第三章 挤出成型新
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口模成型 制品定型 制品冷却 制品切割
2020/12/2
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3.1 概述
2.工艺特点：
✓ 挤出成型生产工艺分干法和湿法； ✓ 挤出过程分连续和间歇式挤出； ✓ 挤出成型工艺控制参数除与挤出温度、压力、速率
有关外，挤出机结构参数、冷却、牵引等控制因素 都会影响制品的质量；
ห้องสมุดไป่ตู้
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✓ 挤出机因机头及辅机不同，可生产多种产品；
22
1、料斗 即加料装置，向料筒的加料口提供物料。 有保温
夹套，有定时定量自动加料装置。
2、料筒 是一个受压，受热的金属圆筒，温度可达150-
410°C，压力可达30-50Mpa，要求机筒的材料高 强度，耐磨，耐腐蚀，通常由钢制外壳和合金钢内 衬共同组成，其外层有加热和冷却系统。
料筒的作用：
对塑料加热；
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塑化：将固体高分子材料转变为组成均匀、温度均匀、 无可挥发性气体和空气的，具有良好的可塑性的流 体的过程。
湿法挤出成型
干法挤出成型
定型：高分子材料熔体通过具有一定截面形状的机头 (口模)，冷却固化的过程。
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第一阶段 第二阶段
固体输送 固体熔融 熔体混合 熔体泵送
熔融物料被螺杆输入通过具有一定形口模后成型， 进入冷却定型装置，再经过牵引，获得最终的制品尺 寸。最后根据需要切割成一定长度的制品，再堆放在 堆放架上。
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b. 方框图 聚合物熔融(挤出机) 成型(口模) 定型(定型
装置) 冷却（水或风冷装置） 牵引(牵引机） 切割(切割机) 堆放(堆放装置)。
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（3）螺杆的几何结构参数
螺杆直径D：指外径，代表挤出机的规格。随直径增大， 生产能力提高。
螺杆长径比L/D：螺杆的有效长度与螺杆直径之比。 L/D大，温度分布好，混合均匀。影响挤出机的产量
和挤出质量（衡量塑化效率）。L/D愈大，塑料的停
留时间愈长，混合塑化效果愈好，但加工的难度增大。
c. 流程图
图2—2 挤出硬管生产线 1、挤出机 2、口模 3、定型装置4、冷却水槽 5、 牵引机 6、切割机 7、堆放装置
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5. 挤出成型设备及主要技术参数
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⑴ 挤出成型设备的组成
a. 主机：挤压系统 （螺杆和机筒）、传动系统 （传动马达、变速箱）、加热冷却系统（电加 热、水冷、风冷）。
螺杆压缩比A：指加料段第一螺槽的容积与均化段最后 一个螺槽容积之比。一般为2~5。
A＝螺杆第一螺槽的容积 / 螺杆最后螺槽的容积 A 的获得：等距变深，等深变距，变深变距。
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螺槽深度H：H 小，产生的剪切速率大，塑化
效果好，但生产率低。螺槽深度与物料的稳定性 有关，对剪切比较敏感的塑料如PE,PA适合选择 较浅的螺槽，对剪切速率不太敏感的塑料如 PVC,PC等，应选择较深螺槽。
配合螺杆使塑料塑化。
对塑料冷却的目的：防止停车时，因过热造成分解。
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瓣合式机筒：机筒由两瓣组成，用螺栓联接，便
于研究和拆卸。但破坏了机筒加热的均匀性，增加了 热损失。
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3、螺杆
是挤出机的最主要部件，其结构对挤出工艺有重 要影 响，挤出不同高聚物有不同结构形式的螺杆。
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
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3.1 概述
1. 挤出成型(Extrusion Molding)是指用机械运动施加 力迫使高分子材料流体通过成型装置(机头、口模) ， 定型为具有恒定截面的连续型材的一种成型方法。
螺杆的结构：
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螺杆的几何结构参数
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⑵ 挤出机的主要技术参数
螺杆直径D（20~350mm） 长径比L/D（18~30）
挤出机的大小
转速n（10~250r/min）
电机功率（5.5~100 kW ）
挤出能力Q（1.5~2200kg/h）等。
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PVC管生产线
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板材生产线
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薄膜生产线
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4. 举例：挤出硬管生产线
a.挤出过程： 将固体颗粒或粉末加入挤出机的料斗，在料简预热，
干燥；物料在运动过程中与料筒、螺杆、以及物料与 物料之间相互摩擦、剪切，产生大量的热，这时物料 由玻璃态→高弹态→粘流态转变；
✓ 挤出成型工艺按用途可分为：挤出制品成型和成 型用原料配制。
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3.1 概述
3、挤出成型加工历史
第一个工业挤出过程采用柱塞挤压材料，18世纪90年代英国 的 J. Bramah 用这种方法生产铅管。
1845, R. A. Brooman 柱塞式挤出机
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挤出机是一种泵，在泵的功能基础上能够 用于其他多种工艺过程。
加料 输送 压缩 塑化 定型
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加料：粉料、粒料，聚合物分散体等性状的挤出用物 料，通过加料斗，依靠自重或强制加料器作用，进 入料筒与螺杆的螺槽或柱塞构成的空间，在螺棱或 柱塞的推动下向前挤出。
输送：施力部件强制推进物料的作用。
压缩：因施力部件强制推挤物料、流道的横断面积逐 渐减小及机头处阻力元件增压作用，挤出机对物料 产生的压实作用。
b. 辅机：机头（口模）、定型、冷却、牵引、切 割、堆放或卷取装置。
c. 控制系统：主要由电器仪表和执行机构组成， 其主要作用是：控制主、辅机的驱动电机，使 其按操作要求的转速和功率运转，并保证主、 辅机协调运行；控制主、辅机的温度、压力、 流量和制品的质量；实现整个机组的自动控制。
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第三章 挤出成型
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主要内容
3.1 概述 3.2 单螺杆挤出理论 3.3 螺杆挤出机的结构及选用方法 3.4 挤出成型过程 3.5 几种制品的挤出成型 3.6 挤出成型的发展
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精品资料
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
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3.1 概述
2.工艺特点：
✓ 挤出成型生产工艺分干法和湿法； ✓ 挤出过程分连续和间歇式挤出； ✓ 挤出成型工艺控制参数除与挤出温度、压力、速率
有关外，挤出机结构参数、冷却、牵引等控制因素 都会影响制品的质量；
ห้องสมุดไป่ตู้
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✓ 挤出机因机头及辅机不同，可生产多种产品；
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1、料斗 即加料装置，向料筒的加料口提供物料。 有保温
夹套，有定时定量自动加料装置。
2、料筒 是一个受压，受热的金属圆筒，温度可达150-
410°C，压力可达30-50Mpa，要求机筒的材料高 强度，耐磨，耐腐蚀，通常由钢制外壳和合金钢内 衬共同组成，其外层有加热和冷却系统。
料筒的作用：
对塑料加热；
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塑化：将固体高分子材料转变为组成均匀、温度均匀、 无可挥发性气体和空气的，具有良好的可塑性的流 体的过程。
湿法挤出成型
干法挤出成型
定型：高分子材料熔体通过具有一定截面形状的机头 (口模)，冷却固化的过程。
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第一阶段 第二阶段
固体输送 固体熔融 熔体混合 熔体泵送
熔融物料被螺杆输入通过具有一定形口模后成型， 进入冷却定型装置，再经过牵引，获得最终的制品尺 寸。最后根据需要切割成一定长度的制品，再堆放在 堆放架上。
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b. 方框图 聚合物熔融(挤出机) 成型(口模) 定型(定型
装置) 冷却（水或风冷装置） 牵引(牵引机） 切割(切割机) 堆放(堆放装置)。
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（3）螺杆的几何结构参数
螺杆直径D：指外径，代表挤出机的规格。随直径增大， 生产能力提高。
螺杆长径比L/D：螺杆的有效长度与螺杆直径之比。 L/D大，温度分布好，混合均匀。影响挤出机的产量
和挤出质量（衡量塑化效率）。L/D愈大，塑料的停
留时间愈长，混合塑化效果愈好，但加工的难度增大。
c. 流程图
图2—2 挤出硬管生产线 1、挤出机 2、口模 3、定型装置4、冷却水槽 5、 牵引机 6、切割机 7、堆放装置
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5. 挤出成型设备及主要技术参数
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⑴ 挤出成型设备的组成
a. 主机：挤压系统 （螺杆和机筒）、传动系统 （传动马达、变速箱）、加热冷却系统（电加 热、水冷、风冷）。
螺杆压缩比A：指加料段第一螺槽的容积与均化段最后 一个螺槽容积之比。一般为2~5。
A＝螺杆第一螺槽的容积 / 螺杆最后螺槽的容积 A 的获得：等距变深，等深变距，变深变距。
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螺槽深度H：H 小，产生的剪切速率大，塑化
效果好，但生产率低。螺槽深度与物料的稳定性 有关，对剪切比较敏感的塑料如PE,PA适合选择 较浅的螺槽，对剪切速率不太敏感的塑料如 PVC,PC等，应选择较深螺槽。
配合螺杆使塑料塑化。
对塑料冷却的目的：防止停车时，因过热造成分解。
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24
瓣合式机筒：机筒由两瓣组成，用螺栓联接，便
于研究和拆卸。但破坏了机筒加热的均匀性，增加了 热损失。
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3、螺杆
是挤出机的最主要部件，其结构对挤出工艺有重 要影 响，挤出不同高聚物有不同结构形式的螺杆。
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
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3.1 概述
1. 挤出成型(Extrusion Molding)是指用机械运动施加 力迫使高分子材料流体通过成型装置(机头、口模) ， 定型为具有恒定截面的连续型材的一种成型方法。
螺杆的结构：
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螺杆的几何结构参数
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⑵ 挤出机的主要技术参数
螺杆直径D（20~350mm） 长径比L/D（18~30）
挤出机的大小
转速n（10~250r/min）
电机功率（5.5~100 kW ）
挤出能力Q（1.5~2200kg/h）等。
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PVC管生产线
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板材生产线
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薄膜生产线
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4. 举例：挤出硬管生产线
a.挤出过程： 将固体颗粒或粉末加入挤出机的料斗，在料简预热，
干燥；物料在运动过程中与料筒、螺杆、以及物料与 物料之间相互摩擦、剪切，产生大量的热，这时物料 由玻璃态→高弹态→粘流态转变；
✓ 挤出成型工艺按用途可分为：挤出制品成型和成 型用原料配制。
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3.1 概述
3、挤出成型加工历史
第一个工业挤出过程采用柱塞挤压材料，18世纪90年代英国 的 J. Bramah 用这种方法生产铅管。
1845, R. A. Brooman 柱塞式挤出机
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挤出机是一种泵，在泵的功能基础上能够 用于其他多种工艺过程。
加料 输送 压缩 塑化 定型
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加料：粉料、粒料，聚合物分散体等性状的挤出用物 料，通过加料斗，依靠自重或强制加料器作用，进 入料筒与螺杆的螺槽或柱塞构成的空间，在螺棱或 柱塞的推动下向前挤出。
输送：施力部件强制推进物料的作用。
压缩：因施力部件强制推挤物料、流道的横断面积逐 渐减小及机头处阻力元件增压作用，挤出机对物料 产生的压实作用。
b. 辅机：机头（口模）、定型、冷却、牵引、切 割、堆放或卷取装置。
c. 控制系统：主要由电器仪表和执行机构组成， 其主要作用是：控制主、辅机的驱动电机，使 其按操作要求的转速和功率运转，并保证主、 辅机协调运行；控制主、辅机的温度、压力、 流量和制品的质量；实现整个机组的自动控制。
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第三章 挤出成型
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主要内容
3.1 概述 3.2 单螺杆挤出理论 3.3 螺杆挤出机的结构及选用方法 3.4 挤出成型过程 3.5 几种制品的挤出成型 3.6 挤出成型的发展
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精品资料
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？