塑料管材挤出模具设计

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用挤出法生产的塑料制品大多使用热塑性塑 料，也有使用热固性塑料的。如聚氯乙烯、聚乙 烯、聚丙烯、尼龙、ABS、聚碳酸酯、聚砜、聚 甲醛、氯化聚醚等热塑性塑料以及酚醛、脲醛等 热固性塑料。
挤出成型具有效率高、投资少、制造简便，可
以连续化生产，占地面积少，环境清洁等优点。
通过挤出成型生产的塑料制品得到了广泛的应
用，其产量占塑料制品总量的二分之一以上。
因此，挤出成型在塑料加工工业中占有很重要
的地位。
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8-1.1挤出成型机头典型结构分析 机头是挤出成型模具的主要部件，它有下述四 种作用。
(1)物料由螺旋运动变为直线运动； (2)产生必要的成型压力，保证制品密实； (3)使物料通过机头得到进一步塑化； (4)通过机头成型所需要的断面形状的制品。
剧地扩大或缩小，更不能有死角和停滞区，流道
应加工得十分光滑，表面粗糙度应在Ra 0.4um以
下。
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(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。
压缩比：是指模具体
内熔料流道空腔中，
进料端最大截面积与
口模处环形空腔截面
积之比。压缩比一般
挤管机头
吹管机头
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挤板机头
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(2)按制品出品方向分类 可分为直向机头和横向机头，前者机头内料流
方向一与挤出机螺杆轴向一致，如硬管机头；后 者机头内料流方向与挤出螺杆轴向成某一角度， 如电缆机头。
直向机头
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Байду номын сангаас
横向机头 挤出电缆
1—芯线 2—导向棒 3—机头体 4—电热器 5—调节螺钉 6—口模 7—包覆塑件 8—过滤板 9—挤出机螺杆
取4 ~10，如果熔料粘
度较高，取压缩比在
2.5~6
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(3)正确的断面形状 机头的成型部分的设计应保证物料挤出后具有
规定的断面形状，由于塑料的物理性能和压力、 温度等因素的影响，机头的成型部分的断面形状 并非就是制品的相应的断面形状，二者有相当的 差异，设计时应考虑此因素，使成型部分有合理 的断面形状。由于制品断面形状的变化与成型时 间有关，因此控制必要的成型长度是一个有效的 方法。
方法、螺杆形状、挤出速度等因素有关。设计者 应根据具体情况灵活应用上述原则。
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8.2典型挤出机头及设计 常见的挤出机头有：
管材挤出机头、
电线电缆包覆机头
异型材挤出机头
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1．管材挤出机头的结构形式
常见的管材挤出机头结构形式有以下三种：
(1)直管式机头 图示为直管式机头。其结构 简单，具有分流器支架，芯模加热困难，定型 长度较长：适用于PVC、PA、PC、PE、PP等塑 料的薄壁小口径的管材挤出。是挤出成型塑料 管材应用最广泛的一种模具结构
均匀，生产率高，产品质量好。但结构复杂，制造
困难，生产占地面积较大A。 PP PE
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应用 ：医用管材内径定型PVC管成型模具
内径定型管材挤出成型模具结构，多在成型 医用管材中应用。此种塑料管多是透明，内、 外壁光滑的小直径管。模具结构不同于通用塑 料成型模具之处，是设有内径冷却定型装置。 生产时、内径冷却定型装置在管坯内通过，为 挤出模具的管坯冷却降温定型；内径冷却定型 装置的外圆直径与管的内孔直径尺寸相符（或 略大些），内有冷却水通过。
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(3)按机头内压力大小分类 可分为:
低压机头（料流压力<40公斤／厘米2）、
中压机头（料流压力为40-100公斤／厘米2
高压机头（料流压力>100公斤／厘米2）。
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2．设计原则
(l)流道呈流线型
为使物料能沿着机头
的流道充满并均匀地被
挤出，同时避免物料发
生过热分解，机头内流
道应呈流线型，不能急
离模膨胀
拉伸比
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(4)结构紧凑 在满足强度条件下，机头结构应紧凑，其形状
应尽量做得规则而对称，使传热均匀，装卸方便 和不漏料。
(5)选材要合理 由于机头磨损较大，有的塑料又有较强的腐蚀
性，所以机头材料应选择耐磨、硬度较高的碳钢 或合金钢，有的甚至要镀铬，以提高机头耐腐蚀 性。
此外，机头的结构尺寸还和制品的形状、加热
分流器支架主要用来支
撑分流器和芯棒，同时也 使料流分束以加强搅拌作 用。小型机头的分流器支 架可与分流器设计成整体。
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4．调节螺钉 用来调节口模与芯棒之问的 间隙，保证制品壁厚均匀。
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5．机头体 用来组装机头各零件及 挤出机连接。
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6．定径套 使制品通过定径套获得良好的表面粗糙度，正确
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2．多孔板（过滤板、栅板）
如图所示，多孔板的作用是 将物料由螺螺旋运动变为直 线运动，同时还能阻止未塑 化的塑料和机械杂质进入机 头口此外，多孔板还能形成 一定的机头压力，使制品更 加密实。
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3．分流器和分流器支架
分流器又叫鱼雷头。塑料 通过分流器变成薄环状， 便于进一步加热和塑化。 大型挤出机的分流器内部 还装有加热装置。
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(2)弯管式机头 右图为弯管式机头，
其结构特点是内部不 设分流器支架，熔体 在机头中包围芯棒流 动成型，因此只产生 一条分流痕迹。这种 机头最突出的优点是： 挤出机机筒容
易接近芯棒上端，芯棒容易被加热；与它配合的冷 却装置可以同时对管材的内外径进行冷却定型，所
以定型精度较高：流动阻力较小，料流稳定，出料
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现以管材挤出机头为例，分析一下机头的 组成与结构，见图所示。
1-模具体 2-分流锥 3-分流锥支架 4-中套 5-压 盖 6-口模 7-芯轴 8-定A 径套 9-气堵 10-进气8管
1．口模和芯棒 口模成型制品的外
表面，芯棒成型制品 的内表面，故口模和 芯棒的定型部分决定 制品横截面形状和尺 寸。
挤出模具设计
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8-1概述 塑料挤出成型是用加热的方法使塑料成为流
动状态，然后在一定压力的作用下．使它通过 塑模，经定型后制得连续的型材。
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挤出法加工的塑料制品种类很多，如管材、 薄膜、棒材、板材、电缆敷层、单丝以及异形 截面型材等。
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挤出机还可以对塑料进行混合、塑化 、脱 水、造粒和喂料等准备工序或半成品加工。因 此，挤出成型已成为最普通的塑料成型加工方 法之一。
的尺寸和几何形状。
7．堵塞 防止压缩空气泄漏，保证管内一定的压力
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8.1.2挤出成型机头分类及其设计原则 1．分类 由于挤出制品的形状和要求不同，因此要有相 应的机头满足制品的要求，机头种类很多，大致 可按以下三种特征来进行分类：
(l)按机头用途分类 可分为挤管机头、吹管机头、挤板机头等；
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