塑料模具设课程讲义.doc

塑料模具设计课程讲义(三) 时间：2009-09-13 17:35:55??来源：课程组??作者：ustzy 一、本章基本内容： 本章内容包括了挤出模的组成及结构；工作原理及动作过程；挤出模与挤出机的关系；管材挤出机头、吹塑薄膜挤出机头、板材与片材挤出机头；挤出模的设计步骤和设计方法。 二、学习目的与要求： 通过本章的学习，应掌握各种挤出机头的总体结构和设计方法。 三、本章重点、难点： 挤出机头的总体结构和设计方法，挤出机头的结构设计。 ? 1、挤出成型原理 挤出成型又称挤出模塑，它在热塑性塑料成型中是一种用途广泛、所占比例很大的加工方法。 热塑性塑料的挤出成型原理如图所示(以管材的挤出为例)。首先将颗粒状或粉状的塑料加入挤出机料筒内，在旋转的挤出机螺杆的 作用下，加热的塑料通过沿螺杆的螺旋槽向前方输送。在此过程中，塑料不断地接受外加热和螺杆与物料之间、物料与物料之间及物料 与料筒之间的剪切摩擦热，逐渐熔融呈粘流态，然后在挤出系统的作用下，塑料熔料通过具有一定形状的挤出模具(机头)口模以及一系列辅助装置(定型、冷却、牵引、切割等装置)，从而获得截面形状一定的塑料型材。 ２、挤出成型工艺过程 热塑性塑料的挤出成型工艺过程可分为四个阶段。 （１）塑化阶段　 经过干燥处理的塑料原料由挤出机料斗加入料筒后，在料筒温度和螺杆旋转、压实及混合作用下，由固态的粉料或粒料转变为具有一定流动性的均匀熔体，这一过程称为塑化。 (２)　挤出成型阶段 均匀塑化的塑料熔体随螺杆的旋转而向料筒前端移幼，在螺杆的旋转挤压作用下，通过一定形状的口模而得到截面与口模形状一致的连续型材。 （３）冷却定型阶段 通过适当的处理方法，如定径处理、冷却处理等，使已挤出的塑料连续型材固化为塑料制件。 大多数情况下，定型和冷却是同时完成的，只有在挤出各种棒料和管材时，才有一个独立的定径过程，而挤出薄膜、单丝等无需定型，仅通过冷却便可。挤出板材与片材，有时还通过一对压辊压平，也有定型与冷却作用。管材的定型方法可用定径套、定径环和定径板等，也有采用能通水冷却的特殊口模来定径的，不论采用哪种方法，都是使管坯内外形成压力差，使其紧贴在定径套上而冷却定型。 冷却一般采用空气冷却或水冷却，冷却速度对塑件性能有很大影响。硬质塑件(如聚苯乙烯、低密使聚乙烯和碗聚氯乙烯等)不能冷却得过快，否则容易造成残余内应力，并影响塑件的外观质量;软质或结晶型塑料件则要求及时冷却，以免塑件变形。 （４）塑件的牵引、卷取和切割 塑件自口模挤出后，一般都会因压力突然解除而发生离模膨胀现象，而冷却后又会发生收缩现象，从而使塑件的尺寸和形状发生改变。此外，由于塑件被连续不断的挤出，自重量越来越大，如果不加以引导，会造成塑件停滞，便塑件不能顺利的挤出。因此，在冷却的同时，要连续均匀的将塑件引出，这就是牵引。 牵引过程由挤出机辅机之一的牵引装置来完成。牵引速度要与挤出速率相适应，一般是牵引速度略大于挤出速率，以便消除塑件尺寸的变化值，同时对塑件进行适当的拉伸可提高质量。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，扯断伸长率降低。对于挤出硬质塑件的牵引速度则不能大，通常需将牵引速度 规定在一定范围内，并且要十分均匀，否则就会影响其尺寸均匀性和力学性能。 通过牵引的塑件可根据使用要求在切割装置上裁剪(如棒、管、板、片等)，或在卷取装置上绕制成卷(如薄膜、单丝、电线电缆 等)。此外，某些塑件，如薄膜等有时还需要进行后处理，以提高尺寸稳定性。 ３、挤出成型所用设备 挤出成型所用的设备为挤出机，其所得塑件均为只有恒定断面形状的连续型材，如管、棒、丝、板、薄膜、电线电缆的涂覆和涂层塑件等。挤出成型还可用于塑料的着色、造粒和共混改性等。 2注射吹塑成形 注射吹塑成形是用注射机在注射模中制成型坯，然后把热型坯移入中空吹塑模具中进行中空吹塑。首先注射机在注射模中注入熔融塑料制成型坯；型芯与型坯一起移入吹塑模内，型芯为空心并且壁上带有孔;从芯棒的管道内通入压缩空气，使型坯吹涨并贴于模具的型腔壁上；保压、冷却定型后放出压缩空气，并且开模取出塑件。经过注射吹塑成形的塑件壁厚均匀，无飞边，不需后加工，由干注射型坯有底，因此底部没有拼和缝，强度高，生产效率高，但是设备与模具的价格昂贵，多用于小型塑件的大批量生产。 模具设计要点： a)????? 模口 模口在瓶颈板上．是吹管的人口，也是塑件的瓶口，吹塑后对瓶口尺寸进行校正和切除余料。口部内径