挤出成型模具

九、异型材挤出成型机头
（二）流线型机头
（3）分流器
2°分流器长度L3： L3 = （1 ~ 1.5）D0 D0：机头与过滤板连接处的流道直径。 3 °分流器尖角处圆弧半径R:
R = 0.5 ~ 2 R不宜过大，否则熔体容易在此发生滞留。 4 °多孔板与分流器之间的间隔L5：
L5 = 10 ~ 20mm；或 L5 <0.1D D：螺杆直径。 L5过小料流不均，过大则停料时间长。
PSU
氯化聚 醚
收缩率 2.5~5 3~6 1~2.5 1~2.5 2.5~4 1~2 1.5~3.5
尼龙-1010棒材定径套尺寸
棒材公 称直径
40 50 60 70 80
定径套长 度
390 350 300 270 230
定径套 直径
44.0 53.5 67.0 75.5 88.0
棒材实际 直径
43.0 52.5 65.0 72.3 83.5
低粘度塑料ε= 4 ~10 高粘度塑料ε= 2.5~6.0
挤出成型模具
（5）管机头的其它型式
挤出成型模具
五、棒材挤出机头 1、带分流锥的棒材结构
参数的确定： 进口处的扩张角 为30 °~60 °； 收缩部分的长度 为50~100mm。
五、棒材挤出机头
2、无分流锥棒材结构
参数的确定： 机头的收敛角α一般30 °~60 °； 长度视棒材的粗细和塑料的粘 度而定； 出口扩散角β，通常45 °以下。
一、机头结构类型及参数的确定
根据牵引方法的不同，吹塑薄膜生产可以分为平挤上吹法、 平挤下吹法、平挤平吹法。
六、吹塑薄膜挤出机头
（一）芯棒式机头
熔料自挤出机多孔板 挤出，通过机颈到芯 棒轴，通过芯棒轴熔 料被分成两股沿芯棒 分料线流动，在芯棒 尖处重新汇合。汇合 后的料流沿机头环隙 缝挤出成管坯，芯棒 中通入压缩空气将管 坯吹涨。
挤出成型模具
八、板材、片材挤出成型机头
机头结构分为以下四类 1、鱼尾机头 2、支管机头 3、螺杆机头 4、衣架机头
挤出成型模具
（一）鱼尾机头
八、板材、片材挤出成型机头
（二）支管机头
八、板材、片材挤出成型机头
（三）一端供料螺杆机头
八、板材、片材挤出成型机头
（四）衣架机头
挤出成型模具
九、异型材挤出成型机头 （一）板式机头
挤出成型模具
1、教学目的与要求 目的： 学习挤出成型模具的设计原则和挤出模具结 构 要求： （1）掌握挤管模具的结构设计与要求； （2）熟悉其它挤出模具的结构。
挤出成型模具
挤出成型模具
一、挤出成型模具的典型结构
挤出成型模具
作用： 1、使物料由螺旋运动变为直线运动； 2、产生必要的压力，保证制品密实； 3、使物料通过模具（机头）得到进一步的
（2）芯棒
2 °定型长度L2： 定型段长度L2与口模长度L1相等或稍长。 L2 3 °压缩段长度： 压缩段长度与口模中相应的锥面部分构成塑料熔体的压缩区， 使进入定型区之前的塑料熔体的分流痕迹被熔合消除。 L = (0.83~0.94) D0 D0:机头与过滤板连接处的流道直径。 4 °芯棒的压缩角β： 低粘度塑料： β=45 °~60 °； 高粘度塑料： β=30 °~50 °。
（4）定径装置
直径100mm~300mm的管子，定径套内径比口模内 径大1mm。
2°真空法外径定径
定径套内的真空度一般要 求在53 ~ 66 kPa。 真空孔径在0.6~1.2mm。
（4）定径装置
3°内径定径
1）定径套沿其长 度方向有一定的 锥度，一般在 0.6~1.0：100
挤出成型模具
（5）拉伸比和压缩比
拉伸比和压缩比是与口模和芯棒尺寸相关的工艺参数。 根据管材的断面尺寸，确定口模环隙截面的尺寸。
1）拉伸比 I：
口模与芯棒环隙截面积与管材截面积之比。
I
D2 Ds 2
d2 ds2
D：口模的内径，d：芯棒的外径；
Ds、ds:管材的外、内径。
（5）拉伸比和压缩比
拉伸比
塑料 品种
硬聚氯 软聚氯 乙烯 乙烯 （HPVC) (SPVC)
挤出成型模具
（3）分流器
（3）分流器
塑料通过分流器,使料层变薄,这样 便于均匀加热，以利于塑料的进 一步塑化。大型挤出机的分流器 中还设有加热装置。
1°分流器的角度α（扩张角）： 低粘度塑料α= 30 °~ 80 ° 高粘度塑料α= 30 °~ 60 ° 扩张角大于收缩角 扩张角α过大时料流阻力大，熔体容易分解；过小不利于机头 对其内的塑料熔体均匀加热机头体积也会增大。
五、棒材挤出机头
3、定径套
（1）定径套尺寸 棒材外径<500mm时，定 径套长度200~300mm； 当外径>50~100mm时， 定径套长度300~500mm。 定径套的内径要大于所需 棒材的直径。
五、棒材挤出机头
常见的工程塑料棒材挤出成形收缩率
工程塑 料
PA1010
PA-66
ABS
PC
POM
聚氯乙烯
聚酰胺 聚烯烃
1.05~1.10 1.20~1.30
定型套定管材外径 0.95~1.05
0.90~1.05
挤出成型模具
（2）芯棒
主要尺寸为：芯棒外径、压缩段长度、压缩角。 1°芯棒外径：
d Dm 2
d:芯棒外径， Dm:口模内径， δ：口模与芯棒的单边间隙， δ=(0.83~0.94) t , t:制品管材的壁厚。
（一）芯棒式机头பைடு நூலகம்
设计要点：
（1）调节装置 调节螺钉不少于6个。 （2）环缝尺寸 环缝尺寸一般在0.4 ~ 1.2mm。 δ太小，机头内压力太大，影响产量； δ太大，要得到一定厚度的薄膜，必定要加大吹胀比和牵引比。
吹胀比：1.5~3.0；牵引比：4~6。
（一）芯棒式机头
（3）定型区高度L1 L1应比环缝尺寸大15倍以上。 芯棒定型区上应开设一个或几个
棒材公 称直径
90 100 110 120
定径套长 度
225 220 210 200
定径套直 棒材实际
径
直径
97.0 94.0
105.0 100.0
113.0 110.0
130.0 124.0
五、棒材挤出机头
（2）壁面表面粗糙度及斜度 定径套内壁表面粗糙度值越低越好。最高应在Ra=0.8 μm
以下。定径套内壁的斜度为70：1（出口直径 > 入口直 径）。
缓冲槽，以消除芯棒尖处的接 缝痕迹。 缓冲槽宽10mm，深1~2mm。
（4）分料线 分料线的形状由经验确定。
原则是使物料到达机头出口处，物料流动通畅、无死角， 且均匀挤出。芯棒扩张角一般在80°~ 90 °。
（一）芯棒式机头
（5）压缩比 压缩比大于等于2。
芯棒机头的特点： 1、机头内部通道空隙小，存料少，物料不宜过热分解， 适宜于加工聚氯乙烯。 2、只有一条薄膜结合线。 3、芯棒受轴向压力，会产生偏中现象。
塑化； 4、通过模具成型所需的断面形状。
挤出成型模具
二、设计原则 1、内腔成流线型； 2、足够的压缩比。消除分流器的结合缝，
压实物料。不同制品， 物料的压缩比不 同； 3、正确的断面形状； 4、结构紧凑，选材合理（耐磨、耐腐蚀 等）
挤出成型模具
三、挤出模具（机头）的分类 管机头 棒机头 薄膜机头 异型材机头 电线、电缆机头等
（三)多层薄膜机头
六、吹塑薄膜挤出机头
( 四) 旋转机头
六、吹塑薄膜挤出机头
二、吹塑薄膜的风冷环 保证薄膜在牵引辊的压力下，不会相互粘接。
挤出成型模具
七、电线电缆挤出成型机头
（一）挤压式包覆机头
设计参数： L = (1~1.5）D M = ( 1~1.5) D
七、电线电缆挤出成型机头
( 二）套管式包覆机头
挤出成型模具
四、管机头的设计 1、结构型式
挤出成型模具
2、零件设计 （1）口模
口模成型制品的外表面。口模的平直部分为定型长度。物料通 过时，料流阻力增加，使制品密实。同时也使料流稳定均匀。
1°定型长度L1： L1=(0.5~3)D D:制品管材外径的公称尺寸。 管径大时取小值。软管取大值，硬管取小值。
（3）分流器
5 °分流器支架
分流器支架用于支承分流 器与芯棒。分流筋应加工 成流线形。数量小型机头3 根，中型机头4根，大型机 头6~8根。
挤出成型模具
（4）定径装置
外径定径和内径定径。
1 °内压法外径定径 管子通入压缩空气，压力 0.02 ~ 0.10 Mpa。
1）定径套长度L：大约为其 内径的3倍。 2）定径套的内径：100mm以 下的管子，定径套内径比口 模内径大0.5~0.8mm；
高压 低压
ABS
聚乙 烯
聚乙 聚酰 烯 胺(PA)
(HDPE) (LDPE)
聚碳 酸酯 (PC)
拉 伸 比
1.00~1. 1.10~ 1.00~ 1.20~ 1.10~ 1.40~ 0.90~ 08 1.35 1.10 1.50 1.20 3.00 1.05
（5）拉伸比和压缩比
2）压缩比ε：
机头与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。
（1）口模
定型长度L1 = n t t:制品管材壁厚，
n:系数。
塑料品种
硬聚氯乙烯 (HPVC)
软聚氯乙烯 (SPVC)
聚酰胺 （PA)
聚乙烯 (PE)
聚丙烯 (PP)
n
18~33
15~25 13~23 14~22 14~22
（1）口模
2°口模内径Dm：
Dm
d k
d:制品管外径，
k：补偿系数。
塑料品种 定型套定管材内径
（3）绝热板材 选用热导率小、耐高温、与塑料熔体接触无粘附作用的材 料。可采用石棉水泥板、聚四氟乙烯板材。聚四氟乙烯为 佳。
挤出成型模具
六、吹塑薄膜挤出机头
塑料薄膜可以用压延、流延、拉伸、吹塑以及狭缝 机头直接挤出等方法成型。其中吹塑法最经济， 而且物理机械性能良好。
从加工的原料讲，吹塑法可以加工软质和硬质聚氯 乙烯；高、低密度聚乙烯；聚丙烯；聚苯乙烯； 尼龙等多种塑料。
六、吹塑薄膜挤出机头
（二）中心进料式（十字形机头）
十字形机头与挤管机头相似。
在保证承受物料推力作用而不 变形的前提下，十字形分流支 架筋的数量可少些（3~4根）。 为了消除结合线，芯模上可开 设缓冲槽。 特点：
出料均匀，薄膜厚度容易控制；
芯模不会出现偏中现象。薄膜结 合线多。
六、吹塑薄膜挤出机头