挤出机头口模设计PPT课件
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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
4
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
5
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。
挤出模具设计PPT课件
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。 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。
挤出机头设计原则
3.正确的截面形状和尺寸
由于塑料的物理性能和压力、温度等因素引起的 离模膨胀效应，及由于牵引作用引起的收缩效应使 得机头的成型区截面形状和尺寸并非塑件所要求的 截面形状和尺寸，因此设计时，要对口模进行适当 的形状和尺寸补偿，合理确定流道尺寸，控制口模 成型长度，获得正确的截面形状及尺寸。
2.直角式挤管机头 其用于内径定径的场合，冷却 水从芯棒中穿过。成型时塑料熔体包围芯棒并产生 一条熔接痕。熔体的流动阻力小，成型质量较高。 但机头结构复杂，制造困难。
管材挤出机设计
3.旁侧式挤管机头 其与直角式挤管机头 相似，其结构复杂。
三种机头的特征
机头类型 项目特征
直通式
挤出口径
适用于小口径管材
挤出模具结构的阐述
1、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 4、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
(1)芯棒的外径 芯棒的外径由管材的内径决定， 但由于与口模结构设计同样的原因，即离模膨胀和 冷却收缩效应，所以芯棒外径的尺寸不等于管材内 径尺寸。根据生产经验，可按式(5-4)计算：
d= D-2e
（5-4）
《塑料挤出设备》PPT课件
应选择合理的螺杆头部形状，以使物料尽可能平稳 地从螺杆进入机头，避免产生涡流，使局部滞留受热时 间过长而产生热分解（滞料现象）。
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40
（6）螺杆材料
螺杆的工作条件恶劣(高温、高压、腐蚀、磨损并承受 较大的扭矩)，因此，螺杆材料应具有较高的力学性能 和较好的切削、热处理性能。
常用的材料有45钢、40Cr、38CrMoAl，并经表面镀 铬或氮化处理。
等螺距、矩形等深槽并忽略曲率、因槽宽大故速度沿螺槽不变、 螺筒转动。
2、熔体的流动 正流、逆流、横流、漏流
3、流量公式 Q=Qz-Qp-QL
精选ppt
24
熔体输送理论的流量分析
1、螺杆转速n、直径D
2、均化段长度L3、螺棱宽度e3、螺棱螺筒间隙δ0
3、均化段螺槽深度h3 h3增1倍，则Qz增1倍，而Qp增7倍，有一个最优点。
2、公式
其中，Qs为固体输送率；n为转速；h1为螺槽深；W为螺槽
平均宽度；Db为螺杆外径；e为螺棱法向宽度；θ为固体输送角；
ψ为螺旋升角。
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固体输送理论的结论
1、Qs与n、h1成正比，与螺杆直径接近平方成正比； 2、Qs随固体输送角的增大而增大。 3、输送率与摩擦系数有关。欲达高输送率，需螺杆光滑、筒壁 轴向系数小而周向系数大； 4、输送区尽早建立较大压力有利于稳定输出；动力主要消耗在 料筒摩擦上；物料的性质和形状影响输送率、压力的建立和温升。
（6）料筒的加热功率E（kW）；
常见国产挤出机规格……
精选ppt
17
表
精选ppt
18
第二节 挤出理论简介
1、挤出理论 用于描述物料在螺杆和口模中运动、变化规律的基本理论。
精选ppt
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（6）螺杆材料
螺杆的工作条件恶劣(高温、高压、腐蚀、磨损并承受 较大的扭矩)，因此，螺杆材料应具有较高的力学性能 和较好的切削、热处理性能。
常用的材料有45钢、40Cr、38CrMoAl，并经表面镀 铬或氮化处理。
等螺距、矩形等深槽并忽略曲率、因槽宽大故速度沿螺槽不变、 螺筒转动。
2、熔体的流动 正流、逆流、横流、漏流
3、流量公式 Q=Qz-Qp-QL
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熔体输送理论的流量分析
1、螺杆转速n、直径D
2、均化段长度L3、螺棱宽度e3、螺棱螺筒间隙δ0
3、均化段螺槽深度h3 h3增1倍，则Qz增1倍，而Qp增7倍，有一个最优点。
2、公式
其中，Qs为固体输送率；n为转速；h1为螺槽深；W为螺槽
平均宽度；Db为螺杆外径；e为螺棱法向宽度；θ为固体输送角；
ψ为螺旋升角。
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固体输送理论的结论
1、Qs与n、h1成正比，与螺杆直径接近平方成正比； 2、Qs随固体输送角的增大而增大。 3、输送率与摩擦系数有关。欲达高输送率，需螺杆光滑、筒壁 轴向系数小而周向系数大； 4、输送区尽早建立较大压力有利于稳定输出；动力主要消耗在 料筒摩擦上；物料的性质和形状影响输送率、压力的建立和温升。
（6）料筒的加热功率E（kW）；
常见国产挤出机规格……
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表
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第二节 挤出理论简介
1、挤出理论 用于描述物料在螺杆和口模中运动、变化规律的基本理论。
塑料管材挤出模具设计【精品PPT】
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。
塑料管材挤出模具设计
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。
塑料管材挤出模具设计
塑料管材挤出模具设计
(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
离模膨胀
拉伸比
塑料管材挤出模具设计
(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。
塑料管材挤出模具设计
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
塑料管材挤出模具设计
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
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。
挤出成型工艺与模具设计PPT
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（表17.2）
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料筒、机头及口模中的温度和压力分布一般如图 所示
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影响塑化效果的主要因素是—— 温度和剪切作用
1）温度升高→物料粘度↓，有利于塑化，同 时熔体压力↓，出料快。
2）温度降低→粘度↑→机头口模压力↑→制 品密度大，形状稳定性好。
第17章 挤出成型工艺与模具设计
教学目的、要求：
了解挤出成型原理； 掌握挤出成型工艺过程及工艺参数； 熟悉挤出模的结构设计。
重点：挤出成型工艺过程及机头的结构
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1
§17-1 挤出成型原理及工艺
挤出模塑或挤塑
借助螺杆或柱塞的挤压作用 ，受热熔化的 塑料，强行通过口模而成为具有恒定截面的连 续型材。
3）螺杆的形式——普通螺杆（应用最广）
高效螺杆（末端设置一 些剪切混合元件，以促进混合、熔化和提 高产量）
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（四）机头和口模
机头是口模与料筒的过渡连接部分，口模是制品 的成形部件，机头和口模通常为一体，习惯上 统称——机头。
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3
根据塑料塑化方式不同，挤出工艺分为 ：
干法——靠外加热熔化，塑化与挤出成形在机内
完成（简单的冷却→固化） 湿法—— 有机溶剂作用→粘流态→塑化在机外预
先完成→定型处理靠溶剂挥发而固化） 优点：塑化均匀，可避免热降解，考虑溶剂回
挤出机头口模设计-PPT
3）将带有液压油路接头、气压接头、热流道元件 的一侧，尽可能放置在非操作面。
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
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
第7章挤出成型模具
第7章挤出(jǐ chū)成型模具
挤出成型(chéngxíng)模具又称 挤出机头，简称机头。
精品PPT
7.1 概 述
❖ 7.1.1 挤出机头的作用 ❖ 挤出机头是挤出成型的重要成型工具，其主要(zhǔyào)功
能有： ❖ 1．将挤出机挤出的熔融塑料由螺旋状运动变为直线运动。 ❖ 2．产生成型压力，使挤出的物料密实。 ❖ 3．使物料经过机头进一步塑化。 ❖ 4．使物料获得所需截面形状和尺寸并均匀地连续挤出型
❖ 2．流线型异型材机头 ❖ 如图7－11所示，流线型机头的流道呈光滑过渡(guòdù)曲
面，避免了流道截面的急剧变化，保证塑料熔体流动的顺畅， 无物料滞留死角，所得塑件质量好。但机头制造困难，成本 高。
图7-11 流线型异型材机头
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7.2.4 板、片材挤出(jǐ chū)成型机头
❖ 塑料板、片材一般采用挤出成型法加工。目前多用扁平狭缝 机头直接生产板材和片材，机头的进料口为圆形，内部逐渐 由圆形过渡成狭缝形，最后形成宽而薄的扁平出料口，如果 使熔体沿着机头内整个宽度的截面上向前(xiànɡ qián)推进的 速度相等，就能挤出壁厚均匀一致、表面光滑的塑料板材或 片材。用于挤出成型板材和片材的机头可分为支管式机头、 鱼尾式机头、螺杆式机头等。
6-推力轴承7-传动系统8-螺杆冷却系统9-机身
精品PPT
❖ 2．辅机 ❖ 挤出机辅机的组成(zǔ chénɡ)是根据塑件的类别而定的，主要包括
机头、定型装置、冷却装置、牵引装置等，图7-3所示为吹塑薄膜辅 机。
图7-3 吹塑薄膜辅机组成(zǔ chénɡ) 1-卷料装置2-牵引装置3-人字板4-冷却定型装置5-机头
易些，且板材和片材型坯的厚度及性能质
量沿进料口中心线对称，使用较普遍。采
挤出成型(chéngxíng)模具又称 挤出机头，简称机头。
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7.1 概 述
❖ 7.1.1 挤出机头的作用 ❖ 挤出机头是挤出成型的重要成型工具，其主要(zhǔyào)功
能有： ❖ 1．将挤出机挤出的熔融塑料由螺旋状运动变为直线运动。 ❖ 2．产生成型压力，使挤出的物料密实。 ❖ 3．使物料经过机头进一步塑化。 ❖ 4．使物料获得所需截面形状和尺寸并均匀地连续挤出型
❖ 2．流线型异型材机头 ❖ 如图7－11所示，流线型机头的流道呈光滑过渡(guòdù)曲
面，避免了流道截面的急剧变化，保证塑料熔体流动的顺畅， 无物料滞留死角，所得塑件质量好。但机头制造困难，成本 高。
图7-11 流线型异型材机头
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7.2.4 板、片材挤出(jǐ chū)成型机头
❖ 塑料板、片材一般采用挤出成型法加工。目前多用扁平狭缝 机头直接生产板材和片材，机头的进料口为圆形，内部逐渐 由圆形过渡成狭缝形，最后形成宽而薄的扁平出料口，如果 使熔体沿着机头内整个宽度的截面上向前(xiànɡ qián)推进的 速度相等，就能挤出壁厚均匀一致、表面光滑的塑料板材或 片材。用于挤出成型板材和片材的机头可分为支管式机头、 鱼尾式机头、螺杆式机头等。
6-推力轴承7-传动系统8-螺杆冷却系统9-机身
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❖ 2．辅机 ❖ 挤出机辅机的组成(zǔ chénɡ)是根据塑件的类别而定的，主要包括
机头、定型装置、冷却装置、牵引装置等，图7-3所示为吹塑薄膜辅 机。
图7-3 吹塑薄膜辅机组成(zǔ chénɡ) 1-卷料装置2-牵引装置3-人字板4-冷却定型装置5-机头
易些，且板材和片材型坯的厚度及性能质
量沿进料口中心线对称，使用较普遍。采
【大学课件】塑料挤出成型工艺及模具设计PPT
1 口模 （1） 口模的内径D
巴鲁斯效应和冷却收缩等原因使塑件外径不等 于口模内径 确定口模的内径D方法1： 确定口模的内径D方法2：
D=d/K
I
D2 Ds2
d2 ds2
Page 17
7.3.1 直通式挤出机头工艺参数的确定
1 口模 （2） 定型段长度L1 口模与型棒的平直部分Байду номын сангаас长度成为定型段
第七章 塑料挤出成型工艺及模具设计
7.1挤出成型工艺 主要用于生产具有恒定截面形状的管材、
棒材、板材、片材、线材和薄膜等。
此外，也可用于塑料的着色造粒、 共混、中空塑件型坯的生产。
Page 2
7.1.1 挤出成型原理及特点
挤出成型优点： 连续成型、生产量大、
生产效率高、设备简单
Page 3
成本低、操作方便
7.1.2 挤出成型工艺过程
原材料的准备阶段 塑化阶段 成型阶段 定径阶段 塑件的牵引、卷曲和切割阶段
Page 4
7.1.3 挤出成型工艺参数
温度 压力 挤出速度 牵引速度
Page 5
7.2 挤出成型机头概述
挤出成型的模具成为挤出成型机头
7.2.1 挤出机头的作用及分类 1 挤出机头作用
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7.3.２ 管材的定径和冷却
１ 外径定径 外径定径适用于对管材外径尺寸精度要求高、 外表面粗糙度低的情况。 按照压力产生方式不同，外径定径又分为内压法 和真空法。
Page 25
Page 26
Page 27
Page 28
7.3.２ 管材的定径和冷却
１ 外径定径 （１） 内压法外定径 定型套内径径向尺寸应考虑管材定型后收缩因素、
确定分流器上的角度α，分流锥长度、分流器头部 圆角半径、分流器表面粗糙度、过滤版与分流器顶间隔
巴鲁斯效应和冷却收缩等原因使塑件外径不等 于口模内径 确定口模的内径D方法1： 确定口模的内径D方法2：
D=d/K
I
D2 Ds2
d2 ds2
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7.3.1 直通式挤出机头工艺参数的确定
1 口模 （2） 定型段长度L1 口模与型棒的平直部分Байду номын сангаас长度成为定型段
第七章 塑料挤出成型工艺及模具设计
7.1挤出成型工艺 主要用于生产具有恒定截面形状的管材、
棒材、板材、片材、线材和薄膜等。
此外，也可用于塑料的着色造粒、 共混、中空塑件型坯的生产。
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7.1.1 挤出成型原理及特点
挤出成型优点： 连续成型、生产量大、
生产效率高、设备简单
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成本低、操作方便
7.1.2 挤出成型工艺过程
原材料的准备阶段 塑化阶段 成型阶段 定径阶段 塑件的牵引、卷曲和切割阶段
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7.1.3 挤出成型工艺参数
温度 压力 挤出速度 牵引速度
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7.2 挤出成型机头概述
挤出成型的模具成为挤出成型机头
7.2.1 挤出机头的作用及分类 1 挤出机头作用
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7.3.２ 管材的定径和冷却
１ 外径定径 外径定径适用于对管材外径尺寸精度要求高、 外表面粗糙度低的情况。 按照压力产生方式不同，外径定径又分为内压法 和真空法。
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7.3.２ 管材的定径和冷却
１ 外径定径 （１） 内压法外定径 定型套内径径向尺寸应考虑管材定型后收缩因素、
确定分流器上的角度α，分流锥长度、分流器头部 圆角半径、分流器表面粗糙度、过滤版与分流器顶间隔
塑料成型工艺第六章 挤出成型PPT课件
的物料量或塑件长度。它表示挤出能力的高低。 4.牵引速度
牵引速度与挤出速度相当，可略大于挤出速度。 牵引— 比— 牵引速度与挤出速度的比值，其值 等于或大于1。
§6.3 挤出管材成型工艺
一、挤出管材工艺控制要点
1.温度的控制
挤出成型温度是促使成型物料塑化和塑料熔体流动的 必要条件。对物料的塑化及制品的质量和产量有着十分 重要的影响。
(2)关闭冷却水进水阀、压缩空气机或真空泵、 牵引机等。
(3)拆机头，并清理
一、硬质聚氯乙烯塑料管材
硬质聚氯乙烯塑料简称为PVC-U，也可用UPVC来 1表.原示材。料的选用
硬质聚氯乙烯管材，应选用悬浮聚合的高型 号的树脂，如通常以SG-5型树脂为主要原料， 也可选用SG-6型树脂和SG-4型树脂。
2.压力
a、压力的建立
挤出成型时，沿料筒轴线方向，在物料内部 要建立起不同压力，主要由以下两个方面的因 素造成的：
压缩比的存在：螺槽深度的改变、料筒上的沟 槽深度变化、螺距的改变等。
分流板、滤网和口模产生的阻力。
压力的建立是物料得以经历物理状态变化、得 到均匀密实的熔体、并最后得到成型制品的重 要条件之一。
在各段温度设定应考虑以下几个方面：一是聚 合物本身的性能，如熔点，分子量大小和分布，熔 体指数等。其次考虑设备的性能。有的设备，进料 段的温度对主机电流的影响很大。再次，通过观察 管模头挤出管坯表面是否光滑。有无气泡等现象来 判断。
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。
一、挤出成型基本原理
将熔融的塑料自模具内以挤压的方式往外推出，而 得到与模口相同几何形状的流体，冷却固化后，得到 所要的零件。
牵引速度与挤出速度相当，可略大于挤出速度。 牵引— 比— 牵引速度与挤出速度的比值，其值 等于或大于1。
§6.3 挤出管材成型工艺
一、挤出管材工艺控制要点
1.温度的控制
挤出成型温度是促使成型物料塑化和塑料熔体流动的 必要条件。对物料的塑化及制品的质量和产量有着十分 重要的影响。
(2)关闭冷却水进水阀、压缩空气机或真空泵、 牵引机等。
(3)拆机头，并清理
一、硬质聚氯乙烯塑料管材
硬质聚氯乙烯塑料简称为PVC-U，也可用UPVC来 1表.原示材。料的选用
硬质聚氯乙烯管材，应选用悬浮聚合的高型 号的树脂，如通常以SG-5型树脂为主要原料， 也可选用SG-6型树脂和SG-4型树脂。
2.压力
a、压力的建立
挤出成型时，沿料筒轴线方向，在物料内部 要建立起不同压力，主要由以下两个方面的因 素造成的：
压缩比的存在：螺槽深度的改变、料筒上的沟 槽深度变化、螺距的改变等。
分流板、滤网和口模产生的阻力。
压力的建立是物料得以经历物理状态变化、得 到均匀密实的熔体、并最后得到成型制品的重 要条件之一。
在各段温度设定应考虑以下几个方面：一是聚 合物本身的性能，如熔点，分子量大小和分布，熔 体指数等。其次考虑设备的性能。有的设备，进料 段的温度对主机电流的影响很大。再次，通过观察 管模头挤出管坯表面是否光滑。有无气泡等现象来 判断。
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。
一、挤出成型基本原理
将熔融的塑料自模具内以挤压的方式往外推出，而 得到与模口相同几何形状的流体，冷却固化后，得到 所要的零件。
挤出机的机头与口模讲解.wps
挤出机的机头与口模讲解发布时间：2011年5月17日源自：科瑞玛辛口模是安装在挤出机末端的有孔部件，它使挤出物形成规定的横截面形状。
口模连接件是位于口模和料筒之间的那部分，这种组合装置的某些部分有时称作机头或口模体。
由于许多口模的特性是相当复杂的，口模和口模体(机头)实际上是一由事。
因此，习惯上把安装在料筒末端的整个组合装置称为口模，但也有称作机头的。
筛板也是口模组合装置的组成部分，它是由多孔圆板组成，并安装在料筒和口模体之间。
筛板的主要作用是使物料由旋转运动变为直线运动，增加反压、支撑过滤网等。
过滤网是由不同数目和粗细金属丝组成，其作用是过滤熔融料流和增加料流阻力，以滤去机械杂质和提高混合或塑化效果。
口模一般由口模分配腔、引流道和口模成型段(“模唇”)这三个功能各异的几何区组成(图5—7)。
口模分配腔是把流入口模的聚合物熔体流分配在整个横截面上，并承接由熔体输送设备出口送来的料流；引流道是使聚合物熔体呈流线型地流入最终的口模出口；口模成型段是赋予挤出物以适当的横截面形状，并消除在前两区所产生的不均匀流动。
影响口模设计的主要因素有：口模内部流道的设计、结构材料和温度控制均匀性。
口模设计工程目的是在给定尺寸均匀性限度内在最高的可能产率下得到所需制品的形状。
目前，口模设计是根据加工经验和理论分析相结合进行的。
从流变学的角度考虑，在设计前应计算：流量分布、压力降和停留时间，以及有无不稳定流动现象，以便决定流道尺寸。
其次，根据制品的形状和尺寸、聚合物的热稳定性以及挤出生产线与口模的相对位置，选择口模的形式和结构。
在这些工作的基础上就可进行口模的设计。
应当指出，前面所做计算是以粘性流动为基础的。
实际上，聚合物熔体是粘弹性流体，它的离模膨胀对口模形状都有重要，但目前对此问题还研究得不够，特别是异形口模的设计仍需借助实践经验。
图5—7挤片口模的结构1—分配腔2—引流道3—模唇4—模唇调节器5—扼流棒1.圆孔口模在挤出塑料圆棒、单丝和造粒所用口模，均具有圆形出口的横截面，这就是圆孔口模。
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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, 35mm-10ds; 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
锥度0.6：100-1.0：100
精选
24
3.管材定型装置
（3）定径套材料 导热性好材料，铝合金，45钢镀铬
精选
4
2.挤出机头的设计原则
1）内腔呈流线型 Ra0.32µm，防止滞料分
解
2）足够的压缩比 密实；消除熔接痕 3）正确的断面形状和尺寸 料性和工艺对尺
寸和形状的影响
4）合理选择模具材料 耐磨耐蚀 5）结构紧凑，易于装拆、清洗和调整，防
止漏料
精选
5
几种常用挤出机头
棒材挤出机头 管材挤出机头
板材和片材挤出机头
0.02-0.28MPa 浮塞密封 结构简单，适于大径管材
2）真空外定径 外壁 真空吸附
结构简单，尺寸精度高，壁厚 均匀，内应力小，常用小管 精选
22
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
精选
23
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
精选
25
三.板材和片材挤出机头
板：1mm以上； 片：0.25-1.0mm； 膜：0.25mm以下 鱼尾式机头 支管式机头（T型机头）：直支管；弯曲支管；直支 管衣架 熔料从机筒到机头，流道由圆形变成平缝形，再经光 辊压光、整形、切割。 要求：口模平缝状；沿横向全宽流速均匀；压降适度； 无滞料
精选
26
塑料挤出机头设计
•概述
•棒材挤出机头
•管材挤出机头
•板材和片材挤出机头
•吹膜机头
•线缆包覆挤出机头
•异型材机头 精选
1
一.概述
挤出成型机头包括两部分：机头 定型模 机头的作用： 1.旋转运动——直线运动 2.剪切塑化均匀 3.产生必要机头阻力，保证密实，得到一定截面形 状的连续型材（forms) 机头分类： 截面形状：管机头、棒机头、板片机头、膜机头 出口方向：直向机头、横向机头（角式机头） 机头阻力：低压机头、中压机头、高压机头
度，减少棒材通过阻力 2）定型模尺寸 长度5D 内径稍
大于棒材外径（材料收缩率）
3）表面粗糙度和斜度 Ra
0.8 µm镀铬抛光；内壁斜度， 出口大于入口(0.6:100-1.0:100)
4）绝热垫圈材料 PTFE
精选
10
1.结构类型 *二.管材挤出机头
1）中心供料机头：轴向一致，同心，PVC，PE，PP，PA，
L1=（0.5-3.0）ds， L1=nt
精选
20
2.管材挤出机头参数确定
1.机头结构参数 1）口模内径D：膨胀；牵引；收缩，不等于管材外径
补偿系数k D=ds/k
2）口模成型段长度L1：平直部分长度；管径大时取小值； 软管取大值 L1=(0.5-3.0)ds， L1=(10-30) δ
3）芯棒外径d d=D-2δ 4）压缩段长度L2：消除熔接痕 L2=(1.5-2.5)D0
PC
2）侧向供料机头：轴线垂直，PE，PP，PA 3）筛孔供料机头：通过筛孔流向外侧
流动性和热稳定性好的材料，大口径管材
精选
11
中心供料机头（直通）
结构简单；分流器支架产生熔接痕不易消除，影 响管材力学性能 适于PVC、PE、PP、P精选A、PC等小型管材。
12
模芯、模体、模套可更换
生产不同几何形状的挤出物。
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。
星形螺旋供料机头 环形螺旋供料机头
精选
17
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。
精选
18
复式机头
三管机头
小型薄壁管
精选
19
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
精选
2
1.挤出机头的典型结构
以管材挤出机头为例说明其结构
精选
3
1.挤出机头的典型结构
管机头：分流区、压缩区和成型区 组成： 口模和芯棒：内外表面 过滤网和分流板（栅板）：旋转运动变为直线运动；过滤； 增压 分流器：鱼雷头，将熔体分成管状型坯；剪切塑化 分流器支架：支撑分流器和芯棒；熔体分股，均匀搅和作用 机头体：将机头与挤出机连接 温度调节系统 调节螺钉：控制口模和芯棒之间同轴度，保证壁厚均匀 定型模（定型套）：冷却定型，赋予表面粗糙度、尺寸和几 何形状
流速和温度：中 间高、两端低— —厚薄不均 阻流器或阻力调
节装置——阻塞棒
精选
鱼尾式机头
熔体黏度高、热 稳定性差的树脂， PVC、POM及 聚烯烃类
吹膜机头 线缆包覆挤出机头
异型材挤出机头
精选
6
一.棒材挤出机头
1.结构类型 棒材泛指截面为：圆形、矩形、三角形和椭圆 形、多边形等形状的实心塑料型材。 结构类型
1）有分流锥棒材机头 鱼雷体 减少内部容积 增加
受热面积
2）无分流锥棒材机头
精选
7
有分流锥棒材机头
口模
机头体
分流器支架
分流器
分流锥作用：减少容积，增加受热面积，缩短加
5）收缩角β：与物料流动性有关，黏度大， β小；黏度小，
β大 6）分流器扩张角а：低粘不易降解物料45-80；高粘易降解
30-60 7）分流器支架：尽可能宽度小、数量少 8）压缩比 PVC 1.4-1.6；聚烯烃2 9）拉伸比I I=（D2-d2）/（ds2-d02）
精选
21
3.管材定型装置
（1）定径方法： 1）压缩空气外定径 管内
精选
13
分流器支架的结构形式
径向式 切向式 筛板式 补偿式 支架长度≤30-80mm， 宽度≤ 9-12mm
精选
14
侧向供料机头
轴向圆周速度要一 致。
机头结构复杂、制造困难； 有一条熔接痕，流动阻力小，成型质量高。 用于PE、PP、PA等精塑选 料承受内压的管材。 15
筛孔供料机头
筛孔直径 1-2.5mm
热时间，防止热降解。
成型段长度：棒材直径精选的4-15倍
8
无分流锥棒材机头
有强力冷却作 用的定型模
定型模
机头压缩角影响表面粗 糙度а=30-60°，出口扩 张角β =45°以下。
绝热垫
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
精选
9
2.棒材定型模设计
设计要点： 1）定型模设计加工成一定锥
过长—牵引阻力大；过短—冷却不足易变 形
RPVC ds300内，3-6ds, 35mm-10ds; 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
锥度0.6：100-1.0：100
精选
24
3.管材定型装置
（3）定径套材料 导热性好材料，铝合金，45钢镀铬
精选
4
2.挤出机头的设计原则
1）内腔呈流线型 Ra0.32µm，防止滞料分
解
2）足够的压缩比 密实；消除熔接痕 3）正确的断面形状和尺寸 料性和工艺对尺
寸和形状的影响
4）合理选择模具材料 耐磨耐蚀 5）结构紧凑，易于装拆、清洗和调整，防
止漏料
精选
5
几种常用挤出机头
棒材挤出机头 管材挤出机头
板材和片材挤出机头
0.02-0.28MPa 浮塞密封 结构简单，适于大径管材
2）真空外定径 外壁 真空吸附
结构简单，尺寸精度高，壁厚 均匀，内应力小，常用小管 精选
22
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
精选
23
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
精选
25
三.板材和片材挤出机头
板：1mm以上； 片：0.25-1.0mm； 膜：0.25mm以下 鱼尾式机头 支管式机头（T型机头）：直支管；弯曲支管；直支 管衣架 熔料从机筒到机头，流道由圆形变成平缝形，再经光 辊压光、整形、切割。 要求：口模平缝状；沿横向全宽流速均匀；压降适度； 无滞料
精选
26
塑料挤出机头设计
•概述
•棒材挤出机头
•管材挤出机头
•板材和片材挤出机头
•吹膜机头
•线缆包覆挤出机头
•异型材机头 精选
1
一.概述
挤出成型机头包括两部分：机头 定型模 机头的作用： 1.旋转运动——直线运动 2.剪切塑化均匀 3.产生必要机头阻力，保证密实，得到一定截面形 状的连续型材（forms) 机头分类： 截面形状：管机头、棒机头、板片机头、膜机头 出口方向：直向机头、横向机头（角式机头） 机头阻力：低压机头、中压机头、高压机头
度，减少棒材通过阻力 2）定型模尺寸 长度5D 内径稍
大于棒材外径（材料收缩率）
3）表面粗糙度和斜度 Ra
0.8 µm镀铬抛光；内壁斜度， 出口大于入口(0.6:100-1.0:100)
4）绝热垫圈材料 PTFE
精选
10
1.结构类型 *二.管材挤出机头
1）中心供料机头：轴向一致，同心，PVC，PE，PP，PA，
L1=（0.5-3.0）ds， L1=nt
精选
20
2.管材挤出机头参数确定
1.机头结构参数 1）口模内径D：膨胀；牵引；收缩，不等于管材外径
补偿系数k D=ds/k
2）口模成型段长度L1：平直部分长度；管径大时取小值； 软管取大值 L1=(0.5-3.0)ds， L1=(10-30) δ
3）芯棒外径d d=D-2δ 4）压缩段长度L2：消除熔接痕 L2=(1.5-2.5)D0
PC
2）侧向供料机头：轴线垂直，PE，PP，PA 3）筛孔供料机头：通过筛孔流向外侧
流动性和热稳定性好的材料，大口径管材
精选
11
中心供料机头（直通）
结构简单；分流器支架产生熔接痕不易消除，影 响管材力学性能 适于PVC、PE、PP、P精选A、PC等小型管材。
12
模芯、模体、模套可更换
生产不同几何形状的挤出物。
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。
星形螺旋供料机头 环形螺旋供料机头
精选
17
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。
精选
18
复式机头
三管机头
小型薄壁管
精选
19
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
精选
2
1.挤出机头的典型结构
以管材挤出机头为例说明其结构
精选
3
1.挤出机头的典型结构
管机头：分流区、压缩区和成型区 组成： 口模和芯棒：内外表面 过滤网和分流板（栅板）：旋转运动变为直线运动；过滤； 增压 分流器：鱼雷头，将熔体分成管状型坯；剪切塑化 分流器支架：支撑分流器和芯棒；熔体分股，均匀搅和作用 机头体：将机头与挤出机连接 温度调节系统 调节螺钉：控制口模和芯棒之间同轴度，保证壁厚均匀 定型模（定型套）：冷却定型，赋予表面粗糙度、尺寸和几 何形状
流速和温度：中 间高、两端低— —厚薄不均 阻流器或阻力调
节装置——阻塞棒
精选
鱼尾式机头
熔体黏度高、热 稳定性差的树脂， PVC、POM及 聚烯烃类
吹膜机头 线缆包覆挤出机头
异型材挤出机头
精选
6
一.棒材挤出机头
1.结构类型 棒材泛指截面为：圆形、矩形、三角形和椭圆 形、多边形等形状的实心塑料型材。 结构类型
1）有分流锥棒材机头 鱼雷体 减少内部容积 增加
受热面积
2）无分流锥棒材机头
精选
7
有分流锥棒材机头
口模
机头体
分流器支架
分流器
分流锥作用：减少容积，增加受热面积，缩短加
5）收缩角β：与物料流动性有关，黏度大， β小；黏度小，
β大 6）分流器扩张角а：低粘不易降解物料45-80；高粘易降解
30-60 7）分流器支架：尽可能宽度小、数量少 8）压缩比 PVC 1.4-1.6；聚烯烃2 9）拉伸比I I=（D2-d2）/（ds2-d02）
精选
21
3.管材定型装置
（1）定径方法： 1）压缩空气外定径 管内
精选
13
分流器支架的结构形式
径向式 切向式 筛板式 补偿式 支架长度≤30-80mm， 宽度≤ 9-12mm
精选
14
侧向供料机头
轴向圆周速度要一 致。
机头结构复杂、制造困难； 有一条熔接痕，流动阻力小，成型质量高。 用于PE、PP、PA等精塑选 料承受内压的管材。 15
筛孔供料机头
筛孔直径 1-2.5mm
热时间，防止热降解。
成型段长度：棒材直径精选的4-15倍
8
无分流锥棒材机头
有强力冷却作 用的定型模
定型模
机头压缩角影响表面粗 糙度а=30-60°，出口扩 张角β =45°以下。
绝热垫
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
精选
9
2.棒材定型模设计
设计要点： 1）定型模设计加工成一定锥