塑料异型材挤出模具 ppt课件

➢影响背压的因素：型坯截面的复杂程度、模头 流道的结构、型坯的挤出速度和模塑料的流变
性能等都有直接的影响。
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④流道的变化应尽量平缓
➢流道壁面曲线应呈流线型，不能有突变。引起 料流方向改变的扩张或收缩角的半角的角度， 一般要求不大于1 2 °。
➢流道变化的过程，应尽可能做到均匀，或只是 让熔体料流平缓地加速；这样做的目的都是为 了减轻熔体料流中的高分子链段可能产生的弹 性变形的程度，使得弹性效应所引起的离模膨 胀等不利影响减至最低，而让熔体破裂等现象 产生的可能性趋于零。
挤出模头设计
➢ 在塑料异型材挤出成型过程中，对于由挤 出机挤出的熔融的模塑料，挤出模头起着 稳流、分流和成型3种作用
➢通过挤出模头流道被挤出的模塑料型坯， 还须经过气隙之后，被牵引进入定型模进 行定型和冷却，才能最终成为塑料异型材 产品。
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挤出模头流道的基本要求
➢①要有正确的出口截面形状
➢聚合物熔体挤出物的尺寸和截面形状与挤出口 模不同，有明显的胀大，这一现象被称为巴拉 斯(Barus)效应，又称为离模膨胀(Die Swell)或 出口膨胀
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②要让型材坯料均匀地挤出
在模头出口处，要求料流截面上各部分的
平均流速应相等（亦有称之为流速分布均匀）。
否问则题，：在异同型样材的绝牵大引部速分度是下薄，壁离型开材模，头且后一的般型截
定型模）设计的一个十分重要的参数。对于模头来
说，随着挤出速度的提高，熔体剪切速率将提高，
体积流量Q将增加，模头压力降Δp将增大
➢ 剪切速率的提高也将改变熔体的黏弹性状况，很明
显，分流引起的拉伸流动会强烈；熔体入口效应、
离模膨胀等弹性现象也都会增强，超过一定界限
（临界剪忉速率Ý ）还将会出现熔体破裂现象。
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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；
➢很重的模头对于制造和使用也都是很不利的。
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⑥流道壁表面需要十分光滑
➢由于流道壁表面的状况，对于聚合物熔体 在流道中的挤出流动状态会产生很大的影 响。所以要求流道壁表面不但要平整光滑， 而且要求粗糙度一致。不能有缺陷，更不 能有死角和毛刺，以至出现挂料现象，这 一点对于PVC塑料更加重要
相互关联的，分流部分的流道设计也会影响成
型部分流道中流速的分布→合理的流道设计
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③需要产生适当的背压
➢模塑料只有在一定的压力下才能实现塑化的要 求，该压力称为背压。
➢背压的大小主要是由模塑料料流通过模头流 道时产生的压力降(Δp)所决定的。背压过低 会导致模塑料塑化不良，不能保证制品的物 理性能；而背压高将消耗更多的动力，过高 还可能对设备造成过度的磨损，甚至损坏。
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挤出模头的基本结构
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影响挤出模头结构设计的主要因素
➢ （1）异型材的截面形状---影响挤出模头结构
➢ 挤出模头的总体结构根据异型材的类型区分，中 空型材的挤出模头必须设计分流锥、分流支架和型 芯结构来形成中空型材的主空腔；
➢ 开式型材（包括半开式型材）没有主空腔，所以开 式型材的挤出模头一般没有分流锥、分流支架和型 芯构件。
➢ 挤出模头流道的复杂程度，主要是由于异型材截 面的复杂情况决定的。异型材截面上功能块和空腔 数目越多，截面形状就越复杂，挤出模头的流道也 会更加复杂。异型材截面面积的均匀分布，有利于 模头中料流的均匀分流，容易实现均匀挤出15（3）出机的性能---影响挤出模头结构
➢在一台挤出机上已经实现型坯均匀挤出的挤出 模头，调换挤出机后原先的流道平衡状态被打 破，不再有均匀的出料，型坯发生了畸变。甚 至在同一规格型号的两台挤出机之间，也会出 现型坯畸变。
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构
➢ 塑料异型材挤出的速度是挤出模具（包括模头和
➢从模头挤出的异型材型坯的截面形状，不是 产品的最终截面形状，最多只是近似形状。
➢型坯挤出模头后受牵引经过气隙进入定型模 中，至少还将受到3种不能忽略的作用：
➢离模膨胀 ➢拉伸变形 ➢冷却收缩，
改变型坯截面的形状和尺寸→ 挤出模头出口截面形状的设计 必须考虑到这些作用的结果
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离膜膨胀
➢ 在较低挤出速度下料坯均匀挤出，截面形状正确的
挤出模头，提高挤出速度后，将可能失去平衡，出
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（2）挤出模塑料的配方---影响挤出模头结构
➢ 模塑料配方不但决定着塑料熔体的黏度，而且 也影响着塑料熔体的弹性效应，因此是影响挤 出模头结构设计的重要因素。
➢ 对于PVC塑料：抑制或缓解PVC塑料的热降解过程， 是PVC-U加工中首先要考虑的重要问题。添加热稳 定剂，或利用润滑剂和加工助剂等改变熔体流变状况， 以获得较低的加工温度，是模塑料配方方面可采取的 措施；而缩短模头流道长度，改善流道结构，减少料 流在模头内的时间，杜绝积料和挂料现象，则是模头 结构设计方面可考虑采取的措施。对于一定的要求来 说，这两方面的措施是可以互补的。
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方法：必须对各部分流道中的流动阻力进行调
整。另外，异型材各部分流道的前后级之间是
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➢实际上，PVC-U模塑料是有十多种组分的 干混粉料，其采购和混料作业的过程，难免 存在一些不确定因素。因此出料不均现象所 引起的异型材型坯形状的畸变，在一定范围 内，是塑料异型材的尺寸公差所允许的；进 而可以通过各种工艺手段（如微调温度和速 度等），减轻或改善；
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