第7章 塑料挤出成型工艺及模具
塑料成型工艺及模具设计--挤出成型及机头设计
塑料成型工艺及模具设计--挤出成型及机头设计塑料挤出成型是一种常用的塑料加工方法,通过将塑料材料加热熔融,然后通过挤出机器将熔融的塑料挤出成型,最后通过冷却固化形成所需的塑料制品。
在挤出成型过程中,机头是起着关键作用的部件,它的设计直接影响着成型品的质量。
下面本文将主要介绍塑料挤出成型工艺及机头的设计。
塑料挤出成型工艺主要包括材料的预处理、熔融、挤出、冷却固化以及后续的修整工序等。
首先是材料的预处理,对于塑料颗粒来说,需要将其进行干燥处理以去除其中的水分,从而避免在挤出过程中出现气泡的问题。
然后将塑料颗粒放入挤出机中,通过传热系统将其加热到熔融状态。
接下来是挤出过程,将熔融的塑料提供给机头,然后通过机头的尺寸和形状来决定挤出产品的形状。
挤出成型的最后一步是冷却固化,通过冷却水或者风扇等方式将挤出的塑料制品迅速冷却,使其固化定型。
机头的设计是塑料挤出成型中的关键环节,它决定了挤出产品的形状和质量。
在机头的设计中应注意的几个要点如下:首先是机头的出料口结构,出料口的尺寸和形状直接影响到产品的尺寸和外观。
出料口的设计应根据产品的形状和尺寸来确定,通常采用方形、圆形或者其他一些特殊形状。
出料口的尺寸要与挤出机的产量匹配,保证挤出的塑料在出料口出现均匀流动,从而避免产生流痕或者厚薄不均的现象。
其次是机头的冷却方式,机头的冷却方式直接影响产品的冷却效果和固化速度。
常用的机头冷却方式有水冷却和风冷却两种。
水冷却能够快速降低塑料温度,适用于大批量生产;而风冷却则适用于小批量生产,具有灵活性和节约能源的优势。
此外,机头的加热和保温系统也很重要,通过控制机头的温度来保证塑料的熔融状态和流动性。
机头的加热系统一般采用电加热或者油加热,保温方法可采用加热套或者外加热器等。
最后,机头的结构与塑料材料的特性密切相关。
不同的塑料材料具有不同的流动性和熔融温度,需要选择相应的机头结构来适应。
同时,机头的结构应该尽量简洁,减少塑料的滞留,避免塑料材料的分解和变质。
塑料成型工艺及模具设计--挤出成型及机头设计
塑料成型工艺及模具设计--挤出成型及机头设计塑料挤出成型是一种常见的塑料成型工艺,它通过将塑料材料通过加热、软化后,通过挤出机将塑料熔液挤压到模具中,最后通过冷却固化成型产品。
下面将详细介绍塑料挤出成型的工艺以及模具的设计。
首先,塑料挤出成型的工艺流程如下:1.塑料原料准备:选择适合挤出成型的塑料原料,并进行干燥处理,确保原料中的水分含量低于要求。
2.加热软化塑料:将干燥后的塑料原料放入挤出机的加料斗中,通过加热和搅拌使原料软化并融化成为熔液。
3.挤出成型:通过螺杆旋转运动将熔液从挤出机的喂料段挤出到模具中,模具分为头模和口模两个部分,头模通过模头将塑料熔液挤出模具的形状中,口模用于调整产品尺寸和形状。
4.冷却固化产品:挤出的塑料熔液通过模具挤出后,经过冷却后塑料会迅速固化成为产品形状。
5.切割和收集产品:将固化成型的塑料产品进行切割和收集,以完成整个挤出成型的过程。
接下来,我们来详细介绍一下塑料挤出成型的机头设计。
挤出机头是塑料挤出成型的重要部件,它主要负责将熔化的塑料材料从挤出机中挤出,并形成所需的产品形状。
挤出机头的设计需要考虑以下几个方面:1.挤出机头的结构:挤出机头通常由挤出机芯、流道和模头组成。
挤出机芯用于将熔化的塑料材料从挤出机中挤出,流道负责将熔液引导到模头当中,模头则通过调整挤出物料的流量和形状来控制最终产品的形状。
2.流道设计:流道的设计需要考虑熔液的流动特性,合理设计流道的尺寸和形状,以确保熔液在流道中流动顺畅,不发生堵塞和死角。
同时,流道的设计还需要考虑产品的外形和尺寸要求,以保证挤出的塑料产品形状准确。
3.模头设计:模头是挤出成型中最重要的部分,它通过模头的形状和结构来决定产品的外形。
模头的设计需要考虑产品的尺寸、形状以及挤出速度等因素,合理设计模头的流道和出口形状,以保证产品的成型质量。
4.温度控制:塑料挤出成型中,温度对产品的成型质量和表面光洁度有很大影响,因此挤出机头的设计需要考虑温度的控制。
挤出成型工艺及模具设计_课件
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
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(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。
塑料成型工艺与模具设计挤出成型工艺及模具设计
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在稳定的工艺条件下, 挤出成型工艺能够生产
出质量稳定的制品。
适用范围广
挤出成型工艺适用于多 种塑料原料和制品的生 产,如管材、型材、板
材、薄膜等。
设备成本低
相对于其他塑料加工方 法,挤出成型工艺的设
备成本较低。
03 挤出成型模具设计
挤出成型模具的结构
进料系统
负责将塑料原料导入模具,通常由料斗、加 料漏斗和进料口组成。
02
塑料成型工艺是塑料工业中的重 要环节,广泛应用于汽车、电子 、包装、医疗等领域。
塑料成型工艺的分类
根据成型方式的不同,塑料成型工艺可 分为挤出成型、注射成型、压延成型、 吹塑成型等。
吹塑成型是将热塑性塑料通过模具吹制 成各种形状的空心制品。
压延成型是将热塑性塑料通过两个或多 个热辊压合并成一定厚度和宽度的薄片 状制品。
案例三:塑料型材的挤出成型工艺及模具设计
总结词
塑料型材挤出成型工艺及模具设计是塑 料型材生产的关键环节,对型材的尺寸 、形状、强度等性能指标具有重要影响 。
VS
详细描述
塑料型材挤出成型工艺是将塑料原料加入 挤出机中,通过加热、熔融、挤压、成型 等工序,将塑料型材挤出模具的型腔,冷 却定型后得到所需形状和尺寸的型材。模 具设计需根据型材的规格和要求,设计合 理的型腔和流道,以确保型材的尺寸精度 和表面质量。
冷却系统
排气系统
合理设计冷却通道,提高冷却效率,缩短 成型周期。
设置有效的排气口或排气槽,以排除模具 内的气体,避免产品出现气泡或气孔。
挤出成型模具的材料选择
耐热性
选择耐热性好的材料,如钢材和铜材,以确 保模具在高温下不易变形。
挤出成型工艺与模具结构讲解
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
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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。
塑料挤出成型工艺及模具设计
为了应对环保压力,生物降解塑料在 挤出成型工艺中逐渐受到重视,这类 材料在废弃后可自然降解,减少对环 境的负担。
智能化技术的应用
自动化控制
通过引入自动化控制系统,可以精确 控制挤出成型过程中的温度、压力、 速度等参数,提高产品质量和稳定性。
机器学习与人工智能
利用机器学习和人工智能技术对生产 数据进行挖掘和分析,优化工艺参数, 提高生产效率。
压缩系统
对塑料原料进行压缩和 输送,由压缩段、压缩
比和压缩角等组成。
模具系统
用于塑化、混合和输送 塑料原料,由加热器、 冷却系统和控制系统等
组成。
挤出系统
将塑料原料从模具中挤 出,由挤出机、螺杆和
机头等组成。
挤出模具的设计原则
适应塑料特性
根据塑料的熔点、粘度、结晶 度等特性,选择合适的模具结
构和材料。
环境友好型挤出成型工艺的发展
低温挤出
降低挤出温度可以减少能源消耗 ,同时降低冷却时间,提高生产 效率。
短流程工艺
通过优化模具结构和挤出机设计 ,实现短流程生产,减少材料浪 费和能源消耗。
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塑料挤出成型工艺及 模具设计
目 录
• 塑料挤出成型工艺概述 • 塑料挤出模具设计基础 • 塑料挤出成型工艺参数 • 塑料挤出成型模具的维护与保养 • 塑料挤出成型工艺的发展趋势与展望
01
塑料挤出成型工艺概述
挤出成型工艺简介
挤出成型工艺是一种常见的塑料加工技术,通过将塑料原料加热熔融,在挤出机 的压力作用下,通过模具口模形成连续的型材、管材、板材等制品。
每天工作前检查模具各部 件是否正常,如发现异常 应及时处理。
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)
塑料挤出成型工艺及模具设计教学
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。
塑料成型工艺及模具设计
塑料成型工艺及模具设计塑料成型是一种通过模具设计和加工塑料制品的工艺。
塑料成型工艺主要包括注塑成型、吹塑成型和挤塑成型。
注塑成型是最常见的塑料成型工艺之一。
该工艺首先将选定的塑料颗粒加热熔化,然后将熔融的塑料注入一个模具中。
模具通常由两个部分组成,分别是一个固定模具和一个活动模具。
熔融的塑料在模具中冷却和固化后,活动模具打开,成品塑料制品从中取出。
注塑成型工艺具有制品尺寸稳定、生产效率高和适合大批量生产等优势。
吹塑成型是另一种常用的塑料成型工艺。
它主要用于制作一些中空或异型制品,如瓶子或塑料容器等。
吹塑成型的过程通常分为两个步骤:首先是挤出成型,将熔融的塑料通过挤出机挤出成一个长管状;然后是吹塑成型,将挤出成的塑料管放入一个气压模具中,通过内部气压逐渐将塑料推向模具壁上,使其与模具壁接触并冷却固化。
吹塑成型工艺具有成本低、生产效率高和对模具要求较低的优点。
挤塑成型是将熔融的塑料通过挤出机挤出成所需形状的工艺。
挤塑成型通常适用于制造长条状、薄壁制品,如塑料管、塑料板材等。
挤塑成型的过程分为三个步骤:首先是塑料熔化和挤出,将塑料颗粒加热熔化后,通过挤出机将其挤出成所需形状;然后是冷却固化,将挤出的塑料通过水冷却,使其迅速固化;最后是切割和整形,将挤出的塑料制品切割成所需长度,并进行整形和修整。
挤塑成型工艺具有生产效率高、成本低和适合大批量生产的特点。
在塑料成型过程中,模具设计起着非常重要的作用。
模具的设计需要考虑到塑料制品的形状和尺寸要求,以及生产效率和成本等因素。
模具通常由若干个零部件组成,包括固定模具、活动模具和模具芯等。
模具的设计需要考虑到注塑或吹塑成型过程中的塑料流动、冷却和固化等因素,以保证制品的质量和尺寸稳定。
总而言之,塑料成型是一种常见的制造工艺,通过模具设计和制造塑料制品。
不同的塑料成型工艺具有不同的特点和优势,可以根据制品需求选择合适的成型工艺。
模具设计是塑料成型过程中的关键要素,需要综合考虑多种因素,以满足制品质量、生产效率和成本的要求。
塑料成型工艺与模具设计-习题答案-屈华昌
第一章答案1.高分子聚合物链结构有哪些特点?根据链结构的不同,高分子聚合物可以分成哪几类?答:高分子聚合物链结构具有以下结构特点(1)高分子呈现链式结构(2)高分子链具有柔性(3)高聚物的多分散性根据链结构的不同,高分子聚合物可以分为高分子近程结构和高分子远程结构。
2.根据聚集态结构的不同,高分子聚合物可以分成哪几类?试阐述其结构特点和性能特点。
答:根据聚集态结构的不同,高分子聚合物可以分成固体和液体,固体又有晶态和非晶态之分。
(1)聚集态结构的复杂性因为高分子链依靠分子内和分子间的范德华力相互作用堆积在一起,可导致晶态和非晶态结构。
高聚物的比小分子物质的晶态有程序差得多,但高聚物的非晶态结构却比小分子物质液态的有序程度高。
高分子链具有特征的堆方式,分子链的空间形状可以是卷曲的、折叠的和伸直的,还可能形成某种螺旋结构。
如果高分子链由两种以上的不同化学结构的单体组成,则化学结构是决定高分子链段由于相容性的不同,可能形成多种多样的微相结构。
复杂的凝聚态结构是决定高分子材料使用性能的直接因素。
(2)具有交联网络结构某些种类的高分子链能够以化学键相互连接形成高分子网状结构,这种结构是橡胶弹性体和热固性塑料所特有的。
这种高聚物不能被溶剂溶解,也不能通过加热使其熔融。
交联对此类材料的力学性能有重要影。
高聚物长来链大分子堆砌在一起可能导致链的缠结,勾结点可看成为可移的交链点。
3.在线型非晶态(无定形)聚合物的热力学曲线上,可以分为哪三种力学状态的区域?温度点Øb、Øg、Øf、Ød表征什么意义?答:在线型非晶体态(无定形)聚合物的热力学曲线上,可以分为玻璃态、高弹态、粘流态。
Øb 称为脆化温度,它是塑料使用的下限温度。
Øg 称为玻璃化温度,玻璃态和高弹态之间的转变称为玻璃化转变,对应的转变温度即玻璃态温度。
Øf 称为粘流温度,高弹态与粘流态之间的转变温度称为粘流温度。
塑料成型工艺与模具设计
在注射成型中应控制合理的温度,即控制料筒、喷嘴和模具温度。
根据塑料的特性和使用要求,塑件需进行塑后处理,常进行退火和调质处理。
塑料模具的组成零件按其用途可以分为成型零件与结构零件两大类。
在注射成型时为了便于塑件的脱模,在一般情况下,使塑件在开模时留在动模上。
塑料一般是由树脂和添加剂组成。
塑料注射模主要用来成型热塑性塑料件。
压缩成型主要用来成型热固性塑料件。
排气是塑件成型的需要,引气是塑件脱模的需要。
注射模的浇注系统有主流道、分流道、浇口、冷料穴等组成。
凹模其形式有整体式和组合式两种类型。
导向机构的形式主要有导柱导向和锥面定位两种。
树脂分为天然树脂和合成树脂。
注射模塑最主要的工艺条件,即“三要素”是压力,时间和温度卧式注射机SX-Z-63/50 中的50 表示锁模力为(D )A、500 cmB、50 cmC、50kND、500kN注射机料筒温度的分布原则是什么( A )A、前高后低B、前后均匀C、后端应为常温D、前端应为常温热塑性塑料在常温下,呈坚硬固态属于( A )A、玻璃态B、高弹态C、粘流态D、气态下列不属于塑料模失效形式的是( D )A、变形B、断裂C、磨损D、冷却凹模是成型塑件(B )的成型零件A、内表面B、外表面C、上端面D、下端面球头铣刀主要用于加工塑料模具零件中的( D )内容A、大平面B、孔C、键槽D、轮廓下列不属于注射模导向机构的是( D )A、导柱B、导套C、导向孔D、推杆主流道一般位于模具中心位置,它与注射机的喷嘴轴心线( D )A、垂直B、相交C、相切D、重合下列不属于推出机构零件的是( C )A、推杆B、复位杆C、型芯D、推板压缩模具中凸模的结构形式多数是( B )的,以便于加工制造。
A、不锈钢B、整体式C、工具钢D、组合式以下属于天然树脂的是( A )。
A、松香B、环氧树脂C、聚乙烯D、PVC下列不属于塑料模具结构零件的作用的是( D )A、装配B、定位C、安装D、成型下列不属于稳定剂的是: D ,A、光稳定剂B、热稳定剂C、抗氧剂D、树脂()的作用,除了用其顶部端面构成冷料穴的部分几何形状之外,还负责在开模时把凝料从主流道中拉出。
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
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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
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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
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双螺杆挤出
塑料工艺
• (一)双螺杆挤出机的结构
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(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。
《塑料成型工艺与模具设计》(上册)电子教案完全版
《塑料成型工艺与模具设计》(上册)电子教案完全版第一章:塑料成型工艺概述1.1 塑料成型的基本概念塑料的定义与特性塑料成型的定义与分类1.2 塑料成型工艺流程塑料原料的准备塑料的加热与塑化塑料的冷却与固化塑料的脱模与后处理1.3 塑料成型工艺参数温度压力速度时间第二章:塑料模具概述2.1 模具的分类与结构模具的分类模具的基本结构2.2 模具的设计原则模具设计的要求与步骤模具设计中的关键参数2.3 模具的材料与制造模具材料的选用原则模具的制造工艺第三章:塑料注射成型工艺与模具设计3.1 注射成型工艺概述注射成型原理与特点注射成型工艺参数3.2 注射模具的结构设计模具的型腔与型芯设计模具的冷却系统设计模具的加热系统设计3.3 注射模具的导向与定位模具的导向设计模具的定位设计第四章:塑料挤出成型工艺与模具设计4.1 挤出成型工艺概述挤出成型的原理与特点挤出成型工艺参数4.2 挤出模具的结构设计模具的口模设计模具的定径套设计模具的切割装置设计模具的导向设计模具的调整方法第五章:塑料吹塑成型工艺与模具设计5.1 吹塑成型工艺概述吹塑成型的原理与特点吹塑成型工艺参数5.2 吹塑模具的结构设计模具的型腔设计模具的吹气系统设计模具的后处理设计5.3 吹塑模具的导向与定位模具的导向设计模具的定位设计第六章:塑料压缩成型工艺与模具设计6.1 压缩成型工艺概述压缩成型的原理与特点压缩成型工艺参数6.2 压缩模具的结构设计模具的型腔设计模具的压柱设计模具的冷却系统设计模具的导向设计模具的定位设计第七章:塑料压注成型工艺与模具设计7.1 压注成型工艺概述压注成型的原理与特点压注成型工艺参数7.2 压注模具的结构设计模具的型腔设计模具的压注系统设计模具的冷却系统设计7.3 压注模具的导向与定位模具的导向设计模具的定位设计第八章:塑料传递成型工艺与模具设计8.1 传递成型工艺概述传递成型的原理与特点传递成型工艺参数8.2 传递模具的结构设计模具的型腔设计模具的传递系统设计模具的冷却系统设计模具的导向设计模具的定位设计第九章:塑料成型工艺与模具设计的计算与模拟9.1 模具设计计算塑料收缩率的计算模具尺寸的计算模具强度的计算9.2 模具设计模拟模具流动分析模具冷却分析模具翘曲分析9.3 模具设计软件介绍模具设计软件的功能与特点模具设计软件的应用实例第十章:塑料成型工艺与模具设计的实践与应用10.1 塑料成型工艺实践成型工艺的操作步骤与注意事项成型过程中的常见问题与解决方法10.2 模具设计应用实例典型模具设计案例分析模具设计在实际生产中的应用10.3 塑料成型工艺与模具设计的未来发展塑料成型技术的发展趋势模具设计技术的创新与突破重点和难点解析重点环节1:塑料成型的基本概念与特性补充和说明:塑料成型的基本概念和特性是理解后续成型工艺与模具设计的基础。
挤出成型工艺及模具设计
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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。
塑料的挤出成型工艺
塑料的挤出成型工艺塑料挤出成型工艺是一种常见的塑料加工方法,广泛应用于塑料制品的生产中。
在挤出成型工艺中,塑料颗粒经过加热软化后,在挤出机器中通过模头挤压成型,形成所需的截面形状,然后经过冷却固化成为最终产品。
这种工艺具有成本低、生产效率高、适用性广等优点,因此在各种塑料制品的生产中得到了广泛的应用。
首先,塑料挤出成型工艺的核心设备是挤出机。
挤出机通常由加料系统、螺杆、加热系统、模头和冷却系统等部分组成。
在加料系统中,塑料颗粒被输送到机器中,经过加热软化后,进入由螺杆驱动的挤出口。
螺杆的旋转推动了塑料颗粒前进,并且在经过加热、压缩后使得塑料颗粒变得具有流动性。
当塑料颗粒通过模头时,受到模具形状的限制,从而呈现出与模具相同的截面形状。
其次,塑料挤出成型工艺可以根据产品不同的形状和要求进行调整。
通过更换不同形状的模具,可以生产出不同截面形状的产品,如圆形、矩形、异形等。
此外,挤出机的加热、冷却系统也可以根据不同的塑料材料进行调节,确保塑料颗粒在适宜的温度范围内进行加工,从而保证产品质量。
此外,塑料挤出成型工艺应用广泛,涵盖了塑料制品的各个领域。
例如建筑材料领域中的塑料管道、塑料板材;包装行业中的塑料薄膜、塑料瓶等;汽车行业中的塑料零部件等。
由于塑料材料种类繁多,挤出成型工艺适用性广,可以适用于不同类型的塑料材料进行加工,从而满足各种行业对塑料制品的需求。
总的来说,塑料挤出成型工艺是一种成本低、生产效率高、适用性广的塑料加工方法,得到了广泛的应用。
随着科学技术的不断进步和塑料材料的不断创新,挤出成型工艺也在不断发展和完善,为塑料制品的生产提供了更多可能性。
希望通过不断的研究和实践,挤出成型工艺能够更好地应用于各个领域,为社会生产生活带来更多便利和效益。
1。
材料成型加工与工艺学-习题解答(7-8)
第六章压制成型2. 简述热固性塑料模压成型的工艺步骤。
将热固性模塑料在以加热到指定温度的模具中加压,使物料熔融流动并均匀地充满模腔,在加热和加压的条件下经过一定的时间,使其发生化学反应而变成具有三维体形结构的热固性塑料制品。
(1)计量(2)预压(3)预热(4)嵌件安放(5)加料(6)闭模(7)排气(8)保压固化(9)脱模冷却(10)制品后处理4. 在热固性塑料模压成型中,提高模温应相应地降低还是提高模压压力才对模压成型工艺有利?为什么?在一理论的操作温度下,模温提高时,物料的黏度下降、流动性增加,可以相对应的降低模压;但假设继续升高模温会使塑料交联反应速度增快、固化速率升高此时便需要提高模压。
一般而言提高温度应提高模压压力。
8. 试述天然橡胶硫化后的物理性能的变化,并解释之。
橡胶在硫化的过程中,交联密度发生了显着的变化。
随着交联密度的增加,橡胶的密度增加,气体、液体等小分子就难以在橡胶内运动,宏观表现为透气性、透水性减少,而且交联后的相对分子质量增大,溶剂分子难以在橡胶分子之间存在,宏观表现为能使生胶溶解的溶剂只能使硫化胶溶胀,而且交联度越大,溶胀越少。
硫化也提高了橡胶的热稳定性和使用温度范围。
天然橡胶在硫化过程中,随着线型大分子逐渐变为网状结构,可塑性减小,拉伸强度、定伸强度、硬度、弹性增加,而伸长率、永久变形、疲劳生热等相应减小,但假设硫化时间再延长,则出现拉伸强度、弹性逐渐下降,伸长率、永久变形反而会上升的现象。
10. 橡胶的硫化历程分为几个阶段?各阶段的实质和意义是什么?(1) 焦烧阶段又称硫化诱导期,是指橡胶开始前的延迟作用时间,在此阶段胶料尚未开始交联,胶料在模型内有良好的流动性。
对于模型硫化制品,胶料的流动、充模必须在此阶段完成,否则就会发生焦烧,出现制品花纹不清、缺胶等缺陷。
焦烧阶段的长短决定了胶料的焦烧性能和操作安全性。
(2) 预硫化阶段焦烧期以后橡胶开始交联的阶段。
在此阶段,随着交联反应得进行,橡胶的交联程度逐渐增加,并形成网状结构,橡胶的物理机械性能逐渐上升,但尚未到达预期的水平,但有些性能如撕裂性能、耐磨性能等却优于正硫化阶段时的胶料。
(完整)《塑料成型工艺及模具设计》课程
《塑料成型工艺及模具设计》课程标准一、课程基本情况开课单位:华天学院机电系课程编码:1103B101总学时:60总学分:3修课方式:必修考核方式:考试先修课程:《机械制图》、《机械设计基础》、《公差配合与测量技术》、《机械制造技术》、《模具数控加工及编程》适合专业:模具设计与制造专业教材:《塑料成型工艺与模具设计》高汉华、廖月莹主编,大连理工大学出版社参考书:《塑料成型工艺与模具设计》陈志刚主编,机械工业出版社《塑料成型工艺与模具设计》屈华昌主编,机械工业出版社二、课程简述本课程是模具设计与制造专业的主要专业课之一,也是模具设计与制造专业的核心课程之一。
本课程是在前序机械类课程:机械制图、公差配合与技术测量、机械基础学习基础上,以塑料模具为典型对象,为完成在实际岗位中对塑料模具设计的真实应用为目的的综合性、应用性的复合型课程。
为学生后续职业生存合发展奠定职业基础,是养成良好职业素养合严谨工作作风的整体能力的必须环节。
三、学习成果(1)能力目标①总体目标:通过本课程的学习,使学生能运用课程的基本原理和方法,具备设计中等复杂程度的注塑模具的能力.②具体目标:●模具工艺编制人员,具备分析塑料产品的工艺性,并能找出工艺难点,提出解决方法的能力;能编制常用的注塑成型工艺条件。
●模具设备维修人员,能选择合适的成型设备。
●模具设计人员,掌握塑料模具常用的几种分类和典型塑料模具结构,具备读图能力;能根据产品确定塑料模具的结构方案;能独立设计中等程度的注塑模具。
●模具钳工,能独立拆装简单的注射模具(2)知识目标●了解塑料的物理性能、流动特性,成型过程中的物理、化学变化情况.●掌握塑料的组成、分类以及常用塑料的特性。
●了解塑料成型的基本原理和工艺特点,正确分析成型工艺对模具的要求.●掌握注塑成型设备对注射模具的要求●掌握常用注射模具的结构特点及相关零件的设计计算方法.●掌握注射模具拆装的基本常识。
掌握注射模具基本零件的英文专业词汇。
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(1) 分流器角度α
低粘度塑料,β=30~80° 高粘度塑料,β=30~60°
(2) 分流锥的长度L3
L3=(1~1.5)D0 R=0.5~2mm
(3) 分流器头部圆角半径R
(4) 分流器表面粗糙度Ra<0.4μm (5) 过滤板与分流器顶间隔L5
L5=10~20mm L5<0.1D1
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。
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 成本低、操作方便
7.1.2 挤出成型工艺过程
L2=(1.5~2.5)D0 (4) 压缩角β 低粘度塑料,β=45~60°
高粘度塑料,β=30~50°
7.3.1 直通式挤出机头工艺参数的确定
3 分流器和分流器支架
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
7.3.1 直通式挤出机头工艺参数的确定
7.3.1 直通式挤出机头工艺参数的确定
4 拉伸比与压缩比 压缩比: 机头和多孔板相接处最大进料截面积与 口模和芯棒的环隙横截面积之比,反映 塑料熔体的压实程度 低粘度塑料 高粘度塑料 ε=4~10 ε=2.5~6
7.3.2 管材的定径和冷却
管材的定型方法主要有两种:内径定型法和外径 定型法。 内径定型:即定型套控制管材的内径尺寸及圆度, 使仍呈半熔体的塑料管坯包紧定型套控制管材 的内冷却硬化。 外径定型:即定型套控制管材的外径尺寸及圆度, 借助压缩空气作用使半熔体的管坯紧贴于定型 套的内径冷却硬化。
1 、机头流道呈光滑流线型,以减少流动 阻力,使物料沿着机头流道充满并均匀地 挤出,同时避免物料发生过热分解. 2 、为使制品密实和消除因分流器支架造 成的分流痕迹,物料应有足够的压缩比. 3 、要考虑塑料各物理性能和生产工艺性 能对制品断面形状和尺寸的影响,设计正 确合理的机头断面形状和尺寸.
7.2.3 挤出机头的设计原则
• • • • • 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
7.1.3 挤出成型工艺参数
• • • • 温度 压力 挤出速度 牵引速度
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
• 是塑料熔体由螺旋运动变成直线运动
7.3.2 管材的定径和冷却
2 内径定径 内径定径适用于管材内径要求准确、圆度要求高的 情况 内径定径设计要点: • 定径套沿长度方向有一定锥角 • 定径套外径一般取(1.02~1.04)ds • 定径套长度一般取80~300mm
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
D d I 2 2 Ds ds
2 2
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的长度成为定型段 定型段长度过长会使料流阻力过大,过短起不到定型作用 A 按管材外径确定L1 B 按管材外径确定L1 L1=nt
7.3.2 管材的定径和冷却
1 外径定径 (2) 真空法外定径 真空定型套与机头口模不能联接在一起,应有 20~100距离。
1) 定径套内的真空度一般要求53~66kPa,真空孔径在 0.6~1.2mm范围内,与塑料熔体粘度和管壁厚有关,粘度大 或管壁厚度大时,孔径取大值,反之取小值 2) 真空定径套内径见表7-7 3) 真空定径套的长度一般应大于其他类型定径套长度
1) 当管材直径Ds>40mm,定径套长度L<10s, 定径套内径d>(0.8%~1.2%)Ds 2) 当管材直径Ds>100mm,定径套长度L=(3~5)Ds, 定径套内径尺寸不小于口模内径
挤出材料 聚烯烃 聚氯乙烯
定型套内径 定型套长度 (1.02-0.04)DS 10DS (1.00-1.02)DS 10DS
• 产生必要的成型压力,保证制品密实 • 使物料通过机头得到进一步塑化
• 通过机头成型所需要的断面形状
7.2.1 挤出机头的作用及分类
2 挤出机头的分类
按机头几何形状分
• 圆环机头 • 平板状机头 按机头进料与出料方向分 • 水平直通式 • 直角式
按机头用途分; 吹膜机头、管材机头、板材机头、 棒材机头、异型机头。
7.2.2 挤出机头的结构组成
5、连接部分 机头与挤出机用螺钉及法兰连接 6、分流器 使塑料熔体分流变成薄环状以平稳地进入成型区, 同时进一步塑化. 7、分流器支架 支撑分流器及芯棒 8、定径套 通过冷却,使从机头口模挤出的塑件横截面稳定下来, 并进行精整,从而获得精度更高的横截面形状和尺寸7.2.3 挤出机头的设原则L1=(0.5~3)D
7.3.1 直通式挤出机头工艺参数的确定
2 芯棒
确定芯棒外径、型棒成型段长度、 压缩段长度,压缩角
7.3.1 直通式挤出机头工艺参数的确定
2 芯棒 (1) 芯棒的外径
d D 2 (0.83 ~ 0.94)t
L1‘≥L1
(2) 芯棒成型段长度L1‘ (3) 芯棒压缩段段长度L2
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。
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、 膨胀效应及牵引等对管材尺寸的影响。定型长度仍 应依据管材壁厚、牵引速度而定。
4 、设置适当的调节控制装置,例如熔体流量调节、 成型温度调节、口模与型棒间的间隙调节 5 、在在满足强度条件下,机头结构应紧凑并便于 装配和拆卸,连接处应严密,防止漏料,其形状 尽量对称,使传热均匀. 6 、由于机头磨损大,应合理选用材料,常选用硬 度教高,耐磨,耐腐蚀,高温不变形的钢材及合 金钢,有的甚至需要镀铬来提高其耐磨性和抗腐 蚀能力.
7.2.2 挤出机头的结构组成
7.2.2 挤出机头的结构组成
1、口模 口模用以成型制品的外表面 2、芯棒 芯模用以成型制品的内表面 3、过滤部分 过滤板和过滤网组成。作用是使物料由螺旋运动 变为直线运动,且沿螺杆方向建立起一定压力,增加 塑料塑化程度,党组杂质或未塑化好的物料 4、机头体 相当于模架,用来组装并支撑机头的各零件
7.3 管材挤出机头的设计 7.3.1 直通式挤出机头工艺参数的确定 机头工艺参数 需要的数据
• • • • 口模 型棒 分流器 分流器支架 • • • • 挤出机型号 制品内径 制品外径 制品所用材料
7.3.1 直通式挤出机头工艺参数的确定 1 口模
确定口模内径和定型段长度
7.3.1 直通式挤出机头工艺参数的确定