塑料管材挤出模具设计
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塑料管材挤出模具设计
用挤出法生产的塑料制品大多使用热塑性塑 料，也有使用热固性塑料的。如聚氯乙烯、聚乙 烯、聚丙烯、尼龙、ABS、聚碳酸酯、聚砜、聚 甲醛、氯化聚醚等热塑性塑料以及酚醛、脲醛等 热固性塑料。
挤出成型具有效率高、投资少、制造简便，可
以连续化生产，占地面积少，环境清洁等优点。
通过挤出成型生产的塑料制品得到了广泛的应
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
挤出模具设计
塑料管材挤出模具设计
8-1概述 塑料挤出成型是用加热的方法使塑料成为流
动状态，然后在一定压力的作用下．使它通过 塑模，经定型后制得连续的型材。
塑料管材挤出模具设计
挤出法加工的塑料制品种类很多，如管材、 薄膜、棒材、板材、电缆敷层、单丝以及异形 截面型材等。
塑料管材挤出模具设计
挤出机还可以对塑料进行混合、塑化 、脱 水、造粒和喂料等准备工序或半成品加工。因 此，挤出成型已成为最普通的塑料成型加工方 法之一。
挤板机头
塑料管材挤出模具设计
(2)按制品出品方向分类 可分为直向机头和横向机头，前者机头内料流
方向一与挤出机螺杆轴向一致，如硬管机头；后 者机头内料流方向与挤出螺杆轴向成某一角度， 如电缆机头。
直向机头
塑料管材挤出模具设计
横向机头 挤出电缆
塑料管材挤出模具设计
1—芯线 2—导向棒 3—机头体 4—电热器 5—调节螺钉 6—口模 7—包覆塑件 8—过滤板 9—挤出机螺杆
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
(3)按机头内压力大小分类 可分为: 低压机头（料流压力<40公斤／厘米2）、 中压机头（料流压力为40-100公斤／厘米2 高压机头（料流压力>100公斤／厘米2）。
塑料管材挤出模具设计
2．设计原则
(l)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
塑料管材挤出模具设计
现以管材挤出机头为例，分析一下机头的 组成与结构，见图所示。
1-模具体 2-分流锥 3-分流锥支架 4-中套 5-压 盖 6-口模 7-芯轴 8-定径套 塑料管材挤出模具设计 9-气堵 10-进气管
1．口模和芯棒 口模成型制品的外
表面，芯棒成型制品 的内表面，故口模和 芯棒的定型部分决定 制品横截面形状和尺 寸。
塑料管材挤出模具设计
塑料管材挤出模具设计
2．多孔板（过滤板、栅板）
如图所示，多孔板的作用是 将物料由螺螺旋运动变为直 线运动，同时还能阻止未塑 化的塑料和机械杂质进入机 头口此外，多孔板还能形成 一定的机头压力，使制品更 加密实。
塑料管材挤出模具设计
3．分流器和分流器支架
分流器又叫鱼雷头。塑料 通过分流器变成薄环状， 便于进一步加热和塑化。 大型挤出机的分流器内部 还装有加热装置。
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。
口模处环形空腔截面
积之比。压缩比一般
取4 ~10，如果熔料粘
度较高，取压缩比在
2.5~6
塑料管材挤出模具设计
(3)正确的断面形状 机头的成型部分的设计应保证物料挤出后具有
规定的断面形状，由于塑料的物理性能和压力、 温度等因素的影响，机头的成型部分的断面形状 并非就是制品的相应的断面形状，二者有相当的 差异，设计时应考虑此因素，使成型部分有合理 的断面形状。由于制品断面形状的变化与成型时 间有关，因此控制必要的成型长度是一个有效的 方法。
塑料管材挤出模具设计
8.1.2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：
(l)按机头用途分类 可分为挤管机头、吹管机头、挤板机头等；
塑料管材挤出模具设计
挤管机头 吹管机头 塑料管材挤出模具设计
分流器支架主要用来支 撑分流器和芯棒，同时也 使料流分束以加强搅拌作 用。小型机头的分流器支 架可与分流器设计成整体。
塑料管材挤出模具设计
4．调节螺钉 用来调节口模与芯棒之问的 间隙，保证制品壁厚均匀。
塑料管材挤出模具设计
5．机头体 用来组装机头各零件及 挤出机连接。
塑料管材挤出模具设计
6．定径套 使制品通过定径源自文库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
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。
塑料管材挤出模具设计
(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。
压缩比：是指模具体
内熔料流道空腔中，
进料端最大截面积与
用挤出法生产的塑料制品大多使用热塑性塑 料，也有使用热固性塑料的。如聚氯乙烯、聚乙 烯、聚丙烯、尼龙、ABS、聚碳酸酯、聚砜、聚 甲醛、氯化聚醚等热塑性塑料以及酚醛、脲醛等 热固性塑料。
挤出成型具有效率高、投资少、制造简便，可
以连续化生产，占地面积少，环境清洁等优点。
通过挤出成型生产的塑料制品得到了广泛的应
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
挤出模具设计
塑料管材挤出模具设计
8-1概述 塑料挤出成型是用加热的方法使塑料成为流
动状态，然后在一定压力的作用下．使它通过 塑模，经定型后制得连续的型材。
塑料管材挤出模具设计
挤出法加工的塑料制品种类很多，如管材、 薄膜、棒材、板材、电缆敷层、单丝以及异形 截面型材等。
塑料管材挤出模具设计
挤出机还可以对塑料进行混合、塑化 、脱 水、造粒和喂料等准备工序或半成品加工。因 此，挤出成型已成为最普通的塑料成型加工方 法之一。
挤板机头
塑料管材挤出模具设计
(2)按制品出品方向分类 可分为直向机头和横向机头，前者机头内料流
方向一与挤出机螺杆轴向一致，如硬管机头；后 者机头内料流方向与挤出螺杆轴向成某一角度， 如电缆机头。
直向机头
塑料管材挤出模具设计
横向机头 挤出电缆
塑料管材挤出模具设计
1—芯线 2—导向棒 3—机头体 4—电热器 5—调节螺钉 6—口模 7—包覆塑件 8—过滤板 9—挤出机螺杆
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
(3)按机头内压力大小分类 可分为: 低压机头（料流压力<40公斤／厘米2）、 中压机头（料流压力为40-100公斤／厘米2 高压机头（料流压力>100公斤／厘米2）。
塑料管材挤出模具设计
2．设计原则
(l)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
塑料管材挤出模具设计
现以管材挤出机头为例，分析一下机头的 组成与结构，见图所示。
1-模具体 2-分流锥 3-分流锥支架 4-中套 5-压 盖 6-口模 7-芯轴 8-定径套 塑料管材挤出模具设计 9-气堵 10-进气管
1．口模和芯棒 口模成型制品的外
表面，芯棒成型制品 的内表面，故口模和 芯棒的定型部分决定 制品横截面形状和尺 寸。
塑料管材挤出模具设计
塑料管材挤出模具设计
2．多孔板（过滤板、栅板）
如图所示，多孔板的作用是 将物料由螺螺旋运动变为直 线运动，同时还能阻止未塑 化的塑料和机械杂质进入机 头口此外，多孔板还能形成 一定的机头压力，使制品更 加密实。
塑料管材挤出模具设计
3．分流器和分流器支架
分流器又叫鱼雷头。塑料 通过分流器变成薄环状， 便于进一步加热和塑化。 大型挤出机的分流器内部 还装有加热装置。
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。
口模处环形空腔截面
积之比。压缩比一般
取4 ~10，如果熔料粘
度较高，取压缩比在
2.5~6
塑料管材挤出模具设计
(3)正确的断面形状 机头的成型部分的设计应保证物料挤出后具有
规定的断面形状，由于塑料的物理性能和压力、 温度等因素的影响，机头的成型部分的断面形状 并非就是制品的相应的断面形状，二者有相当的 差异，设计时应考虑此因素，使成型部分有合理 的断面形状。由于制品断面形状的变化与成型时 间有关，因此控制必要的成型长度是一个有效的 方法。
塑料管材挤出模具设计
8.1.2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：
(l)按机头用途分类 可分为挤管机头、吹管机头、挤板机头等；
塑料管材挤出模具设计
挤管机头 吹管机头 塑料管材挤出模具设计
分流器支架主要用来支 撑分流器和芯棒，同时也 使料流分束以加强搅拌作 用。小型机头的分流器支 架可与分流器设计成整体。
塑料管材挤出模具设计
4．调节螺钉 用来调节口模与芯棒之问的 间隙，保证制品壁厚均匀。
塑料管材挤出模具设计
5．机头体 用来组装机头各零件及 挤出机连接。
塑料管材挤出模具设计
6．定径套 使制品通过定径源自文库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
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。
塑料管材挤出模具设计
(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。
压缩比：是指模具体
内熔料流道空腔中，
进料端最大截面积与