挤出机机头设计资料
挤出机头设计与制造汇总
挤出机头设计与制造汇总第五章挤出机头设计及制造第一节挤出成型模具的分类及作用一、挤出成型模具包括两部分:机头和定型模?1.机头的作用机头是挤出塑料制件成型的主要部件,它使来自挤出机的熔融塑料由螺旋运动变为直线运动,并进一步化,产生必要的成型压力,保证塑件密实,从而获得截面形状一致的连续型材。
2.定型模的作用通常采用冷却?加压或抽真空的方法,将从口模中挤出的塑料的既定形状稳定下来,并对其进行精整,从而得到截面尺寸更为精确?表面更为光亮的塑料制件?3.机头的分类(1)按挤出成型的塑料制件分类：通常的挤出成型塑件有管材?棒材?板材?片材?网材、单丝?粒料?各种异型材?吹塑薄膜?电线电缆等?(2)按制品出口方向分类：可分为直向机头和横向机头,直向机头内料流方向与挤出机螺杆轴向一致,如硬管机头;横向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(料流压力小于4MPa)?中压机头(料流压力为4—1OMPa)和高压机头(料流压力大于1OMPa).二、挤出成型模具的结构组成以典型的管材挤出成型机头为例,如图5-1所示,挤出成型模具的结构可分为以下几个主要部分?图5-1 管材挤出成型机头1-管道 2-定径管 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-过滤板10?11-电加热图(加热图)1.口模和芯模口模3是用来成型塑件的外表面的,芯棒4用来成型塑件的内表面的,所以口模和芯模决定了塑件的截面形状?2.过滤网和过滤板过滤网9的作用是将塑料熔体由螺旋运动转变为直线运动,过滤杂质,并形成一定的压力;过滤板又称多孔板, 同时还起支承过滤网的作用?3.分流器和分流器支架分流器6(又称鱼雷头)使通过它的塑料熔体分流变成薄环状以平稳地进入成型区,同时进一步加热和塑化;分流器支架7主要用来支承分流器及芯棒,同时也能对分流后的塑料熔体加强剪切混合作用,但产生的熔接痕影响塑件强度?小型机头的分流器与其支架可设计成一个整体?4.机头体机头体8相当于模架,用来组装并支承机头的各零件?机头体需与挤出机筒连接,连接处应密封以防塑料熔体泄漏?5.温度调节系统为了保证塑料熔体在机头中正常流动及挤出成型质量,机头上一般设有可以加热的温度调节系统,如图5-1所示的电加热圈10?11?6.调节螺钉图5-1所示调节螺钉5用来调节控制成型区内口模与芯棒间的环隙及同轴度, 以保证挤出塑件壁厚均匀?7.定型模离开成型区后的塑料熔体虽已具有给定的截面形状,但因其温度仍较高不能抵抗自重变形,为此需要用径套2对其进行冷却定型, 以使塑件获得良好的表面质量?准确的尺寸和几何形状?三、挤出机头设计原则1.内腔呈流线型为了使塑料熔体能沿着机头中的流道均匀平稳地流动而顺利挤出，机头的内腔应呈光滑的流线型，表面粗糙度应小于1.6－3.2m.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。
挤出机械及口型设计课件
长径比 转速范围 生产能力
挤出机械及口型设计
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概念解释
a.长径比: 螺杆外径和螺杆螺纹长度之比。
一般热喂料螺杆长径比 3—8
冷喂料螺杆长径比
8—17(20)
长径比是挤出机的重要技术参数之一,它直接反 映挤出机的生产能力,影响到挤出效果。
挤出机械及口型设计
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b.压缩比:
压缩比是指螺杆加料端一个螺槽容积和出 料端一个螺槽容积的比。
程度更加均一。其断面形状如下图所示：
挤出机械及口型设计
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单级流道的特点：
单级式流道板也是可更新、更换的，
相对而言胶料分布的均一性要差一些。 因为它没有第一级的预分散流道，完全 是靠在机筒内部机头的压力对胶料进行 分散。为弥补分散不均一的不足也采取 了一些措施，如机头有意加长，这样胶 料在机头内部停留时间加长，胶料有充 足的时间进行分散。
1.机头流道的设计:
1.1现有机头流道的形式\特点:
单级式流道板报 POMINI 日本中田 双级式流道板 TROESTER 各自 特点: 双级式流道板更新、更换方便，胶料在机 头内分布分散均匀，排胶断面对称性好。
挤出机械及口型设计
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胶料在机筒的出口，流经流道板的第 一级进行初步分散，胶料流经流道板的第 二级进一步分散，这时胶料各部位的致密
挤出机械及口型设计
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C1.实际测定法:
实际测定法是在挤出线速度一定的条件下, 设定不同的螺杆转速,测量单位时间内挤出胶 料的重量。
在这里挤出量和螺杆转速是成正比的。
Q=KR
Q-是挤出量 K-是一个系数 R-是螺杆转速
系数K和挤出机的温度设定,挤出机的螺纹形式等 因素有关.系数K可以通过数学的方法模拟出.在测定出 胶量的同时还要测定相应螺杆转速下的出胶温度。
挤出机头
系数n的取值表
硬聚 软聚 聚酰 聚乙 聚丙 烯 烯 氯乙 氯乙 胺 烯 烯 （PA） （PE） （PP） PA） PE） PP） （HPV （SPV C） C） 系数n 18－ 15－ 13－ 14－ 14－ 系数n 18－ 15－ 13－ 14－ 14－ 33 25 22 22 22 塑料 品种
压缩比
• 压缩比 E 所谓管材的压缩比是机头和多孔 板相接处最大进料截面积与口模和芯棒的 环隙截面积之比，反映出塑料熔体的压实 程度。 • 低粘度塑料 E=4－10 • 高粘度塑料 E=2.5－6.0
分流器和分流器支架的结构图
R
α
A A-A放 大 a a
A
压缩空气
分流器和过滤板的相对位置
• 1－分流器 3－过滤板 2－螺杆
• • • • •
补偿系数K
• 塑料种类 定径套定管材内径 定径套定 管材外径 • 聚氯乙烯（PVC） 0.95-1.05 • 聚乙烯（PE） 1.05-1.10 • 聚烯烃 1.20-1.30 0.90-1.05
定型段长度L1
• 按管材外径计算: • L1=（0.5—3）D • 通常当管子直径较大时定型长度取小值，因为 此时管子的被定型面积较大，阻力较大，反之就 取大值。同时考虑到塑料的性质，一般挤软管取 大值，挤硬管取小值。 • 按管材壁厚计算： • L1=nt • 式中 t一管材壁厚(mm)； • n一 系数
挤出机头的设计
——2012
挤出机头设计原则
• 1.内腔呈流线型 • 为了使塑料熔体能沿着机头中的流道 均匀平稳地流动而顺利挤出，机头的内腔 应呈光滑的流线型，表面粗糙度应小于1.6 －3.2m. 3.2m. • 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。 •
挤出机机头设计原则和参数选择 韩兵
2．管材挤出机头零件的设计 （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 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 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。
L2=（1.5～2.5）D0
（8-4）
式中D0——栅板出口处直径。 芯模直径d1可按下式计算；
d1=d—2δ
(8-5)
式中δ—芯模与口模之间间隙；
d—口模内径。
由于如上所述塑料熔体挤出口模后的膨胀 与收缩，使δ不等于制品壁厚，δ可按下式计 算式：中k—经验系 数 ，kt k=1.（168～-61）.20;
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。
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 可分为挤管机头、吹管机头、挤板机头等；
2．设计原则
为了使挤出制品具有外观光洁性、尺寸准确性、形状与位置精确 准确性、单位长度的质量和物理力学性能等，一般遵循下面几个原 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 满足具体制品对机头压力的要求从而使制品密 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。
挤出机机头设计
前言随着我国橡胶机械工业的快速发展，橡胶制品的应用范围也在不断扩大，因此对于挤出成型技术也有了更高的要求。
在挤出成型的一系列过程中，以温度的调节控制和熔融的物料进入挤出机机头以及橡胶在挤出机主机中塑化的过程最为重要。
螺杆作为橡胶挤出机主机的重要部件，它的设计加工已经很完善了。
随着各种各样的智能控制系统的发展，温度调节控制系统也取得了进展。
然而，挤出机机头的结构设计却仍然有很大的提升空间，并没有发展的很完善。
这是因为在挤出成型的整个过程中，会遇到各种复杂的情况。
而对4、工艺较易控制，生产操作起来比较简单，便于实现自动化生产。
设备占地面积小，污染少，易于保持清洁的生产环境。
5、可以实现一机多用。
对于同一台挤出机，只需更换机头，就能加工不同的制品。
挤出机机头是连接在机筒上的零件，挤出产品的形状取决于机头，其主要作用有：1、改变挤出物料的运动状态，由螺旋运动状态改变为直线运动。
2、为保证制品质量密实，使挤出物料产生一定的压力。
3、进一步促进物料塑化。
4、使物料的截面形状满足产品设计要求。
1挤出机机头设计要求概述1.1挤出机机头通用设计原则挤出机机头要遵循一定的合理的原则来进行相关设计，总结起来讲，主要有以下几个原则：1、为缩短清洗时间和组装时间，挤出机机头的零部件要尽量少，而且要注意各个零部件的相互配合以及对中性。
2、要尽量减少机头中相关的连接环节。
部件数量减少的同时不但可以节约成本，也2、流道中截面积大的区域流速也低，熔融的物料在这样的区域滞留的时间也就越长，这会引起像PE这样的热敏感型混合物料的降解。
针对这类材料，要服从最小流道体积原则，可以通过减小缝隙挤出机机头分配流道的方法，以便缩短挤出机机头的轴向长度。
3、机头流道中要避免物料流动方向的突变，也要防止截面积突变，即流道中不能有死角，所以各个位置的半径不能小于 3mm。
4、在设计挤出机机头的平行成型区时，要消退流道端部的可逆的形变，且要根据生产的产品的性质和所加工熔融物料来进行设计。
管材挤出成型的机头结构及设计.
(4)机头体（模体）。机头 体相当于模架，用来安装 固定机头的各零部件。机 头体需与挤出机料筒紧密 连接，连接处应密封以防 塑料熔体泄漏。 (5)调节螺钉。调节螺钉用 来控制口模与芯模之间的 环隙大小和同轴度，以保 证挤出制品壁后均匀。通 常调节螺钉的数量4~8个， 视口模的尺寸而定。
(6)定径套。离开口模后的塑料熔体 虽已具有给定的截面形状，但因其 仍处于粘流状态从而产生变形，为 此需要用定径套对其进行冷却定型， 以使制品固化，并获得良好的质量、 准确的尺寸和几何形状。 (7)橡皮塞。橡皮塞的作用是防止压 缩空气泄漏，保证管内具有一定的 压力。
单管挤出机头实景
双管挤出机头实景
一. 管材挤出成型机头的作用
管材挤出机头主要有下述四种作用: (1)使物料由料筒内的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)通过机头成型所需断面形状的塑料制品。
二.管材挤出成型机头的结构组成
(1)口模和芯模。口模用 来成型制品的外表面， 芯模用来成型制品的内 表面。因此，口模和芯 模的定型部分决定了制 品的横载面形状和尺寸。
直角式机头
3．侧向机头(弯管式)：来自挤出机的料流 (material flow)先流过一个弯形流道再进 入机头一侧，料流包芯棒后沿机头轴向方向 流出。这种设计可使管材的挤出方向与挤出 机呈任意角度，亦可与挤出机螺杆轴线相平 行。适合大口径管的高速挤出，但机头结构 比较复杂，造价较高。
侧向机头(弯管式）
五. 管材挤出成型机头的简单结构设计
2.1.2 口模内径
（1）经验公式： d1=D/BZ
（2）按拉伸比：
(BZ 为补偿系数)
I
挤出机头口模设计-PPT
3.模具的吊装
2.吊装方式 1）水平尺寸大于拉杆水平距离时，采用侧面滑
入（中小型模具） 2）模具厚度小于拉杆水平间距，将模具长方向
平行拉杆轴线方向，吊入后再旋转90度。 3）整体吊装： 4）分体吊装：起重设备受限时，可采用；先定
筛孔直径 1-2.5mm
熔体压力损失小、结构紧凑，易于装拆、清理 适于流动性好和热稳定性好的聚烯烃类大口径管 材。
螺旋供料机头
星形螺旋供料机头 环形螺旋供料机头
槽深变浅 芯模与外壁间距增大，保证流速一致，均匀 无芯棒支架，无熔接痕。
复式机头
三管机头
小型薄壁管
2.管材挤出机头参数确定
1.成型段长度 口模平直部分长度L1 作用：增加料流阻力，使管材更密实；使 料流稳定均匀，消除熔接痕 L1=（0.5-3.0）ds， L1=nt
成型段长度：棒材直径的4-15倍
无分流锥棒材机头
有强力冷却作 用的定型模
定型模
绝热垫
• 机头压缩角影响表面粗 糙度а=30-60°，出口扩
张角β =45°以下。
• 机头口模定型长度 L= （4-10）d，太短，会挤
出胀大明显，太长，阻
力过大卡滞
大家应该也有点累了，稍作休息
大家有疑问的，可以询问和交流 ‹#›
3）内定径 管材与定径棒直接接触，冷却定径 ，内应力均匀，保证尺寸精度和表面粗糙度
3.管材定型装置
（2）定径模尺寸
长度：管材尺寸、塑料性能、挤出速度、冷 却效果、热传导性能有关
过长—牵引阻力大；过短—冷却不 足易变形
RPVC ds300内，3-6ds, 35mm10ds; PO2-5ds 直径：外定径大0.8-1.2%；内定径大2-4% 锥度：出口直径略小于入口
挤出成型机头的设计要点是什么
挤出成型机头的设计要点是什么
挤出成型机是一种常见的塑料加工设备，而挤出成型机头则是整个挤出成型机中非常关键的部件之一。
挤出成型机头的设计直接影响着挤出成型的效率和产品质量。
下面将探讨一下挤出成型机头的设计要点。
首先，挤出成型机头的材质选择非常重要。
由于挤出过程中会受到高温高压的影响，挤出成型机头必须选择耐高温、耐腐蚀的材料。
常见的挤出成型机头材质包括不锈钢、硬质合金等。
合适的材质可以保证挤出成型机头在长时间高强度工作下不易损坏，延长使用寿命。
其次，挤出成型机头的结构设计也至关重要。
挤出成型机头通常包括进料口、螺杆、模具口等部件。
合理的结构设计可以确保料料均匀并且顺畅地挤出，避免产生气泡、流痕等缺陷。
同时，挤出成型机头的结构设计也需要考虑易于清洁和维护，以便日常操作和维护。
另外，挤出成型机头的温控系统也是设计中需要考虑的重点之一。
挤出成型机头需要能够精确控制温度，以确保挤出材料能够在适宜的温度下顺利挤出，避免由于温度不当而导致产品质量下降或者机头过热而损坏的情况发生。
因此，优秀的挤出成型机头设计应该考虑到温控系统的稳定性和精确度。
最后，挤出成型机头的流道设计也是设计要点之一。
挤出成型机头需要经过精密的流道设计，以确保挤出材料的均匀性和稳定性。
一个优秀的流道设计可以减少流变效应对挤出过程的干扰，提高挤出效率和产品质量。
综上所述，挤出成型机头的设计要点包括材质选择、结构设计、温控系统和流道设计等方面。
只有在这些方面都考虑到位，才能设计出性能稳定、效率高的挤出成型机头，为挤出成型工艺提供强有力的支持。
1。
挤出成型机头的设计要点
挤出成型机头的设计要点挤出成型机头是塑料挤出成型设备中至关重要的部件，其设计的好坏直接影响着挤出产品的质量和生产效率。
下面将介绍挤出成型机头的设计要点，以期帮助相关从业者更好地了解这一关键技术。
挤出成型机头类型与选择挤出成型机头的类型多种多样，常见的有直纹挤出机头、交换式机头、螺杆机头等。
选择适合自身生产需求的机头类型至关重要。
直纹挤出机头适用于生产同一种类产品，交换式机头适用于频繁更换生产品种，螺杆机头适用于需要高压力、高温的生产工艺。
根据生产需求和材料特性选择合适的机头类型至关重要。
机头几何结构设计挤出成型机头的几何结构设计是影响产品尺寸精度、表面光洁度的重要因素。
合理的机头几何结构设计应考虑材料流动、升温均匀、减少料头压力等因素，从而确保挤出产品质量。
通过优化出口形状、设置合适的过渡段，可以有效降低产品挤出时的应力集中，避免产品变形或表面缺陷。
机头材质选择挤出成型机头的材质选择直接关系到机头的使用寿命和生产效率。
通常采用优质合金钢、特殊耐磨材料等制作机头，以增强机头的耐磨性和耐腐蚀性。
此外，对于特殊要求的挤出产品，还可以对机头进行表面涂层处理以提高使用寿命。
温度控制挤出成型机头在加工过程中需要保持恒定的温度，以确保挤出产品的物理性能和外观质量。
因此，机头应设计有合理的温度控制系统，可以实现精确的温度调节。
一般情况下，采用加热螺纹和冷却通道相结合的方式来实现对机头温度的精确控制。
清洁与维护挤出成型机头在生产过程中容易受到塑料材料残渣的堵塞，因此需要定期清洁和维护。
清洁机头时应谨慎操作，避免损坏机头表面，影响其挤出产品的质量。
定期检查机头的磨损情况，并根据需要进行及时更换。
综上所述，挤出成型机头的设计要点包括机头类型选择、几何结构设计、材质选择、温度控制以及清洁与维护等方面。
只有全面考虑这些因素，合理设计和维护机头，才能确保挤出产品的质量和生产效率，提高生产制造的竞争力。
双螺杆挤出机挤出机头设计
2014届毕业设计（论文）课题任务书专业：机械制造及自动化指导教师学生姓名课题名称双螺杆挤出机挤出机头设计内容及任务1. 完成此挤出机总装配图一张，加料装配图、零件图2－3张（包括加料螺杆以及相关零件图），工程绘图量不少于折合成图幅为零号图纸3张。
2. 编写50页以上且符合要求的设计说明书。
（用电脑打印）3. 用中英文书写设计说明书的摘要部分。
4. 翻译相关的外文资料，译文字数不少于3000字中文（用电脑打印）拟达到的要求或技术指标1．掌握常用塑料的加工工艺过程；2．掌握塑料挤出机设计的原理和方法；3．初步掌握科技论文的翻译；4.运用机械设计手册，双螺杆挤出机的总体设计；5。
掌握常用的CAD软件，并能熟练运用一种CAD软件设计；6。
了解塑料挤出机现状和发展趋势。
进度安排起止日期工作内容2012.1结合课题任务情况，熟悉课题内容，查阅文献资料，撰写一篇1500-2000资左右的文献综述，完成开题报告。
2012.2.21—3.6由指导老师审阅开题报告，并去工厂实习学习，初步了解双螺杆挤出机的结构。
2012.3.7—3.27 开始构思毕业设计，确定设计方案，并绘制装配草图。
2012.3.28----4.24完成装配图和零件图的绘制并用CAD输出。
2012.4.25---5.8 翻译一篇与毕业设计内容相关的外文。
2012.5.9---5.29 撰写设计说明书，修改图纸。
2012.5.30—6.10 准备进行毕业答辩主要参考资料1．北京化工大学、华南理工大学．塑料机械设计．第二版，轻工业出版社，1995年2．塑料成型工艺学．第一版，轻工业出版社，1993年3．“塑料科技”中的连载“双螺杆挤出机及其理论基础”4．王加龙．热塑性塑料挤出生产技术．化学工业出版社,20035. 一些中外文资料教学部意见签名：年月日学院主管领导意见签名：年月日。
挤出机头设计与制造汇总
第五章挤出机头设计及制造第一节挤出成型模具的分类及作用一、挤出成型模具包括两部分:机头和定型模｡1.机头的作用机头是挤出塑料制件成型的主要部件,它使来自挤出机的熔融塑料由螺旋运动变为直线运动,并进一步化,产生必要的成型压力,保证塑件密实,从而获得截面形状一致的连续型材。
2.定型模的作用通常采用冷却､加压或抽真空的方法,将从口模中挤出的塑料的既定形状稳定下来,并对其进行精整,从而得到截面尺寸更为精确､表面更为光亮的塑料制件｡3.机头的分类(1)按挤出成型的塑料制件分类：通常的挤出成型塑件有管材､棒材､板材､片材､网材、单丝､粒料､各种异型材､吹塑薄膜､电线电缆等｡(2)按制品出口方向分类：可分为直向机头和横向机头,直向机头内料流方向与挤出机螺杆轴向一致,如硬管机头;横向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(料流压力小于4MPa)､中压机头(料流压力为4—1OMPa)和高压机头(料流压力大于1OMPa).二、挤出成型模具的结构组成以典型的管材挤出成型机头为例,如图5-1所示,挤出成型模具的结构可分为以下几个主要部分｡图5-1 管材挤出成型机头1-管道 2-定径管 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-过滤板10､11-电加热图(加热图)1.口模和芯模口模3是用来成型塑件的外表面的,芯棒4用来成型塑件的内表面的,所以口模和芯模决定了塑件的截面形状｡2.过滤网和过滤板过滤网9的作用是将塑料熔体由螺旋运动转变为直线运动,过滤杂质,并形成一定的压力;过滤板又称多孔板, 同时还起支承过滤网的作用｡3.分流器和分流器支架分流器6(又称鱼雷头)使通过它的塑料熔体分流变成薄环状以平稳地进入成型区,同时进一步加热和塑化;分流器支架7主要用来支承分流器及芯棒,同时也能对分流后的塑料熔体加强剪切混合作用,但产生的熔接痕影响塑件强度｡小型机头的分流器与其支架可设计成一个整体｡4.机头体机头体8相当于模架,用来组装并支承机头的各零件｡机头体需与挤出机筒连接,连接处应密封以防塑料熔体泄漏｡5.温度调节系统为了保证塑料熔体在机头中正常流动及挤出成型质量,机头上一般设有可以加热的温度调节系统,如图5-1所示的电加热圈10､11｡6.调节螺钉图5-1所示调节螺钉5用来调节控制成型区内口模与芯棒间的环隙及同轴度, 以保证挤出塑件壁厚均匀｡7.定型模离开成型区后的塑料熔体虽已具有给定的截面形状,但因其温度仍较高不能抵抗自重变形,为此需要用径套2对其进行冷却定型, 以使塑件获得良好的表面质量､准确的尺寸和几何形状｡三、挤出机头设计原则1.内腔呈流线型为了使塑料熔体能沿着机头中的流道均匀平稳地流动而顺利挤出，机头的内腔应呈光滑的流线型，表面粗糙度应小于1.6－3.2m.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。
挤出机机头设计原则和参数选择 韩兵
流速不稳定，不均匀；距离过大，熔体在此空间 停留时间较长，高分子容易产生分解。
分流器的扩张角α值取决于塑料粘度，低粘度塑 料取α=30°～80°，高粘度塑料取α=30°～60° ， α太大，熔体流动阻力大；α过小，势必增大分 流锥部分的长度。
分流锥的长度一般按下式确定：
设计机头首先要知道机头的作用
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）经过压缩增压产生必要的成型压力，保证制 品密实。 （3）熔体在流道内的流动剪切过程使物料通过机 头得到进一步塑化。 （4）熔体经过机头成型段和模唇的定型作用成为 具有一定截面形状尺寸的挤出半成品 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。
a
A-A A A
图8-8 分流器及其支架
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四种：
（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。
（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。
对于内径定型法，定径芯模长度取80～300mm， 其外径比管材内径大2%～4% （有助于内径尺寸公差 的控制；提高管壁光洁度。） 。定径芯模锥度为
1:1.6～1:10，始端大，终端小。
1
2
成型区
3
4
压缩区
5
6
(第20讲)第四章 第九节 其它挤出机头设计
福建工程学院《塑料成型工艺及模具设计》
第四章 塑料挤塑成型模具
四、塑料网挤出机头 管状塑料网机头：由可分别单独旋转的芯棒和口模外 管状塑料网机头：由可分别单独旋转的芯棒和口模外 组成，口模和芯棒分别开设有相应的半圆孔（ 圈组成，口模和芯棒分别开设有相应的半圆孔（或其它 形状孔），其余部分互相密合， ），其余部分互相密合 形状孔），其余部分互相密合，熔体仅能中半圆孔中挤 出（图4-9-6）。
模唇运动：当上、下模唇半圆孔对正时， 模唇运动：当上、下模唇半圆孔对正时，挤出为圆形线 正好形成网的结点，错开时，挤出的为网眼间的网线。 条，正好形成网的结点，错开时，挤出的为网眼间的网线。
福建工程学院《塑料成型工艺及模具设计》 第四章 塑料挤塑成型模具
四、塑料网挤出机头 塑料网孔形式：改变上、下模唇往复运动的方向、速 塑料网孔形式：改变上、下模唇往复运动的方向、 挤出速度则可形成不同的网型（ 度、挤出速度则可形成不同的网型（图4-9-5）。
四、塑料网挤出机头 塑料网：分片状和管状塑料网。 塑料网：分片状和管状塑料网。 片状塑料网机头：由上下两片模唇组成， 片状塑料网机头：由上下两片模唇组成，模唇分别设有 相应的半圆孔（或其它断面形状的孔），且相互紧密接触， ），且相互紧密接触 相应的半圆孔（或其它断面形状的孔），且相互紧密接触， 下模唇可单独或同时做方向相反的往复运动。 上、下模唇可单独或同时做方向相反的往复运动。
塑料网孔形式：改变芯棒和口模圈的回转方向、 塑料网孔形式：改变芯棒和口模圈的回转方向、回转速 挤出速度则可形成不同的网型（ 度、挤出速度则可形成不同的网型（图4-9-5）。
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四、塑料网挤出机头 管状塑料网机头：图4-9-7所示；挤出设备见图4-9-8。 管状塑料网机头： 所示；挤出设备见图4
挤出机机头与设计资料讲解
❖ (2)分流锥长度L5 L5=（1－1.5）D0
式中 D0一头于过滤板相连处的流道直径 (mm)，如图5-6所示。
(3)分流锥尖角处圆弧半径R： R=(0.5－2) mm R不易过大， 否则熔体容易
b、按管材壁厚计算：L1=nt ❖ 式中 t一管材壁厚(mm)； ❖ n一 系数,见表5-5。
2.芯棒 1)芯棒的外径 芯棒的外径由管材的内径决定，
根据生产经验： d= D-2e 式中 d一芯棒的外径(mm)；
D一口模的内径(mm)； e一口模与芯棒的单边间隙(mm)， e =(0.83－0.94)t t一材料壁厚(mm)。
在此处发
生滞留
(4)分流器表面粗糙度Ra Ra＜0.4－0.2m
(5)栅板与分流锥顶间隔L6 L6=(10－20)mm 或L5＜0.1D1
式中 D1一 杆直径，如图5-8所示。
拉伸比和压缩比
拉伸比和压缩比是与口模和芯棒尺寸相关 的工艺参数。根据管材断面尺寸确定口模环 隙截面尺时，一般尚凭拉伸比确定 (1)拉伸比I 所谓管材的拉伸比是口模和芯棒的 环隙截面积与管材成型后的截面积之比，其 计算公式如下：
主要结构的作用：
1）口模和芯模分别成型制品内外表面，定型 部分决定了制品的横截面形状 和尺寸；
2）分流器是使通过它的熔体变成薄环状，平 稳地进入成形区。同时，进一步加热和塑化 塑料 ；
3）定型套对成形管材进行冷却定型，以保证 制品良好质量，正确的尺寸和几何形状；
4）调节螺钉用来控制成形区内的口模和芯棒 之间的间隙及同轴度，以保证挤出塑件壁厚 的均匀 。
上述三种机头的特征对比
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前言随着我国橡胶机械工业的快速发展，橡胶制品的应用范围也在不断扩大，因此对于挤出成型技术也有了更高的要求。
在挤出成型的一系列过程中，以温度的调节控制和熔融的物料进入挤出机机头以及橡胶在挤出机主机中塑化的过程最为重要。
螺杆作为橡胶挤出机主机的重要部件，它的设计加工已经很完善了。
随着各种各样的智能控制系统的发展，温度调节控制系统也取得了进展。
然而，挤出机机头的结构设计却仍然有很大的提升空间，并没有发展的很完善。
这是因为在挤出成型的整个过程中，会遇到各种复杂的情况。
而对于机头的设计，目前并没有适用于所有情况的理论公式，实际经验是挤出机机头的设计的主要依据。
机头设计后，通常用试模的方法来确定最后的形状。
这不但增加了设计人员的工作强度，也为整个的设计过程造成了诸多不便，同时也提高了成产成本。
挤出机作为橡胶工业的基本设备，在生产橡胶制品的过程中起着重要的作用，也是决定产品质量的重要设备之一。
国外橡胶挤出机经历了不同的发展阶段，从最初的柱塞式挤出机开始发展，其中经历了普通冷喂料型挤出机以及销钉冷喂料挤出机等阶段，再到现在的复合挤出机，其发展的日益完善，性能和生产能力也不断提高。
固特波公司是在挤出机的发展过程中，最先申请了用挤出机来进行胶电线生产的专利，并改进了该挤出机设备。
由此，挤出方法对于生产日益重要，而先前的手动式挤出机也渐渐地被电动操控挤出机所取代。
早期的电缆和电线源源不断地被柱塞式挤出机生产出来，电缆的生产用挤出法也由此而确定。
挤出机是挤出成型加工过程中的主要设备，除此以外，还有机头、牵引装置、冷却定型装置等附属设备。
橡胶在机筒内塑化熔融，通过机头制成所需要的形状，最后经过冷却定型后就可获得与机头截面形状相吻合的产品。
挤出成型法相比于其他类型的成形方法主要具有以下显著的优点：1、设备制造容易，成本较低，投产快，投资少。
2、产量高，效率快。
3、可以实现连续化生产。
制造较长的型材、管材等也比较容易。
而且产品均匀密实，质量高。
4、工艺较易控制，生产操作起来比较简单，便于实现自动化生产。
设备占地面积小，污染少，易于保持清洁的生产环境。
5、可以实现一机多用。
对于同一台挤出机，只需更换机头，就能加工不同的制品。
挤出机机头是连接在机筒上的零件，挤出产品的形状取决于机头，其主要作用有：1、改变挤出物料的运动状态，由螺旋运动状态改变为直线运动。
2、为保证制品质量密实，使挤出物料产生一定的压力。
3、进一步促进物料塑化。
4、使物料的截面形状满足产品设计要求。
11挤出机机头设计要求概述1.1挤出机机头通用设计原则挤出机机头要遵循一定的合理的原则来进行相关设计，总结起来讲，主要有以下几个原则：1、为缩短清洗时间和组装时间，挤出机机头的零部件要尽量少，而且要注意各个零部件的相互配合以及对中性。
2、要尽量减少机头中相关的连接环节。
部件数量减少的同时不但可以节约成本，也可以减少各个零部件在流道中的连接环节。
连接部位连接不良不但有可能导致漏料现象产生，也有可能使物料降解。
此外，连接部位要易于清洗。
3、运动部件与静止部件之间的间隙要进行密封。
主要方法是可以通过加上大尺寸的密封条或者填充绳来进行密封，需要注意点是应该加在静部件的半圆形或矩形沟槽内部。
用来做密封元件的材料主要有像PTFE这类耐热性比较好的塑料以及像铅这样的低硬度金属。
4、为确保整个密封表面的密封力分布均匀，要尽可能使密封表面平且小，同时要对这里的表面压力进行校核。
5、挤出机机头尽量有法兰可以转动，而且比较大的机头要安装在可以移动的或者可以调节的上面。
6、挤出机机头的组装紧固尽量不选用多个小的螺钉（这是因为直径大的螺栓寿命更长），而用比较少的耐热螺栓；螺栓在安装时尽量使其不必拆卸加热器，要尽量使其安装容易。
7、若挤出机机头的各个零部件温度并不完全相同，设计时，要考虑到热膨胀的问题。
8、挤出机机头设计时，不但要考虑温度传感器、压力传感器、螺栓孔对机头强度的影响，还要保证机头在受力产生形变时的尺寸符合要求。
当流道的结构确定时，要注意以下要求：1、熔融的物料要尽量沿着中心位置进入流道。
2、流道中截面积大的区域流速也低，熔融的物料在这样的区域滞留的时间也就越长，这会引起像PE这样的热敏感型混合物料的降解。
针对这类材料，要服从最小流道体积原则，可以通过减小缝隙挤出机机头分配流道的方法，以便缩短挤出机机头的轴向长度。
3、机头流道中要避免物料流动方向的突变，也要防止截面积突变，即流道中不能有死角，所以各个位置的半径不能小于 3mm。
4、在设计挤出机机头的平行成型区时，要消退流道端部的可逆的形变，且要根据生产的产品的性质和所加工熔融物料来进行设计。
5、要进行流道设计时，要减少流痕的数量，甚至要避免产生流痕。
这是因为流痕会影响挤出机挤出物料的质量。
1.2机头材料的选用1.2.1挤出机机头选用材料要求挤出机机头在进行相应的设计时，一定要选用合理的材料，要符合以下几点要求：1、便于加工2、刚度和强度足够大3、足够的耐磨性、耐压性和耐热性4、表面硬度也要要足够大5、便于进行相应的热处理6、进行热处理时形变要尽可能小7、便于获得合理的、无气孔的表面8、便于进行镀铬等处理9、具有良好的防腐性10、消除内应力11、具有良好的导热性1.2.2机头材料特殊要求以上这些在其他的加工中也有要求，并非挤出加工所特有。
显然，只用一种材料并不能满足所有的以上的要求，因此，在进行材料的选择时要注意下面几点：1、所加工的聚合物的种类。
填充物料和腐蚀性对于磨损的影响，以及加工温度对磨损的影响。
2、挤出机机头的加工工艺。
材料强度在 600N/mm2 - 800N/mm2最适于加工，最高强度要求应该在1500N/mm2以下。
3、考虑材料的加工强度。
太脆的高强度钢不适合用来加工大的挤出机机头，这是因为在进行材料的选择时一定要考虑到弯曲应力。
4、要采用的热处理。
为防止引起变形，除了可以选用部分有色金属之外，通常选用以下合理的钢材作为挤出机机头的材料。
5、钢材进行氮化处理6、钢材进行表面硬化处理7、选用不锈钢8、调质钢材9、安全硬化钢材3表1-1 机头主要零件选用的材料Table1-1 The nose material of main parts selection表1-2 护套材料参数Table1-2 Sheath material coefficient1.3 XJ-150挤出机机头设计要求在进行XJ150挤出机机头的设计时，要满足以下要点：1、关于机头的内腔的形状应该设计成流线型。
为防止物料因为受阻停滞而产生过热分解的状况，保证熔融的物料能够沿着流道均匀的向前挤出，机头中不允许出现突变、急剧减小的设计，也不允许出现停滞区和死角，要尽可能的保证合理的设计使流道表面设计光滑，表面粗糙度Ra的值建议最好不高于0.4μm。
2、截面形状要准确。
机头的成型截面形状跟产品实际的截面形状存在一定的差距，这是由于橡胶的性能和收缩率的因素，以及压力和温度的不同而造成的。
为了使挤出机机头的挤出产品有准确的截面形状，在设计过程中应该能够考虑到这一相应的影响。
3、选用合理的材料。
制造机头的材料应该耐磨耐腐蚀性能好，硬度大，抗拉强度高，部分机头应根据实际情况进行镀铬。
4、压缩比要合理。
为了消除因为分流支架的原因而造成的结合缝，需要根据橡胶制品及橡胶种类的不同，来设计可以产生足够压缩比的挤出机机头，保证制品质量密实。
5、结构紧凑，拆装方便，连接严密。
在满足力学性能要求的前提下，应使机头结构紧凑，拆装方便，传热均匀，连接严密，且不能泄料漏料。
挤出机是进行挤出生产的主要设备，在进行挤出生产时，每套模具只能够安装在跟其相匹配的挤出机上。
在进行机头的设计时，除了要满足制品的材料性能和形状尺寸要求外，还需要掌握螺杆结构参数、端部结构尺寸和生产率等挤出机的技术规范，并且要保证挤出机的工艺参数满足设计的要求。
机头的设计不但要达到制品的强度指标，还要满足橡胶制品的外观质量要求，同时还要求挤出机的相关参数和机头的物料性能相适应，即要求挤出机机头能够安装在与之相应的挤出机上，并且在给定的转速下能够正常工作，否则的话，挤出工作就不能正常进行。
因此，机头的设计应该考虑到挤出机的因素，二者有着密切的联系。
不同型号的挤出机机头安装部位的装配尺寸也不相同。
52 机头尺寸设计要求2.1计算要求在进行机头的尺寸设计计算时，需注意以下几点：1、选用合理的机头类型。
这主要取决于挤出产品的形状以及种类。
2、确定机头内流道的尺寸。
需要根据挤出量和挤出压力，分析流道内物料的运动状态。
3、对机头主要零部件的强度是否符合生产要求进行一系列的校核，本次设计主要考虑螺栓是否符合要求。
需要考虑熔融的物料在挤出机机头内的所具有的压力大小。
4、对机头进行相应的热平衡计算，选择合理的温度控制系统。
表2-1主要参数Table2-1 The main parameters2.2尺寸选取原则机头类型主要由挤出产品自身决定，流道的尺寸主要运用高分子材料流变学中的剪切理论决定，根据挤出产品截面形状的不同，依次对机头的压力、生产能力、流道内物料的速度分布、以及口型长度进行相应的分析计算求得。
为方便起见，不妨做如下假设：1、物料是不能被压缩的2、物料在机头中的温度沿机头的方向呈一致性分布3、物料在机头内流道上不会滑动，即物料在此处的速度为04、物料遵循非牛顿流体的指数方程3 主要零部件尺寸计算3.1模具选择原则橡胶电缆产品质量的优劣，与橡胶本身的质量、挤出的温度、挤出机的性能、牵引芯线速度、芯线的预热、橡胶挤出后的冷却定型、挤出机机头模具的设计等诸多因素有关。
模具作为在橡胶电缆用挤出机进行挤出生产过程中最后用来进行相应定型的主要零部件，是影响所生产电缆产品最终质量的最关键因素之一。
模具的相关参数直接决定了电缆加工能否成功，比如：模具的形状、模具的尺寸、结构设计、压力的大小和温度的高低等。
正因为如此，任何橡胶电缆电线产品的生产都高度重视模具的相关设计、模具的选配以及保温措施。
挤压式模具是电缆电线生产的主要模具类型之一。
挤压式模具是模具的一种，它又被称为压力式模具，挤压式的特点是相比于其他类型的模具其模芯并没有存在管状承径的那一部分，并且不同的是它是缩在模套承径部分的后面。
熔融物料的定型是靠螺杆产生的压力通过模套来实现的。
挤压式模具挤出的橡胶层结构密实，表面光滑平整。
熔融橡胶压力的大小取决于模套与模芯之间夹角的大小，橡胶层的质量和最终挤出的电缆的质量也受此影响。
而挤出电缆制品的表面质量和几何形状尺寸直接取决于模套和模芯的表面光洁度及其尺寸大小。
橡胶挤出后的膨胀和冷却后尺寸的收缩等因素对模套孔径的大小有一定的影响。
挤压式模具的出胶量和挤管式模具相比要低很多，这是因为压力式挤出会使橡胶在挤出机机头模口处产生较大的反作用力，从而减少了挤出量。