塑料挤出设备
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应用： 纵向锥度并开槽、强力冷却
二、熔融理论
1、理论依据 ①冷却实验 ②假设：过程稳定、固相为均匀连续体、熔融体温度范围窄
故与固相分界明确、螺槽截面为矩形、固体塞子厚度无限且密 度不变、速度不变。
2、公式
熔融区长度为：
熔融理论的结论
对熔融区长度的影响：
1、物料性能 比热容↓、导热系数↑、密度↑、熔融潜热↓ 、熔融温度↓，则
口模
出料
1、螺杆特性线
流量公式化成：
忽略均化段入口处压力，则Δp可用机头压力p代替， 即可写成：
2、口模特性线
Q n （ ）p 1 2
机头的物料流率显然与机头压力成正比，即机头口模的流 动方程为：
口模特性线如OD1、OD2、OD3。 其斜率k与口模的结构、滤网设置 等有关。
辅机型号：在主参数代号前加“F”和辅机的组、型代号； 主参数为辅机主参数。
SJ-FM1700:牵引滚筒工作长度为1700mm的吹塑薄膜辅机
挤出机实例：单螺杆机
Байду номын сангаас
挤出机实例：双螺杆机
挤出机实例：机组
3、单螺杆挤出机的技术参数
（1）螺杆直径D（mm）——指螺杆大径； （2）螺杆长径比L/ D——指螺杆工作部分长度L与螺杆直 径D之比； （3）螺杆转速范围nmin～nmax（r/min）
——指螺杆可获得稳定的最小和最大的转速范围； （4）螺杆驱动电动机功率P（kW）； （5）挤出机生产能力（产量）Q（kg/h） 比流量q＝Q实测/n实测，螺杆每转一周挤出机的生产能力； （6）料筒的加热功率E（kW）；
常见国产挤出机规格……
表
第二节 挤出理论简介
1、挤出理论 用于描述物料在螺杆和口模中运动、变化规律的基本理论。
实际工作状态是螺杆特性线和口模特性线共同决定的。
3、挤出机实际工作曲线
1）实际工作图 不再是直线
2）考虑更多因素的实际工作图 n1、n2：不同转速n2>n1 k1：有压力调节，k2：则
无压力调节 Qu：观察制品均化度确
定的质量线 Tmax、Tmin：最大允许和
最小可能的熔体温度 W：经济挤出量下限线
一定的逆流和漏流有利于均化与混合。 5、分析的应用：
四、挤出机的综合工作点
螺杆工作时，压力从均化段开始处往后逐渐升高；螺杆出口 处的压力为p，为最高压力处。
螺杆出口接机头，即口模。机头中的压力分布：螺杆的出口 或机头的入口处最高，往后逐渐降低，至机头出口降至零。
p2
p p1
两部分分别讨论…
熔融段
均化段
五、挤出机的分类与型号表示
1、挤出机的分类
卧式
螺杆空间位置
立式
螺杆数量
无螺杆(柱塞式) 单螺杆 双螺杆 多螺杆
可否排气
排气式挤出机：可排出物料中的水分、溶剂、 不凝气体等
非排气式挤出机：
整体式挤出机：
装配结构
分开式挤出机：
2、塑料挤出机的型号
基本型号
辅助型号
SJ
－▲
SJ-150
设计序号 主参数代号 型别代号 组别代号 类别代号
第三节 挤出机结构与参数选用
本节将介绍三个部分内容： 一、挤压系统 二、传动系统 三、加热与冷却系统
一、挤压系统
挤压系统由以下几个部分组成：
（一）螺杆 （二）料筒 （三）分流板和过滤网 （四）加料装置
（一）螺杆
螺杆是完成塑料塑化和输送的关键部分。挤出机的生产率、 塑化质量及动力消耗等都主要取决于螺杆的性能。
常规螺杆（普通螺杆） 新型螺杆
加料
压力下通过 口模（成型）
加热，熔融 →粘流态 (塑化)
四、挤出成型设备组成
牵引
挤出机（主机） 辅机 控制系统
卷取（切断）
挤出机组
冷却定型
1、挤出机（主机）
加热冷 却系统
挤压系 统
传动系 统
2、辅机
切割装置 卷取装置
牵引装置
定型装置 冷却装置 机头（口模）
3、控制系统
由电器、仪表和执行机构组成。 可控制主机和辅机的拖动电机、驱动油泵、液压缸等机构的动 作。 并检测主机和辅机的温度、压力等参数， 最终实现对整个挤出机组的控制和对产品质量的控制。
且摩擦系数恒定、摩擦系数无关密度而与温度有关、螺槽为 等深矩形并忽略杆筒间隙、料筒相对螺杆转动。 2、公式
其中，Qs为固体输送率；n为转速；h1为螺槽深；W为螺槽 平均宽度；Db为螺杆外径；e为螺棱法向宽度；θ为固体输送角； ψ为螺旋升角。
固体输送理论的结论
1、Qs与n、h1成正比，与螺杆直径接近平方成正比； 2、Qs随固体输送角的增大而增大。 3、输送率与摩擦系数有关。欲达高输送率，需螺杆光滑、筒壁 轴向系数小而周向系数大； 4、输送区尽早建立较大压力有利于稳定输出；动力主要消耗在 料筒摩擦上；物料的性质和形状影响输送率、压力的建立和温 升。
第一节 概 述
一、塑料挤出成型特点 生产过程是连续的，因而其产品长度理论上可以无限长； 生产效率高； 应用范围广，大部分热塑性塑料都能用此法加工
能生产的品种：管材、棒材、薄膜、单丝、电线、电缆、异 型材以及中空制品等； 投资少，收效快。
回本章首页
二、塑料挤出生产过程
三、塑料挤出成型过程
使ZT变小。 2、工艺条件
挤出量G：增则使熔融的发生和结束均推迟，ZT加长，末端 温度波幅增大，质量变坏。
3、螺杆几何参数 螺槽渐变度、螺棱料筒间隙
应用： 背压控制、渐变螺槽、间隙控制
三、熔体输送理论
1、理论依据 ①如何保证塑料在均化段完全塑化，并使其定压、定量和定
温地从机头挤出，以获得稳定的产量和高质量的产品。 ②假设：等温牛顿流体、粘度密度不变、层流、不可压缩、
2、工作过程与螺杆的职能分区 固体输送、熔融、均化
3、挤出理论的三种过程 固体输送理论：描述加料区（固体输送区）内物料的固体输
送过程 熔融理论：描述过渡区（熔融区）的高弹态物料的变化过程 熔体输送理论：描述挤出区（均化区）的粘流态熔体的输送
过程
一、固体输送理论
1、理论依据 ①固-固摩擦静力平衡 ②假设：物料为密度固定的固体塞子、塞子与所有面接触
等螺距、矩形等深槽并忽略曲率、因槽宽大故速度沿螺槽不变、 螺筒转动。
2、熔体的流动 正流、逆流、横流、漏流
3、流量公式 Q=Qz-Qp-QL
熔体输送理论的流量分析
1、螺杆转速n、直径D
2、均化段长度L3、螺棱宽度e3、螺棱螺筒间隙δ0 3、均化段螺槽深度h3
h3增1倍，则Qz增1倍，而Qp增7倍，有一个最优点。 4、出口处压力p2
二、熔融理论
1、理论依据 ①冷却实验 ②假设：过程稳定、固相为均匀连续体、熔融体温度范围窄
故与固相分界明确、螺槽截面为矩形、固体塞子厚度无限且密 度不变、速度不变。
2、公式
熔融区长度为：
熔融理论的结论
对熔融区长度的影响：
1、物料性能 比热容↓、导热系数↑、密度↑、熔融潜热↓ 、熔融温度↓，则
口模
出料
1、螺杆特性线
流量公式化成：
忽略均化段入口处压力，则Δp可用机头压力p代替， 即可写成：
2、口模特性线
Q n （ ）p 1 2
机头的物料流率显然与机头压力成正比，即机头口模的流 动方程为：
口模特性线如OD1、OD2、OD3。 其斜率k与口模的结构、滤网设置 等有关。
辅机型号：在主参数代号前加“F”和辅机的组、型代号； 主参数为辅机主参数。
SJ-FM1700:牵引滚筒工作长度为1700mm的吹塑薄膜辅机
挤出机实例：单螺杆机
Байду номын сангаас
挤出机实例：双螺杆机
挤出机实例：机组
3、单螺杆挤出机的技术参数
（1）螺杆直径D（mm）——指螺杆大径； （2）螺杆长径比L/ D——指螺杆工作部分长度L与螺杆直 径D之比； （3）螺杆转速范围nmin～nmax（r/min）
——指螺杆可获得稳定的最小和最大的转速范围； （4）螺杆驱动电动机功率P（kW）； （5）挤出机生产能力（产量）Q（kg/h） 比流量q＝Q实测/n实测，螺杆每转一周挤出机的生产能力； （6）料筒的加热功率E（kW）；
常见国产挤出机规格……
表
第二节 挤出理论简介
1、挤出理论 用于描述物料在螺杆和口模中运动、变化规律的基本理论。
实际工作状态是螺杆特性线和口模特性线共同决定的。
3、挤出机实际工作曲线
1）实际工作图 不再是直线
2）考虑更多因素的实际工作图 n1、n2：不同转速n2>n1 k1：有压力调节，k2：则
无压力调节 Qu：观察制品均化度确
定的质量线 Tmax、Tmin：最大允许和
最小可能的熔体温度 W：经济挤出量下限线
一定的逆流和漏流有利于均化与混合。 5、分析的应用：
四、挤出机的综合工作点
螺杆工作时，压力从均化段开始处往后逐渐升高；螺杆出口 处的压力为p，为最高压力处。
螺杆出口接机头，即口模。机头中的压力分布：螺杆的出口 或机头的入口处最高，往后逐渐降低，至机头出口降至零。
p2
p p1
两部分分别讨论…
熔融段
均化段
五、挤出机的分类与型号表示
1、挤出机的分类
卧式
螺杆空间位置
立式
螺杆数量
无螺杆(柱塞式) 单螺杆 双螺杆 多螺杆
可否排气
排气式挤出机：可排出物料中的水分、溶剂、 不凝气体等
非排气式挤出机：
整体式挤出机：
装配结构
分开式挤出机：
2、塑料挤出机的型号
基本型号
辅助型号
SJ
－▲
SJ-150
设计序号 主参数代号 型别代号 组别代号 类别代号
第三节 挤出机结构与参数选用
本节将介绍三个部分内容： 一、挤压系统 二、传动系统 三、加热与冷却系统
一、挤压系统
挤压系统由以下几个部分组成：
（一）螺杆 （二）料筒 （三）分流板和过滤网 （四）加料装置
（一）螺杆
螺杆是完成塑料塑化和输送的关键部分。挤出机的生产率、 塑化质量及动力消耗等都主要取决于螺杆的性能。
常规螺杆（普通螺杆） 新型螺杆
加料
压力下通过 口模（成型）
加热，熔融 →粘流态 (塑化)
四、挤出成型设备组成
牵引
挤出机（主机） 辅机 控制系统
卷取（切断）
挤出机组
冷却定型
1、挤出机（主机）
加热冷 却系统
挤压系 统
传动系 统
2、辅机
切割装置 卷取装置
牵引装置
定型装置 冷却装置 机头（口模）
3、控制系统
由电器、仪表和执行机构组成。 可控制主机和辅机的拖动电机、驱动油泵、液压缸等机构的动 作。 并检测主机和辅机的温度、压力等参数， 最终实现对整个挤出机组的控制和对产品质量的控制。
且摩擦系数恒定、摩擦系数无关密度而与温度有关、螺槽为 等深矩形并忽略杆筒间隙、料筒相对螺杆转动。 2、公式
其中，Qs为固体输送率；n为转速；h1为螺槽深；W为螺槽 平均宽度；Db为螺杆外径；e为螺棱法向宽度；θ为固体输送角； ψ为螺旋升角。
固体输送理论的结论
1、Qs与n、h1成正比，与螺杆直径接近平方成正比； 2、Qs随固体输送角的增大而增大。 3、输送率与摩擦系数有关。欲达高输送率，需螺杆光滑、筒壁 轴向系数小而周向系数大； 4、输送区尽早建立较大压力有利于稳定输出；动力主要消耗在 料筒摩擦上；物料的性质和形状影响输送率、压力的建立和温 升。
第一节 概 述
一、塑料挤出成型特点 生产过程是连续的，因而其产品长度理论上可以无限长； 生产效率高； 应用范围广，大部分热塑性塑料都能用此法加工
能生产的品种：管材、棒材、薄膜、单丝、电线、电缆、异 型材以及中空制品等； 投资少，收效快。
回本章首页
二、塑料挤出生产过程
三、塑料挤出成型过程
使ZT变小。 2、工艺条件
挤出量G：增则使熔融的发生和结束均推迟，ZT加长，末端 温度波幅增大，质量变坏。
3、螺杆几何参数 螺槽渐变度、螺棱料筒间隙
应用： 背压控制、渐变螺槽、间隙控制
三、熔体输送理论
1、理论依据 ①如何保证塑料在均化段完全塑化，并使其定压、定量和定
温地从机头挤出，以获得稳定的产量和高质量的产品。 ②假设：等温牛顿流体、粘度密度不变、层流、不可压缩、
2、工作过程与螺杆的职能分区 固体输送、熔融、均化
3、挤出理论的三种过程 固体输送理论：描述加料区（固体输送区）内物料的固体输
送过程 熔融理论：描述过渡区（熔融区）的高弹态物料的变化过程 熔体输送理论：描述挤出区（均化区）的粘流态熔体的输送
过程
一、固体输送理论
1、理论依据 ①固-固摩擦静力平衡 ②假设：物料为密度固定的固体塞子、塞子与所有面接触
等螺距、矩形等深槽并忽略曲率、因槽宽大故速度沿螺槽不变、 螺筒转动。
2、熔体的流动 正流、逆流、横流、漏流
3、流量公式 Q=Qz-Qp-QL
熔体输送理论的流量分析
1、螺杆转速n、直径D
2、均化段长度L3、螺棱宽度e3、螺棱螺筒间隙δ0 3、均化段螺槽深度h3
h3增1倍，则Qz增1倍，而Qp增7倍，有一个最优点。 4、出口处压力p2