成型机械与模具设计第五章塑料挤出机

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⑤ 料筒加热段数：B。 ⑥ 料筒加热功率：Pe，单位为kW。 ⑦ 挤出机生产率：Q，单位为kg/h。 ⑧ 机器的中心高：H，指螺杆中心线到地面的高度，单
位为mm。 ⑨ 机器的外形尺寸：长、宽、高，单位为mm。
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二、塑料挤出机的型号
挤出机的型号按类、组、型分类编制，分别用类、 组、型别名称中有代表性的汉字拼音字头字母表示。 型号由基本型号和辅助型号两部分组成。表示方法如 下：
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挤出成型的应用：
挤出成型法主要用于热塑性塑料的成型， 也可用于某些热固性塑料。挤出的制品都 是连续的型材，如管、棒、丝、板、薄膜、 电线电缆包覆层等。此外，还可用于塑料 的混合、塑化造粒、着色、掺合等。
挤出成型在聚合物加工中占据了重要位置。 完全使用或在工艺中含有挤出过程的塑料
制品的生产约占热塑性塑料制品总量的一
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三、 按挤出机加工中是否排气
① 非排气式挤出机 ② 排气式挤出机——可排出物料中的水分、溶
剂、不凝气体等。
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图5-3 单螺杆挤出机
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图5-4 卧式单螺杆挤出机结பைடு நூலகம்图
1、机头连接法兰 2、过滤板 3、冷却水管 4、加热器 5、螺杆 6、料筒 7、液压泵
8、测速电动机 9、推力轴承 10、h料斗 11、减速箱 12、螺杆冷却装置
第五章 塑料挤出机
5.1 概述
➢ 学习挤出机的工作原理、构成 ➢ 了解挤出机的分类和主要技术参数 ➢ 掌握挤出机的型号规定
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5.1.1 挤出成型的特点
挤出成型也称挤压模塑或挤塑，它是 在挤出机中通过加热、加压而使物料以流 动状态连续通过口模成型的方法。
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挤出成型发展历史：
1845年R.Brooman申请关于挤出成型的以古塔波胶为 包覆层的电线的专利。该挤出机是柱塞式的。
图5-9 三螺杆挤出机结h构——三角形排列的三螺杆
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图5-10 立式挤出机
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图5-11 立式挤出机结构
1、料斗 2、螺杆 3、料筒 4、机头 5、
传动装置 6、机座
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图5-13 柱塞式挤出机
图5-12 胶管管材柱塞挤出机
1、压缩空气 2、加料螺杆 3、搅拌器 4、 液压缸 5、柱塞杆 6、柱塞头 7、绝热
➢ 主机 ➢ 辅机 ➢ 控制系统
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一、 主机
① 挤出系统：主要由螺杆和料筒组成，是挤出机的关 键部分。塑料通过挤出系统而塑化成均匀的熔体， 并在这一过程中所建立的压力下，被螺杆连续地定 量定压定温地挤出机头。
② 传动系统：驱动螺杆，使螺杆获得在工作过程中所 需要的扭矩和转速，由各种大小齿轮、传动轴、轴 承及电动机组成。
1879年英国人M.Gray取得第一个采用阿基米德螺线 式螺杆挤出机专利。
1935年德国机械制造商Paul Troestar生产出用于热塑 性塑料的挤出机。
1939年他们把塑料挤出机发展到了一个现阶段—— 现代单螺杆挤出机阶段。
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挤出成型的特点：
① 应用范围广。 ② 生产过程连续。 ③ 生产效率高。 ④ 投资少、收效快。
半。挤出成型制品在农业、建筑业、石油
化工、机械制造、医疗器械、汽车、电子、 航空航天等领域都有应用。
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图5-1 挤出成型产品
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5.1.2 挤出机的工作原理及组成
通常挤出成形过程包括三个阶段 ： ➢ 塑化 ➢ 挤出成形 ➢ 冷却定形
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挤出机工作过程如下：
塑料从料斗进入挤出机，在螺杆的转动作用下将其向前输送，
图5-15 塑料挤出h机型号表示方法
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图5-5 锥形双螺杆塑料挤出机
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图5-6 双螺杆挤出机
1、机头连接器 2、分流板 3、料筒 4、加热器 5、螺杆 6、加料器 7、
料斗 8、加料器传动机构 9、推力轴承 10、减速器 11、电动机
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图5-7 聚合物动态三螺杆挤出机
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图5-8 三螺杆挤出机结构——“一”字排列的不等径不等长三螺杆
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三、 控制系统
作用：
控制挤出机组的主机、辅机的拖动电动机，驱 动液压泵、液压缸（或汽缸）和其他各种执行机构， 使其满足工艺所要求的转速和功率，并保证主辅机 能协调的运行，检测、控制主辅机的温度、压力、 流量和制件的质量，实现整个挤出机组的自动控制。
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5.1.3 挤出机的分类
一、 按挤出系统结构
③ 加热冷却系统：对料筒(或螺杆)进行加热和冷却， 以保证成型过程在工艺要求的温度范围内完成。
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二、 辅机
① 机头（口模）：它是制件成型的主要部件，熔 融塑料通过它获得一定的几何截面和尺寸。
② 定型装置：它的作用是将从机头中挤出的塑料 的既定形状稳定下来，对其进行精整，从而得 到更为精确的截面形状、尺寸和光亮的表面。
① 螺杆式挤出机
根据螺杆数目多少，又可以分为单螺杆挤出机、 双螺杆挤出机、多螺杆挤出机。
根据螺杆在挤出机中的空间位置，又可以分为 卧式挤出机和立式挤出机。
② 柱塞式挤出机
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二、 按挤出机的装配结构
① 分开式挤出机 ② 整体式挤出机——结构紧凑，需机械加工的零件
数目少，占地面积小，是普遍通用的结构类型。
③ 冷却装置：由定型装置出来的塑料在此得到充 分的冷却，获得最终的形状和尺寸。
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④ 牵引装置：其作用为均匀地牵引制件，并对制件 的截面尺寸进行控制，使挤出过程稳定地进行。
⑤ 切割装置：其作用是将连续挤出的制件切成一定 的长度或宽度。
⑥ 卷取装置：其作用是将软制件（薄膜、软管、单 丝）卷绕成卷。
塑料在向前移动的过程中，受到料筒的加热、螺杆的剪切和压缩 作用使塑料熔融，并实现由玻璃态、高弹态及粘流态的三态变化。
在加压的情况
下，使处于粘
流态的塑料通
过具有一定的
形状的机头而
成为截面与机
头形状相仿的
连续体。然后
冷却定型为玻
璃态，得到所
需的制件。
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图5-2 挤出成型工作原理
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挤出机组各部分组成：
层 8、加热 9、加热器支承管 10、模管
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11、制件 12、冷却水 13、热电偶 25
图5-14 单螺杆塑料排气挤出机
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5.1.4 单螺杆挤出机的技术参数与型号
一、单螺杆挤出机的技术参数
① 螺杆直径Ds：指螺杆的外径，单位为mm。 ② 螺杆长径比L/Ds：其中L为螺杆的工作部分长度，Ds
为螺杆直径。 ③ 螺杆的转速范围：Nmax～Nmin，单位为r/min。 ④ 驱动电动机功率：P，单位为kW。