第9章挤出模具设计pptConvertor

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挤出模具设计

挤出模具设计

多的熔接痕。一般小型机头3根,中型的4根,
大型的6-8根。
拉伸比和压缩比
(1)拉伸比I 所谓管材的拉伸比是口模和芯
棒的环隙截面积与管材成型后的截面积之
比,其计算公式如下:
I
D12拉伸比;
(5-7)
拉伸比和压缩比
(2)压缩比 所谓管材的压缩比是机头和多 孔板相接处最大进料截面积与口模和芯棒 的环隙截面积之比,反映出塑料熔体的压 实程度。
直角式 大小均可
旁侧式 大小均可
机头结构
简单
复杂
更复杂
挤管方向
与螺杆轴线一致 与螺杆轴线垂直 与螺杆轴线一致
分流器支架



定型长度
应该长
不宜过长
不宜过长
本公司机头举例
1、直通式机头:导管机、吸引连接管、麻 醉导管机、中心静脉导管机等。
2、直角机头:加强筋呼吸回路、鼻氧管机 等。
工艺参数的确定
低粘度塑料 =4-10 高粘度塑料 =2.5-6.0
吹塑薄膜挤出机设计
1、机头结构类型和结构参数 常用的薄膜机头大致可分为:芯棒式机头、十
字形机头、螺旋机头、多层薄膜吹塑机头和旋 转机头。
1.芯棒式机头 来自挤出机的塑料熔体,通 过机颈到达芯棒轴转向90°,并分成两股沿芯 棒轴分流线流动,在其末端尖处汇合后,沿机 头流道芯棒轴和口模的环隙挤成管坯,由芯棒 中通入压缩空气,将管坯吹涨成膜,调节螺钉, 可调节管坯厚薄的均匀性。
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。

【大学课件】挤出成型工艺与模具设计PPT(P42)-精选文档43页

【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。
5
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》课件

《挤出模具》课件

采用铍铜电极穿过工件与电极间 的间隙,产生雷击放电,在瞬间 加热工件材料,使其融化或铸造, 并在冷却后去除工件表面的氧化 皮。
挤出模具的发展趋势
智能化
在生产安全、生产效率、能源利用、故障预测等 多个方面实现智能化,并越来越逐渐成为挤出模 具制造的一个重要发展方向。
多功能化
随着技术的提升和用户需求的改变,挤出模具需 要不断提高其多功能性,包括实现可反复使用、 适应高速生产、提高自动化程度等方面的发展。
轻量化
越来越多的企业把轻量化产品作为其长期发展战 略,并通过改进挤出模具的生产工艺和模具材料 等方面,不断加速产品轻量化的进程。
个性化
挤出模具产品的个性化生产需求越来越强烈,具 有快速设计和生产、小批量生产能力的挤出模具 将会获得更多的市场空间和竞争力。
3
挤出
使熔化的塑料通过压力进入模具腔内,并在腔内形成预定形状,随后挤出模具带 动挤出工件连续运动,形成不间断连续的生产流程。
挤出模具的应用领域
塑料制品
在生产吸塑包装盒、水管、电线套管、装饰材料、 日用品、零部件等方面广泛应用。
金属材料
可制作输送带、铜排、铝合金杆、不锈钢管等各 类金属材料,达到多样化的生产需求。
《挤出模具》PPT课件
通过这个PPT,你可以了解挤出模具的工作原理、应用领域、优势和局限性、 设计要点以及制造工艺和发展趋势。
什么是挤出模具
挤出过程
区别
把可加工的物质加热至临界温度, 运用高压使物质从挤出机前端的 模头中挤出,经过冷却剂固化成 所需形状。
挤出模具是用于加工塑料、金属 等的工具,与塑料注射模具区别 在于前者是连续生产的,后者则 是间歇生产的。
分类
按形状和用途分类,包括板材、 棒材、管材、线材、膜材和异型 材挤出模具等。

电线电缆挤出模具ppt课件

电线电缆挤出模具ppt课件

ppt精选版
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挤压式模具(模芯)
d2:模芯外径 d2实际上是取决于模芯头部端面厚度e的尺寸, e=(d2-d1) e 太薄:制造困难;模芯寿命短,易坏。 e 太厚:则塑料流动发生突变,在端面形成涡流
区,引起挤出压力波动;而且,也是一个死角,影 响胶层质量。
一般,模头壁厚e=0.3~1mm,小模芯取前者,大 模芯取后者。
挤压式模具,其夹角较大,有利于挤包得紧一些;挤
管式模具其夹角较小,有利于挤管形成,包得松一些。
电线电缆挤出模具
ppt精选版
1
电线电缆挤出模具的内容
• 挤出模具的形式和特点 • 挤出模具各形式的尺寸参数 • 挤出模具的配模系数和拉伸比
ppt精选版
2
影响电线电缆产品挤出质量的因素:
• 塑料本身的质量 • 挤出机性能 • 挤出温度 • 收放线张力、速度 • 芯线预热 • 塑料挤出后的冷却
• 机头模具设计和选择
模具的设计原则
1. 和塑料接触的模具表面应光滑,光洁度要高 ,特别是 模套的承径区,更应光洁,保证塑料成型的表面光洁 度。
2. 熔融塑料流动的流道要流畅,流道上无突变,无突起 等阻挡,也不能有死角。
3. 塑料在模具内具有一定压力,模套角度必须大于模芯 角度。
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模具的设计原则
4. 模具应具有互换性,应考虑个部位的尺寸公差要求。 5. 具寿命要长,为了提高挤压式模芯的耐磨性,可采用
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模具的设计原则
模具常用号的名称和符号:
L ——模套承径(又称:承线、定径)长度 e ——模芯头部端面厚度 δ ——挤压式模芯端面与模套承径之间的距离 a ——挤管式模芯伸出模套的距离 h ——半挤压式,模芯口端面伸入模套承径部分的距离 α ——模套内锥角 β ——模芯外锥角

塑料异型材挤出模具ppt课件

塑料异型材挤出模具ppt课件

精品
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⑤要让型材坯料在离开模头之 前有足够的纯剪切流动过程
➢让料流在纯剪切流动的过程中尽可能充分地实 现弹性松弛,这也就是说,模头流道出口前都 要有一段足够长的平直段(或称成型段)。
➢平直段长度也绝不是越长越好。平直段长, 会增大背压,增加功耗;
➢会延长模塑料在高温段的停留时间,这尤其 对PVC塑料是十分不利的;
应的壁厚中心线之间的距离分别为Ao和Bo 设该 型材口模图形外形的长和宽分别为A’和B’,其
相应的口模缝隙中心线之间的距离分别为A0’ 和 B0’。
由于平缝口模的离模膨胀只发生在型坯壁厚
方向,所以可以认为该型材型坯的离模膨胀,以
口模缝隙中心线为中心对称发生,即型材壁厚中
心线之间的距离不受离模膨胀作用的影响,但仍
精品
精品
22
选择异型材的挤出中心——方法二
➢ 对于横截面形状较分散的异型材,这样的选择 会较有利于实现整个模头流道均衡地分流,对 提高模头的出料稳定性是大有好处的(图c)
精品
23
选择异型材的挤出中心——方法三
➢选择异型材横截面的主要型腔的中心,作为挤 出中心
➢或根据前两种选择方法作适当调整
精品
24
➢选择异型材的挤出中心,也就是在确定模头的 料流开始分流前的流道中心,与挤出生产线上 异型材截面的位置关系,这对实现均衡分流是 有影响的。
精品
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口模截面图设计 P279
➢口模截面图(简称为口模图形)是挤出模头流 道出口的截面形状,是由挤出模头的型芯(包 括型芯镶件)和口模板(亦称成型板)两种零 件构成的。
➢口模图形确定了型芯(包括内筋)的外形和口 模板的内腔尺寸,是挤出模头上最关键的尺寸。 正确的口模图形是挤出模头设计的基本要求之 一。

挤出管材模具设计ppt课件

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

挤出成型工艺及模具设计PPT教案

挤出成型工艺及模具设计PPT教案
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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
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。
第9页/共42页
(以直通式管材机头为例)
口模的形状及尺寸和塑件的形状及尺寸并不是一致的。熔 体膨胀和牵引力引起的收缩变形,会使塑件的尺寸与口模尺 寸产生一定的偏差。所以在设计时要考虑这一因素。
第24页/共42页
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。
挤出成型工艺及模具设计
会计学
1
一 、 挤 出 成 型工艺
挤出成型是热塑性塑料重要的加工方法之一,主要用 于生产管材、棒材、板材、片材、线材和薄膜等连续塑料 型材。
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1、挤出成型原理
将颗粒状或粉状塑料加入挤出机料筒内,在旋转的挤出机 螺杆的作用下,塑料沿螺杆的螺槽向前方输送。在此过程 中,不断地接受外加热和摩擦热,逐渐熔融成粘流态,然 后在挤压系统的作用下,塑料熔体经过滤板后通过具有一 定形状的挤出模具(机头)口模以及一系列的辅助装置, 从而获得等横截面的各种型材。
第41页/共42页
感谢您的观看。
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牵引速度
牵引速度与挤出速度相当,可略大于挤出速度。 即牵引比(牵引速度与挤出速度的比值)等于或大于1。

挤压模具设计与制造改.2021优秀PPT

挤压模具设计与制造改.2021优秀PPT

1、模子的种类 1〕按模孔断面形状分为: 平模、锥形模、平锥模、流线模和双锥模等
平模


锥形模
平锥模
流线型模
双锥模
图1-1 挤压模的模孔压缩区端面形状
2〕按其结构形式可分为 〔1〕整体模:广泛用于铜、铝挤压棒型材及铜管材。 〔2〕组合模:由硬质合金或其它材料的模芯与模体热装 而成的模具,一般用于钢材和难变形合金的挤压、冷挤 压也应用。 〔3〕舌形模:根据模具结构的不同可分为桥式舌型模和 平面分流模两种,一般用于挤压铝及铝合金内径较小的 管材及形状复杂的空心型材。 〔4〕可拆卸模:是由数块拼装成一整体的模具,用于生 产阶段变断面型材及逐断变断面的型材。
2、挤压模具的开展概况
•在金属压力加工中,决定某一挤压方法是 否可行,主要取决以下三个方面:即产品 质量〔尺寸、内外外表质量、性能〕,生 产效率和工模具寿命。而工模具往往是工 艺决策的关键因素。因此,挤压用工模具 的开展实际是伴随挤压技术的开展而开展 。
3 工模具的设计与制造水平概述
一般说来,模具结构设计的工艺要求主要包括以下内容 :
即:比周长大的局部定径带长度小于比周长小的局部。
应保证有足够大挤压系数;
在每次挤压后应把焊合室内的金属尽量去除干净,并在挤压时严禁在模孔或挤压垫片上抹油〔以免焊缝质量下降〕。
6〕导向模〔导流模〕:挤压形状较复杂的型材时常用。
3〕合理的工模具结构,形状和尺寸在一定程度上可控制产品的内部组织和力学性能。
1〕应加强变形金属与工模具之间相互作用的理论研究,总结其内 在联系的规律。如变形金属对工模具的力学作用,物理化学作用 ,工模具的结构对流体动力学、挤压、产品组织性能热力学、摩 擦与润滑等的影响。 2〕切实做好工模具材料的研制工作,尤其要按使用条件研制专用 材料,目前,虽然在材料方面有很大开展,但尚未取得突破性的 进展,因此,在模具材料方面还应加强研究。 3〕加强对模具设计部门的管理,成立模具制造公司,加强技术集 中〔规模效益〕。 4〕应开阔挤压工模具的视野,从思想上破除传统观念,开拓为适 应各种新的挤压技

挤出机头口模设计-PPT

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

挤出工艺简介ppt课件

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。
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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。
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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。

塑料挤出成型工艺及模具设计PPT学习教案

塑料挤出成型工艺及模具设计PPT学习教案
机头以12个内六角螺钉与机头法兰连接固定然后机头法兰又与挤出机法兰以铰链螺栓连接而且在两者间有定位销1定位保证同心度图77机头连接形式之二1定位销2机筒3螺杆5挤出机法兰6铰链7机头法兰8螺钉72挤出成型模具设计要点第14页共27页202161516725挤管机头设计要点7251典型结构常用的挤管机头有直通式直角式与旁侧式三种
图7-9所示。
③芯模收缩角β:对低黏度塑料,
β=45°~60°,对高黏度塑料,β=30°~50°。
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第19页/共27页
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7.2
3 塑料通过分流器使料层变薄,便于被均匀加热,以
利于塑料进一步塑化。分流肋应尽可能少些,小型机头 3根,中型机头4根,大型机头6~8根。
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图7-8 分流器和分流器支架的结构图
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7.2
(2)真空法外定径:在定径套内壁2上打很多小孔,做 抽真空用,借助真空吸附力将管材外型紧贴于定径套内 壁2上,与此同时,在定径套外壁1、内壁2夹层内通入 冷却水,管坯伴随真空吸附过程的进行而被冷却硬化。
装置比较简单 ,管口不必堵 塞,常用生产 小型管材
图7-11 真空法外定径
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7.2
2 (1)水平直通式机头:
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7-2 直通式管材挤出机头
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7.2
(2)直角式机头:这种机头的进料方向与出料方向垂 直相交,有的机头口模出料口垂直朝上,如图7-3的吹 膜机头;也有朝下的,如图7-4所示的吹塑空心坯料机 头。
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7.2
机头与挤出机的连接方式二:
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第9章挤出模具设计pptConvertor9.1 概述塑料挤出成型是用加热的方法使塑料成为流淌状态,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。

挤出法加工的塑料制品种类专门多,如管材、薄膜、棒材、板材、电缆敷层、单丝以及异形截面型材等。

挤出机还能够对塑料进行混合、塑化、脱水、造粒和喂料等预备工序或半成品加工。

因此,挤出成型已成为最一般的塑料成型加工方法之一。

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,能够连续化生产,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用,其产量占塑料制品总量的三分之一以上。

因此,挤出成型在塑料加工工业中占有专门重要的地位。

一、挤出成型机头典型结构分析机头是挤出成型模具的要紧部件,它有下述四种作用:(1)使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。

现以管材挤出机头为例,分析一下机头的组成与结构,见图8-1所示。

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的横截面形状和尺寸。

2.多孔板(过滤板、栅板)如图8-2所示,多孔板的作用是将物料由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。

此外,多孔板还能形成一定的机头压力,使制品更加密实。

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。

分流器支架要紧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。

4.调剂螺钉用来调剂口模与芯棒之间的间隙,保证制品壁厚平均。

5.机头体用来组装机头各零件及挤出机连接。

6.定径套使制品通过定径套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。

二、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,机头种类专门多,大致可按以下三种特点来进行分类:(1)按机头用途分类可分为挤管机头、吹管机头、挤板机头等;(2)按制品出口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机螺杆轴向成某一角度,如电缆机头;(3)按机头内压力大小分类可分为低压机头(料流压力为MPa)、中压机头(料流压力为4-10MPa)和高压机头(料流压力在10MPa以上)。

2.设计原则(1)流道呈流线型为使物料能沿着机头的流道充满并平均地被挤出,同时幸免物料发生过热分解,机头内流道应呈流线型,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。

(2)足够的压缩比为使制品密实和排除因分流器支架造成的结合缝,依照制品和塑料种类不同,应设计足够的压缩比。

(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、温度等因素的阻碍,机头的成型部分的断面形状并非确实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刻有关,因此操纵必要的成型长度是一个有效的方法。

(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,使传热平均,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,因此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。

设计者应依照具体情形灵活应用上述原则。

9.2 典型挤出机头及设计常见的挤出机头有管材挤出机头、吹管膜机头、电线电缆包覆机头、异形材料挤出机头等。

一、管材挤出机头及设计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四种:(1)直管式机头图8-3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。

(2)弯管式机头图8-4为弯管式机头。

其结构复杂,没有分流器支架,芯模容易加热,定型长度不长。

大小口径管材均适用,专门适用于定内径的PE、PP、PA等塑料管材成型。

(3)旁侧式机头图8-5为旁侧式机头,结构复杂,没有分流器支架,芯模能够加热,定型长度也不长。

大小口径管材均适用。

2.管材挤出机头零件的设计(1)口模口模是成型管材外表面的零件,其结构如图8-6所示。

口模内径不等于塑料管材外径,因为从口模挤出的管坯由于压力突然降低,塑料因弹性复原而发生管径膨胀,同时,管坯在冷却和牵引作用下,管径会发生缩小。

这些膨胀和收缩的大小与塑料性质、挤出温度和压力等成型条件以及定径套结构有关,目前尚无成熟的理论运算方法运算膨胀和收缩值,一样是依照要求的管材截面尺寸,按拉伸比确定口模截面尺寸。

所谓拉伸比是指口模成型段环隙横截面积与管材横截面积之比。

即 (8-1)式中I 为拉伸比,常用塑料承诺的拉伸比如下:PVC 为1.0~1.4,PA 为1.4~3.0;ABS 为1.0~1.1;PP 为1.0~1.2;HDPE 为1.1~1.2;LDPE 为1.2~1.5。

r ——口模内径;r 1——芯棒外径;R ——管材外径;R 1——管材内径。

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;L 1=(0.5~3)D (8-2)或 L 1=(8~15)t (8-3)式中 D ——管材外径;t ——管材壁厚。

(2)芯模芯模是成型管材内表面的零件,如图8-8所示。

直管机头与分流器以螺纹联接。

芯模的结构应有利于熔体流淌,有利于排除熔体通过分流器后形成的结合缝。

熔体流过分流器支架后,先通过一定的压缩,使熔体专门好地汇合。

为此芯模应有收缩角β,其值决定于塑料特性,关于粘度较高的硬聚乙烯,β一样30°~50°;关于粘度低的塑料β可取45°~60°。

芯模的长度L 1′与口模L 1相等。

L 2一样按下式决定:L 2=(1.5~2.5)D0 (8-4)式中D0——栅板出口处直径。

芯模直径d 1可按下式运算;d 1=d —2δ (8-5)式中δ—芯模与口模之间间隙;d —口模内径。

由于如上所述塑料熔体挤出口模后的膨胀与收缩,使δ不等于制品壁厚,δ可按下式运算: (8-6)212212212212R R r r R R r r I --=--=ππππkt =δ式中k—体会系数,k=1.16~1.20;t—制品壁厚。

为了使管材壁厚平均,必须设置调剂螺钉(图8-3件3)以便安装与调整口模与芯模之间间隙。

调剂螺钉数目一样为4~8个。

(3)分流器分流器的作用是使熔体料层变薄,以便平均加热,使之进一步塑化。

其结构如图8-8所示。

分流器与栅板之间的距离一样取10~20mm,或稍小于0.1D1(D1为挤出机螺杆直径)。

保持分流器与栅板之间的一定距离的作用是使通过栅板的熔体聚拢。

因此,该距离不宜过小,否则熔体流速不稳固,不平均;距离过大,熔体在此空间停留时刻较长,高分子容易产生分解。

分流器的扩张角α值取决于塑料粘度,低粘度塑料取α=30°~80°,高粘度塑料取α=30°~60°,α太大,熔体流淌阻力大;α过小,势必增大分流锥部分的长度。

分流锥的长度一样按下式确定:L3=(1~1.5)D0 (8-7)式中D0 ——栅板出口处直径。

分流器头部圆角r一样取0.5~2mm。

(4)分流器支架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。

通入压缩空气的作用是为了管材的定径(内压法外径定型)和冷却。

分流器支架与分流器能够制成整体式的(图8-8),也可制成组合式的(图8-1)。

前者一样用于中小型机头,后者一样用于大型机头。

分流器支架上的分流筋的数目在满足支持强度的条件下,以少为宜,一样为3~8根。

分流筋应制成流线型的(图8-8A-A剖面),在满足强度前提下,其宽度和长度应尽量小些,而且出料端的角度应小于进料端的角度。

(5)定径套关于外径定型法,直径小于30mm的硬聚氯乙烯管材,定径套长度取管径的3-6倍,其倍数随管径减小而增加,当管径小于35mm时,其倍数可增至10倍。

关于聚烯烃管材,定径套长度为管径的2~5倍,其倍数随直径减小而增大。

定径套直径通常比机头口模直径大2%~4%,且出口直径比进口直径略小。

关于内径定型法,定径芯模长度取80~300mm,其外径比管材内径大2%~4%,以利于管材内径公差的操纵。

定径芯模锥度为1:1.6~1:10,始端大,终端小。

二、吹塑薄膜机头的结构及设计1.吹塑薄膜机头结构形式常见的吹塑薄膜机头结构形式有芯棒式机头、中心进料的“十字形机头”、螺旋式机头、旋转式机头以及双层或多层吹塑薄膜机头等。

(1)芯棒式机头图9-9(下页)所示芯棒式吹塑薄膜机头。

塑料熔体自挤出机栅板挤出,通过机颈5到达芯棒轴7时,被分成两股并沿芯棒分料线流淌,然后在芯棒尖处重新汇合,汇合后的熔体沿机头环隙挤成管坯,芯棒中通入压缩空气将管坯吹胀成管膜。

芯棒式机头内部通道空腔小,存料少,塑料不容易分解,适用于加工聚氯乙烯塑料。

但熔体经直角拐弯,各处流速不等,同时由于熔体长时刻单向作用于芯棒,使芯棒中心线偏移,即产生“偏中”现象,因而容易导致薄膜厚度不平均。

(2)十字形机头图9-10为十字形机头,其结构类似管材挤出机机头。

这种机头的优点是出料平均,薄膜厚度容易操纵;芯模不受侧压力,可不能产生如芯棒式机头那种“偏中”现象。

但机头内腔大,存料多,塑料易分解,适用于加工热稳固性好的塑料,而不适于加工聚氯乙烯。

(3)螺旋式机头图9-11为螺旋式机头,塑料熔体从中央进口挤入,通过带有多个沟槽由深变浅直至消逝的螺旋槽(也有单螺旋)的芯棒7,然后在定型区前缓冲槽汇合,达到平均状态后从口模挤出。

这种机头的优点是,机头内熔体压力大,出料平均,薄膜厚度容易操纵,薄膜性能好。

但结构复杂,拐角多,适用于加工聚丙烯、聚乙烯等粘度小且不易分解的塑料。

(4)旋转式机头图9-12为旋转式机头。

其特点是芯模2和口模1都能单独旋转。

芯模和口模分别由直流电机带动,能以同速或不同速、同向或异向旋转。

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