挤出成型工艺与模具结构讲解
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挤出成型工艺—挤出成型原理(塑料成型加工课件)
二、挤出成型过程
既有混合过 程，也有成 型过程
树脂原料 加热黏流 塑料熔体
助剂
混合过程
加压 挤出连续体
一定规格的 制品
切割 成型连续体
冷却定型
成型过程
以 管 材 挤 出 原料 成型为例
挤出连续体
熔体
定型连续体
制品
三、挤出成型特点
1. 可以连续化生产，生产效率高。 2. 设备自动化程度高，劳动强度低。 3. 生产操作简单，工艺控制容易。 4. 原料适应性强，适用大多数热塑性树脂和少数热固性 树脂。 5. 可生产的产品广泛，同一台挤出机，只要更换不同的 辅机，就可以生产不同的制品。
挤出成型
挤出成型特点
一、挤出成概述
挤出成型又叫挤出模塑，是利用加热使塑料熔融塑化成 为流动状态，然后在机械力（螺杆或柱塞的挤压）的作用下， 使熔融塑料通过一定形状的口模制成具有恒定截面连续的制 品，适用于绝大部分热塑性树脂和部分热固性树脂。
除了用于挤出造粒、染色、树脂掺和等共混改性，还可用于塑 料薄膜、网材、带包覆层的产品、截面一定、长度连续的管材、板 材、片材、棒材、打包带、单丝和异型材等塑料制品的生产。
料表面接近或达到黏流温度，表面发黏。
要求：输送能力要稍高于熔融段和均化段。
2. 压缩段 （熔融段）
位置：螺杆中部一段。 作用：输送物料，使物料受到热和剪切作用熔 融塑化，并进一步压实和排出气体。 特点：物料逐渐由玻璃态转变为粘流态，在熔 融段末端物料为粘流态。 要求：螺杆结构逐渐紧密，使物料进一步压实。
（3）横流（环流） 由垂直于螺棱方向的分速
度引起的使物料在螺槽内产生翻 转运动。对生产能力没有影响， 但能促进物料的混合和热交换。
（4）漏流 由机筒与螺棱间隙处形成的
挤出成型工艺及模具设计_课件
9
二、挤出成型机头概述
1. 挤出机头的作用 使熔融塑料由螺旋运动变为直线运动； 产生必要的成型压力，保证制品密实； 使塑料通过机头得到进一步塑化； 通过机头口模以获得截面形状相同、连续的塑料制品。
10
2. 机头的分类
按机头的几何形状分类 圆环机头：管材机头、棒材机头、造粒机头等 平板状机头：平模机头、板材机头、异型材机头等
内装置电热器时导入导线。
38
2. 管材的定径和冷却
为了使管材获得较低的表面粗糙值、准确的尺寸和几何 形状，管材离开口模时，必须立即进行定径和冷却，由定 径套来完成。
有两种方法： ❖ 外径定型 ❖ 内径定型
我国塑料管材标 准大多规定外径为基 本尺寸，故国内较常 用外径定型法。
39
（1）外径定型 适用于管材外径尺寸精度要求高、外表面粗糙度要求低的
按机头进出料方向分类 水平直通式机头 直角式机头
按机头的用途分类 吹膜机头、管材机头、板材机头、棒材机头、异型材 机 头等。
11
3.挤出机头的组成（以直通式管材机头为例）
口模 芯棒 分流器和分流器支架 机头体 过滤网和过滤板 连接部分 定径套
12
① 口模和芯棒 ② 挤出模的主要成型零件，口模用来成型塑件的外表
41
（2）内径定型
通过定径套内的循环水冷却定型 特点：保证管材内孔圆度，操作方便；宜用于直角式挤管机头
和旁侧式挤管机头。
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
42
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。
二、挤出成型机头概述
1. 挤出机头的作用 使熔融塑料由螺旋运动变为直线运动； 产生必要的成型压力，保证制品密实； 使塑料通过机头得到进一步塑化； 通过机头口模以获得截面形状相同、连续的塑料制品。
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2. 机头的分类
按机头的几何形状分类 圆环机头：管材机头、棒材机头、造粒机头等 平板状机头：平模机头、板材机头、异型材机头等
内装置电热器时导入导线。
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2. 管材的定径和冷却
为了使管材获得较低的表面粗糙值、准确的尺寸和几何 形状，管材离开口模时，必须立即进行定径和冷却，由定 径套来完成。
有两种方法： ❖ 外径定型 ❖ 内径定型
我国塑料管材标 准大多规定外径为基 本尺寸，故国内较常 用外径定型法。
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（1）外径定型 适用于管材外径尺寸精度要求高、外表面粗糙度要求低的
按机头进出料方向分类 水平直通式机头 直角式机头
按机头的用途分类 吹膜机头、管材机头、板材机头、棒材机头、异型材 机 头等。
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3.挤出机头的组成（以直通式管材机头为例）
口模 芯棒 分流器和分流器支架 机头体 过滤网和过滤板 连接部分 定径套
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① 口模和芯棒 ② 挤出模的主要成型零件，口模用来成型塑件的外表
41
（2）内径定型
通过定径套内的循环水冷却定型 特点：保证管材内孔圆度，操作方便；宜用于直角式挤管机头
和旁侧式挤管机头。
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
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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。
挤出成型工艺与模具结构
3.3 管材挤出成型模具
管材挤出成型机头是挤出机头的主要类 型之一，应用范围较广，主要用于成型聚乙 烯、聚丙烯、聚碳酸脂、尼龙、软、硬聚氯 乙烯等塑料的圆形管件。管材机头适用的挤 出螺杆长径比（螺杆长度与直径之比）为 15～25，螺杆转速为10～35r/min。
3.3.1 管材挤出机头的结构类型
4．牵引速度
从机头和口模中挤出的成型塑件，在牵 引力作用下将会发生拉伸取向，拉伸取向 程度越高，塑件沿取向方位上的拉伸强度 也越大，但冷却后长度收缩也大。通常， 牵引速度可与挤出速度相当，两者的比值 称为牵引比，一般应略大于1。
3.2 挤出成型模具概述
挤出成型塑件的截面形状均取决于挤出 模具，所以，挤出模具设计的合理性，是保 证良好的挤出成型工艺和挤出成型质量的决 定因素。
冷却一般采用空气冷却或水冷却，冷却 速度对塑件性能有很大影响。
4．塑件的牵引、切割和卷取
塑件从口模挤出后，一般会因压力的解除而 发生膨胀现象，而冷却后又会产生收缩现象，使 塑件的形状和尺寸发生改变。如果不加以引导， 就会造成塑件停滞，使塑件不能顺利挤出。因此， 在冷却的同时，要连续均匀地将塑件引出，这就 是牵引。
3.3.3 管材定径套的结构类型及尺寸
管材的定径方法 ： 1、外径定型法：（1）内压法 （2） 真空吸附法 。 2、内径定型法
3.4 棒材挤出成型模具
棒材是指截面为圆形的实心塑料型材， 塑料棒材的原材料一般是工程塑料，如尼龙、 聚甲醛、聚碳酸脂、ABS、聚砜、玻璃纤维 增强塑料等。棒材机头的螺杆长径比为２ ５～１2０，除了生产玻璃纤维增强塑料外， 可以设置50～80目的过滤网。
3．棒材定径套的结构
棒材的定径装置结构比较简单，与管材的定 径装置相似，如图3－14所示。定径套的作用是 使塑件不会因为自重而产生变形，保证一定的表 面质量。为了减少棒材通过定径套时的流动阻力， 定径套内孔应具有一定的锥度，锥度为1：35。
挤出成型模具结构
挤出成型模具结构挤出成型是一种常见的塑料加工工艺，广泛应用于塑料制品的生产中。
在挤出成型过程中，模具结构起着至关重要的作用，直接影响着制品的成型效果和质量。
下面我们来详细介绍一下挤出成型模具的结构特点及其作用。
1. 挤出模具的组成部分挤出成型模具由多个部分组成，主要包括模头、壳体、芯杆、进料口等。
模头是挤出模具的关键部位，它负责形成制品的整体外形；壳体起着支撑和固定模具结构的作用；芯杆则用于挤压材料并帮助塑料在模具中充分流动；进料口则是原料输送的通道。
2. 模具结构的设计原则挤出成型模具的设计应考虑以下几个原则：首先是易于拆卸和清洁，以方便模具的维护和保养；其次是材料选择要耐磨、耐腐蚀，具有一定的硬度和强度；同时还要考虑成型产品的几何形状和尺寸，确保模具结构可以精确复制产品的要求。
3. 模具结构的作用挤出成型模具的结构直接影响着制品的成型效果和质量，其重要作用包括：•定型作用：模具通过特定的结构设计，能够使塑料材料按照要求的形状进行成型，确保制品的几何尺寸精确。
•冷却作用：模具内部通常设计有冷却水道，能够有效地降低制品的温度，加快成品的固化和脱模。
•表面效果：模具的结构决定了制品的表面质量，因此需要精密设计以确保产品表面的光洁度和光泽度。
•生产效率：合理的模具结构能够提高生产效率，减少制品的生产周期和成本，提高生产效益。
4. 模具维护和保养为了确保挤出成型模具的正常使用和延长使用寿命，需要进行定期的维护和保养工作。
主要包括清洁模具表面、检查模具磨损情况、及时更换损坏零部件等措施。
只有保持模具的良好状态，才能保证生产的稳定性和成品的质量。
通过以上介绍，我们了解了挤出成型模具的结构特点及其重要作用。
合理设计和正确维护模具，对于挤出成型生产过程至关重要，也是确保制品质量和生产效率的关键之一。
在今后的生产实践中，需要不断优化模具结构，提高生产技术水平，更好地满足市场需求。
挤出成型工艺及模具设计
干法挤出一般在螺杆式挤出机上进行， 成型材料的塑化是通过加热达到的。
湿法挤出一般采用柱塞式挤出机，材料 的塑化是借助溶剂使其变为可流动态的。
根据挤出时加压方式的不同，可分为 连续式和间歇式两种。 （1）连续式挤出采用螺杆式挤出机，加压是
通过螺杆进行的。 （2）间歇式挤出采用柱塞式挤出机进行，借
道表面粗糙度Ra值应小于16～32μm。
(4) 机头内应有分流装置和适当的压缩区 机头内应设置分流器和分流器支架等
一类分流装置，如图4-4所示。 另外，机头中设计一段压缩区域，以
增大熔体的流动阻力，消除熔接痕。
(5) 机头成型区应有正确的截面形状 设计机头成型区时，应尽量减小离模
膨胀效应和收缩效应的影响。 设计机头时： 第一：要对口模进行适当的形状和尺寸补
其优点为：生产率高； 定径精度高； 料流稳定均匀； 成型质量也较高； 熔体的流动阻力较小；
缺点为：
3. 旁侧式挤管机头与直角式相似，如
图4.7所示，其结构更为复杂，熔体流动阻
图4.7 旁侧式机头
1、8、10、12 测 温孔； 2 口模； 3 型芯； 4、7 外加热圈； 5 调节螺钉； 6 机头体； 9 连接体； 11 内加热圈
第4章 挤出成型工艺及模具设计
4.1 挤出成型原理及其工艺特性 4.2 挤出成型模具概述 4.3 管材挤出成型模具 4.4 棒材挤出成型机头 4.5 板材、片材挤出成型机头 4.6 异型材挤出成型模具
4.1 挤出成型原理及其工艺特性
4.1.1 挤出成型原理及其特点 4.1.2 挤出成型工艺过程 4.1.3 挤出成型工艺参数
b.挤出成型 将挤出机预热到规定温度后，启动电
机带动螺杆旋转输送物料，同时向料筒中 加入塑料。
湿法挤出一般采用柱塞式挤出机，材料 的塑化是借助溶剂使其变为可流动态的。
根据挤出时加压方式的不同，可分为 连续式和间歇式两种。 （1）连续式挤出采用螺杆式挤出机，加压是
通过螺杆进行的。 （2）间歇式挤出采用柱塞式挤出机进行，借
道表面粗糙度Ra值应小于16～32μm。
(4) 机头内应有分流装置和适当的压缩区 机头内应设置分流器和分流器支架等
一类分流装置，如图4-4所示。 另外，机头中设计一段压缩区域，以
增大熔体的流动阻力，消除熔接痕。
(5) 机头成型区应有正确的截面形状 设计机头成型区时，应尽量减小离模
膨胀效应和收缩效应的影响。 设计机头时： 第一：要对口模进行适当的形状和尺寸补
其优点为：生产率高； 定径精度高； 料流稳定均匀； 成型质量也较高； 熔体的流动阻力较小；
缺点为：
3. 旁侧式挤管机头与直角式相似，如
图4.7所示，其结构更为复杂，熔体流动阻
图4.7 旁侧式机头
1、8、10、12 测 温孔； 2 口模； 3 型芯； 4、7 外加热圈； 5 调节螺钉； 6 机头体； 9 连接体； 11 内加热圈
第4章 挤出成型工艺及模具设计
4.1 挤出成型原理及其工艺特性 4.2 挤出成型模具概述 4.3 管材挤出成型模具 4.4 棒材挤出成型机头 4.5 板材、片材挤出成型机头 4.6 异型材挤出成型模具
4.1 挤出成型原理及其工艺特性
4.1.1 挤出成型原理及其特点 4.1.2 挤出成型工艺过程 4.1.3 挤出成型工艺参数
b.挤出成型 将挤出机预热到规定温度后，启动电
机带动螺杆旋转输送物料，同时向料筒中 加入塑料。
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
《挤出成型技术》课件
模具结构设计
根据制品形状和尺寸进行结构设计，确保制品成型质量、提高生产 效率。
冷却系统
设计合理的冷却系统，控制模具温度，减小制品成型后的收缩率。
挤出成型设备的操作与维护
01
操作规程
制定严格的设备操作规程，确保 操作人员熟悉设备性能和安全操 作要求。
维护保养
02
03
故障排除
定期对设备进行维护保养，检查 各部件磨损情况，及时更换易损 件。
高分子材料在挤出成型技术中的优势在于其可塑性强、加工温度低、成型周期短 等，使得制品具有轻量化、高强度、耐腐蚀等优良性能。同时，高分子材料在挤 出成型过程中易于实现自动化和智能化生产，提高了生产效率和产品质量。
新型挤出成型技术的研发与推广
随着科技的不断发展，新型挤出成型技术不断涌现，如微孔塑料挤出技术、异型截面管材挤出技术、 反应挤出技术等。这些新型技术的研发和应用，极大地丰富了挤出成型制品的种类和性能，满足了不 同领域的需求。
挤出成型技术的应用领域
挤出成型技术广泛应用于塑料加工行业，如管材、型材、薄膜、板材等产品的生产 。
除了塑料加工行业，挤出成型技术还应用于橡胶、陶瓷、玻璃纤维等材料的加工。
随着科技的发展，挤出成型技术的应用领域不断扩大，如3D打印技术的出现，使得 挤出成型技术也可以用于制造个性化的定制产品。
02
挤出成型设备
挤出成型工艺的控制要素
温度控制
温度是挤出成型工艺的重要控制要素之一，包括 机筒温度、模具温度等。温度的控制直接影响着 塑料的塑化和产品质量。
速度控制
速度控制包括挤出速度、注射速度等，它影响着 产品的产量和质量。合理地调整速度参数，可以 提高生产效率和产品质量。
压力控制
压力也是挤出成型工艺的重要控制要素之一，包 括挤出压力、注射压力等。压力的控制对于塑料 的流动性和产品的致密性至关重要。
根据制品形状和尺寸进行结构设计，确保制品成型质量、提高生产 效率。
冷却系统
设计合理的冷却系统，控制模具温度，减小制品成型后的收缩率。
挤出成型设备的操作与维护
01
操作规程
制定严格的设备操作规程，确保 操作人员熟悉设备性能和安全操 作要求。
维护保养
02
03
故障排除
定期对设备进行维护保养，检查 各部件磨损情况，及时更换易损 件。
高分子材料在挤出成型技术中的优势在于其可塑性强、加工温度低、成型周期短 等，使得制品具有轻量化、高强度、耐腐蚀等优良性能。同时，高分子材料在挤 出成型过程中易于实现自动化和智能化生产，提高了生产效率和产品质量。
新型挤出成型技术的研发与推广
随着科技的不断发展，新型挤出成型技术不断涌现，如微孔塑料挤出技术、异型截面管材挤出技术、 反应挤出技术等。这些新型技术的研发和应用，极大地丰富了挤出成型制品的种类和性能，满足了不 同领域的需求。
挤出成型技术的应用领域
挤出成型技术广泛应用于塑料加工行业，如管材、型材、薄膜、板材等产品的生产 。
除了塑料加工行业，挤出成型技术还应用于橡胶、陶瓷、玻璃纤维等材料的加工。
随着科技的发展，挤出成型技术的应用领域不断扩大，如3D打印技术的出现，使得 挤出成型技术也可以用于制造个性化的定制产品。
02
挤出成型设备
挤出成型工艺的控制要素
温度控制
温度是挤出成型工艺的重要控制要素之一，包括 机筒温度、模具温度等。温度的控制直接影响着 塑料的塑化和产品质量。
速度控制
速度控制包括挤出速度、注射速度等，它影响着 产品的产量和质量。合理地调整速度参数，可以 提高生产效率和产品质量。
压力控制
压力也是挤出成型工艺的重要控制要素之一，包 括挤出压力、注射压力等。压力的控制对于塑料 的流动性和产品的致密性至关重要。
塑料挤出成型工艺及模具设计教学
加强生产过程中的监控和检测，及时发现并解决问题
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。
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。
挤出成型模具解析
PSU
氯化聚 醚
收缩率 2.5~5 3~6 1~2.5 1~2.5 2.5~4 1~2 1.5~3.5
尼龙-1010棒材定径套尺寸
棒材公 称直径
40 50 60 70 80
（1）口模
定型长度L1 = n t t:制聚氯乙烯 (HPVC)
软聚氯乙烯 (SPVC)
聚酰胺 （PA)
聚乙烯 (PE)
聚丙烯 (PP)
n
18~33
15~25 13~23 14~22 14~22
（1）口模
2°口模内径Dm：
Dm
d k
d:制品管外径，
k：补偿系数。
塑料品种 定型套定管材内径
（2）芯棒
2 °定型长度L2： 定型段长度L2与口模长度L1相等或稍长。 L2 3 °压缩段长度： 压缩段长度与口模中相应的锥面部分构成塑料熔体的压缩区， 使进入定型区之前的塑料熔体的分流痕迹被熔合消除。 L = (0.83~0.94) D0 D0:机头与过滤板连接处的流道直径。 4 °芯棒的压缩角β： 低粘度塑料： β=45 ° ~60 ° ； 高粘度塑料： β=30 ° ~50 ° 。
挤出成型模具
四、管机头的设计 1、结构型式
挤出成型模具
2、零件设计 （1）口模
口模成型制品的外表面。口模的平直部分为定型长度。物料通 过时，料流阻力增加，使制品密实。同时也使料流稳定均匀。
1°定型长度L1： L1=(0.5~3)D D:制品管材外径的公称尺寸。 管径大时取小值。软管取大值，硬管取小值。
五、棒材挤出机头
3、定径套
（1）定径套尺寸 棒材外径<500mm时，定 径套长度200~300mm； 当外径>50~100mm时， 定径套长度300~500mm。 定径套的内径要大于所需 棒材的直径。
挤出成型原理及工艺
挤出成型原理及工艺挤出成型是目前比较普遍的塑料成型方法之一，适用于所有的热塑性塑料及部分热固性塑料，可以成型各种塑料管材，棒材，板材、电线电缆及异形截面型材等，还可以用于塑料的着色、造料和共混等。
挤出型材的质量取决于挤出模具，挤出模具主要是由机头和定型装置两部分组成，其结构设计的合理性是保证塑件成型质量的决定性因素。
一挤出成型原理及特点1.挤出成型原理挤出成型主要用于成型热量性塑料，其成型原理如图2-4所示（以管材的挤出为例）。
首先将粒状或粉状塑料加入料斗中，在挤出机旋转螺杆的作用下，加热的塑料沿螺杆的螺旋槽向前方输送。
在此过程中，塑料不断地接受外加热和螺杆与物料之间、物料与物料之间及物料与料筒之间的剪切磨擦热，逐渐熔融呈粘流态，然后在挤压系统的作用下，塑料熔体通过具有一定形状的挤出模具（机头）口模以及一系列辅助装置（定型、冷却、牵引、切割等装置），从而获得截面形状一定的塑料型材。
图2-4挤出成型原理1－挤出机料筒；2－机头；3－定径装置；4－冷却装置；5－牵引装置；6－塑料管；7－切割装置2.挤出成型特点挤出成型所用的设备为挤出机，结构比较简单，操作方便，应用非常广泛，所成型的塑件均为具有恒定截面形状的连续型材。
挤出成型的特点如下：1）生产过程连续，可以挤出任意长度的塑件，生产效率高。
2）模具结构也较简单，制造维修方便，投资少、收效快。
3）塑件内部组织均衡紧密，尺寸比较稳定准确。
4）适应性强，除氟塑料外，所有的热塑性塑料都可采用挤出成型，部分热固性塑料也可采用挤出成型。
变更机头口模，产品的截面形状和尺寸可相应改变，这样就能生产出各种不同规格的塑件。
二挤出成型工艺热塑性塑料的挤出成型工艺过程可分为三个阶段。
第一阶段是塑料原料的塑化塑料原料在挤出机的机筒温度和螺杆的旋转压实及混合作用下，由粉准或粒状变成粘流态物质。
第二阶段是成型粘流态塑料熔体在挤出机螺杆螺旋力的推动作用下，通过具有一定形状的机头口模，得到截面与口模形状一致的连续型材。
塑料成型工艺第六章 挤出成型
c、物料全部熔融，变为粘流融的物料量逐渐减少，大约在压 缩段的结束处，全部物料熔融而转变为粘流态， 但这时各点的温度尚不很均匀。
3）均化段——均化、挤出 物料经过均化段的均化作用就比较均匀 了，最后螺杆将熔融物料定量、定压、定温地 挤入机头。 机头内的口模是个成型部件，物料通过它 便获得一定截面的几何形状和尺寸。
固体输送区:固体状态 熔融区:两相共存 熔体输送区:全部为熔体 这几个区不一定完全和前面介绍过的螺杆 的加料段，压缩段，均化段相一致。
3.塑件的定型与冷却阶段
管材的定径方法：定径套、定径环、定径板
4.塑件的牵引、卷取和切割
在冷却得同时，连续均匀地将塑件引出。
牵引速度略大于挤出速度 不同的塑件，牵引速度不同。
挤出成型所需控制的温度是机筒温度、机颈 温度、口模温度。 机筒温度分布，从喂料区到模头可能是平坦分 布，递增分布，递减分布及混合分布。主要取决 于材料物点和挤出机的结构。
表6-2
常见管材成型温度（单位：℃）
口模设臵温度，口模和芯模的温度对管子表
面光洁度有影响，在一定的范围内，口模与芯
模温度高，管子表面光洁度高。通常来讲，口
3.混合效果差，不能很好适应一些特殊塑料的加 工或混炼、着色工艺过程。
排气式螺杆 主要适用于含水和易产生挥发组分的物料。 排气原理：物料到排气段基本塑化，由于该段 螺槽突然加深，压力骤降，气体从熔体中逸处， 从排气口排出。
分离型（屏障型）螺杆 原理：在螺杆熔融段再附加一条螺纹，将原来 一个螺纹所形成的螺槽分为两个，将已熔物料和 未熔物料尽早分离，促进未熔料尽快熔融。
加热冷却系统；
螺杆转数；
螺杆和料筒的结构
研究挤出过程的压力轮廓曲线对挤出过程的了解 和改进螺杆、料筒的设计有着重要意义。
挤出成型工艺ppt课件
聚丙烯
160-170 180-190 190-200 200-205 180-200 200-210 200-210 190-200 200-210 200-210
ＡＢＳ
150-170 160-180 180-195 185-200 180-190 201-215 200-210 190-200 200-210 205-215
• 适用的树脂材料： 绝大部分热塑性塑料及部分热固性塑料，如PVC、PS、ABS、 PC、PE、PP、PA、丙烯酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂及密胺树 脂等
• 应用： 塑料薄膜、网材、带包覆层的产品、截面一定、长度连续的管材、 板材、片材、棒材、打包带、单丝和异型材等等，还可用于粉末 造粒、染色、树脂掺和等。
4
塑料工艺
挤出设备
.
5
塑料工艺
• 由挤出机、机头 和口模、辅机等 组成。
1、挤出设备：
6
塑料工艺
设备组成
7
单螺杆挤出机的组成
塑料工艺
• 1、单螺杆挤出机主 要由传动系统、加 料系统、塑化系统、 加热与冷却系统、 控制系统等组成。
• 2、挤出系统是最主 要的系统，它由料 筒、螺杆、多孔板 和过滤网组成。
8
塑料工艺
单螺杆挤出机的结构
9
塑料工艺
双螺杆挤出机的结构
10
普通单螺杆挤出机的工作过程
塑料工艺
11
单螺杆种类
塑料工艺
12
双螺杆挤出
塑料工艺
• (一)双螺杆挤出机的结构
13
（二）双螺杆挤出的特点
塑料工艺
• 和单螺杆挤出机相比，双螺杆挤出机的特点是： 1、较高的固体输送能力和挤出产量； 2、自洁能力； 3、混合塑化能力高； 4、较低的塑化温度，减小分解可能； 5、结构复杂，成本高。
挤出成型工艺及模具设计
2020/3/31
2020/3/31
2020/3/31
三、管材挤出机机头的设计
常用的挤管机头有：直通式、直角式和旁侧式
直通式挤管机头
1-芯棒 2-口模 3-调节螺钉 4-分流器支架 5-分流器 6-加热器 7机头体
2020/3/31
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2020/3/31
挤出机头结构
1-管材 2-定型模 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-过滤网 10电加热圈
④ 压缩角 低粘度塑料45～ 60° ，高粘度塑料30 ～ 50° 。
2020/3/31
(3) 分流器和分流器支架 ① 分流器设计需确定的尺寸
❖分流器的角度α
低粘度塑料30°～80°， 高粘度塑料取30°～60°。
❖分流锥长度L3
L3 =(1~1.5) D0
❖分流器头部圆角半径r
取0.5～2mm
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② 分流器支架
① 支承分流器及芯棒，另外起搅拌物料的作用。 ② 小型机头，分流器和分流器支架可以做成一个整体。 ③ 为了消除塑料通过分流器后形成的接合线，分流器支架
上的分流肋应做成流线型，一般3~8根。 ④ 分流器支架设有进气孔和导线孔，用以通入压缩空气和
内装置电热器时导入导线。
2020/3/31
2020/3/31
④机头内设有调节装置
调节熔体流量、口模和芯棒侧隙、挤出压力、成型温度、 挤出速度等。
⑤合理选择材料
机头的零件要承受熔体的压力作用，所以要有足够的强度 。必要时对连接零件进行强度校核。
与熔体接触的零件要有足够的耐磨性和耐腐蚀性，必要时 表面要镀铬处理。主要零件进行调质处理，硬度45～ 50HRC。
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三、管材挤出机机头的设计
常用的挤管机头有：直通式、直角式和旁侧式
直通式挤管机头
1-芯棒 2-口模 3-调节螺钉 4-分流器支架 5-分流器 6-加热器 7机头体
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挤出机头结构
1-管材 2-定型模 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-过滤网 10电加热圈
④ 压缩角 低粘度塑料45～ 60° ，高粘度塑料30 ～ 50° 。
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(3) 分流器和分流器支架 ① 分流器设计需确定的尺寸
❖分流器的角度α
低粘度塑料30°～80°， 高粘度塑料取30°～60°。
❖分流锥长度L3
L3 =(1~1.5) D0
❖分流器头部圆角半径r
取0.5～2mm
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② 分流器支架
① 支承分流器及芯棒，另外起搅拌物料的作用。 ② 小型机头，分流器和分流器支架可以做成一个整体。 ③ 为了消除塑料通过分流器后形成的接合线，分流器支架
上的分流肋应做成流线型，一般3~8根。 ④ 分流器支架设有进气孔和导线孔，用以通入压缩空气和
内装置电热器时导入导线。
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④机头内设有调节装置
调节熔体流量、口模和芯棒侧隙、挤出压力、成型温度、 挤出速度等。
⑤合理选择材料
机头的零件要承受熔体的压力作用，所以要有足够的强度 。必要时对连接零件进行强度校核。
与熔体接触的零件要有足够的耐磨性和耐腐蚀性，必要时 表面要镀铬处理。主要零件进行调质处理，硬度45～ 50HRC。
挤出成型原理及工艺
挤出成型原理及工艺挤出成型是目前比较普遍的塑料成型方法之一，适用于所有的热塑性塑料及部分热固性塑料，可以成型各种塑料管材，棒材，板材、电线电缆及异形截面型材等，还可以用于塑料的着色、造料和共混等。
挤出型材的质量取决于挤出模具，挤出模具主要是由机头和定型装置两部分组成，其结构设计的合理性是保证塑件成型质量的决定性因素。
一挤出成型原理及特点1.挤出成型原理挤出成型主要用于成型热量性塑料，其成型原理如图2-4所示（以管材的挤出为例）。
首先将粒状或粉状塑料加入料斗中，在挤出机旋转螺杆的作用下，加热的塑料沿螺杆的螺旋槽向前方输送。
在此过程中，塑料不断地接受外加热和螺杆与物料之间、物料与物料之间及物料与料筒之间的剪切磨擦热，逐渐熔融呈粘流态，然后在挤压系统的作用下，塑料熔体通过具有一定形状的挤出模具（机头）口模以及一系列辅助装置（定型、冷却、牵引、切割等装置），从而获得截面形状一定的塑料型材。
图2-4挤出成型原理1－挤出机料筒；2－机头；3－定径装置；4－冷却装置；5－牵引装置；6－塑料管；7－切割装置2.挤出成型特点挤出成型所用的设备为挤出机，结构比较简单，操作方便，应用非常广泛，所成型的塑件均为具有恒定截面形状的连续型材。
挤出成型的特点如下：1）生产过程连续，可以挤出任意长度的塑件，生产效率高。
2）模具结构也较简单，制造维修方便，投资少、收效快。
3）塑件内部组织均衡紧密，尺寸比较稳定准确。
4）适应性强，除氟塑料外，所有的热塑性塑料都可采用挤出成型，部分热固性塑料也可采用挤出成型。
变更机头口模，产品的截面形状和尺寸可相应改变，这样就能生产出各种不同规格的塑件。
二挤出成型工艺热塑性塑料的挤出成型工艺过程可分为三个阶段。
第一阶段是塑料原料的塑化塑料原料在挤出机的机筒温度和螺杆的旋转压实及混合作用下，由粉准或粒状变成粘流态物质。
第二阶段是成型粘流态塑料熔体在挤出机螺杆螺旋力的推动作用下，通过具有一定形状的机头口模，得到截面与口模形状一致的连续型材。
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挤出成型的工艺过程
1．加热阶段
经过炼胶处理的胶料原料由挤出机料斗加入料 筒后，在料筒温度和螺杆旋转、压实及混合作用下， 由固态的粒状或粉状转变为具有一定流动性的均匀 熔体。
2019年6月9日星期日
5
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挤出成型的工艺过程
2．挤出成型阶段
均匀加热的胶料熔体随螺杆的旋转向料筒前端移动， 在螺杆的旋转挤压作用下，通过一定形状的口模而 获得与口模形状一致的型材。
影响挤出速度的因素有很多，如料筒的结构、 螺杆转速、加热冷却系统的结构和塑料的性能等。 在挤出机结构和胶料品种及胶条类型确定的情况下， 挤出速度与螺杆转速有关，因此调整螺杆转速是控 制挤出速度的主要措施。
2019年6月9日星期日
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挤出成型工艺参数
4．牵引速度
通过牵引的胶条可根据使用要求在切割装置上 裁剪或在卷取8
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挤出成型工艺参数
1．温度
温度是挤出成型中的重要参数之一。严格地说， 挤出成型温度应该是指料筒中的胶料熔体温度，但 是该温度在很大程度上取决于料筒和螺杆的温度， 所以，在实际生产中为了检测方便，经常用料筒温 度近似表示成型温度。
挤出成型胶条的截面形状均取决于挤出模具， 所以，挤出模具设计的合理性，是保证良好的挤出 成型工艺和挤出成型质量的决定因素。
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挤出成型模具的结构组成
1．机头
机头是挤出塑料制件成型的主要部件，它的作 用是将来自挤出机的熔融塑料由螺旋运动转变为直 线运动，并进一步塑化，产生必要的成型压力，保 证塑件密实，从而获得截面与口模形状相似的型材。 下面以典型的管材挤出成型机头为例，介绍机头的 结构组成。
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挤出成型的工艺过程
3．定型冷却阶段
胶条离开机头口模后，首先通过定型装置和冷 却装置，使其冷却变硬而定型。在大多数情况下， 定型和冷却是同时进行的。
冷却一般采用空气冷却或水冷却，冷却速度对 塑件性能有很大影响。
2019年6月9日星期日
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2
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挤出成型原理和特点
1．挤出成型原理
首先将胶料加入料斗中，在旋转的挤出机螺杆 的作用下，加热的胶料通过沿螺杆的螺旋槽向前方 输送。在此过程中，胶料不断接受料筒的外加热和 螺杆与胶料之间、料筒与胶料之间的剪切摩擦热， 逐渐熔融呈黏流态，然后在挤压系统的作用下，胶 料熔体通过具有一定形状的挤出模具，从而获得具 有一定截面形状的胶条半成品素材。
2019年6月9日星期日
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挤出成型工艺与模具结构
质量改进部 李飞
2019年6月9日星期日
1
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挤出成型原理和工艺过程
我司挤出成型一般用于汽车密封条连续生产 操作，所生产的胶条均具有稳定的截面形状。挤出 成型在热塑性橡胶、塑料成型中用途较为广泛。
从机头和口模中挤出的成型塑件，在牵引力 作用下将会发生拉伸取向，拉伸取向程度越高，胶 条沿取向方位上的拉伸强度也越大，但冷却后长度 收缩也大。通常，牵引速度可与挤出速度相当，两 者的比值称为牵引比，一般应略大于1。
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挤出成型模具概述
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挤出成型的工艺过程
4.胶条的牵引、切割和卷取
胶条从口模挤出后，一般会因压力的解除而发 生膨胀现象，而冷却后又会产生收缩现象，使半成 品胶条的形状和尺寸发生改变。如果不加以引导， 就会造成胶条挤出停滞，使胶条不能顺利挤出。因 此，在冷却的同时，要连续均匀地将胶条引出，这 就是牵引。
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挤出成型原理和特点
2．挤出成型的特点
（1）连续成型，生产量大，生产率高，成本低。 （2）橡胶件、塑料件截面稳定，形状简单。 （3）塑件内部组织均衡紧密，尺寸比较稳定准确。 （4）适用性强。
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机头主要由以下几个部分组成：
（1）口模和芯棒
口模的作用是成型胶条的外表面，芯棒的作用 是成型胶条的内表面，口模和芯棒的定型部分决定 了胶条的截面形状。
（2）过滤板和过滤网
过滤板又称为多孔板，和过滤网共同将胶料熔 体由螺旋运动转变为直线运动，并能过滤杂质。过 滤板同时还起到支承过滤网的作用，并且增加了胶 料流动阻力，使塑件更加密实。
挤出挤出过程中的温差和温度波动，都会影响 胶条的质量，使胶条产生残余应力，各点强度不均 匀，表面灰暗无光。
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挤出成型工艺参数
2．压力
在挤出过程中，由于胶料流动的阻力、螺杆槽 深度的变化、过滤板、过滤网和口模产生阻碍等原 因，在胶料内部形成一定的压力，而这种压力是胶 料经历物理状态变化而达到均匀密实的重要条件。
压力随时间的变化也会产生周期性波动，对胶 条质量有不利的影响，如局部疏松、表面不平、弯 曲等。为了减小压力波动，应合理控制螺杆转速， 保证加热和冷却装置的温控精度。
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挤出成型工艺参数
3．挤出速度
挤出速度是指在单位时间内，从挤出机头的口 模中挤出的物料量或塑件长度。它反映挤出生产能 力的高低。
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（3）分流器和分流器支架
分流器又称为鱼雷头，塑料熔体通过分流器能 够分流变成薄环状而平稳进入成型区，便于进一步 加热和塑化。分流器支架主要用来支承分流器和芯 棒，同时也能对分流后的塑料熔体起加强剪切混合 作用。
（4）机头体
机头体相当于模架，与挤出机料筒连接，用来 组装并支承机头的各零部件。
1．加热阶段
经过炼胶处理的胶料原料由挤出机料斗加入料 筒后，在料筒温度和螺杆旋转、压实及混合作用下， 由固态的粒状或粉状转变为具有一定流动性的均匀 熔体。
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挤出成型的工艺过程
2．挤出成型阶段
均匀加热的胶料熔体随螺杆的旋转向料筒前端移动， 在螺杆的旋转挤压作用下，通过一定形状的口模而 获得与口模形状一致的型材。
影响挤出速度的因素有很多，如料筒的结构、 螺杆转速、加热冷却系统的结构和塑料的性能等。 在挤出机结构和胶料品种及胶条类型确定的情况下， 挤出速度与螺杆转速有关，因此调整螺杆转速是控 制挤出速度的主要措施。
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挤出成型工艺参数
4．牵引速度
通过牵引的胶条可根据使用要求在切割装置上 裁剪或在卷取8
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挤出成型工艺参数
1．温度
温度是挤出成型中的重要参数之一。严格地说， 挤出成型温度应该是指料筒中的胶料熔体温度，但 是该温度在很大程度上取决于料筒和螺杆的温度， 所以，在实际生产中为了检测方便，经常用料筒温 度近似表示成型温度。
挤出成型胶条的截面形状均取决于挤出模具， 所以，挤出模具设计的合理性，是保证良好的挤出 成型工艺和挤出成型质量的决定因素。
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挤出成型模具的结构组成
1．机头
机头是挤出塑料制件成型的主要部件，它的作 用是将来自挤出机的熔融塑料由螺旋运动转变为直 线运动，并进一步塑化，产生必要的成型压力，保 证塑件密实，从而获得截面与口模形状相似的型材。 下面以典型的管材挤出成型机头为例，介绍机头的 结构组成。
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挤出成型的工艺过程
3．定型冷却阶段
胶条离开机头口模后，首先通过定型装置和冷 却装置，使其冷却变硬而定型。在大多数情况下， 定型和冷却是同时进行的。
冷却一般采用空气冷却或水冷却，冷却速度对 塑件性能有很大影响。
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挤出成型原理和特点
1．挤出成型原理
首先将胶料加入料斗中，在旋转的挤出机螺杆 的作用下，加热的胶料通过沿螺杆的螺旋槽向前方 输送。在此过程中，胶料不断接受料筒的外加热和 螺杆与胶料之间、料筒与胶料之间的剪切摩擦热， 逐渐熔融呈黏流态，然后在挤压系统的作用下，胶 料熔体通过具有一定形状的挤出模具，从而获得具 有一定截面形状的胶条半成品素材。
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挤出成型工艺与模具结构
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挤出成型原理和工艺过程
我司挤出成型一般用于汽车密封条连续生产 操作，所生产的胶条均具有稳定的截面形状。挤出 成型在热塑性橡胶、塑料成型中用途较为广泛。
从机头和口模中挤出的成型塑件，在牵引力 作用下将会发生拉伸取向，拉伸取向程度越高，胶 条沿取向方位上的拉伸强度也越大，但冷却后长度 收缩也大。通常，牵引速度可与挤出速度相当，两 者的比值称为牵引比，一般应略大于1。
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挤出成型模具概述
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挤出成型的工艺过程
4.胶条的牵引、切割和卷取
胶条从口模挤出后，一般会因压力的解除而发 生膨胀现象，而冷却后又会产生收缩现象，使半成 品胶条的形状和尺寸发生改变。如果不加以引导， 就会造成胶条挤出停滞，使胶条不能顺利挤出。因 此，在冷却的同时，要连续均匀地将胶条引出，这 就是牵引。
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挤出成型原理和特点
2．挤出成型的特点
（1）连续成型，生产量大，生产率高，成本低。 （2）橡胶件、塑料件截面稳定，形状简单。 （3）塑件内部组织均衡紧密，尺寸比较稳定准确。 （4）适用性强。
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机头主要由以下几个部分组成：
（1）口模和芯棒
口模的作用是成型胶条的外表面，芯棒的作用 是成型胶条的内表面，口模和芯棒的定型部分决定 了胶条的截面形状。
（2）过滤板和过滤网
过滤板又称为多孔板，和过滤网共同将胶料熔 体由螺旋运动转变为直线运动，并能过滤杂质。过 滤板同时还起到支承过滤网的作用，并且增加了胶 料流动阻力，使塑件更加密实。
挤出挤出过程中的温差和温度波动，都会影响 胶条的质量，使胶条产生残余应力，各点强度不均 匀，表面灰暗无光。
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挤出成型工艺参数
2．压力
在挤出过程中，由于胶料流动的阻力、螺杆槽 深度的变化、过滤板、过滤网和口模产生阻碍等原 因，在胶料内部形成一定的压力，而这种压力是胶 料经历物理状态变化而达到均匀密实的重要条件。
压力随时间的变化也会产生周期性波动，对胶 条质量有不利的影响，如局部疏松、表面不平、弯 曲等。为了减小压力波动，应合理控制螺杆转速， 保证加热和冷却装置的温控精度。
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挤出成型工艺参数
3．挤出速度
挤出速度是指在单位时间内，从挤出机头的口 模中挤出的物料量或塑件长度。它反映挤出生产能 力的高低。
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（3）分流器和分流器支架
分流器又称为鱼雷头，塑料熔体通过分流器能 够分流变成薄环状而平稳进入成型区，便于进一步 加热和塑化。分流器支架主要用来支承分流器和芯 棒，同时也能对分流后的塑料熔体起加强剪切混合 作用。
（4）机头体
机头体相当于模架，与挤出机料筒连接，用来 组装并支承机头的各零部件。