塑料管材挤出模具设计ppt课件
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挤出成型工艺及模具设计_课件
9
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。
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。
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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
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
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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。
挤出成型模具设计培训教材(ppt 53页)
聚乙烯
室温
硬聚氯乙
烯
室温～60
90～140 120～170
～180 ～180
160～200 170～190
＜0.3 ＜0.2
2．压力
在挤出过程中，由于料流的阻力，螺 杆槽深度的改变，以及过滤网、过滤板和 口模等产生阻碍，沿料筒轴线方向，在塑 料内部产生一定的压力。这种压力是塑料 得以成型为塑件的重要条件之一。
4.2 挤出模具的组成
挤出模具的组成包括两部分：机头和 定型模。机头是使熔体塑料成型的工作部 分，挤出工艺不同，塑件断面形状不同， 机头的结构也不同。
4.2.1 机头的作用
机头是挤出成型的关键部件，它有如 下四种作用。
（1）使塑料由螺旋运动转变为直线运动 （2）产生必要的成型压力，使挤出的塑料
熔体密实 （3）使塑料得到进一步塑化 （4）使塑料熔体获得需要的断面形状、尺 寸，并均匀被挤出
4．牵引速度
挤出成型生产的是连续的塑件，因此 必须设置牵引装置。不同的塑件，牵引速 度不同。通常薄膜和单丝的牵引速度可以 快一些，其原因是牵引速度大，塑件的厚 度和直径减小，纵向抗断裂强度增高。对 于挤出硬质塑件，牵引速度则不能大。通 常是牵引速度与挤出速度相当或牵引速度 略大于挤出速度。牵引速度与挤出速度的 比值称为牵引比，其值必须等于或大于1。
挤出成型工艺过程可分为四个阶段: （1） 塑化阶段 （2）挤出成型阶段 （3）冷却定型阶段 （4）塑件的牵引、卷取和切割
4.1.3 挤出成型工艺参数及其选择
挤出成型的工艺参数主要包括温度、 压力、挤出速度、牵引速度等 。
1． 温度
温度是挤出过程得以顺利进行的重要条件 之一。温度主要指塑料熔体的温度，该温 度在很大程度上取决于料筒和螺杆的温度。 因为塑料熔体的热量除一部分来源于料筒 中混合时产生的摩擦热外，大部分是料筒 外部的加热器所提供的。所以，在实际生 产中经常用料筒温度近似表示成型温度。 常用塑料挤出成型管材、片材和薄膜时的 温度参数见表4.1。
《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。
【大学】挤出管材(P64)ppt课件
塑料品种 RPVC
SPVC
PA
PE
PP
经验系数 18~33
15~25
13~23
14~22
14~22
2021/8/2
;
28
直通式管机头工艺参数设计
一、口模
2、口模内径
〔1〕阅历公式：
d1=D/BZ 系数)
I 〔2〕按拉d12伸d比2 ：
Ds2
d
2 s
(BZ 为补偿
d：为芯棒外径； Ds、ds：塑料管材外、内径。
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(4)定径套资料
定径套宜以导热性良好的金属资料制成。 通常选用铝合金较好，可用普通钢材或 无缝钢控制成，内壁须镀铬处置，外表 粗糙度达0.2 m以下。定径套与机头口 模之间应有绝热圈，以确保消费操作正 常进展。绝热圈资料，以采用聚四氟乙 烯较为理想。但运用布基酚醛塑料板， 也有较好效果。
这种定型方法，现时很少运用，由于管材的规 范化系列多以外径为准。但内径公差要求严厉,
用于压力保送的管道，是这种定径方法的独 一运用，同时内定径管壁的内应力分布较合理.
2021/8/2
;
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图7-9
压空外定径
1一芯模；2一紧缩空气入口；3一口模；4一绝热垫圈；
5一定径套；6一冷却水出口 ; 7一塑料管材；8一绳索；
;
13
成型区
成形区即口模，其作用不仅是把熔体流构成
所需求的外形和尺寸，而且使经过分流器支
架及分流锥的不平稳的流动使之渐趋平稳并
经过一定长度的通道成形为所需求的外形。
但由于熔体在受压下流经口模，出口后必然 要膨涨(有的部位也能够收缩)，因此口模的 尺寸和外形与废品不同.
塑料制品及其成型模具设计第 4 章PPT课件
1、挤出成型原理、设备、工艺
1.1 挤出成型原理
挤出成型是利用电热环的热能与挤出螺杆旋转对塑料产生挤压、剪切和摩擦 产生的热能，使塑料熔融成粘流态，被螺杆挤压、推送到挤出机头的口模和定 型装置，成型并经过冷却固化定型后，成为连续成型型材制品的工艺过程。
（玻璃态----粘流态----高弹态----玻璃态）
筒，机头，口模）
传动系统
温控系统
（加热，冷却）
传动系统：电机经变速箱变速，使螺杆按要求均匀转动
温控系统（加热和冷却系统）： 加热使进入料筒和螺杆的塑料熔融塑化，便于挤出成型 冷却使定型制品冷却、固化定型
挤出系统：由螺杆、料筒、机头和口模组成，是挤出机关键部分。 其作用是塑化物料，定量、定压、定温挤出熔体
1）挤出机 挤出系统：由螺杆、料筒、机头和口模组成，是挤出机关键部分。 传动系统：驱动螺杆 温控系统（加热和冷却系统）
2）辅助机 由定型装置、冷却装置、牵引装置、卷取装置、切割组成
3）控制系统 作用：控制主、辅机电动机、以满足所需转速和功率；控 制主辅 机温度、压力、流量，保证制品质量；
第四章 挤出成型模具设计
第四章 挤出成型模具设计
1、挤出成型原理、设备、工艺
1.2 挤出成型设备
1 —螺杆； 2 —料筒； 3—加热器； 4—料斗支座； 5—料斗 6—止推轴承； 7—传动系统； 8—螺杆冷却系统；9 —机身
第四章 挤出成型模具设计
1、挤出成型原理、设备、工艺
1.2 挤出成型设备
辅助机
卧式单螺杆挤出机
挤出成型设备组成
第四章 挤出成型模具设计
1、挤出成型原理、设备、工艺
1.3 挤出成型工艺
挤塑模与定型装置的作用原理
第四章 挤出成型模具设计
1.1 挤出成型原理
挤出成型是利用电热环的热能与挤出螺杆旋转对塑料产生挤压、剪切和摩擦 产生的热能，使塑料熔融成粘流态，被螺杆挤压、推送到挤出机头的口模和定 型装置，成型并经过冷却固化定型后，成为连续成型型材制品的工艺过程。
（玻璃态----粘流态----高弹态----玻璃态）
筒，机头，口模）
传动系统
温控系统
（加热，冷却）
传动系统：电机经变速箱变速，使螺杆按要求均匀转动
温控系统（加热和冷却系统）： 加热使进入料筒和螺杆的塑料熔融塑化，便于挤出成型 冷却使定型制品冷却、固化定型
挤出系统：由螺杆、料筒、机头和口模组成，是挤出机关键部分。 其作用是塑化物料，定量、定压、定温挤出熔体
1）挤出机 挤出系统：由螺杆、料筒、机头和口模组成，是挤出机关键部分。 传动系统：驱动螺杆 温控系统（加热和冷却系统）
2）辅助机 由定型装置、冷却装置、牵引装置、卷取装置、切割组成
3）控制系统 作用：控制主、辅机电动机、以满足所需转速和功率；控 制主辅 机温度、压力、流量，保证制品质量；
第四章 挤出成型模具设计
第四章 挤出成型模具设计
1、挤出成型原理、设备、工艺
1.2 挤出成型设备
1 —螺杆； 2 —料筒； 3—加热器； 4—料斗支座； 5—料斗 6—止推轴承； 7—传动系统； 8—螺杆冷却系统；9 —机身
第四章 挤出成型模具设计
1、挤出成型原理、设备、工艺
1.2 挤出成型设备
辅助机
卧式单螺杆挤出机
挤出成型设备组成
第四章 挤出成型模具设计
1、挤出成型原理、设备、工艺
1.3 挤出成型工艺
挤塑模与定型装置的作用原理
第四章 挤出成型模具设计
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。
塑料挤出成型工艺及模具设计PPT
机头工艺参数
○ 口模 ○ 型棒 ○ 分流器 ○ 分流器支架
需要的数据
○ 挤出机型号 ○ 制品内径 ○ 制品外径 ○ 制品所用材
料
直通式挤出机 头工艺参数的 确定
确定口模内径 和定型段长度
口模
7.3.1 直通式挤出机头工艺参数的确定
01
口模
02
口模的内径D
03
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
ds
定径套长度一般取80~300mm
7.2.1 挤出机头的作用及分类
2 挤出机头的分类
按机头几何形状分
圆环机头 平板状机头
按机头进料与出料方向分 水平直通式 直角式
按机头用途分; 吹膜机头、管材机头、板材机头、 棒材机头、异型机头。
7.2.2 挤出机头的结构组成
7.2.2 挤出机头的结构组成
１、口模
口模用以成型制品的外表面
低粘度塑料，β＝３０～８０°
（２） 分流锥的长度Ｌ３
（３） 分流器头部圆角半径Ｒ
高粘度塑料，β＝３０～６０°
Ｌ３＝（１～１.５）Ｄ０
Ｒ＝０.５～２ｍｍ
（４） 分流器表面粗糙度Ｒａ＜０.４μｍ
（５） 过滤板与分流器顶间隔Ｌ５
Ｌ５＝１０～２０ｍｍ Ｌ５＜０．１Ｄ１
7.3.1 直通式挤出机头工艺参数的确定
7.1.2 挤出成型工艺过程
原材料的准备 阶段
01
Hale Waihona Puke 02塑化阶段成型阶段
03
04
定径阶段
塑件的牵引、卷 曲和切割阶段
05
7.1.3 挤出成型工艺参数
温度 压力 挤出速度 牵引速度
7.2 挤出成型机头概述
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
挤出管材的模具设计及加工工艺
PPT文档演模板
挤出管材的模具设计及加工工艺
管机头
PPT文档演模板
挤出管材的模具设计及加工工艺
•芯棒直径d
•经验公式：
• 壁厚调节
•目的：管材壁厚均匀 •调节螺钉数量： •S=4～8
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挤出管材的模具设计及加工工艺
•三、特点
•1.优点 •⑴ 结构简单，成本低； •⑵ 中心进料，易于物料均匀分配； •⑶ 应用广泛。
•2.缺点 •⑴ 体积大，重量大； •⑵分流筋多，熔接线多。
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•5、调节螺栓 •7、芯棒支架
•1、橡皮片堵 头
•2、定径套
•3、口模 •4、芯棒
•6、分流锥
•8、模体
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•9、过滤 板
挤出管材的模具设计及加工工艺
•二、设计要点
•1. 压缩比 ε
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•压缩比——分流器支架出口处截面积与芯棒口模间的
•
截面积之比
•ε=3～ 10
•低粘度物料：4～10
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挤出管材的模具设计及加工工艺
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挤出管材的模具设计及加工工艺
多孔板(筛板)式分流板的实物图和挤 出物流痕的照片。
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挤出管材的模具设计及加工工艺
•蓝式管机头
•1.结构 • 2.工作原理
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挤出管材的模具设计及加工工艺
简单蓝式机头
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高粘度物料：3～6
•另一种方法：取分流器支架直径与口模直径之比
•UPVC：D/d=1.4～1.6 •PE：D/d=1.4～2
•大管取小值；小管取大值
挤出管材的模具设计及加工工艺
塑料模具设计课件第五章
（4）衣架式机头 衣架式机头可分为衣架直支管型和衣架递减
型两种。 1）直支管衣架型机头
如图5-21所示。支管呈衣架形，支管为圆简 形，其直径在中部与两端相同，可以从支管的 两端插入幅宽调节棒，以调节塑料的流动宽度。
7
5.2 管材挤出成型机头
设计口模内径时，既要考虑胀模又要考虑 冷却时塑料的收缩率。一般可按下式计算：
dD a
式中 d—口模直径（毫米）； D—管材外经（毫米）； a—与塑料性质、口模温度、压力有关的经验系， 可取1.01～1.06。
8
5.2 管材挤出成型机头
定型段长度L1，国内目前按照以下两种经验
22
5.3 吹塑薄膜、棒材、线缆包覆挤出成 型机头
2）中心进料式（“十”字形）机头 吹塑薄膜的“十”字形机头与直通式
挤管机头相似，如图5-11所示。 分流器支架在保证承受物料推力作用
而不变形的前提下，分流筋数目应尽可 能少一些，宽度和长度应尽可能小一些。
23
5.3 吹塑薄膜、棒材、线缆包覆挤出成 型机头
b）真空定径套
真空定径套使用时，与口模间有20～50毫米 的距离，这时定径套内径的选取主要考虑塑料 管材定型后后的收缩波动。定径套内径应按下 式计算：
D C D D z
z
表5-1 系数Cz选取表
挤出塑料
Cz（%）
式中 Dz—真空定型套内径（毫米）； D—管材外径（毫米）； Cz—系数。
HPVC PE PP
上，呈半流动状态或塑性状态，从吹胀到进入 牵引导辊，时间较短，仅有几秒钟到一分钟左 右，单靠自然冷却，薄膜厚度不均匀，热的管 膜两层夹紧后易“粘着”，所以必须强制冷却。
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5.3 吹塑薄膜、棒材、线缆包覆挤出成 型机头
型两种。 1）直支管衣架型机头
如图5-21所示。支管呈衣架形，支管为圆简 形，其直径在中部与两端相同，可以从支管的 两端插入幅宽调节棒，以调节塑料的流动宽度。
7
5.2 管材挤出成型机头
设计口模内径时，既要考虑胀模又要考虑 冷却时塑料的收缩率。一般可按下式计算：
dD a
式中 d—口模直径（毫米）； D—管材外经（毫米）； a—与塑料性质、口模温度、压力有关的经验系， 可取1.01～1.06。
8
5.2 管材挤出成型机头
定型段长度L1，国内目前按照以下两种经验
22
5.3 吹塑薄膜、棒材、线缆包覆挤出成 型机头
2）中心进料式（“十”字形）机头 吹塑薄膜的“十”字形机头与直通式
挤管机头相似，如图5-11所示。 分流器支架在保证承受物料推力作用
而不变形的前提下，分流筋数目应尽可 能少一些，宽度和长度应尽可能小一些。
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5.3 吹塑薄膜、棒材、线缆包覆挤出成 型机头
b）真空定径套
真空定径套使用时，与口模间有20～50毫米 的距离，这时定径套内径的选取主要考虑塑料 管材定型后后的收缩波动。定径套内径应按下 式计算：
D C D D z
z
表5-1 系数Cz选取表
挤出塑料
Cz（%）
式中 Dz—真空定型套内径（毫米）； D—管材外径（毫米）； Cz—系数。
HPVC PE PP
上，呈半流动状态或塑性状态，从吹胀到进入 牵引导辊，时间较短，仅有几秒钟到一分钟左 右，单靠自然冷却，薄膜厚度不均匀，热的管 膜两层夹紧后易“粘着”，所以必须强制冷却。
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5.3 吹塑薄膜、棒材、线缆包覆挤出成 型机头
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挤出模具设计
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1
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。
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2
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3
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。
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4
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。
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挤管机头
吹管机头
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17
挤板机头
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18
(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
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横向机头 挤出电缆
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
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。
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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
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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
均匀，生产率高，产品质量好。但结构复杂，制造
困难，生产占地面积较大精选。ppt PP PE
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
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(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。
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
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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；
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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
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(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．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
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。
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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。
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。
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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。
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5．机头体 用来组装机头各零件及 挤出机连接。
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6．定径套 使制品通过定径套获得良好的表面粗糙度，正确
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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。
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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。
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。
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(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
口模处环形空腔截面
离模膨胀
拉伸比
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(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
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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-定精选p径pt 套 9-气堵 10-进气8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。
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(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
易接近芯棒上端，芯棒容易被加热；与它配合的冷
却装置可以同时对管材的内外径进行冷却定型，所
以定型精度较高：流动阻力较小，料流稳定，出料
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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。
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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。
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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。
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挤管机头
吹管机头
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挤板机头
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(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
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横向机头 挤出电缆
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
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。
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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
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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
均匀，生产率高，产品质量好。但结构复杂，制造
困难，生产占地面积较大精选。ppt PP PE
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
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(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。
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
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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；
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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
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(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．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
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。
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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。
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。
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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。
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5．机头体 用来组装机头各零件及 挤出机连接。
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6．定径套 使制品通过定径套获得良好的表面粗糙度，正确
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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。
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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。
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。
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(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
口模处环形空腔截面
离模膨胀
拉伸比
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(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
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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-定精选p径pt 套 9-气堵 10-进气8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。
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(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
易接近芯棒上端，芯棒容易被加热；与它配合的冷
却装置可以同时对管材的内外径进行冷却定型，所
以定型精度较高：流动阻力较小，料流稳定，出料