挤出成型工艺与挤出模设计方案(PPT 42张)
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挤出成型工艺及模具设计_课件
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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。
10
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。
38
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。
39
（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。
11
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
12
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
41
（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
42
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。
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
12
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
41
（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。
【大学课件】挤出成型工艺与模具设计PPT(P42)-精选文档43页
从口模挤出后，一般要产生离模膨胀现象，使 挤出物尺寸、形状发生改变；同时制品从口 模挤出后，愈来愈重，若不引出→堵塞→停 滞生产，破坏挤出的连续性，并使后面挤出 物发生形变
管材的牵引设备——滚轮式、履带式
牵引速度稍>挤出速度
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定型冷却后的制品进行卷绕或切割。 软质型材在卷绕到给定长度或质量后切断； 硬质型材从牵引装置送出达到一定长度后 切断。
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（三）定型与冷却
若不及时，制品在自重作用下发生形变。 大多数同时进行。
（下图）两种挤出圆管的定径套 冷却一般采用空冷或水冷。 冷却速度对制品的性能有一定影响。
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（四）制品的牵引和卷取（切割）
二、挤出成形原理
固体进料的挤出过程，塑料要经历固体—— 弹性体——粘性液体的变化，变动的温度、压 力，状态变化和流动行为十分复杂，挤出理论 应用最广的是——固体输送理论、熔融理论和 熔体输送理论
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三、挤出成形工艺与过程
程序为——物料的干燥、成形、制品的定型与冷却、 制品的牵引与卷取（或切割），有时还包括制品的 后处理等。
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一、单螺杆挤出机的基本结构及作用
由传动系统、挤出系统、加热和冷却系统、控制系 统等几部分组成。（此外，还有一些辅助设备） 挤出系统是成形关键部分，主要包括——加料装置、料 筒、螺杆、机头和口模等
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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）
挤出管材模具设计ppt课件
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
目的与要求： 掌握挤出模的结构、工作原理及设计要点 。
重点和难点： 管材挤出模设计要点
挤出成型： 资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值
口模用来成型塑件的外表面，芯棒用来成型塑件的内表面。
塑料熔体从口模与芯棒的环状缝隙挤出，因此塑件截面形
状是由口模和芯棒决定的。通过对调节螺钉5进行调节， 保证塑件壁厚均匀。
2.
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
机头体
其作用相当于模架，使机头各零部件组装连接成一个整体， 并可安装固定在挤出机料筒11的头部。
3.
过滤板和过滤网 资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值
过滤板和过滤网安装在挤出机料筒与机头交界处，两者组
Байду номын сангаас
合作用，使挤出机中被螺杆挤出的熔融塑料料流由螺旋运
2.螺钉连接式。
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
3.快速更换式。
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
目的与要求： 掌握挤出模的结构、工作原理及设计要点 。
重点和难点： 管材挤出模设计要点
挤出成型： 资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值
口模用来成型塑件的外表面，芯棒用来成型塑件的内表面。
塑料熔体从口模与芯棒的环状缝隙挤出，因此塑件截面形
状是由口模和芯棒决定的。通过对调节螺钉5进行调节， 保证塑件壁厚均匀。
2.
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
机头体
其作用相当于模架，使机头各零部件组装连接成一个整体， 并可安装固定在挤出机料筒11的头部。
3.
过滤板和过滤网 资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值
过滤板和过滤网安装在挤出机料筒与机头交界处，两者组
Байду номын сангаас
合作用，使挤出机中被螺杆挤出的熔融塑料料流由螺旋运
2.螺钉连接式。
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
3.快速更换式。
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
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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§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。
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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。
挤出工艺简介ppt课件
挤出成型相关工艺 及产品设计简介
1
挤出成型简介
挤出成型一般用于热塑性塑料的管材、棒材、 板材、薄膜、线材等连续型材的生产，所得到的 塑件均具有稳定的截面形状。
粉状和粒状
预热和干燥
挤出机加热
开动螺杆
加料 调整
牵引
冷却
定型
卷取（切割）
后处理
挤出成型工艺流程图
挤出成型
成品
2
挤出工艺示意图
3
挤出成型原理和特点
• 挤出挤出过程中的温差和温度波动，都会影 响塑件的质量，使塑件产生残余应力，各点强 度不均匀，表面灰暗无光。
10
2．压力
• 在挤出过程中，由于塑料流动的阻力、螺 杆槽深度的变化、过滤板、过滤网和口模产生 阻碍等原因，在塑料内部形成一定的压力，而 这种压力是塑料经历物理状态变化而达到均匀 密实的重要条件。
6
2．挤出成型阶段
• 均匀塑化的塑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。
7
3．定型冷却阶段
• 塑件离开机头口模后，首先通过定型 装置和冷却装置，使其冷却变硬而定型。 在大多数情况下，定型和冷却是同时进 行的，只有在挤出各种管材和棒材时， 才有一个独立的定型过程。
12
4．牵引速度
• 从机头和口模中挤出的成型塑件，在 牵引力作用下将会发生拉伸取向，拉伸 取向程度越高，塑件沿取向方位上的拉 伸强度也越大，但冷却后长度收缩也大。 通常，牵引速度可与挤出速度相当，两 者的比值称为牵引比，一般应略大于1。
13
挤出成型产品设计要点
请做过挤出成型产品的同仁现身说法。传 授宝贵经验。
14
Hale Waihona Puke • 压力随时间的变化也会产生周期性波动，对 塑件质量有不利的影响，如局部疏松、表面不 平、弯曲等。为了减小压力波动，应合理控制 螺杆转速，保证加热和冷却装置的温控精度。
1
挤出成型简介
挤出成型一般用于热塑性塑料的管材、棒材、 板材、薄膜、线材等连续型材的生产，所得到的 塑件均具有稳定的截面形状。
粉状和粒状
预热和干燥
挤出机加热
开动螺杆
加料 调整
牵引
冷却
定型
卷取（切割）
后处理
挤出成型工艺流程图
挤出成型
成品
2
挤出工艺示意图
3
挤出成型原理和特点
• 挤出挤出过程中的温差和温度波动，都会影 响塑件的质量，使塑件产生残余应力，各点强 度不均匀，表面灰暗无光。
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2．压力
• 在挤出过程中，由于塑料流动的阻力、螺 杆槽深度的变化、过滤板、过滤网和口模产生 阻碍等原因，在塑料内部形成一定的压力，而 这种压力是塑料经历物理状态变化而达到均匀 密实的重要条件。
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2．挤出成型阶段
• 均匀塑化的塑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。
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3．定型冷却阶段
• 塑件离开机头口模后，首先通过定型 装置和冷却装置，使其冷却变硬而定型。 在大多数情况下，定型和冷却是同时进 行的，只有在挤出各种管材和棒材时， 才有一个独立的定型过程。
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4．牵引速度
• 从机头和口模中挤出的成型塑件，在 牵引力作用下将会发生拉伸取向，拉伸 取向程度越高，塑件沿取向方位上的拉 伸强度也越大，但冷却后长度收缩也大。 通常，牵引速度可与挤出速度相当，两 者的比值称为牵引比，一般应略大于1。
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挤出成型产品设计要点
请做过挤出成型产品的同仁现身说法。传 授宝贵经验。
14
Hale Waihona Puke • 压力随时间的变化也会产生周期性波动，对 塑件质量有不利的影响，如局部疏松、表面不 平、弯曲等。为了减小压力波动，应合理控制 螺杆转速，保证加热和冷却装置的温控精度。
【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
Page 24
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
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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
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SJ—65／20Ａ表示螺杆直径为65ｍｍ，螺杆的长径比为20，Ａ 为一次 结构改造。
15.3
挤出模与挤出机
15.3.4 挤出机工艺参数的校核 （１） 校核机头与挤出机的连接形式
15.3
挤出模与挤出机
15.3.4 挤出机工艺参数的校核 （２） 校核过滤板和过滤网的安装配合尺寸 为了安装过滤板和过滤网，必须校核过滤板和过滤网的安装配合尺 寸。安装时，过滤板的端部必须压紧，否则会漏料。
15.1 挤出成型工艺
15.1.1 挤出成型原理及特点
15.1 挤出成型工艺
15.1.2 挤出成型工艺过程 热塑性塑料的挤出成型工艺过程可分为三个阶段。
第一阶段是塑料原料的塑化。
第二阶段是成型。 第三阶段是定型。 1. 原料的准备 2. 挤出成型 3. 塑件的定型与冷却 4. 塑件的牵引、卷取和切割
15.3
挤出模与挤出机
15.3.1 挤出机的分类 按螺杆数目可分为单头螺杆挤出机和双头螺杆挤出机
15.3
挤出模与挤出机
15.3.1 挤出机的分类 按挤出机中是否有螺杆存在可分 为螺杆式挤出机和柱塞式挤出机 按螺杆的转动速度可分为普通型 挤出机（转速在100 r／min 以下 ）、高速挤出机（转速为100～ 300 r／min ）和超高速挤出机（ 转速为300～ 1500 r／min ） 按挤出机中螺杆所处的空间位置 可分为卧式挤出机和立式挤出机 按在加工过程中是否排气可分为 排气式挤出机和非排气式挤出机
15.4 管材挤出机头
（4）微孔流道挤管机头
15.4 管材挤出机头
16.3.2 管材机头的结构设计
1. 口模的设计
口模的主要尺寸分为口模的内径尺寸和定型段长度尺寸两部分。 （1）口模的内径D D=kds ds-塑料管材外径； k-补偿系数，取值参考数据表。 （2）定型段长度L1
L1=（0.5~3.0）ds
高等教育出版社 高等教育电子音像出版社
塑料成型工艺与模具设计电子教案
第15章挤出成型工艺与挤出模设计
第15章
15.1
挤出成型工艺与挤出模设计
挤出成型工艺
15.2 挤出模的结构组成及分类 15.3 挤出模与挤出机 15.4 管材挤出机头 15.5 异型材挤出机头 15.6 电线电缆挤出机头
15.3 片材挤出机头
按塑料制件形状分类 棒机头（棒材）
直通机头
按塑件出口方向分类 角式机头 低压机头，熔体受压小于4 MPa 按熔体所受压力不同分类 高压机头，熔体受压大于10 MPa
15.2 挤出模的结构组成及分类
15.2.3 挤出机头的设计原则
（1）塑件的结构工艺性分析
（2）过滤板和过滤网的设置 （3）机头内的流道应呈光滑的流线型 （4）机头内应设置一定的压缩区 （5）正确设计口模的形状和尺寸 （6）机头内要有调节装置
15.2.1 挤出模的结构组成
15.2 挤出模的结构组成及分类
1. 机头 以管材挤出成型机头为例，介绍机头组成：
① 口模
② 芯棒 ③ 过滤网和过滤板 ④ 分流器和分流支架 ⑤ 机头体 ⑥ 温度调节系统 ⑦ 调节螺钉 2. 定型装置
15.2 挤出模的结构组成及分类
15.2.2 挤出机头的分类
管机头（管材）
L1=nt t——管材的壁厚；
n——系数，一般对于ds较大取小值，反之取大值。
15.4 管材挤出机头
2. 芯棒的设计 芯棒的主要尺寸有芯棒外径、压缩段长度和压缩角。
（1）芯棒的外径 d
采用外定径时： d=D-2δ δ ——口模与芯棒的单边间隙 采用内定径时： d0——管材的内径 （2）压缩段长度 L2 L2=（1.5~2.5）D0 D0——过滤板出口处直径 （3）压缩角β 一般在30 °~50 °范围内选取 d=D0
15.4
管材挤出机头
15.4.1 管材机头的分类 机头的常用结构主要有直通式挤管机头、直角式挤管机头、旁侧式挤管 机头和微孔流道挤管机头等形式。 （1）直通式挤管机头
15.4
管材挤出机头
15.4.1 管材机头的分类 （2）直角式挤管机头
15.4
管材挤出机头
15.4.1 管材机头的分类 （３） 旁侧式挤管机头
15.1 挤出成型工艺
15.1.3 1. 温度 挤出成型工艺参数
15.1 挤出成型工艺
15.1.3 1. 温度 挤出成型工艺参数
2. 压力
3. 挤出速度 挤出速度是指单位时间内由挤出机头和口模中挤出的塑化好的物 料量或塑件长度，它表征着挤出机生产能力的高低。 4. 牵引速度
15.2
挤出模的结构组成及分类
15.3
挤出模与挤出机
15.3.2 挤出机的结构组成 挤出机组由主机、辅机及控制系统三部分组成。 1. 主机 （１） 挤出系统 （２） 传动系统 （３） 加热冷却系统 2. 辅机 （１） 冷却装置 （２） 牵引装置 （３） 切割装置 （４） 卷取装置 3. 控制系统 挤出机组的控制系统是由各种电器、仪表和执行机构组成。
15.2 挤出模的结构组成及分类
15.2.4 机头材料的选择 机头的结构可分为两部分：成型零部件和结构零部件。 （１） 成型零部件 直接与塑料接触，成型塑件的内外表面。 常使用镍铬钢、不锈钢、工具钢 对于非不锈钢材料，还要进行淬火及表面抛光处理后的镀铬处理，硬 度可达60 ～64 ＨＲＣ，表面镀层厚度为0.01 ～0.02 mm。 （２） 结构零部件 结构零部件起支承作用，选用一般钢材即可。
15.3
15.3.3
挤出模与挤出机
单螺杆挤出机的主要技术参数
根据国家标准ＧＢ／Ｔ １２７８３—１９９１ 规定:
塑料机械类的代号为S，挤出机的组别代号为J，SJ329为塑料挤出机
型别代号Z为造粒机，W为喂料机； 数字为螺杆的直径，Ａ、Ｂ、…表示机器结构或参数改进后的标记。
例如：SJ—120挤出机，表示螺杆直径为120ｍｍ的设计 分流器的尺寸由扩张角α 、分流锥面长度L3及分流器顶部圆角R三部分组
成。
（1）分流锥的长度 L3按下式计算： L3=（0.6~1.5）D0
（2）分流器扩张角α的选取与塑料黏度有关（30° ～90 ° ）；
（3）分流器顶部圆角R 分流器顶部圆角R 一般取0.5 ～2.0 ｍｍ。 4. 拉伸比和压缩比
15.3
挤出模与挤出机
15.3.4 挤出机工艺参数的校核 （１） 校核机头与挤出机的连接形式
15.3
挤出模与挤出机
15.3.4 挤出机工艺参数的校核 （２） 校核过滤板和过滤网的安装配合尺寸 为了安装过滤板和过滤网，必须校核过滤板和过滤网的安装配合尺 寸。安装时，过滤板的端部必须压紧，否则会漏料。
15.1 挤出成型工艺
15.1.1 挤出成型原理及特点
15.1 挤出成型工艺
15.1.2 挤出成型工艺过程 热塑性塑料的挤出成型工艺过程可分为三个阶段。
第一阶段是塑料原料的塑化。
第二阶段是成型。 第三阶段是定型。 1. 原料的准备 2. 挤出成型 3. 塑件的定型与冷却 4. 塑件的牵引、卷取和切割
15.3
挤出模与挤出机
15.3.1 挤出机的分类 按螺杆数目可分为单头螺杆挤出机和双头螺杆挤出机
15.3
挤出模与挤出机
15.3.1 挤出机的分类 按挤出机中是否有螺杆存在可分 为螺杆式挤出机和柱塞式挤出机 按螺杆的转动速度可分为普通型 挤出机（转速在100 r／min 以下 ）、高速挤出机（转速为100～ 300 r／min ）和超高速挤出机（ 转速为300～ 1500 r／min ） 按挤出机中螺杆所处的空间位置 可分为卧式挤出机和立式挤出机 按在加工过程中是否排气可分为 排气式挤出机和非排气式挤出机
15.4 管材挤出机头
（4）微孔流道挤管机头
15.4 管材挤出机头
16.3.2 管材机头的结构设计
1. 口模的设计
口模的主要尺寸分为口模的内径尺寸和定型段长度尺寸两部分。 （1）口模的内径D D=kds ds-塑料管材外径； k-补偿系数，取值参考数据表。 （2）定型段长度L1
L1=（0.5~3.0）ds
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第15章挤出成型工艺与挤出模设计
第15章
15.1
挤出成型工艺与挤出模设计
挤出成型工艺
15.2 挤出模的结构组成及分类 15.3 挤出模与挤出机 15.4 管材挤出机头 15.5 异型材挤出机头 15.6 电线电缆挤出机头
15.3 片材挤出机头
按塑料制件形状分类 棒机头（棒材）
直通机头
按塑件出口方向分类 角式机头 低压机头，熔体受压小于4 MPa 按熔体所受压力不同分类 高压机头，熔体受压大于10 MPa
15.2 挤出模的结构组成及分类
15.2.3 挤出机头的设计原则
（1）塑件的结构工艺性分析
（2）过滤板和过滤网的设置 （3）机头内的流道应呈光滑的流线型 （4）机头内应设置一定的压缩区 （5）正确设计口模的形状和尺寸 （6）机头内要有调节装置
15.2.1 挤出模的结构组成
15.2 挤出模的结构组成及分类
1. 机头 以管材挤出成型机头为例，介绍机头组成：
① 口模
② 芯棒 ③ 过滤网和过滤板 ④ 分流器和分流支架 ⑤ 机头体 ⑥ 温度调节系统 ⑦ 调节螺钉 2. 定型装置
15.2 挤出模的结构组成及分类
15.2.2 挤出机头的分类
管机头（管材）
L1=nt t——管材的壁厚；
n——系数，一般对于ds较大取小值，反之取大值。
15.4 管材挤出机头
2. 芯棒的设计 芯棒的主要尺寸有芯棒外径、压缩段长度和压缩角。
（1）芯棒的外径 d
采用外定径时： d=D-2δ δ ——口模与芯棒的单边间隙 采用内定径时： d0——管材的内径 （2）压缩段长度 L2 L2=（1.5~2.5）D0 D0——过滤板出口处直径 （3）压缩角β 一般在30 °~50 °范围内选取 d=D0
15.4
管材挤出机头
15.4.1 管材机头的分类 机头的常用结构主要有直通式挤管机头、直角式挤管机头、旁侧式挤管 机头和微孔流道挤管机头等形式。 （1）直通式挤管机头
15.4
管材挤出机头
15.4.1 管材机头的分类 （2）直角式挤管机头
15.4
管材挤出机头
15.4.1 管材机头的分类 （３） 旁侧式挤管机头
15.1 挤出成型工艺
15.1.3 1. 温度 挤出成型工艺参数
15.1 挤出成型工艺
15.1.3 1. 温度 挤出成型工艺参数
2. 压力
3. 挤出速度 挤出速度是指单位时间内由挤出机头和口模中挤出的塑化好的物 料量或塑件长度，它表征着挤出机生产能力的高低。 4. 牵引速度
15.2
挤出模的结构组成及分类
15.3
挤出模与挤出机
15.3.2 挤出机的结构组成 挤出机组由主机、辅机及控制系统三部分组成。 1. 主机 （１） 挤出系统 （２） 传动系统 （３） 加热冷却系统 2. 辅机 （１） 冷却装置 （２） 牵引装置 （３） 切割装置 （４） 卷取装置 3. 控制系统 挤出机组的控制系统是由各种电器、仪表和执行机构组成。
15.2 挤出模的结构组成及分类
15.2.4 机头材料的选择 机头的结构可分为两部分：成型零部件和结构零部件。 （１） 成型零部件 直接与塑料接触，成型塑件的内外表面。 常使用镍铬钢、不锈钢、工具钢 对于非不锈钢材料，还要进行淬火及表面抛光处理后的镀铬处理，硬 度可达60 ～64 ＨＲＣ，表面镀层厚度为0.01 ～0.02 mm。 （２） 结构零部件 结构零部件起支承作用，选用一般钢材即可。
15.3
15.3.3
挤出模与挤出机
单螺杆挤出机的主要技术参数
根据国家标准ＧＢ／Ｔ １２７８３—１９９１ 规定:
塑料机械类的代号为S，挤出机的组别代号为J，SJ329为塑料挤出机
型别代号Z为造粒机，W为喂料机； 数字为螺杆的直径，Ａ、Ｂ、…表示机器结构或参数改进后的标记。
例如：SJ—120挤出机，表示螺杆直径为120ｍｍ的设计 分流器的尺寸由扩张角α 、分流锥面长度L3及分流器顶部圆角R三部分组
成。
（1）分流锥的长度 L3按下式计算： L3=（0.6~1.5）D0
（2）分流器扩张角α的选取与塑料黏度有关（30° ～90 ° ）；
（3）分流器顶部圆角R 分流器顶部圆角R 一般取0.5 ～2.0 ｍｍ。 4. 拉伸比和压缩比