塑料压延机

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任务一 塑料压延机
2.压延成型工艺流程 根据用途不同，塑料压延成型工艺流程常见的有塑料薄膜压
延成型工艺流程、人造革压延成型工艺流程和硬聚氯乙烯板 材压延成型工艺流程等。图6-5所示为塑料薄膜压延成型工艺 流程示意图。 1)供料系统 在供料系统中，计量装置2将各种添加剂和树脂进行称量和配 给，高速捏合机3把配好的物料进行充分地搅拌，使物料各组 分均匀组合，密炼机5将处理均匀后的物料进行进一步混合、 炼塑，初步塑化物料，塑化机4完成对塑料的进一步塑化，以 及过滤物料中的杂质。
(2)为了满足不同制品压延成型的要求，压延成型机的结构组 成通常以压延成型机为中心，配以供料系统、前联动装置、 后联动装置、供电及电气控制系统和加热冷却系统等部分组 成。
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任务一 塑料压延机
(3)在实际应用中，压延成型机可按辊筒的数目和辊筒的排列 形式进行分类。按辊筒数目可分为二、三、四、五辊压延机， 甚至多辊压延机；按辊筒排列形式可分为 I、F、L、Z、S 等。 典型的压延机设备包括三辊和四辊压延机。
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任务一 塑料压延机
(六)拓展提高
1)表征压延机的主要技术参数有辊筒直径、辊筒长度和长径 比、辊筒线速度、辊筒调速范围、辊筒速比、生产能力、压 延制品的最小厚度和厚度公差及辊筒马伙动功率等。
(1)辊筒直径：辊筒与物料接触的工作外圆表面的直径，用D 表示。
(2)辊筒长度：辊筒压延物料时延辊筒轴线方向允许的长度， 也称为辊筒的有效长度，用五表示。
任务一 塑料压延机
由于压延操作时物料已达到钻流状态，物料与辊筒表面的摩
擦角 较大；又因压延操作通常采用连续加料方法，辊筒进
料口处存料量较少，物料的接触角。较小。因此， 远大于
，即 FT1x ?
F ，F Q1x
T2 x
?
FQ2
，因此熔料很容易被卷入辊隙。
x
通常把差值 ( FT1x FQ1x ) 和 ( FT2x FQ2x ) 称为辊筒的钳取力。
从图中我们引出以下儿个问题： (1)压延成型的工艺过程是如何实现的?
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任务一塑料压延机
(2)压延成型机的结构组成有哪些，这些结构在机器当中起到 什么作用?
(3)在实际应用中，有哪些典型的压延成型设备?
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任务一 塑料压延机
(二)任务分析
(1)如何实现压延成型的工艺过程需要从压延成型的工作原理 进行说明。压延成型的过程实现即是塑料在压延机上所完成 的工序，包括物料进入辊隙的可能性、物料在辊隙中的混炼 作用以及压延的均厚作用等。
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任务一 塑料压延机
3)压延机分类 压延机按辊筒数目可分为二、三、四、五辊压延机，甚至多
于五辊及多辊数异径压延机。辊筒数目增多，压延制品的质 量相应提高，压延产量也可相应增大，但结构复杂、庞大， 造价也会大幅度增加。目前，我国塑料加工行业中，以三辊 和四辊压延机的应用最为普遍。 压延机按排列形式可分为 I、F、L、Z、S 等形式，其中以 S 和 Z 型的压延机应用最为广泛，二者的共同特点为辊筒的排 列有利于提高制品精度，便于加料，辊筒结构安排紧凑，机 器高度较低等。
(4)辊筒加热冷却装置。辊筒加热冷却装置9是通过对辊筒内 部进行加热或冷却，使辊筒的温度适合于被加工物料工艺温 度的要求。
(5)安全装置。安全装置5是为压延机在生产过程中出现意外 情况时能自动停车，或需要紧急停车的情况下人工急刹车而 设置的。
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任务一 塑料压延机
(6)挡料装置。挡料装置1有两方面作用：一是调节压延制品 的宽度；一是防止物料从辊筒端部挤出。
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任务一 塑料压延机
(四)任务实施
目前，我国塑料加工行业中，以三辊和四辊压延机的应用最 为普遍。图6-1和图6-6所示分别为四辊压延机和三辊压延机 结构示意图。
三辊和四辊压延机的结构组成中均有辊筒、辊筒调整装置、 传动系统、辊筒轴承及润滑装置、辊筒加热冷却装置、安全 装置、挡料装置和机架，此外四辊压延机还设有挠度补偿装 置。
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任务一 塑料压延机
供料带一般是摆动式的结构，并常设有金属检测器，它能向 压延机辊隙均匀地供料，并对供料带上的物料进行检测，以 便及时剔除物料中混入的金属异物，防止压延机辊筒的工作 表面被刮损。
2)后联动装置 引离装置是采用引离辊把制品从压延机辊筒上剥离下来，一
般引离辊的线速度比压延机最后一个辊筒的线速度快：30% ～40%，压花装置是对需要压花的薄膜制品进行滚压冷却定 型花纹图案，缓冷装置使经过剥离后的薄膜，在空气中降温 冷却，防止薄膜突然冷却而影响质量。
项目六 其他成型设备
任务一 塑料压延机 任务二 压铸机
任务一塑料压延机
(一)任务描述
压延成型是塑料成型加工的主要方法之一，它是将已经基本 塑化的热塑性塑料，连续地加进辊筒的辊隙中，经过加热和 滚压而加工成薄膜、片材等制品的一种成型方法。它能连续 性的生产，生产效率高，并且便于实现自动化。随着压延成 型范围的扩大和制品品种的多样化，压延成型设备也得到了 进一步发展。图6-1所示为四辊压延机的结构原理示意图。
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任务一 塑料压延机
冷却定型装置9是用一组辊筒对薄膜的两表面进行充分冷却， 避免冷却不足造成薄膜发钻发皱。自动测厚装置用来测量制 品的厚度，薄膜制品可利用放射性穿透强度的变化，进行制 品测厚。运输带l0是让冷却后的薄膜在其上面呈平坦松弛状 态，以消除或减少制品的内应力。张力调节装置11用于采用 中心卷取时，调节卷取速度和力矩，以保证卷取速度与压延 薄膜生产的速度相吻合。切割装置用来切断已卷取好的薄膜， 为另一工位的卷取提供方便。卷取装置12完成薄膜的卷取工 作，当一卷薄膜卷取结束时，配合切割动作，继续另一工位 的卷取工作，实现自动工位转换的连续卷取。
将式（6 - 4）代入式（6 - 2），再将式（6 - 2），（6 - 3）
代入式（6 – 1）得
FQ1 f cos > FQ1 sin
所以 f ＞ tan 或 tan ＞ tan ，即 ＞ 。
（6 – 5）
由此得出，进行压延操作的必要条件是摩擦角 必须大于接 触角 。
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(1)辊筒。辊筒2是压延机直接对物料进行施压作用的零件。 辊筒与辊筒之间调节一定的辊隙，加在辊隙中的物料在辊筒 滚压下，经数个辊隙压延成型。
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任务一 塑料压延机
(2)辊距调整装置。辊距调整装置8是用以调节辊隙的大小， 以满足加工不同厚度制品的要求。
(3)传动系统。传动系统3主要为压延机辊筒提供所需的扭矩 和转速。辊筒轴承7用来将做旋转运动的辊筒与机架6连接起 来。润滑装置4起润滑和冷却辊筒轴承的作用。
FQ1x FQ1 sin
FT1 FQ1 f
（6 – 1）
（6 – 2） （6 – 3） （6 – 4）
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任务一 塑料压延机
式中，f —— 物料与辊筒表面的摩擦系数，f = tan（为摩
擦角）
—— 物料与辊筒表面的接触角，即物料与辊筒的接
触点 M、N 和辊筒横截面圆心的连线。；O1M、O2N 与两辊 中心连线 O1O2 的夹角。
(3)辊筒线速度：辊筒工作表面上任一点的线速度，用V表示。
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任务一 塑料压延机
(4)调速范围：辊筒的无级变速范围，一般用辊筒线速度范围 表示。
(5)辊筒速比：两辊筒线速度的比值。 (6)动功率：表征压延机经济技术水平的重要参数，一般采用
实测和类比的方法确定。 辊筒直径 D 和辊筒长度 L 是表征压延机规格的重要参数，辊
方向，或称沿辊筒的轴线方向；另一个是沿制品的输送方向， 或称沿辊筒辊隙处的切线方向。沿制品宽度方向的厚度均匀 性是由压延机辊筒及其调节机构的等隙距实现的。料片数次 通过等距的辊隙，形成制品在宽度方向厚度的均匀化。 沿制品的输送方向，由于辊筒连续转动，料片在不断通过辊 隙的过程中，同时实现制品长度方向厚度的均匀化。
2)剪切力和混炼作用
物料在辊隙中除了受到挤压力和钳取力外，还受到剪切力的 作用，如图6-4所示。
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任务一 塑料压延机
因为压延成型时，辊筒彼此之间的转速不同，设Ⅰ号辊筒的 表面线速度为 v1，Ⅱ号辊筒的表面线速度为 v2，当 v1＞ v2时， 两辊筒表面的相对速度使物料的运动速度沿y轴方向形成速度 梯度。由于速度梯度的存在，料层间产生相对运动，相对运 动速度即剪切速度，料层间的相互作用力即剪切力。因而物 料在辊隙中受到剪切作用，这种剪切作用在挤压力的作用下， 使物料受到更强烈的摩擦作用，达到进一步的塑化。
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பைடு நூலகம் 任务一 塑料压延机
供料系统的作用是完成物料各组分的自动计量、配料和混合 塑炼，为压延机供给基本塑化均匀的物料；加热冷却系统主 要对压延机的辊筒进行加热和冷却，使辊筒在满足工艺温度 的条件下工作；前联动装置主要用于对加工有衬基的制品的 衬基进行压延成型前的干燥和扩幅等处理；后联动装置的主 要作用是对压延成型的制品进行引离、压花、冷却定型和切 割收集等工作；供电及电气控制系统的作用是为整个压延成 型系统提供电能和进行控制。
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任务二 压铸机
(一)任务描述
压力铸造简称压铸，是采用压铸机使液态或半液态合金在高 压和高速下充填铸型型腔(铸型又称压型，压铸模即模具)， 并在高压下成型和结晶的一种铸造方法。高压和高速是压铸 与其他铸造方法不同的重要特点。随着压铸生产的不断发展， 压铸机的类型也越来越多，图6-8所示为J1113A型压铸机结构 示意图。
从图中我们引出以下两个问题： (1)压铸机的成型原理是什么? (2)在实际应用中，有哪些典型的压铸机?
(7)机架。机架6与横梁组成框架机构安装在地基上，用来支 撑压延成型时的载荷以及机器自身的重量。
四辊压延机还设有挠度补偿装置，其作用是用以减少辊筒整 体变形对制品厚度和精度的影响。
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任务一 塑料压延机
(五)归纳总结
为了满足不同制品压延成型的要求，压延成型机的结构组成 通常以压延成型机为中心，配以供料系统、前联动装置、后 联动装置、供电及电气控制系统和加热冷却系统等部分组成， 其相互关系如图6-7所示。
别作用以径向作用力 FQ1、FQ2与切向作用力(又称为辊筒圆
周力 FT1 、 FT2，若将它们分别沿 x―y 坐标分解，则得到。
FQ1
x
、FQ1
y
、FQ2
x
、FQ2
y
、FT1
x
、FT1
y
、FQ1、FT2
。
y
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任务一 塑料压延机
由图6-3可得，分力
FQ1
y
、FT1
y
、FQ2
y
、FT2
物料在辊隙中，由于辊筒转速不同和挤压力的作用，出现料 层之间的错位流动，滞后流动，甚至回流现象，使物料形成 不同组分的混合作用。混合与塑化同时作用，称为混炼。
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任务一 塑料压延机
3)均厚作用 均厚作用是指物料压延机压延成型后，实现压延制品厚度均
匀化的作用。 压延机的均厚作用从两个方向上保证：一个是沿制品的宽度
对熔料沿
y
y
轴
方向起着压缩作用，通常称为挤压力；分力
FQ1
和
x
FQ2x 则力
图将熔料自辊隙中推出，而分力 FT1x和 FT2x则力图将熔料拉
入辊隙。因此，为了使熔料能够进入辊隙，必须满足：
F > F T1x
Q1 x
F > F T2x
Q2x
就辊筒对熔料的作用力分析，即有：
FT1x = FT1 cos
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任务一 塑料压延机
（三)知识准备
1.压延成型工作原理
1)压延操作的必要条件实现压延成型首先应保证物料能够进 入辊隙，所谓压延操作的必要条件就是物料进入辊隙的条件。
如图6-2所示，当钻流状态的熔料被加到两个具有一定温度以
不同的圆周速度相对旋转的辊筒中间时，辊筒表面对熔料分
筒线速度是表征压延机生产能力的重要参数，调速范围主要 是为满足压延机低速启动与较高生产速度之间调节转换的要 求，同时为适应加工不同种类物料及不同厚度制品的需要， 辊筒速比主要为实现对物料的进一步剪切混炼作用。
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任务一 塑料压延机
2)国产压延机辊筒线速度及调速范围如表6-1所示。 3)部分国产塑料四辊压延机基本参数如表6-2所示。