挤出机机头设计
挤出模具装配尺寸的设计
挤出模具装配尺寸的设计模具设计,可以先设计模芯再设计模套,也可以先设计模套再设计模芯。
为了较少设计验证次数,一般先设计模套再设计模芯。
我们以65型挤出机机头来举例,已知机头装配尺寸,要求设计模芯、模套。
经测绘,得65型挤出机模头尺寸。
1、先设计模套,根据模套拆装要求,其伸出模头的长度约10mm,则得到模套的总长10+20=30mm;2、确定模套内锥最大外径=Φ25mm;3、根据要求,确定模套定径区直径ΦD;4、取定径区长度=0.5D;5、计算模套内锥半角γ/2=ATAN((25-D)/(2*(30-0.5D))*180/PI();绘制模套的草图(见图10);6、因采用挤压式,模芯与模套的模间距L=2δ厚度;7、选模头右边平面为基准面A,模芯口至基准面A的距离=10-2δ厚度;8、为模芯拆卸方便以及模芯强度,选模芯伸出模头左边约10mm,则可以得到模芯总长=10+(10-2δ厚度)+65;9、绘制模芯草图(如图);10、为便于调节偏芯,模芯螺纹长度一般取8~10mm,即b=8mm;11、根据模头尺寸结构,取d4=18mm;12、根据第8条,我们知道模芯伸出模头左侧10mm,则a+b=27+10=37mm,a=37-b=37-8=31mm;13、为保证调偏螺钉能正面受力在模芯上,一般c取12~15mm,即c=15mm;14、根据线芯大小,我们确定模芯定径区直径d1=d线芯+(0.2~0.5)mm,取d1=d 线芯+0.2 mm,那么模芯外锥最小外径d2=d1+0.5*2=d线芯+1.2 mm;15、那么根据以上数据,我们可以得出模芯外锥部分的长度=L-a-b-c=10+(10-2δ厚度)+65-31-8-15=31-2δ厚度mm;16、根据锥角计算公式,求的模芯外锥角β= ATAN((18- d线芯+1.2)/(2*(31-2δ厚度))*180/PI()17、将计算出模芯的锥角β与计算的模套外锥角γ比较,看看其差值是不是符合我们设计要求,若在设计范围内,设计成功,绘制零件图;若有出入,再次循环以上内容,直至符合设计要求为止,但必须保证在满足角度的前提下,还必须满足装配上的要求。
挤出机机头
上述三种机头的特征对比
管材机头尺寸设计
8、螺旋芯棒模头
优点: 1) 熔体能沿着口模的圆周均匀分布, 在制品上没有流动痕迹( 结合线) , 制品在圆 周方向上的厚度公差和各种性能均匀; 2) 压 力降和流动阻力较低, 在较高的产量下挤出物 的温度较低; 3) 机械应力和热应力较低,制品 有良好的机械强度; 4) 模头结构坚固, 适合高 粘度材料的吹塑成型, 同时, 机头的装拆操作
2.芯棒 1)芯棒的外径 芯棒的外径由管材的内径决定, 根据生产经验: d= D-2e 式中 d一芯棒的外径(mm); D一口模的内径(mm); e一口模与芯棒的单边间隙(mm), e =(0.83-0.94)t t一材料壁厚(mm)。
2)定型段、压缩段L2和收缩角 a、芯棒定型段的长度与L1相等或稍长。 b、L2可按下面经验公式计算: L2=(1.5-2.5)D0 式中 L2一芯棒的压缩段长度(mm); D0一塑料熔体在过滤板出口处的流道 直径(mm)。 c、芯模收缩角: 低粘度塑料 =45°-60° 高粘度塑料 =30°-50°
的环隙截面积之比,反映出塑料熔体的压实
程度。 低粘度塑料ε =4-10 高粘度塑料 ε =2.5-6.0
7管材挤出机的机头
分类
1)直通式机头
2)直角式机头
3)旁侧式机头
1)直通式机头 结构简单、制造容易、成本低、料流阻 力小等优点;但这种机头的缺点是在生产外 径 大的管材时芯模加热困难,分流器支架 造成的接缝处管材强度低。适用于加工RPVC、 SPVC、 PA、PC、PE和PP等塑料管材,一般 用于挤小口径的管材。
3、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 (表面粗
挤出机头的分类及特点有哪些机头设计的主要
挤出机头的分类及特点有哪些机头设计的主要
挤出机头是塑料挤出机中的关键部件,负责将加热融化的塑料通过模具的形状挤出成型。
根据挤出机头的不同设计和结构,可以将其分为多种分类,并且每种分类都具有其独特的特点和优势。
首先,从结构形式上来看,挤出机头可以分为光圈式机头、螺杆式机头和板式机头三种主要类型。
光圈式机头由针管和鞍座组成,适用于挤出螺纹、型材、带材等产品;螺杆式机头主要由挤出螺杆和机筒组成,适用于挤出管材、板材等产品;板式机头由板状合模和螺杆组成,适用于挤出薄膜、片材等产品。
不同类型的机头适用于不同的产品挤出加工,有着各自独特的特点和优势。
其次,从挤出成型方式上来看,挤出机头又可以分为单层机头、多层机头、中空机头等。
单层机头适用于一次性成型的产品,结构简单、生产效率高;多层机头可以实现多层产品挤出成型,产品层次丰富,适用于复合产品的生产;中空机头适用于中空结构产品的挤出,如管材、异形材等,具有独特的设计和挤出方式。
最后,挤出机头的特点还包括挤出均匀性、调节精准、耐磨耐高温等。
好的挤出机头设计可以保证挤出产品的均匀性和一致性,提高生产效率和产品质量;精准的调节设计可以使挤出机头适应不同材料和产品的生产需求;耐磨耐高温的材质和表面处理则可以延长机头的使用寿命,减少维护成本。
综上所述,挤出机头作为塑料挤出机中的重要组成部分,其分类和特点根据不同的设计和结构而有所不同,每种类型都有其适用的领域和优势。
在实际生产中,选择合适的挤出机头设计将对产品的质量和生产效率产生重要影响,因此选择合适的挤出机头至关重要。
1。
挤出机机头设计
前言随着我国橡胶机械工业的快速发展,橡胶制品的应用范围也在不断扩大,因此对于挤出成型技术也有了更高的要求。
在挤出成型的一系列过程中,以温度的调节控制和熔融的物料进入挤出机机头以及橡胶在挤出机主机中塑化的过程最为重要。
螺杆作为橡胶挤出机主机的重要部件,它的设计加工已经很完善了。
随着各种各样的智能控制系统的发展,温度调节控制系统也取得了进展。
然而,挤出机机头的结构设计却仍然有很大的提升空间,并没有发展的很完善。
这是因为在挤出成型的整个过程中,会遇到各种复杂的情况。
而对4、工艺较易控制,生产操作起来比较简单,便于实现自动化生产。
设备占地面积小,污染少,易于保持清洁的生产环境。
5、可以实现一机多用。
对于同一台挤出机,只需更换机头,就能加工不同的制品。
挤出机机头是连接在机筒上的零件,挤出产品的形状取决于机头,其主要作用有:1、改变挤出物料的运动状态,由螺旋运动状态改变为直线运动。
2、为保证制品质量密实,使挤出物料产生一定的压力。
3、进一步促进物料塑化。
4、使物料的截面形状满足产品设计要求。
1挤出机机头设计要求概述1.1挤出机机头通用设计原则挤出机机头要遵循一定的合理的原则来进行相关设计,总结起来讲,主要有以下几个原则:1、为缩短清洗时间和组装时间,挤出机机头的零部件要尽量少,而且要注意各个零部件的相互配合以及对中性。
2、要尽量减少机头中相关的连接环节。
部件数量减少的同时不但可以节约成本,也2、流道中截面积大的区域流速也低,熔融的物料在这样的区域滞留的时间也就越长,这会引起像PE这样的热敏感型混合物料的降解。
针对这类材料,要服从最小流道体积原则,可以通过减小缝隙挤出机机头分配流道的方法,以便缩短挤出机机头的轴向长度。
3、机头流道中要避免物料流动方向的突变,也要防止截面积突变,即流道中不能有死角,所以各个位置的半径不能小于 3mm。
4、在设计挤出机机头的平行成型区时,要消退流道端部的可逆的形变,且要根据生产的产品的性质和所加工熔融物料来进行设计。
挤出跑步机塑料边条模具的设计
挤出跑步机塑料边条模具的设计关键词:塑料异型材挤出机头流道1 机头设计通常情况下,机头由两种材料制成,通过选用较好的镍铬钢、不锈钢,工具钢等,对这些钢材进行淬火处理、表面抛光、镀铬等,使其硬度达到hrc60~62。
对表面进行镀层处理时,镀层厚度通常控制在0.01~0.02mm,进而用于与塑料直接接触的零件上。
对于组成机头的其他零件,由于对钢材要求不是太高,一般选用普通钢材进行制作。
在机头法兰上通过螺纹连接机头,并且对其进行固定处理。
其安装顺序如下:松动螺栓,打开机头法兰,将栅板装入机筒,将机头安装在机头法兰上,将机头法兰闭合,紧固螺栓。
另外,通过机头的内径和栅板的外径相互配合的方式实现对机头与挤出机的同心度的控制。
2 分流锥及其支架设计分流锥、支架和芯棒三者之间的组合比较普遍。
对料流进行汇集和稳定是通过分流锥与多孔板之间的空腔来实现的,为了确保出料的均匀性,顶尖与多孔板端面之间的距离不宜过小。
同时也不能过大,否则因停留时间过长,在一定程度上导致物料分解,其距离通常情况下控制在10~20mm,或者为螺杆直径的1/5~1/10。
在扩张角α方面,对于低黏度且不易分解的物料,其扩张角α为45°~80°,反之α为30°~60°。
分流锥支架的作用是对分流锥和芯棒进行支撑,并且对物料进行搅拌。
对于小机头中,通常情况下将分流锥和分流锥支架设计成整体。
在结合线方面,为了及时消除物料通过分流锥后形成的结合线,通常按流线型的方式设计分流锥上的分流筋,在角度方面,出料端的角度要小于进料端的角度。
在一定程度上,为了提高塑料通过分流锥和支架后的熔接强度,按照流线型方式设计分流筋断面。
无论是结合线还是角度,只要机械强度符合一定的条件,其厚度、长度、宽度等都可以制作的尽量小些。
另外,出口端的尖角应小于入口端的尖角,同时将分流筋的数量控制在3~8根。
为了便于通入压缩空气和穿入内加热装置的导线,通常在分流锥支架筋上设置进气孔和导线孔。
双螺杆挤出机的毕业设计(全套图纸)-44页word资料
1双螺杆挤出机设计概述1.1 双螺杆挤出机概述塑料挤出成型是在挤出机中通过加热、加压而使塑料以及熔融流动状态连续通过口模成型的方法,或简称为挤塑。
挤出成型是聚合物加工中出现较早的一门技术,在19世纪初已有使用。
挤出成型可加工的聚合物种类很多,制品更是多种多样,成型过程也有许多差异比较常见的是以固体块状加料挤出制品的过程。
其挤出成型过程为:将颗粒状或粉状的固体物料加入到挤出机的料斗中,挤出机的料筒外面有加热器,通过热传导将加热器产生的热量传给料筒内的物料,温度上升,达到熔融温度。
机器运转,料筒内的螺杆转动,将物料向前输送,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,与热传导共同作用使加入的物料不断熔融,熔融的物料被连续、稳定地输送到具有一定形状的机头(或称口模)中。
通过口模后,处于流动状态的物料取近似口型的形状,再进入冷却定型装置,使物料一面固化,一面保持既定的形状,在牵引装置的作用下,使制品连续地前进,并获得最终的制品尺寸。
最后永切割的方法截断制品,以便储存和运输。
挤出成型加工的主要设备是挤出机,此外,还有机头口模及冷却定型、牵引、切割、卷取等附属设备。
其挤出制品都是连续的形体,在生产及应用上都具有多方面的优点。
据统计,在塑料制品成形加工中,挤出成型制品的产量约占整个塑料制品的50%以上。
所以,挤出成型在塑料制品成型加工工业中占有重要地位。
塑料在挤出机内熔融塑化,通过口模成为所需要的形状,经冷却定型而得到与口模断面形状相吻合的制品。
挤出成型是塑料加工工业中最早的成型方法之一。
早在19世纪初期,挤出机就用于生产铅管、面条。
早期的挤出机是柱塞式的,直到1936年才研制成功电加热的单螺杆挤出机,这就是现代塑料挤出机的起源。
同其他成型方式相比,挤出成型具有以下突出优点。
1.设备成本低,制造容易,因此投资少,见效快,占地面积小,生产环境清洁。
2.生产效率高。
挤出机的单机产量较高。
管材挤出成型的机头结构及设计.
(4)机头体(模体)。机头 体相当于模架,用来安装 固定机头的各零部件。机 头体需与挤出机料筒紧密 连接,连接处应密封以防 塑料熔体泄漏。 (5)调节螺钉。调节螺钉用 来控制口模与芯模之间的 环隙大小和同轴度,以保 证挤出制品壁后均匀。通 常调节螺钉的数量4~8个, 视口模的尺寸而定。
(6)定径套。离开口模后的塑料熔体 虽已具有给定的截面形状,但因其 仍处于粘流状态从而产生变形,为 此需要用定径套对其进行冷却定型, 以使制品固化,并获得良好的质量、 准确的尺寸和几何形状。 (7)橡皮塞。橡皮塞的作用是防止压 缩空气泄漏,保证管内具有一定的 压力。
单管挤出机头实景
双管挤出机头实景
一. 管材挤出成型机头的作用
管材挤出机头主要有下述四种作用: (1)使物料由料筒内的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)通过机头成型所需断面形状的塑料制品。
二.管材挤出成型机头的结构组成
(1)口模和芯模。口模用 来成型制品的外表面, 芯模用来成型制品的内 表面。因此,口模和芯 模的定型部分决定了制 品的横载面形状和尺寸。
直角式机头
3.侧向机头(弯管式):来自挤出机的料流 (material flow)先流过一个弯形流道再进 入机头一侧,料流包芯棒后沿机头轴向方向 流出。这种设计可使管材的挤出方向与挤出 机呈任意角度,亦可与挤出机螺杆轴线相平 行。适合大口径管的高速挤出,但机头结构 比较复杂,造价较高。
侧向机头(弯管式)
五. 管材挤出成型机头的简单结构设计
2.1.2 口模内径
(1)经验公式: d1=D/BZ
(2)按拉伸比:
(BZ 为补偿系数)
I
挤出机的机头与口模讲解
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。
塑料管材挤出模具设计
(直径<80mm)硬管挤出模具
下图所示是成型管材直径小于80mm用成型模具结构。采用内压法定径,定径套外腔是带有能通冷却循环水的环形套,冷却管坯;生产时,通过分流锥支架肋上的小孔,把压缩空气输入管坯内,管坯前端装有气堵,防止管内压缩空气逸出。分流锥、支架和芯轴也是用螺纹连接成一体,依靠分流锥支架外圆与模具体内圆紧密配合定位。保证分流锥、支架和芯轴与模具体装配后的同心精度。
PP
1.0.~1.2
HDPE
1.1~1.2
LDPE
1.2~1.5
口模定型段长度L1,与塑料性质、管材的形状、壁厚、直径大小及牵引速度有关。其值可按管材外径或管材壁厚来确定:
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1
口模结构尺寸从图中可 以看到,主要是平直段 长度、内径和压缩角。 平直段(也叫定型段) 长度L1=(0.5~3)D 内径 d1= D/k 式中D —管材外径( mm) k—系数,k=1. 01~1.06。 压缩角α取14 °~50 °之间。
(4)结构紧凑
(5)选材要合理
02
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常见的挤出机头有:
2典型挤出机头及设计
管材挤出机头、
异型材挤出机头
电线电缆包覆机头
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: 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
口模内径不等于塑料管材外
挤出机头口模设计-PPT
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
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。
挤出成型机头的设计要点
挤出成型机头的设计要点挤出成型机头是塑料挤出成型设备中至关重要的部件,其设计的好坏直接影响着挤出产品的质量和生产效率。
下面将介绍挤出成型机头的设计要点,以期帮助相关从业者更好地了解这一关键技术。
挤出成型机头类型与选择挤出成型机头的类型多种多样,常见的有直纹挤出机头、交换式机头、螺杆机头等。
选择适合自身生产需求的机头类型至关重要。
直纹挤出机头适用于生产同一种类产品,交换式机头适用于频繁更换生产品种,螺杆机头适用于需要高压力、高温的生产工艺。
根据生产需求和材料特性选择合适的机头类型至关重要。
机头几何结构设计挤出成型机头的几何结构设计是影响产品尺寸精度、表面光洁度的重要因素。
合理的机头几何结构设计应考虑材料流动、升温均匀、减少料头压力等因素,从而确保挤出产品质量。
通过优化出口形状、设置合适的过渡段,可以有效降低产品挤出时的应力集中,避免产品变形或表面缺陷。
机头材质选择挤出成型机头的材质选择直接关系到机头的使用寿命和生产效率。
通常采用优质合金钢、特殊耐磨材料等制作机头,以增强机头的耐磨性和耐腐蚀性。
此外,对于特殊要求的挤出产品,还可以对机头进行表面涂层处理以提高使用寿命。
温度控制挤出成型机头在加工过程中需要保持恒定的温度,以确保挤出产品的物理性能和外观质量。
因此,机头应设计有合理的温度控制系统,可以实现精确的温度调节。
一般情况下,采用加热螺纹和冷却通道相结合的方式来实现对机头温度的精确控制。
清洁与维护挤出成型机头在生产过程中容易受到塑料材料残渣的堵塞,因此需要定期清洁和维护。
清洁机头时应谨慎操作,避免损坏机头表面,影响其挤出产品的质量。
定期检查机头的磨损情况,并根据需要进行及时更换。
综上所述,挤出成型机头的设计要点包括机头类型选择、几何结构设计、材质选择、温度控制以及清洁与维护等方面。
只有全面考虑这些因素,合理设计和维护机头,才能确保挤出产品的质量和生产效率,提高生产制造的竞争力。
砖瓦挤出机成型装置的设计
、
机 头 的 设 计 分 析
4 . 机 头的尺 寸确定
于泥 料 性质 不 同 ,机 嘴尺 寸 的设计 和 计算 也 是较 为 繁琐 ,一般 来 说 , 在设 计之 前 ,应 当对该 挤 出机所 使 用泥 料进 行测 试 ,得 出该种 粘土 的 收缩 率 ,然 后通过 计算确 定出机嘴 的 出口尺寸 。计算式 为 :
壬艺设备
中 国化 工 贸 易
Ch i n a Ch e mi c a l Tr a d e
Q
磊 稿月
砖瓦挤 出机成型装置 的设计
刘万宗
( 山东建筑 大学机 电学院 ,山东济 南 摘 2 5 0 1 0 1 )
要 :本文阐述 了当前 国内砖瓦挤 出设备存在 的问题 ,分析 了 砖 瓦挤 出 机机 头和机嘴部分参数对挤 出成型的影响。
渡 曲面 ,因此 ,机头长 度和机头 锥角 的确定就 基本决 定了机 头的外形 。 2 . 机 头的作 用 机头 一方 面起 到 承上 启下 的连 接作 用 ;另一 方面 是成 型压 力 的主 要 形成 和 产生 区 ;再一 方面 是消 化螺 旋输 送产 生 的泥流 旋转 ,通 过机
; 嚣
2 . 机 嘴 的出 口尺 寸 所 得产 品的 规格 尺寸 由机 嘴 出 口尺 寸决 定 ,但 是 泥坯 烘 烧干 燥 的 过程 会发生 收缩 。 因此 ,机嘴 出 口尺寸 :产 品尺寸 + 缩 小 的尺 寸 。由
锥形双螺杆挤出机挤出系统的设计【优秀】
锥形双螺杆挤出机挤出系统的设计【优秀】(文档可以直接使用,也可根据实际需要修订后使用,可编辑推荐下载)锥形双螺杆挤出机挤出系统的设计前言近年来随着高新技术在挤出成型工艺中的应用,挤出成型制品的种类不断出新,挤出成型的新工艺层出不穷,使这一技术得到了高速发展,呈现出光明的发展前景。
挤出成型在塑料制品的成型加工工业中占有很重要的地位。
据统计,在塑料制品成型加工中,挤出成型制品的产量居于首位。
塑料挤出成型是塑料制品成型加工运用最多、最广泛的工艺技术之一。
采用挤出成型工艺可制备塑料管材、板片材、带材、型材、棒材、单向拉伸制品和塑料的共混改性等。
其技术成熟、用途广泛,涉及的塑料品种多样,在国民经济建设、国防建设和人们日常生活中发挥了越来越大的作用。
随着塑料挤出成型方法的广泛应用和发展,塑料挤出机的类型日益增多。
根据螺杆的数量分为无螺杆挤出机(其中又分为柱塞式挤出机和弹熔体挤出机)、单螺杆挤出机、双螺杆挤出机和多螺杆挤出机。
根据螺杆的转速分为普通挤出机、高速挤出机、和超高速挤出机。
根据装配结构分为整体式挤出机和分开式挤出机。
在挤出生产的实践中反映出,单螺杆挤出机易于加工粒料,而对那些粉料则不易加工,对那些形状不规则的或是含湿度很大的悬浮料、乳剂料,或是分子量很高因而粘度很高的料等,实际上无法加工。
此外单螺杆挤出机对加入无机填料的适应能力也是差的,且混炼效果较差。
因此为了适应广泛的加工要求,在上世纪30年代开始发展了双螺杆挤出机,但在双螺杆挤出机的大量应用只是在50年代以后的60年左右的时间。
随着聚合物加工业的发展,作为聚合物主要加工设备之一的双螺杆挤出机得到了飞速发展,并以其优异的加工性能得到了越来越广泛的应用。
锥形双螺杆挤出机在加工对温度和剪切敏感的物料方面显示出其独特的优势,已经成为RPVC干粉造粒挤出成型加工的主要机型之一,越来越广泛地应用于管材、板材、异型材等制品的挤出成型以及RPVC分离造粒。
我国对双螺杆挤出机挤出理论的研究始自二十世纪八十年代中期,在某些方面取得的研究结果基本与国际同步。
第7章 挤出成型
高压机头。低压机头即塑料熔体所受压力小于4MPa的机头;高压机 头即塑料熔体所受压力大于10MPa。
7.1.3挤出机头的设计原则
1.分析塑件的结构工艺性 根据所要成型塑件的结构特点和工艺要求,正确地选用机头的结 构形式。 2.机头应能改变塑料熔体的运动状态且产生适当的压力 塑料熔体在料筒内由于受螺杆的作用而旋转,经过机头后,塑料 熔体的旋转运动必须转变成直线运动才能进行成型流动,同时也必须
可制成整体结构(图7-7),支架上的分流筋应做成流线形,在满足强
度要求的前提下,筋的长度和宽度应尽量减小,数量也尽量少,以避 免塑料熔体流过后形成熔接痕,一般小型机头为3根,中型机头为4
根,大型机头为6~8根。
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§ 7.2 管材挤出机头
由于在挤出成型的过程中,机头内挤出压力可以达到15 MPa,此
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§ 7.2 管材挤出机头
(7.6)
式中L3—分流器扩张段长度即分流锥长度(mm); D0—多孔板出口处流道直径,可按料筒或螺杆直径计算(mm)
分流器及芯棒由分流器支架支承,同时对熔体起搅拌作用。分流
器支架的数量一般为3~8根,分流器支架一般分开加工,然后再装 配而成,如图7-1中件6和件7。中小型管材机头芯棒、分流器支架
在机头中也应设置一定的压缩区域,产生一定的流动阻力,保证熔体
或塑件的组织密实。 5.要考虑塑件的离模膨胀效应和收缩效应的影响,保证塑件正确的
截面形状
由于塑料熔体在成型前后应力状态的变化,将引起离模膨胀效应
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§7.1 挤出机头的结构组成与分类
(挤出胀大效应)使塑件长度收缩和截面形状尺寸发生变化,因此设计
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§7.1 挤出机头的结构组成与分类
单螺杆挤出机设计
• 螺杆压缩比和螺槽深度 确定几何压缩比 i 等距不等深(通用型)螺杆压缩比的计算 式如下:
对于大多取经验数据来确定,通用公式 H3=(0.025~0.06)Ds。
再根据确定的螺杆压缩比计算加料段螺杆槽 深度。
• 螺杆各段的确定
高聚物在螺杆中的挤出过程,实际上经历 固体输送,熔融和均化的过程。所以一般 螺杆都设计成三段:加料段,压缩段及均 化段。
• 由轴向力引起的轴向拉应力在机筒全长上 不变,即:
•
z
=
Pz A
prb 2 (Rb2 rb2 )
=
prb 2 Rb 2 rb 2
• 因机筒多为塑性材料,所以当计算出三个 主应力的最大值后,可用第四强度理论进 行设计计算及校核。 按第四强度理论最大变形能理论计算,机筒壁厚的强度条 件为:
在开槽机筒中形成的挤出压力趋势图
二、熔融理论
• 固体物料充满螺槽 →→→→ 形成熔膜→→
• →→→→→→→→→→ 螺纹刮下熔体进入 熔池
• →→ 因熔池中的熔体挤压而使固体床形变, 径向加厚,固体进入熔膜以补充熔体流入 熔池 →→ 不断往复逐渐熔化。
熔体输送
• 设:Q1—送料速率;Q2—压缩段熔化速率; Q3—均化段挤出速率。
螺杆受力分析图
螺杆综合受力为:螺杆轴向力、螺杆扭矩 及螺杆自重产生的压、扭弯的组合。一般 加料段及排气段螺杆根径较小,其承受载 荷力最低,所以螺杆的加料段以加料段的 根径截面计算、校核裁面。
A.机头压力的确定
机头压力可用理论计算方法和实测方法得到。
当关闭机头,可认为挤出量Q=0,若螺杆与
机筒间隙正常,机头最大压力可由下式计
3.7.6 挤出量和停留时间
螺杆的结构分成三段,塑料在这三段上的运 动按一定的规律进行。正常的情况下螺杆 三段在结构上应该符合下列的要求: Q1>Q2>Q3,Q1为加料段流量,Q2为压缩 段流量,Q3为计量段流量,否则就会使挤 出量不稳定和质量低劣。
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挤出机机头设计Company Document number:WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT前言随着我国橡胶机械工业的快速发展,橡胶制品的应用范围也在不断扩大,因此对于挤出成型技术也有了更高的要求。
在挤出成型的一系列过程中,以温度的调节控制和熔融的物料进入挤出机机头以及橡胶在挤出机主机中塑化的过程最为重要。
螺杆作为橡胶挤出机主机的重要部件,它的设计加工已经很完善了。
随着各种各样的智能控制系统的发展,温度调节控制系统也取得了进展。
然而,挤出机机头的结构设计却仍然有很大的提升空间,并没有发展的很完善。
这是因为在挤出成型的整个过程中,会遇到各种复杂的情况。
而对于机头的设计,目前并没有适用于所有情况的理论公式,实际经验是挤出机机头的设计的主要依据。
机头设计后,通常用试模的方法来确定最后的形状。
这不但增加了设计人员的工作强度,也为整个的设计过程造成了诸多不便,同时也提高了成产成本。
挤出机作为橡胶工业的基本设备,在生产橡胶制品的过程中起着重要的作用,也是决定产品质量的重要设备之一。
国外橡胶挤出机经历了不同的发展阶段,从最初的柱塞式挤出机开始发展,其中经历了普通冷喂料型挤出机以及销钉冷喂料挤出机等阶段,再到现在的复合挤出机,其发展的日益完善,性能和生产能力也不断提高。
固特波公司是在挤出机的发展过程中,最先申请了用挤出机来进行胶电线生产的专利,并改进了该挤出机设备。
由此,挤出方法对于生产日益重要,而先前的手动式挤出机也渐渐地被电动操控挤出机所取代。
早期的电缆和电线源源不断地被柱塞式挤出机生产出来,电缆的生产用挤出法也由此而确定。
挤出机是挤出成型加工过程中的主要设备,除此以外,还有机头、牵引装置、冷却定型装置等附属设备。
橡胶在机筒内塑化熔融,通过机头制成所需要的形状,最后经过冷却定型后就可获得与机头截面形状相吻合的产品。
挤出成型法相比于其他类型的成形方法主要具有以下显着的优点:1、设备制造容易,成本较低,投产快,投资少。
2、产量高,效率快。
3、可以实现连续化生产。
制造较长的型材、管材等也比较容易。
而且产品均匀密实,质量高。
4、工艺较易控制,生产操作起来比较简单,便于实现自动化生产。
设备占地面积小,污染少,易于保持清洁的生产环境。
5、可以实现一机多用。
对于同一台挤出机,只需更换机头,就能加工不同的制品。
挤出机机头是连接在机筒上的零件,挤出产品的形状取决于机头,其主要作用有:1、改变挤出物料的运动状态,由螺旋运动状态改变为直线运动。
2、为保证制品质量密实,使挤出物料产生一定的压力。
3、进一步促进物料塑化。
4、使物料的截面形状满足产品设计要求。
1挤出机机头设计要求概述挤出机机头通用设计原则挤出机机头要遵循一定的合理的原则来进行相关设计,总结起来讲,主要有以下几个原则:1、为缩短清洗时间和组装时间,挤出机机头的零部件要尽量少,而且要注意各个零部件的相互配合以及对中性。
2、要尽量减少机头中相关的连接环节。
部件数量减少的同时不但可以节约成本,也可以减少各个零部件在流道中的连接环节。
连接部位连接不良不但有可能导致漏料现象产生,也有可能使物料降解。
此外,连接部位要易于清洗。
3、运动部件与静止部件之间的间隙要进行密封。
主要方法是可以通过加上大尺寸的密封条或者填充绳来进行密封,需要注意点是应该加在静部件的半圆形或矩形沟槽内部。
用来做密封元件的材料主要有像PTFE这类耐热性比较好的塑料以及像铅这样的低硬度金属。
4、为确保整个密封表面的密封力分布均匀,要尽可能使密封表面平且小,同时要对这里的表面压力进行校核。
5、挤出机机头尽量有法兰可以转动,而且比较大的机头要安装在可以移动的或者可以调节的上面。
6、挤出机机头的组装紧固尽量不选用多个小的螺钉(这是因为直径大的螺栓寿命更长),而用比较少的耐热螺栓;螺栓在安装时尽量使其不必拆卸加热器,要尽量使其安装容易。
7、若挤出机机头的各个零部件温度并不完全相同,设计时,要考虑到热膨胀的问题。
8、挤出机机头设计时,不但要考虑温度传感器、压力传感器、螺栓孔对机头强度的影响,还要保证机头在受力产生形变时的尺寸符合要求。
当流道的结构确定时,要注意以下要求:1、熔融的物料要尽量沿着中心位置进入流道。
2、流道中截面积大的区域流速也低,熔融的物料在这样的区域滞留的时间也就越长,这会引起像PE这样的热敏感型混合物料的降解。
针对这类材料,要服从最小流道体积原则,可以通过减小缝隙挤出机机头分配流道的方法,以便缩短挤出机机头的轴向长度。
3、机头流道中要避免物料流动方向的突变,也要防止截面积突变,即流道中不能有死角,所以各个位置的半径不能小于 3mm。
4、在设计挤出机机头的平行成型区时,要消退流道端部的可逆的形变,且要根据生产的产品的性质和所加工熔融物料来进行设计。
5、要进行流道设计时,要减少流痕的数量,甚至要避免产生流痕。
这是因为流痕会影响挤出机挤出物料的质量。
机头材料的选用挤出机机头在进行相应的设计时,一定要选用合理的材料,要符合以下几点要求:1、便于加工2、刚度和强度足够大3、足够的耐磨性、耐压性和耐热性4、表面硬度也要要足够大5、便于进行相应的热处理6、进行热处理时形变要尽可能小7、便于获得合理的、无气孔的表面8、便于进行镀铬等处理9、具有良好的防腐性10、消除内应力11、具有良好的导热性以上这些在其他的加工中也有要求,并非挤出加工所特有。
显然,只用一种材料并不能满足所有的以上的要求,因此,在进行材料的选择时要注意下面几点:1、所加工的聚合物的种类。
填充物料和腐蚀性对于磨损的影响,以及加工温度对磨损的影响。
2、挤出机机头的加工工艺。
材料强度在 600N/mm2 - 800N/mm2最适于加工,最高强度要求应该在1500N/mm2以下。
3、考虑材料的加工强度。
太脆的高强度钢不适合用来加工大的挤出机机头,这是因为在进行材料的选择时一定要考虑到弯曲应力。
4、要采用的热处理。
为防止引起变形,除了可以选用部分有色金属之外,通常选用以下合理的钢材作为挤出机机头的材料。
5、钢材进行氮化处理6、钢材进行表面硬化处理7、选用不锈钢8、调质钢材9、安全硬化钢材表1-1 机头主要零件选用的材料Table1-1 The nose material of main parts selection表1-2 护套材料参数Table1-2 Sheath material coefficientXJ-150挤出机机头设计要求在进行XJ150挤出机机头的设计时,要满足以下要点:1、关于机头的内腔的形状应该设计成流线型。
为防止物料因为受阻停滞而产生过热分解的状况,保证熔融的物料能够沿着流道均匀的向前挤出,机头中不允许出现突变、急剧减小的设计,也不允许出现停滞区和死角,要尽可能的保证合理的设计使流道表面设计光滑,表面粗糙度Ra的值建议最好不高于μm。
2、截面形状要准确。
机头的成型截面形状跟产品实际的截面形状存在一定的差距,这是由于橡胶的性能和收缩率的因素,以及压力和温度的不同而造成的。
为了使挤出机机头的挤出产品有准确的截面形状,在设计过程中应该能够考虑到这一相应的影响。
3、选用合理的材料。
制造机头的材料应该耐磨耐腐蚀性能好,硬度大,抗拉强度高,部分机头应根据实际情况进行镀铬。
4、压缩比要合理。
为了消除因为分流支架的原因而造成的结合缝,需要根据橡胶制品及橡胶种类的不同,来设计可以产生足够压缩比的挤出机机头,保证制品质量密实。
5、结构紧凑,拆装方便,连接严密。
在满足力学性能要求的前提下,应使机头结构紧凑,拆装方便,传热均匀,连接严密,且不能泄料漏料。
挤出机是进行挤出生产的主要设备,在进行挤出生产时,每套模具只能够安装在跟其相匹配的挤出机上。
在进行机头的设计时,除了要满足制品的材料性能和形状尺寸要求外,还需要掌握螺杆结构参数、端部结构尺寸和生产率等挤出机的技术规范,并且要保证挤出机的工艺参数满足设计的要求。
机头的设计不但要达到制品的强度指标,还要满足橡胶制品的外观质量要求,同时还要求挤出机的相关参数和机头的物料性能相适应,即要求挤出机机头能够安装在与之相应的挤出机上,并且在给定的转速下能够正常工作,否则的话,挤出工作就不能正常进行。
因此,机头的设计应该考虑到挤出机的因素,二者有着密切的联系。
不同型号的挤出机机头安装部位的装配尺寸也不相同。
2 机头尺寸设计要求计算要求在进行机头的尺寸设计计算时,需注意以下几点:1、选用合理的机头类型。
这主要取决于挤出产品的形状以及种类。
2、确定机头内流道的尺寸。
需要根据挤出量和挤出压力,分析流道内物料的运动状态。
3、对机头主要零部件的强度是否符合生产要求进行一系列的校核,本次设计主要考虑螺栓是否符合要求。
需要考虑熔融的物料在挤出机机头内的所具有的压力大小。
4、对机头进行相应的热平衡计算,选择合理的温度控制系统。
表2-1主要参数Table2-1 The main parameters尺寸选取原则机头类型主要由挤出产品自身决定,流道的尺寸主要运用高分子材料流变学中的剪切理论决定,根据挤出产品截面形状的不同,依次对机头的压力、生产能力、流道内物料的速度分布、以及口型长度进行相应的分析计算求得。
为方便起见,不妨做如下假设:1、物料是不能被压缩的2、物料在机头中的温度沿机头的方向呈一致性分布3、物料在机头内流道上不会滑动,即物料在此处的速度为04、物料遵循非牛顿流体的指数方程3 主要零部件尺寸计算模具选择原则橡胶电缆产品质量的优劣,与橡胶本身的质量、挤出的温度、挤出机的性能、牵引芯线速度、芯线的预热、橡胶挤出后的冷却定型、挤出机机头模具的设计等诸多因素有关。
模具作为在橡胶电缆用挤出机进行挤出生产过程中最后用来进行相应定型的主要零部件,是影响所生产电缆产品最终质量的最关键因素之一。
模具的相关参数直接决定了电缆加工能否成功,比如:模具的形状、模具的尺寸、结构设计、压力的大小和温度的高低等。
正因为如此,任何橡胶电缆电线产品的生产都高度重视模具的相关设计、模具的选配以及保温措施。
挤压式模具是电缆电线生产的主要模具类型之一。
挤压式模具是模具的一种,它又被称为压力式模具,挤压式的特点是相比于其他类型的模具其模芯并没有存在管状承径的那一部分,并且不同的是它是缩在模套承径部分的后面。
熔融物料的定型是靠螺杆产生的压力通过模套来实现的。
挤压式模具挤出的橡胶层结构密实,表面光滑平整。
熔融橡胶压力的大小取决于模套与模芯之间夹角的大小,橡胶层的质量和最终挤出的电缆的质量也受此影响。
而挤出电缆制品的表面质量和几何形状尺寸直接取决于模套和模芯的表面光洁度及其尺寸大小。
橡胶挤出后的膨胀和冷却后尺寸的收缩等因素对模套孔径的大小有一定的影响。
挤压式模具的出胶量和挤管式模具相比要低很多,这是因为压力式挤出会使橡胶在挤出机机头模口处产生较大的反作用力,从而减少了挤出量。