挤出模具设计PPT培训课件

（1） 口模
口模是成型管材外表面的零件，其
结构如图8-6所示。口模内径不等于塑料
管材外径，因为从口模挤出的管坯由于
压力突然降低，塑料因弹性恢复而发生
管径膨胀，同时，管坯在冷却和牵引作
8-6 口模的结构
用下，管径会发生缩小。这些膨胀和收
缩的大小与塑料性质、挤出温度和压力
等成型条件以及定径套结构有关，目前
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 的横截面形状和尺寸。 2．多孔板（过滤板、栅板）
如图8-2所示，多孔板的作 用是将物料由螺旋运动变为直 图8-2 多孔板 线运动，同时还能阻止未塑化 的塑料和机械杂质进入机头。 此外，多孔板还能形成一定的 机头压力，使制品更加密实。
可分为挤管机头、吹管机头、挤板机头等；
（2）按制品出口方向分类
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机螺杆轴向成某一角度，如电 缆机头；
（3）按机头内压力大小分类
可分为低压机头（料流压力为MPa）、中压机 头（料流压力为4-10MPa）和高压机头（料流压力在 10MPa以上）。
9.1.1 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）使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。 现以管材挤出机头为例，分析一下机头的组成与 结构，见图8-1所示。
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。
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 可与分流器设计成整体。
4．调节螺钉 用来调节口模与芯棒之间的间隙，保证制品壁
2．设计原则
（1）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。
（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。
尚无成熟的理论计算方法计算膨胀和收
缩值，一般是根据要求的管材截面尺寸，
按拉伸比确定口模截面尺寸。所谓拉伸
比是指口模成型段环隙横截面积与管材
横截面积之比。
即
I
r2

r12
r2r12
R2R12 R2R12
(8-1)
式中I为拉伸比，常用塑料允许的拉伸比如下：PVC为1.0
～1.4，PA为1.4～3.0；ABS为1.0～1.1；PP为1.0～1.2；HDPE
厚均匀。
5．机头体 用来组装机头各零件及挤出机连接。
6．定径套 使制品通过定径套获得良好的表面粗糙度，正
确的尺寸和几何形状。 7．堵塞
防止压缩空气泄漏，保证管内一定的压力。
9.1.2 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： （1）按机头用途分类
9.2 典型挤出机头及设计
常见的挤出机头有管材挤出机头、 吹管膜机头、电线电缆包覆机头、异形 材料挤出机头等。
9.2.1管材挤出机头及设计
• 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几种：
（1）直管式机头 图8-3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。
（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。
为1.1～1.2；LDPE为1.2～1.5。
r——口模内径；
r1——芯棒外径； R——管材外径；
R1——管材内径。 口模定型段长度L1与塑料性质、管材的形状、壁厚、直径 大小及牵引速度有关。其值可按管材外径或管材壁厚来确定；
（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。
挤出模具设计
9.1 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。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。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。
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三分之一以上。因此， 挤出成型在塑料加工工业中占有很重要的地位。
（2）弯管式机头 图8-4为弯管式机头。其 结构复杂，没有分流器支架，芯模容易加热， 定型长度不长。大小口径管材均适用,特别适 用于定内径的PE、PP、PA等塑料管材成型。
（3）旁侧式机头 图8-5为旁侧式机头，结 构复杂，没有分流器支架，芯模可以加热， 定型长度也不长。大小口径管材均适用。
2．管材挤出机头零件的设计