杂。
三种机头的特征
机头类型 项目特征
直通式
挤出口径
适用于小口径管材
挤出模具结构的阐述
1、口模3是用来成型塑件的外表面的,芯棒4用来成型塑件的内表面的,所 以口模和芯模决定了塑件的截面形状｡
2.过滤网和过滤板 过滤网9的作用是将塑料熔体由螺旋运动转变为直线运动,过滤杂质,并形
成一定的压力;过滤板又称多孔板, 同时还起支承过滤网的作用｡ 3.分流器和分流器支架 4、分流器6(又称鱼雷头)使通过它的塑料熔体分流变成薄环状以平稳地
(1)芯棒的外径 芯棒的外径由管材的内径决定， 但由于与口模结构设计同样的原因，即离模膨胀和 冷却收缩效应，所以芯棒外径的尺寸不等于管材内 径尺寸。根据生产经验，可按式(5-4)计算：
d= D-2e
（5-4）
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。
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。
挤出模具设计课程设计
挤出模具设计课程设计一、教学目标本课程旨在通过挤出模具设计的学习，使学生掌握模具设计的基本原理和方法，能够运用相关知识解决实际问题。
具体目标如下：1.了解挤出模具的基本结构和工作原理。
2.掌握模具设计的基本参数和计算方法。
3.熟悉模具设计的工艺要求和注意事项。
4.能够运用专业软件进行模具设计。
5.具备分析和解决模具设计中问题的能力。
6.能够独立完成简单的模具设计项目。
情感态度价值观目标：1.培养学生的创新意识和团队协作精神。
2.增强学生对模具设计行业的认识和兴趣。
3.培养学生对工程实践的热爱和责任感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.模具设计的基本原理：介绍模具设计的基本概念、原则和方法。
2.模具结构与工作原理：讲解挤出模具的各种结构形式及其工作原理。
3.模具设计参数与计算：学习模具设计中涉及的尺寸计算、强度计算等。
4.模具设计工艺要求：掌握模具设计的工艺流程、注意事项等。
5.模具设计软件应用：学习使用主流模具设计软件进行模具设计。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学：1.讲授法：通过讲解模具设计的基本原理和知识，使学生掌握基本概念。
2.案例分析法：分析实际模具设计案例，使学生更好地理解模具设计的方法和技巧。
3.实验法：通过上机操作，使学生熟悉模具设计软件的应用，提高实际操作能力。
4.讨论法：学生进行小组讨论，培养学生的团队协作能力和创新思维。
四、教学资源为了支持本课程的教学，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的模具设计教材作为主要教学资源。
2.参考书：提供相关领域的参考书籍，丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料：制作精美的课件、视频等，提高学生的学习兴趣。
4.实验设备：保证每位学生都能的上机操作，提高实际操作能力。
五、教学评估本课程的教学评估将采用多元化、全过程的评价方式，全面、客观地评价学生的学习成果。
具体评估方式如下：1.平时表现：通过课堂参与、提问、讨论等环节，评价学生的学习态度和积极性。
塑料挤出模具设计
《塑料成型工艺与模具设计》
第6章 塑料挤出模具(机头)设计
一、管材挤出机头结构设计
（1）直管式机头 结构：由扩张分配段、压缩段、成型段组成； 适用于PVC、PA、PC、PE、PP等薄壁小口径管材挤出。
口模间隙 调节螺钉
《塑料成型工艺与模具设计》
第6章 塑料挤出模具(机头)设计
（2）直角式挤管机头
二、定径套设计
内压定径套内径：定径套直径应稍大于口模内径；100mm 以下管材定径套内径比口模大0.5~0.8mm；100~300mm的管 材定径套内径比口模约大1mm。
真空外径定径套：定径套内壁开有许多抽真空小孔或窄缝 （孔径或缝宽0.8mm，孔间距约10mm），使管材紧贴于定 径内壁，同时冷却定型。
棒材种类：PE、PP、 PC、PA、PMMA、 PTFE、ABS、POM、 PVC……
《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
棒材机头种类： • 带分流梭的机头 • 不带分流梭的机头
聚四氟乙 烯绝热垫
过滤板和 过滤网
《塑料成型工艺与模具设计》
第6章 塑料挤出模具(机头)设计
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。
适用于内定径的PE、PP、PA 等塑料管挤出，大小口径管材 均适用。
熔接痕在进料口对面，设计时 要尽量减少管材沿圆周各点流 动距离不等和压力不平衡。
《塑料成型工艺与模具设计》
第6章 塑料挤出模具(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
（3）芯棒设计
芯棒由收缩段和平直段组成，与分流锥之间用螺纹连接； 平直段长度等于口模长度。
模块五_任务二_挤出模的设计
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。
挤出成型工艺与挤出模设计
15.2 挤出模的结构组成及分类 15.2.2 挤出机头的分类
按塑料制件形状分类
管机头（管材） 棒机头（棒材）
按塑件出口方向分类 按熔体所受压力不同分类
15.2 挤出模的结构组成及分类
15.2.4 机头材料的选择
机头的结构可分为两部分：成型零部件和结构零部件。 （１） 成型零部件 直接与塑料接触，成型塑件的内外表面。 常使用镍铬钢、不锈钢、工具钢 对于非不锈钢材料，还要进行淬火及表面抛光处理后的镀铬处理，硬度可达60 ～64 ＨＲＣ，表面镀 层厚度为0.01 ～0.02 mm。 （２） 结构零部件 结构零部件起支承作用，选用一般钢材即可。
15.3 挤出模与挤出机
15.3.3 单螺杆挤出机的主要技术参数 根据国家标准ＧＢ／Ｔ １２７８３—１９９１ 规定: 塑料机械类的代号为S，挤出机的组别代号为J，SJ329为塑料挤出机 型别代号Z为造粒机，W为喂料机； 数字为螺杆的直径，Ａ、Ｂ、…表示机器结构或参数改进后的标记。 例如：SJ—120挤出机，表示螺杆直径为120ｍｍ 的塑料挤出机； SJ—65／20Ａ表示螺杆直径为65ｍｍ，螺杆的长径比为20，Ａ 为一次结构改造。
15.3 挤出模与挤出机
15.3.2 挤出机的结构组成 挤出机组由主机、辅机及控制系统三部分组成。 1. 主机 （１） 挤出系统 （２） 传动系统 （３） 加热冷却系统 2. 辅机 （１） 冷却装置 （２） 牵引装置 （３） 切割装置 （４） 卷取装置 3. 控制系统 挤出机组的控制系统是由各种电器、仪表和执行机构组成。
15.4 管材挤出机头
挤出成型模具设计4
2. 螺杆
螺杆是挤出机的关键部件。挤出机的 挤出产量、熔体温度、熔体均匀性和功率 消耗等主要取决于螺杆结构。
挤出机的工作原理是：螺杆在料筒内 转动，料被不断的推动压实，料在强力剪 切、摩擦以及外加热器的作用下，逐渐熔 化并均匀后，以一定的压力和流量从机头 中挤出。
1. 料筒
料筒和螺杆承担着塑料的塑化和加压 的任务。挤出时料筒内的压力可达55MPa， 工作温度一般为180～250oC。料筒外部设 有分区加热和冷却装置，料筒与机头之间 设有多孔板。
4．牵引速度
挤出成型生产的是连续的塑件，因此 必须设置牵引装置。不同的塑件，牵引速 度不同。通常薄膜和单丝的牵引速度可以 快一些，其原因是牵引速度大，塑件的厚 度和直径减小，纵向抗断裂强度增高。对 于挤出硬质塑件，牵引速度则不能大。通 常是牵引速度与挤出速度相当或牵引速度 略大于挤出速度。牵引速度与挤出速度的 比值称为牵引比，其值必须等于或大于1。
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。
定型模2可以对塑料制品进行冷却和定 型，以使塑件获得良好的表面质量、准确 的尺寸和几何形状。Βιβλιοθήκη 4.3 挤出机头的典型结构
典型的挤出模具设计资料
塑料薄膜可以用压延、流延、拉伸、吹塑以 及狭缝机头直接挤出等方法成型。其中吹塑法最 经济，而且物理机械性能良好。
从加工的原料讲，吹塑法可以加工软质和硬 质聚氯乙烯；高、低密度聚乙烯；聚丙烯；聚苯 乙烯；尼龙等多种塑料。
一、机头结构类型及参数的确定
根据牵引方法的不同，吹塑薄膜生产可以分为平挤上吹法、 平挤下吹法、平挤平吹法。
（一）芯棒式机头
（5）压缩比 压缩比大于等于2。
芯棒机头的特点： 1、机头内部通道空隙小，存料少，物料不宜过热分解， 适宜于加工聚氯乙烯。 2、只有一条薄膜结合线。 3、芯棒受轴向压力，会产生偏中现象。
六、吹塑薄膜挤出机头
（二）中心进料式（十字形机头） 十字形机头与挤管机头相似。 在保证承受物料推力作用而不变 形的前提下，十字形分流支架筋 的数量可少些（3~4根）。 为了消除结合线，芯模上可开设 缓冲槽。 特点： 出料均匀，薄膜厚度容易控制； 芯模不会出现偏中现象。薄膜结 合线多。
如果没有，流场如何？
机头零件名称
特点
1.形状扁平，靠突出的阻流埂分流熔体； 2.机头内容积小，料流停留时间较短； 3.扩张角90º-100º为宜，否则壁厚不均； 4.幅宽不能调整，一般为500mm，厚度为1-3mm的板（片）。
（二）支管机头1
机头零件名称
特点
1.支管式直型板（片）材机头； 2.结构简单，能生产1000-2000mm的宽幅产品； 3.支管各横截面完全相同； 4.可以设计成调整幅宽的机头，即在机头两端增设调节块。
（一）芯棒式机头
（3）定型区高度L1 L1应比环缝尺寸大15倍以上。 芯棒定型区上应开设一个或几个缓
冲槽，以消除芯棒尖处的接缝痕 迹。
缓冲槽宽10mm，深1~2mm。
- 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)。
（1）流道要兼具有阻流阀的作用，以使机头流 道内的压力增加。
（2）定型区要比管材成型机头的定型区长。常 取棒材直径的4～15倍。
（3）分流器的扩张角α=30°～60°，收缩部分 的长度约为50～100mm
（4）为使棒材中心未硬化区能快速补料，机头 出口端有45°的扩张角
及芯棒,同时兼有搅拌的功效。 小型机头常将分流器支架,分流器或芯棒
做成一体。
管材口模
可调机头
液压快速换过滤器
（二）定径套的设计
管材的定型方法有：外径定型和内径定型 1、外径定型 外径定型有两种方法：内压法定径、真空吸附法定径
（二）定径套的设计
2、内径定型
三、棒材挤出模结构设计
（一）机头设计
情况，以及纵向取向和抗拉强度。
I D2 d2
Ds2
d
2 s
（2）压缩比
压缩比是指机头和多孔板相接处最大料流截面积与口模芯棒在成型区的环型 间隙面积之比，它反映挤出过程的压实程度。
对于低粘度压缩比ε=4～10 高粘度压缩比ε=2.5～6.0
（一）机头内主要零件的尺寸及其工 艺参数
4、分流器和分流支架
低压机头：熔体压力<4MPa 高压机头：熔体压力>10MPa
二、挤出模具的分类
三、挤出模与挤出机
四、挤出模设计原则
1、正确选择机头的结构形式:考虑塑件原材料及成型工艺特点。 2、将熔体的旋转运动转变成直线运动，并产生适当的压力。 3、内腔流道要呈光滑的流线型:否则不能均匀平稳挤出塑料,还会过热分解 4、机头内应有分流装置和适当的压缩区 5、机头成型区应有正确的断面形状 6、机头内最好设有适当的调节装置 7、要能形成足够的压缩比 压缩比一般为：2.5～10 8、机头结构应尽可能紧凑 9、选材要合理
（一）机头内主要零件的尺寸及其工 艺参数
2、芯棒
芯棒是成型管子内表面的机头零件.常见的芯 棒结构形式如右图
（1）芯棒外径
芯棒外径指定型段直径，它决定管材的内径。
d=D-2δ
口模与芯棒的单边间隙 δ=（0.83～0.94)×管材壁厚(mm)
(2)芯棒长度和压缩角
定型段L1可与口模的定型段相等或稍长一些. 压缩段与口模锥面部分构成压缩区
挤出模设计
第一节 概述 第二节 管材与棒材挤出模设计 第三节 平缝形挤出模设计 第四节 异型材挤出模设计 第五节 吹塑薄膜挤出模设计 第六节 电线电缆挤出模设计
第一节 概述
一、挤出模的作用与结构组成
1、机头的作用:
（1）使来自挤出机的熔融物料由螺旋运动变 为直线运动
（2）对机筒内的塑料熔体产生必要的成型压 力,使挤出的物料密实
分流器又叫分流锥,其结构形状如右图， 头部有锥形和弧形两种,通过后部的螺纹
与芯棒或分流器支架连接.
分流器的作用:一方面是将机头的塑料
熔体劈切成环状流态:另一方面,加强 熔体的内部剪切混合作用
分流器的扩张角α常取30°～90° 分流锥面长度为:L3=(0.6～1.5)D0
分流器支架的作用:主要是支承分流器
（一）机头设计
2、无分流装置的棒机头
PC
（一）管材挤出模典型结构
（2）直角式机关
机头的轴线与物料的挤出方向成一定角度, 通常为90°，有时也为45°或30°
塑料熔体在机头中包围型芯流动成型，只 产生一条分流痕迹。
优点：芯模容易被加热，可对管内外径
进行冷却，定型 成型质量好。
缺点：结构比较复杂，制造较困难，生
L2=(1.5～2.5)D0
D0是多孔板出口处的流道直径
压缩角β=45～60°（对于低粘度塑料） 30～50°（高粘度塑料）
（一）机头内主要零件的尺寸及其工 艺参数
3、拉伸比和压缩比 （1）拉伸比
拉伸比是口模和芯棒在成型区的环隙截面积与挤出管材截面积之比，反映了
在牵引力或牵引速度作用下管材从高温型坯到冷却成型后的截面积变形
第二节 管材与棒材挤出模具设计
一、管材与棒材挤出模典型 结构
（一）管材挤出模典型结构
管材挤出机头机构有挤出薄壁管材的 直通式、直角式和旁侧式、微孔流 道管。
适用挤出机：长径比i=15～25， 转速n=10～35r/min 过滤网4×80目
（1）直通式挤管机头
特点：结构简单、制造方便，但结构
笨重，且分流熔接痕不易消除。 一般用于成型软、硬PVC、PE、PA、
（3）使物料通过机头时得到进一步塑化 （4）使物料获得所需的断面形状（近似）
2、定型模的作用
通过冷却、加压或抽真空的方法，使从口模中 挤出的型材形状稳定下来，从而达到要求 截面形状、尺寸精度、表面质量。
一、挤出模的作用与结构组成
3、机头的结构组成
以典型的管材挤出机头为例， 可分为以下几部分：
（1）口模和芯棒 （2）多孔板和过滤网 （3）分流器和分流支架 （4）机头体 （5）定径套 （6）温度调节系统 （7）调节螺钉
产占地面积大。 一般用于成型PE、PP等管材
（一）管材挤出模典型结构
（3）旁侧式挤管机头 物料经过两次改变方向，更均衡，占地更小。 （4）微孔流道挤管机头 塑料熔体通过微孔管上众多微孔进入口模的
定型段
（二）棒材挤出模具典型结构
挤出棒材的塑料有：
ABS、PA、PC、POM、 PPO、PSU、PVC、PE、 PP、PS
二、挤出模具的分类
（一）按塑料件的形状分类:
管材、棒材、板材、片材、异型材、吹膜薄膜、电缆等机头。
（二）按塑料挤出方向分类:
直通机头:机头内的料流方向与挤出机螺杆轴向一致,如硬管机头,棒材机头等 角式机头:机头内的料流方向与挤出机螺杆轴向成某一角度,如电缆机头,中空成型机
头等
（三）按塑料熔体在机头内所受压力分类
挤出机长径比i=20～25， 过滤网一般为50～80目
螺杆直径应小于棒材外径 结构类似管材机头，其芯棒
被分流器所代替
二、管材挤出模结构设计
（一）机头内主要零件的尺寸及 其工艺参数
1、口模
（1）口模的内径 管材外径由口模的内径决定，受离模膨
胀效应及冷却收缩的影响。可通过调 节螺钉调整与芯棒间的环隙 口模内径D=kds k——为补偿系数， ds——管材外径 （2）定型段长度 口模的平直部分与芯棒的平直部分组成 管材成型部分称定型段。 按管材外径计算：L1=(0.5～3.0)ds 按管材壁厚计算：L1=ct