第六章_挤出机
挤出机概述
挤出机概述
挤出机通常由螺杆、机筒、机头、机架、加热套、冷却套和传动装置等部分组成。
机筒是挤出机的一个工作部件。
胶料通过机筒上的加料口，进入机筒和螺杆间，受到剪切和挤压被推向机头口型而压出。
机筒具有加热冷却结构。
螺杆是挤出机的主要工作部件。
螺杆由螺纹部分和传动装置联接的部分组成。
螺纹有单头、双头和复合螺纹三种。
单头多用于滤胶，双头多用于挤出造型（出料均匀）。
复合螺纹即加料端为单头螺纹（便于进料），出料端为双头螺纹。
螺距有等距和变距，螺槽深度有等深和变深，一般为等距不等深或等深不等距。
所谓等距不等深，即全部螺纹间距相等，而螺纹槽深度从加料端起渐减。
所谓等深不等距，即螺槽深度相等，而螺距从加料端起渐减。
螺杆螺纹部分的工作长度和螺杆外直径之比为长径比。
它是挤出机的重要参数之一，如长径比大，胶料在挤出机内走的路程长，受到的剪切、挤压和混炼作用就大，单阻力也大，消耗的功率也多。
热喂料造型挤出
机的长径比一般在4-5之间。
而冷喂料挤出机的螺杆长径比一般为8-1 2，甚至有达20的。
挤出机原理
挤出机原理
挤出机是一种常用的塑料加工设备，其原理是利用螺杆旋转将塑料颗粒加热、
熔化，并通过一定的压力将熔融塑料挤出成型。
挤出机的工作原理可以分为三个主要步骤，加料、熔化和挤出。
首先，塑料颗粒被输送到挤出机的进料口，然后通过螺杆的旋转和推进，塑料
颗粒被逐渐推送到机筒的加热区。
在加热区，塑料颗粒受到高温加热，逐渐熔化成为熔融状态的塑料熔体。
同时，螺杆的旋转还起到了混合和均匀加热的作用，确保塑料熔体的温度和性能均匀一致。
接下来，熔化的塑料熔体被推送到机筒的压力区，通过螺杆的旋转和挤压，塑
料熔体受到一定的压力，使其在机筒内得到进一步的挤压和塑形。
在这个过程中，塑料熔体的温度和压力得到了精确的控制，以确保挤出成型的塑料制品具有良好的物理性能和外观质量。
最后，经过压力区的挤出成型后的塑料制品通过模具头，按照模具的形状和尺
寸得到所需的成型产品。
挤出成型的塑料制品可以是管材、板材、薄膜、型材等不同形状和尺寸的制品，广泛应用于塑料加工行业。
总的来说，挤出机的工作原理是通过螺杆的旋转和推进，将塑料颗粒加热、熔化，并通过一定的压力将熔融塑料挤出成型。
这种工作原理简单高效，能够满足不同形状和尺寸的塑料制品的生产需求，是塑料加工行业中不可或缺的重要设备之一。
挤出机的基础知识解析
五
排气式挤出机
六
齿轮减速器
七 承受螺杆轴向力的轴承的三种布置形式
一、 挤出机包含五大系统
❖ 1>传动系统 ❖ 传动系统中有电动机、V形带传动、齿轮减速箱； ❖ 2 >加料系统 ❖ 加料系统中有搅拌螺旋、螺旋转动电机和料斗； ❖ 3 >挤出系统 ❖ 挤出系统中有螺杆、机筒、分流板和过滤网 ❖ 4 >加热冷却系统 ❖ 加热冷却系统中有加热器、冷却器等； ❖ 5 >电器控制系统 ❖ 电器控制系统中有操作控制台及内部各种电控仪表等；
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❖ 1> 安装在减速箱体前——这种布置方式，减速箱体局部受力，但是 对轴承部位的维修拆卸不方便。
❖ 2 >安装在减速箱体后——对轴承部位的维修更换拆卸都方便，但是 需要增加箱体的壁厚，以提高箱体承受轴向力的强度，这增加了挤 出机的重量。
❖ 3 >轴承座不固定在箱体上——这种布置形式使轴承受螺杆工作时的 轴向力作用在轴承套上，轴承套与料斗座、机筒和机筒前部的法兰， 由螺钉连为一体，法兰承受物料的推力与物料对螺杆的反推力，形 成一个封闭力，与减速箱体无关。
轴承座不固定在箱体上这种布置形式使轴承受螺杆工作时的轴向力作用在轴承套上轴承套与料斗座机筒和机筒前部的法兰由螺钉连为一体法兰承受物料的推力与物料对螺杆的反推力形成一个封闭力与减速箱体无关
挤出机的基础知识
L/O/G/O
挤出机
一
挤出机包含五大系统
二
分类
三
单螺杆挤出机基本参数说明四双螺杆基础参数挤出机
二、分类
❖ 1、按螺杆的数量分：单螺杆挤出机，双螺杆挤出机和多螺杆挤出机。
二、分类
❖ 1、按螺杆的数量分：单螺杆挤出机，双螺杆挤出机和多螺杆挤出机。
挤出机
概述
3、挤出机的分类 挤出机的分类：随着挤出机用途的增加，出现了各种 挤出机，分类方法很多。 1）按螺杆数目的多少，可以分为单螺杆挤出机和多螺 杆挤出机； 2）按可否排气，分为排气挤出机和非排气挤出机； 3）按螺杆的有无，分为螺杆挤出机和无螺杆挤出机； 4）按螺杆在空间的位置，可分为卧式挤出机和立式挤 出机。 以上各种挤出机将在本章陆续予以介绍。最常用的是 卧式单螺杆非排气挤出机，本章将以此为重点进行介 绍。
第二节 挤出理论
（3）胶料在挤出段机筒内的流动
将螺杆、料筒展开，料筒与螺杆的相对速度Vb被分解为平行 于螺槽方向的分速度Vbx和垂直于螺槽方向得分速度Vbz,使熔
体产生了不同方向的流动，从而实现了熔体的输送和混合。
第二节 挤出理论
熔体在螺槽中的流动有以下几种运动合成： a、正流（拖曳流） 是由物料受机筒的摩擦拖曳引起的，最大处速度为Vz，平行于螺 纹沟槽方向，使胶料沿螺槽向机头方向移动， 起到挤出物料的 作用，流量用Qd表示。 胶料在螺槽内的压力沿流动方向逐渐升高，迫使部分胶料由机头向 胶料口方向反流（压力流），由逆流和漏流两部分组成。
第四章
挤出成型设备
本章概述
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 第八节 第九节 概述 挤出理论 常规螺杆设计 新型螺杆设计 料 筒 分流板、过滤网 加料装置 传动系统 加热冷却系统
挤出机动画之一
挤出机动画之二
概述
1.1 概 述
挤出成型是橡胶塑料成型加工的重要成型方法之一。大部分 热塑性塑料和橡胶都能用此法进行加工。 与其它成型方法相比，挤出成型有下述特点： 1) 生产过程是连续的，因而其产品都是连续的；即可连续化 生产
挤出机工作原理
挤出机工作原理
挤出机是一种用于将塑料、橡胶等材料加热、熔化后挤出成型的设备。
它的工作原理基本上可以分为以下几个步骤：
1. 加料：在挤出机的进料口投入塑料颗粒或其他形状的原料。
2. 加热：通过电加热器或其他加热装置，对进料口的原料进行加热，使其熔化成为可挤出的熔融状态。
3. 挤出：将熔融状态的原料通过螺杆推入机筒内。
螺杆会不断旋转，将原料向前推进。
4. 压力形成：随着螺杆的旋转，原料会被推压到机筒的末端。
在末端设有一个模具，可以根据需要设置成不同的形状。
5. 冷却与固化：当原料从模具中挤出后，会立即接触到冷却装置。
冷却装置可以是冷风、冷水或其他冷却介质。
原料在冷却过程中会逐渐固化，形成所需的产品形状。
整个工作过程需要保持稳定的温度和压力，并通过控制螺杆的旋转速度和供料量来实现对产品质量的控制。
挤出机的工作原理简单明了，广泛应用于塑料制品、管材、膜材、线缆等行业中。
挤出机原理
塑料挤出机的工作原理挤出机参数作用及工作原理挤出机出机的功能是采用加热、加压和剪切等方式，将固态塑料转变成均匀一致的熔体，并将熔体送到下一个工艺。
熔体的生产涉及到混合色母料等添加剂、掺混树脂以及再粉碎等过程。
成品熔体在浓度和温度上必须是均匀的。
加压必须足够大，以将粘性的聚合物挤出。
挤出机通过一个带有一个螺杆和螺旋道的机筒完成以上所有的过程。
塑料粒料通过机筒一端的料斗进入机筒，然后通过螺杆传送到机筒的另一端。
为了有足够的压力，螺杆上螺纹的深度随着到料斗的距离的增加而下降。
外部的加热以及在塑料和螺杆由于摩擦而产生的内热，使塑料变软和熔化。
图1是一个简化挤出机。
不同的聚合物及不同的应用，对挤出机的设计要求常常也是不同的。
许多选项涉及到排出口、多个上料口，沿着螺杆特殊的混合装置，熔体的冷却及加热，或无外部热源(绝热挤出机)，螺杆和机筒之间的间隙变化相对大小，以及螺杆的数目等。
例如，双螺杆挤出机与单螺杆挤出机相比，能使熔体得到更加充分的混合。
串联挤压是用第一个挤出机挤出的熔体，作为原料供给第二个挤出机，通常用来生产挤出聚乙烯泡沫图1简化挤出机挤出机的特征尺寸是螺杆的直径(D)和螺杆的长度(L)与直径(D)的比率(L/D)。
挤出机通常至少由三段组成。
第一段，靠近加料斗，是加料段。
它的功能让物料以一个相对平稳的速率进入挤出机。
一般情况下，为避免加料通道的堵塞，这部分将保持相对低的温度。
第二部分为压缩段，在这段形成熔体并且压力增加。
由加料段到压缩段的过渡可以突然的也可以是逐步(平缓)的。
最后一个部分计量段，紧靠着挤出机出口。
主要功能是流出挤出机的物质是均匀一致的。
在这部分为确保组成成分和温度的均匀性，物料应有足够的停留时间。
在机筒的尾部，塑料熔体通过一个机头离开挤塑料挤出机的工作原理挤出机参数作用及工作原理挤出机出机的功能是采用加热、加压和剪切等方式，将固态塑料转变成均匀一致的熔体，并将熔体送到下一个工艺。
熔体的生产涉及到混合色母料等添加剂、掺混树脂以及再粉碎等过程。
挤出机工作原理
挤出机工作原理
挤出机是一种常用的塑料加工设备，它通过将塑料颗粒加热、熔化并挤出成型，用于制造各种塑料制品。
挤出机的工作原理是利用机械力和热能将塑料颗粒加工成所需的形状，下面我们来详细了解一下挤出机的工作原理。
首先，塑料颗粒被放入挤出机的料斗中，然后通过螺杆的旋转将颗粒送入机筒内。
在机筒内，塑料颗粒被加热并熔化，形成熔融状态的塑料熔体。
螺杆的旋转同时也将熔融的塑料熔体向前推进，并通过机筒内的加热和压力加工成所需的形状。
在挤出机的机头部分，熔融的塑料熔体经过模具的成型孔，被挤出成型。
模具
的形状决定了最终挤出成型的产品形状，可以是管状、板状、薄膜状等不同形状的塑料制品。
挤出机的工作原理可以简单概括为，塑料颗粒加热熔化后，通过螺杆的旋转和
机筒内的压力加工成所需形状的塑料制品，最终通过模具的成型孔挤出成型。
总的来说，挤出机的工作原理是通过加热、熔化和挤出来实现塑料制品的加工
成型，是一种高效、精密的塑料加工设备。
挤出机在塑料制品生产中具有广泛的应用，可以制造各种形状和尺寸的塑料制品，为塑料加工行业的发展做出了重要贡献。
挤出机操作说明
挤出机操作说明一、简介挤出机是一种常见的工业设备，用于将塑料等材料在高温下加热、加压并挤出成型。
本文将介绍挤出机的操作步骤和技巧，帮助操作人员正确使用挤出机，确保生产过程安全高效。
二、安全操作流程1. 确保工作区域安全：在操作挤出机之前，操作人员应检查周围环境是否清洁整齐，并清除任何杂物和障碍物。
工作区域应保持通风良好，避免积聚有害气体。
2. 佩戴个人防护装备：操作人员应佩戴适合的个人防护装备，如安全帽、防护眼镜、耳塞、耐高温手套等，以保护自己的安全。
3. 准备挤出机：在操作挤出机之前，确保挤出机处于正常工作状态。
检查设备的电源、润滑系统和加热系统是否正常运行，并确保机器通风良好。
4. 加料准备：根据生产需求准备好待加工的原料，并确保原料质量良好。
将原料放入挤出机的供料系统中，并确保供料系统的畅通。
5. 启动挤出机：按照操作手册的要求，启动挤出机。
调整挤压机和加热系统的参数设置，并等待设备预热到所需温度。
6. 调整模具和机头：根据产品要求，将合适的模具和机头安装到挤出机上，并进行调整，确保挤出物能够符合产品的要求。
7. 开始挤出：当设备预热完毕后，将开关切换到挤出模式，开始挤出过程。
通过观察挤出物的质量和外观，操作人员可以根据需要适当调整挤出速度和温度。
8. 监控挤出过程：在挤出过程中，操作人员应时刻关注设备的运行状态和挤出物的质量。
如发现设备异常或挤出物不符合要求，应及时停机检查并进行调整。
9. 完成挤出：当要挤出的产品长度或重量达到要求时，停止挤出过程。
关闭挤出机并将挤出物移除。
10. 设备维护：挤出机操作结束后，操作人员应进行设备清洁和维护。
清理挤出机和供料系统中的残留物，保持设备的干净整洁，并定期检查设备的润滑系统和电器系统。
三、操作技巧1. 控制温度：不同的材料需要不同的挤出温度，操作人员应根据材料的特性和产品要求，合理调整加热系统的温度设置。
2. 调整挤出速度：挤出速度过快可能导致产品变形或质量不稳定，而速度过慢可能导致产能降低。
挤出机的工作原理
挤出机的工作原理
挤出机是一种常用于塑料加工中的设备，它通过将固态的塑料材料加热融化并置于高压下，然后通过挤压系统将其挤出成所需的形状和尺寸。
挤出机由供料系统、加热系统、挤出系统和控制系统组成。
首先，将固态的塑料原料放入供料系统中，经过给料器和螺杆的传送，进入挤出机的加热区域。
在加热区域，电热器或加热带将塑料原料加热至熔融状态，使其变得具有塑性。
接下来，经过熔融区的加热作用，塑料原料被推入挤出机的挤出螺杆中。
挤出螺杆通过转动，产生大量的剪切力和压力，将熔融的塑料原料向前方推进。
在挤出螺杆的作用下，熔融的塑料通过挤出机的模具或模头，被迫通过模具或模头的小孔，产生出想要的形状，并冷却固化。
最后，经过冷却系统的冷却和风冷，挤出机所产生的塑料制品被割断或收集起来，以供后续的加工和使用。
整个挤出过程中，控制系统会监测和控制温度、压力、速度等参数，以确保挤出机的工作安全和良好的产品质量。
总结来说，挤出机的工作原理是通过将固态塑料原料加热融化并置于高压下，经过挤压系统将其挤出成所需的形状和尺寸。
第六章螺杆挤出机
Changsha University of Science & Technology
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塑料挤出机与橡胶挤出机的区别在于：
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辅机
辅机是由定型装置、冷却装置、牵引装置、切割装置以 及制品的卷取或堆放装置等部分所组成
定型装臵：其作用是将从机头中挤出来的塑料的既定形状稳定下 来，并对其进行精整，从而得到更为精确的截面形状、尺寸和光 亮的表面。通常采用冷却和抽真空的方法来达到这一目的； 冷却装臵：由定型装臵出来的塑料在此得到充分的冷却，获得最 终的形状和尺寸； 牵引装臵：其作用为均匀地牵引制品，并对制品的截面尺寸进行 控制，使挤出过程稳定地进行； 切割装臵：其作用是将连续挤出的制品切成一定的长度或宽度； 卷取装臵：其作用是将软制品(薄膜，软管、单丝等)收卷成卷。
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第六章 螺杆挤出机
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 概述 基本结构 工作原理与产量分析 特型螺杆和排气挤出机 挤出联动线
汽车与机械工程学院材料成型与控制工程系 2012年2月-2012年3月
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主机（挤出机）
挤出机由挤压系统、传动系统、加热系统和控制系统 组成。是挤出成型过程中的关键设备，他的规格及工 艺控制直接影响挤出过程的产量、质量。
挤出机的工作原理
挤出机的工作原理
挤出机是一种广泛应用于塑料、橡胶制品加工的重要设备，它的主要功能是将原料进行压制、熔融、混合、延伸等加工。
其工作原理如下：
1. 加料：首先，将原料放入挤出机的料桶中，然后由料桶通过旋转小料斗挤出机，将原料挤出到挤出机的加料口处。
2. 构建物料：挤出机内装有一个可调式螺杆，当原料进入挤出机时，螺杆会缓慢旋转，使原料在螺杆和筒壁间形成一层物料，形成一个物料柱。
3. 熔融：该挤出机内设有一个加热装置，它可以把挤出机内的物料熔融，使其流动性增强，从而便于挤出。
4. 挤出：当物料柱熔融之后，螺杆向前移动，使物料柱沿着螺杆的推力向前挤出，然后从挤出口流出，从而获得所需的塑料或橡胶制品。
5. 冷却：当物料从挤出口流出时，挤出机内设有一个冷却装置，它可以把挤出的物料冷却，使其凝固，以获得所需的塑料或橡胶制品。
6. 除塑：当塑料或橡胶制品冷却凝固之后，可以通过挤出机上的除塑装置将塑料或橡胶制品从模具内取出。
以上就是挤出机的工作原理，它可以用来生产塑料和橡胶制品，大大提高了生产效率，因此在塑料、橡胶制品加工中被广泛应用。
挤出机
1、基本概念：固体流率、方向角、螺纹升角、几何压缩比、分流型螺杆、 分离型螺杆、屏障型螺杆、螺杆长径比、比功率消耗、比流率2、由固体输送理论，分析提高生产率的途径1）Q s 与fs 、 f B 有关，f B >fs ，可以提高固体输送率。
2）在固体输送区压力的建立对压实固体塞子以及避免熔融区的不良熔融和波动都是必须的。
压力的建立与下列因素有关：a. 随着固体输送段的加长，压力增大b. 固体输送段螺杆根部锥度越大，则压力建立越快，压力值越大。
c. 压力建立与固体塞子表面温度(主要是料筒接触面温度)有关。
d. 压力的建立与Fs ， F b 的大小有关，Fs/ F b 减小，则压力升高，Fs/ F b 增大，则压力下降3）在固体输送区所消耗的动力主要消耗在料筒表面上，转变为摩擦热。
4）物料的性质，其粒子的几何形状对固体输送率、压力的建立、温度的升高有直接影响。
3、用熔融理论的物理模型分析熔融过程塑料在挤出过程中，在接近加料段的末端，与机筒相接触的塑料已开始熔融而形成了一层熔膜。
当熔膜厚度超过螺杆与机筒的间隙时，螺杆顶面把熔膜从机筒内壁径向的刮向螺杆底部，而形成了熔池。
随着熔融过程的不断进行，自熔融区A 点（相变开始点）起，固态床宽度X 逐渐减小，液相宽度逐渐增加，至熔融区终点B （相变结束点）时，固态床宽度减小到零，即X/W=1 X/W=0，熔融塑料充满了整个螺棱，熔融区宣布结束。
4、固相分布函数的含义及如何求熔融长度我们研究熔融理论的目的，就是使设计的螺杆熔融段“高生产能力G ，低熔融长度Z T2112x z w H ϕ⎛⎫=- ⎪⎝⎭ ——等深螺槽式中： φ——融化系数G ——生产能力H ——熔槽深度Z ——固相熔融长度（螺槽展开）上式中当X=0（即固相熔融结束）时，即可得到熔融总长度。
2T HZ ϕ=5、熔体在螺槽中的运动分析a ．正流（曳流）：是物料机筒的摩擦拖曳引起的，最大处速度为V bz . 方向与V bz 相同，流量用Q d 表示。
挤出机的组成
挤出机的组成挤出机是一种用于塑料加工的重要设备，广泛应用于塑料制品的生产过程中。
它通过将塑料料料加热融化并通过模具模具形成所需形状，具有高效、稳定的特点。
挤出机的组成包括进料系统、螺杆和筒体系统、加热和冷却系统、驱动系统和控制系统等。
一、进料系统进料系统是挤出机的重要组成部分，其作用是将塑料料料送入螺杆和筒体系统中进行加热融化。
进料系统通常包括料嘴、送料器和送料机构。
料嘴负责将塑料料料送入送料器，送料器则将料料均匀地供给给螺杆和筒体系统。
二、螺杆和筒体系统螺杆和筒体系统是挤出机的核心组成部分，其作用是将塑料料料加热融化、混炼均匀，并且将塑料料料向出料口推进。
螺杆通常由螺杆、螺杆套筒、螺杆头等部分组成。
螺杆通过转动提供轴向运动和转动运动，使塑料料料在筒体内达到均匀融化的效果。
三、加热和冷却系统加热和冷却系统是挤出机保持稳定工作温度的重要组成部分。
加热系统通常包括加热器和温度控制装置，可以提供适当的加热功率并实时监测和调节工作温度。
冷却系统通常包括冷却装置和冷却水循环系统，用于冷却螺杆和筒体，保持挤出机的温度稳定。
四、驱动系统驱动系统是挤出机的动力来源，通常由电机和传动装置组成。
电机提供动力，驱动螺杆运转，并将塑料料料推向出料口。
传动装置则通过齿轮、链条等传动方式将电机的旋转运动传递给螺杆。
五、控制系统控制系统是挤出机的智能化管理部分，用于监控和控制整个生产过程。
控制系统通常包括人机界面、PLC控制器、传感器等设备。
人机界面用于操作和监测挤出机的运行状态，PLC控制器则负责控制各个装置的工作模式和参数，传感器用于采集和反馈相关的数据信息。
综上所述，挤出机的组成包括进料系统、螺杆和筒体系统、加热和冷却系统、驱动系统和控制系统等多个部分。
每个部分都发挥着重要的作用，协同工作，以确保挤出机的高效、稳定运行，满足不同塑料制品生产的需求。
高分子材料成型设备第六章挤机挤出过程2
• •
挤出过程和挤出理论
TD方向的温度不均匀性（径向温差） 我们还会发现，垂直于物料流动方向的截面内的 各点之间的温度有时也不一致，我们称之为径向 温差（一般文献中记作TD方向的温度不均匀性）。 有的螺杆头部的径向温差竟达10℃以上。 温度波动对挤出质量的影响 制品产生残余应力、各点强度不均匀、表面灰暗 无光泽等。 努力方向是尽可能减少或消除这种波动和温差。 产生这种波动和温差的原因： 如加热冷却系统不稳定，螺杆转数的变化等，但 以螺杆设计的好坏影响最大。
三种物理状态将发生相互转化。
塑料(橡胶)的成型加工（压制、压延、挤出、注射
等）就是在粘流态下进行的。 •挤出机的工作过程就是这三种物理状态变化过 程的体现
挤出过程和挤出理论
1、挤出过程的四个阶段 塑料（橡胶)由料斗进入料筒后，随着螺杆的旋转而 被逐渐推向机头方向。经过以下四个阶段: 1）加料段---输送并开始压实物料 螺槽被松散的固体粒子（或粉末）所充满，物料开 始被压实。 2）压缩段---压实并熔融物料 a、由于阻力,物料被压实 由于螺槽逐渐变浅，以及滤网、分流板和机头的阻 力，在塑料(橡胶)中形成了很高的压力，把物料压 得很密实。
挤出过程和挤出理论
b、影响压力的因素
如果将沿料筒轴线 方向（包括口模） 测得的各点的物料 压力值作为纵坐标， 以料筒轴线为横坐 标作一曲线，即可 得到压力轮廓线。 图中为常规三段螺杆和料筒加料段内壁不开沟槽的 挤压系统的压力轮廓曲线，压力峰值位于计量段开 始处（或其前后）。
挤出过程和挤出理论
挤出过程和挤出理论
2）压力
a、压力的建立
挤出成型时，沿料筒轴线方向，在物料内部要建立 起不同压力，主要由以下两个方面的因素造成的：
第6章挤出成型工艺
第六章挤出成型工艺第一节热塑性塑料工艺特性（一）收缩率热塑性塑料加工成型中产生的热收缩产生原因：宏观：材料的热胀冷缩行为－微观：分子间自由体积发生变化。
通常高分子材料的热膨胀系数远大于金属材料、陶瓷材料。
影响热塑性塑料成形收缩的因素如下：第六章挤出成型工艺第六章挤出成型工艺1、塑料品种热塑性塑料成形过程中由于还存在结晶化形起的体积变化，内应力强，冻结在塑件内的残余应力大，分子取向性强等因素，因此与热固性塑料相比则收缩率较大，收缩率范围宽、方向性明显。
另外成形后的收缩、退火或调湿处理后的收缩一般也都比热固性塑料大。
第六章挤出成型工艺2、塑件特性成形时融料与型腔表面接触外层立即冷却形成低密度的固态外壳。
由于塑料的导热性差，使塑件内层缓慢冷却而形成收缩大的高密度固态层。
所以壁厚、冷却慢、高密度层厚的则收缩大。
另外，有无嵌件及嵌件布局，数量都直接影响物料流动方向，密度分布及收缩阻力大小等，所以塑件的特性对收缩大小，方向性影响较大。
第六章挤出成型工艺3、进料口形式、尺寸、分布这些因素直接影响物料流动方向、密度分布、及成形时间。
直接进料口、进料口截面大（尤其截面较厚的）则收缩小但方向性大，进料口宽及长度短的则方向性小。
距进料口近的或与物料流动方向平行的则收缩大。
4、成形条件模具温度高，融料冷却慢、密度高、收缩大，尤其对结晶料则因结晶度高，体积变化大，故收缩更大。
另外，保持压力及时间对收缩也影响较大，压力大、时间长的则收缩小但方向性大。
第六章挤出成型工艺（二）流动性1、热塑性塑料流动性大小，一般可从分子量大小、熔融指数、表现粘度及流动比（流程长度/塑件壁厚）等一系列指数进行分析。
分子量小，分子量分布宽，分子结构规整性差，熔融指数高、表现粘度小；流动比大的则流动性就好。
按模具设计要求我们大致可将常用塑料的流动性分为三类：第六章挤出成型工艺（1）流动性好：尼龙、聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、醋酸纤维素；（2）流动性中等改性：聚苯乙烯（例ABS·AS）、PMMA、聚甲醛、聚氯醚；（3）流动性差：聚碳酸酯、硬聚氯乙烯、聚苯醚、聚砜、聚芳砜、氟塑料。
挤出机原理介绍
挤出机原理介绍(总4页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除挤出机定义介绍在塑料挤出成型设备中，塑料挤出机通常称之为主机，而与其配套的后续设备塑料挤出成型机则称为辅机。
塑料挤出机经过100多年的发展，已由原来的单螺杆衍生出双螺杆、多螺杆，甚至无螺杆等多种机型。
塑料挤出机（主机）可以与管材、薄膜、捧材、单丝、扁丝、打包带、挤网、板（片）材、异型材、造粒、电缆包覆等各种塑料成型辅机匹配，组成各种塑料挤出成型生产线，生产各种塑料制品。
因此，塑料挤出成型机械无论现在或将来，都是塑料加工行业中得到广泛应用的机种之一。
塑料挤出机的工作原理螺杆挤出机是塑料成型加工最主要的设备之一，它通过外部动力传递和外部加热元件的传热进行塑料的固体输送、压实、熔融、剪切混炼挤出成型。
螺杆挤出机自诞生以来，经过近百年的发展，已由普通螺杆挤出机发展为新型螺杆挤出机。
尽管新型螺杆挤出机种类繁多，但就挤出机理而言，基本是相同的。
传统螺杆挤出机挤出过程，是靠机筒外加热、固体物料与机筒、螺杆摩擦力及熔体剪切力来实现的。
“摩擦系数”和“摩擦力”，“粘度”和“剪应力”是影响传统螺杆挤出机工作性能的主要因素，由于影响“摩擦”和“粘度”的因素十分复杂，因此，传统螺杆挤出机挤出过程是一个非稳定状态，难以控制，对某些热稳定性差、粘度高的热敏性塑料尤为突出。
自60年代以来，世界上各国学者对螺杆挤出机理进行了大量研究，也取得了明显的成就，但由于他们的研究大多局限于传统塑料挤出成型机理、机械结构形式和换能方式，因而一直未能取得重大突破。
传统螺杆挤出机所存在的如体积庞大、能耗高、噪音大、产品质量提高难等一系列缺点没有得到根本解决。
塑料挤出机特点1.模块化和专业化塑料挤出机模块化生产可以适应不同用户的特殊要求，缩短新产品的研发周期，争取更大的市场份额；而专业化生产可以将挤出成型装备的各个系统模块部件安排定点生产甚至进行全球采购，这对保证整期质量、降低成本、加速资金周转都非常有利。
挤出机的原理及其应用
挤出机的原理及其应用1. 挤出机的原理简介挤出机是一种常用的塑料加工设备，其原理是利用旋转的螺杆将固态的塑料物料在高温下加热、熔化，并通过挤出机喉口压力将熔化的塑料物料挤出成型。
挤出机由电机、减速机、螺杆等部件组成。
通过电机带动减速机，减速机再驱动螺杆旋转。
螺杆内部具有螺槽，当螺杆旋转时，塑料物料被推进到喉口，并受到高温和高压的作用下熔化。
挤出机控制温度和压力以确保塑料物料在正确的条件下熔化和挤出。
螺杆的旋转速度、螺杆的形状和喉口的尺寸都会影响挤出过程中的压力、温度和速度。
通过调整这些参数，可以实现不同种类塑料的挤出加工，并得到所需形状的产品。
2. 挤出机的应用领域挤出机广泛应用于塑料加工行业，其应用领域包括但不限于以下几个方面：2.1 塑料制品生产挤出机可以用于生产各种塑料制品，如塑料管道、塑料板材、塑料薄膜等。
通过调整挤出机的参数和模具设计，可以满足不同规格和形状的产品要求。
2.2 注塑模具生产挤出机还可以用于注塑模具的生产。
通过将挤出机改装为注塑机，可以将熔化的塑料物料注入模具中，制造出精密的塑料零部件。
这种应用领域在汽车、电子、家电等行业非常常见。
2.3 塑料回收再利用挤出机还可以用于塑料的回收再利用。
废弃的塑料制品经过处理后，可以重新熔化、挤出成型，制造出新的塑料制品。
这种回收再利用的方式有助于减少塑料废弃物对环境的影响。
2.4 橡胶加工除了塑料加工，挤出机还可以用于橡胶的加工。
通过改变挤出机的参数和模具设计，可以将橡胶材料挤出成型，生产各种橡胶制品，如橡胶管、橡胶密封件等。
3. 挤出机的优势和发展趋势挤出机作为一种重要的塑料加工设备，具有以下优势：•高效：挤出机具有高生产效率，能够实现连续生产，适用于大规模生产；•灵活性：挤出机可以通过调整参数和模具设计来满足不同的产品要求；•自动化程度高：挤出机可以实现全自动控制，减少了人工操作的错误；•节能环保：挤出机采用电机驱动，相比传统的液压设备，能够减少能源消耗和环境污染。
挤出机原理
挤出机原理
挤出机是将加工材料进行塑性加工，压制成所需外形及各种尺寸的机械。
其原理是通过滚筒、模具、螺杆和机壳之间的协同作用，使加工材料的能量转化，使加工材料的粘度由高粘度转变为低粘度，然后把低粘度的操作材料用压力挤压出外形及尺寸要求的型材。
挤出机的主要机构包括拖动机构、驱动机构、模具机构、滚筒机构、压力机构、机架机构、控制机构等。
其中，拖动机构用于拖动压力机构，驱动机构用于在拖动机构拖动压力机构后，将外力传递给滚筒、模具和机壳;模具机构用于将加工材料塑性加工成所需形状，滚筒机构用于将加工材料塑性加工成所需大小，压力机构用于将加工材料压制出所需的型材，机架机构用于将上述机构的运动路线整合，控制机构用于控制整个挤出机的工作。
因此，挤出机的原理是，通过拖动机构、驱动机构、模具机构、滚筒机构、压力机构、机架机构和控制机构实现能量转化，通过塑性加工，使加工材料改变粘度，最终压制出所需的型材。
挤出机简介、参数作用及工作原理
一.挤出机分类产品代号规格参数说明：例如SHJM-Z40×25×800，指螺杆直径为40mm，长径比为25，牵引辊筒长为800mm 的双螺杆混合塑料挤出改塑薄膜机。
1、“SH”类别代号，指双螺杆混合型（也有写：SHSJ，SJ指塑料挤出机）2、“J”组别代号，指挤出机。
3、“M”指品种代号，指吹塑薄膜机4、“Z”指辅助代号，指主要机组，另如是“F”指辅助机。
5、“40×25×800”指规格参数，指螺杆有直径为40mm，长径比为25，牵引辊筒长为800mm。
6、最后一位为厂商识别序号，一般不出现，被省略二、双螺杆混合挤出机的功能参数1、“D”为直径，衡量产量大小的一个重要参数。
2、“L/D”，指长度与直径的比例，直接影响到塑化度，是衡量用途的标志，一般塑料改性，用30-40左右，常用36：1或30：1。
3、“H”，螺槽深度，指其容料空间之大小。
4、“e”螺棱厚度，工艺上体现在剪切之大小。
5、“6”螺杆与机筒之间隙，挤出机质量的一个重要参数，一般在0.3-2mm，越过5mm挤出机是警介线。
6、“N”主机转速，指其最高值，指一个加工调整范围，极大影响产量及中高低速之划分。
（国产机一般500-600r/min）如：max:600r/min，低速：350r/min、中速230-240r/min、高速450-600r/min。
7、“P”，电机功率及加热功率。
三、螺杆排列及其工艺设定①螺杆的分段及其功能（1）螺杆一般分：输送段、熔融段、混炼段、排气段、均化段5个段。
1、输送段，输送物料，防止溢料。
2、熔融段，此段通过热传递和摩擦剪切，使物料充分熔融和均化。
3、混炼段，使物料组分尺寸进一步细化与均匀，形成理想的结构，具分布性与分散性混合功能。
4、排气段，排出水汽、低分子量物质等杂质。
5、均化（计量）段，输送和增压，建立一定压力，使模口处物料有一定的致密度，同时进一步混合，最终达到顺利挤出造粒的目的。
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二、排气式挤出机 用途：排出熔体中夹带的气体。
为保证挤出机的正常运转，第一、二 计量段的挤出量必须相等。如果第一计量 段的挤出量大于第二计量段挤出量时，物 料必然在排气口溢出，反之，挤出不稳定， 制品致密性差。
高压容器，与螺杆要求一样，硬度要
求更高。
（三）机头－挤出机的成型部件
1、机头的作用
（1）使熔融物料由螺旋运动变为直线运动；
（2）产生必要的成型压力，以保证制品的密 实； （3）使物料进一步塑化均化；
（4）成型制品。
2、机头的分类
（1）按用途分：橡胶挤出机：内胎机头、胶 管机头、胎面机头、电缆机头； 塑料挤出机：吹膜机头、挤管机头、挤板机 头、挤异型材机头、吹塑中空制品机头、造 粒机头…；
2、机头压力 （1）螺杆特性曲线
B+C越小，则螺杆特性曲线越平，即螺杆特性 越硬，挤出越稳定。
（2）
机头特性线
Q=Kp/μ
对机头特性线，p增加，则Q增加，；对 螺杆特性线，p增加， Qp和Ql增大，则Q 降低。对同一台挤出机而言，在正常工作 情况下，从螺杆和机头挤出的物料必定相 同，故挤出机的工作点必定是螺杆与机头 特性线的交点。
(二)机筒
1、机筒的结构形式
整体式：易保证精度，易装配，热量分布均匀， 大多数挤出机采用。 分段式：易加工、不易保证装配精度、热量分 布不均匀，用于实验性挤出机和排气挤出机。 衬套式：节省贵重金属。
2、机筒的加热冷却
橡胶挤出机：载体加热冷却。
塑料挤出机和纺丝挤出机一般采用电加热。
4、材料和要求
（二）新型螺杆
1、分离型螺杆
设计这类螺杆的指导思想是：改变常规 全螺纹三段螺杆在压缩段熔融过程中固 液相共存于同一螺槽的状况，将已熔融 的物料与未熔融的物料尽早分离，从而 促进未熔融的物料更快熔融。
2、屏障型性也强，易于获得 最佳的工作条件，在一定程度上解决了“万能” 与“专用”之间的矛盾.
3、螺杆直径
产量接近与螺杆直径的平方成正比，在一定条 件下，适当地增大螺杆直径是提高挤出机生产 能力的一个重要途径。
4、螺槽深度
对挤出量而言，螺槽深度存在一个最佳值， 并非越深越好。而h3 较小的螺杆，螺杆特性 线斜率绝对值较小，即螺杆特性较硬，挤出 稳定性较好。浅的h3 ，物料受到的剪切作用 大，有利于它在计量段的进一步塑化和均化， 但过浅的h3 可能会引起热敏性物料的分解。
纺丝挤出机与塑料挤出机的差异： 相同：螺杆参数基本相同；加热系统相同；机 筒进料口与塑料挤出机一样采用水环冷却。 不同：机筒除进料口采用水环冷却外，其它部 分一般不设冷却系统；进料斗为密封料斗。
（二）传动系统
组成：原动机、调速装置、减速器。 作用：转动螺杆，使其按工艺条件正常运转。
要求：能调速、有一定的调速范围。
第六章 螺杆挤出机
第一节 概 述
挤出成型的特点：连续、高生产率、广用途、低 成本。
一、挤出机的用途与分类
橡胶：压型、过滤、生胶的塑炼、金属丝的包胶、 再生胶的脱硫、也可用于胶料的造粒、压片和混 炼等。
塑料：管、棒、板、薄膜、单丝、电线、电缆、 异型材、中空制品等，也可用于塑料的造粒和 混合等。 合成纤维：作为纺丝联合机（前纺）的单元机， 其作用是对纺丝切片进行熔融、塑化、均化， 为纺丝装置提供合格的纺丝熔体。
（一）整体结构
组成：挤压（螺杆、机筒）、传动（原动机、
变速及减速机构）、加热冷却系统。
塑料挤出机与橡胶挤出机的区别：第一，结构
和主要参数不同。结构：橡胶挤出机多为等深 变距螺杆，而塑料挤出机多为等距变深螺杆； 橡胶挤出机多为普通三段螺杆，而现代塑料挤
出机一般采用新型螺杆。参数：长径比、压缩 比不同。第二，加热冷却系统不同。橡胶挤出 机为载体加热或冷却（加热和冷却系统为同一 套装置），塑料挤出机为电加热，机筒冷却系 统：进料口水冷，其它多为风冷，螺杆为水冷。
压缩段：
作用：对物料进行加热、压缩、熔融和排气。 物料状态：固液共存。
计量段： 作用：对物料进行进一步的塑化和均化， 保证其以恒定的压力、流量和温度从机头
挤出。
物料状态：熔融态。
二、产量分析
（一）产量计算
1、理论公式
挤出量Q＝QD-Qp-Ql
五点假设：第一，计量段中物料是已完全熔融的等温 状态的牛顿流体，它在螺槽中的流动为层流流动；第 二，熔体的压力仅仅是沿螺槽方向的函数；第三，熔 体不可压缩，其密度不变；第四，螺槽宽度与深度之
纺丝挤出机机头（纺丝组件）：长丝组件、 短纤维组件。
（2）按机头与螺杆的相对位置分：
直向机头－机头内料流的方向与挤出机轴向一 致。
横向机头（直角机头）－制品离开机头的方向 与螺杆轴线成90度。 斜向机头（斜角机头）－制品离开机头的方向 与螺杆轴线成一定角度。
(3)按机头内压力的大小分：
橡胶挤出机和塑料挤出机： 低压机头：压力小于4MPa； 中压机头：压力在4－10MPa之间； 高压机头：压力高于10MPa。
（5）压缩比ε 螺杆进料段第一个螺槽容积与计量段最后一个 螺槽容积之比。 对等距变深螺杆， ε＝0.93h1/h3
（6）导程（t)、螺距(s)与升角(φ) t=ns , t=πDtgφ，
对单螺纹螺杆，t=s
s =πDtgφ 为了便于加工， 通常取t=D，此时 tgφ=1/π φ =17°40’。
2、主要形式：普通型、新型。
普通型包括：
（1）等距变深螺杆 塑料和 纺丝挤 出机多 采用这 种形式。
2）等深变距螺杆
橡胶挤出机多采用双螺纹等深变距螺杆。
（3）变深变距螺杆
加工很复杂，采用不多。
3、主要参数
（1）螺杆直径（D）－螺杆的外径
设计时由产量确定，直径越大，则生产 能力越大。 Ds－螺杆直径，Db－ 机筒直径。二者公 称尺寸相同，可用D表示。
比大于 10 ；第五，将螺杆和机筒分别展为两个大平面， 并设螺杆平面静止而机筒平面以vb=πDn的速度平移。
挤出量Q＝QD-Qp-Ql
2、经验公式 Q=βd3n
3、按挤出半制品线速度计算
Q=60vgα
（二）影响生产能力的因素 1、螺杆转速
通过增加n来提高Q是最简单和有效的方法。但n的增加是
有一定限度的，因为(1)n过高时物料受到过强的剪切作用， 易产生过热分解；(2)n的增加使物料在挤出机中流经时间 缩短，固相物料来不及充分熔融和均化，从而导致熔体质 量下降。(3)转速增加，功率消耗也相应增大。
纺丝挤出机：
普通组件：压力小于9.8MPa,
高压组件：压力大于等于29.4MPa。
3、机头的结构
第三节 工作原理与产量分析
一、工作原理
进料段： 作用：对物料进行输送、压实、预热。 物料状态：固态。
需解决的核心问题：提高对固体物料的输送能 力。
解决办法：适当加大进料段螺槽深度、进料段 机筒开设纵向沟槽、进料段采用锥形机筒
主机一般是通用的，同一挤出机安装不 同的机头就可以挤出不同的制品，而辅
机是专用的，不同的制品（因此有不同
的机头）用不同的辅机。
（三）控制系统
由各种电器、仪表和执行机构组成。
三、规格与技术特征
规格：以汉语拼音及螺杆直径表示。
XJ-150,SJ-90,VC,VD
第二节 基本结构
一、整体结构及传动系统
4、电磁调速交流异步电动机（滑差电机）
调速比： 1 ： 5 和 1 ： 10 两种，要配备稳压装置， 否则，由于受外电网干扰，准确性差。
5、液压马达无级调速
传动特性软，可起过载保护作用；体积小。但 制造精度要求很高，这在一定程度上限制了它在 挤出机上的应用。
二、主要零部件
（一）螺杆
1、材料 要求：强度和刚度；耐高温、耐化学腐蚀性、 耐磨性。 材料：目前我国常用的螺杆材料有45号钢、 40Cr、38CrMoAl等。
（2）长径比（L/D）
长径比是指螺杆工作长度L与外径之比。
（3）螺杆的分段
进料段（ L1 ）、压缩段（L2)：也称熔融段。
计量段（L3)：也称均化段
（4）螺槽深度
螺槽深度是指螺纹外半径与其根半径 之差。
等深变距螺杆：螺槽深度用h表示。
等距变深螺杆：
进料段：h1，一般为定值； 计量段：h3，一般也是定值； 压缩段： h2，由小变大。
5、计量段长度
增大L3 可减少反流和漏流的流量，在其它条件 相同时，相对地提高了产量。另外，计量段较 长的螺杆，其工作特性较硬。
第三节
新型螺杆和排气挤出机
一、新型螺杆
（一）常规全螺纹三段螺杆存在的主要问题
（ 1 ）不能保证固体床在消失之前始终以最大 的面积与机筒相接触；（2）固体床破裂； （ 3 ）已熔融的物料由于保持与机筒的接触而 过热。 结果：导致温度、塑化极不均匀以及由此造成 的物料粘度等不均匀，压力、产量波动大，尤 其是在高转速情况下，这些弊端更为突出。
原动机两种：电动机、液压马达。
传动方式： 1、感应电动机－机械变速（主要用于橡胶挤出机） 电动机不能变速，由机械变速装置实现变速。
齿轮减速箱（有级，橡胶挤
出机常用） 机械变速装置 无级变速器 （较少采用）
2、交流整流子电动机无级变速
常用调速范围为1：3
3、直流电动机无级调速
调速范围一般在1：10以上，是目前国内外 采用最广泛的变速电动机，也是挤出机采 用最多的电动机。
分类：单螺杆、双螺杆、无螺杆。 冷喂料、热喂料（仅橡胶挤出机）。 卧式、立式。 普通螺杆挤出机、新型螺杆挤出机。 普通挤出机、排气挤出机。
二、挤出成型设备的组成
主机、辅机、控制系统
（一）主机（挤出机）
（1）挤压系统（2）传动系统（3）加热冷却系统
（二）辅机 包括：(机头)、定型装置、冷却装置、 牵引装置、卷取或堆放装置。