挤出成型模具设计培训教材.pptx

第4章 挤出成型模具设计 ;4.1 挤出成型工艺过程及参数选择 ;4.1.1 挤出成型原理;图4.1 挤出成型原理示意图 1—挤出机料筒；2—机头；3—定径装置4—冷却装置； 5—牵引装置； 6—塑件； 7—切割装置; 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，经过加热的塑料通过沿螺杆的螺旋槽向前方输送。在此过程中，塑料不断被加热，逐渐熔融呈黏流态，然后在挤出系统的作用下，塑料熔料通过挤出机头口模以及定型、冷却、牵引、切割等一系列辅助装置，从而获得一定的截面形状的型材。 ;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 ; 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;表4.1 常用塑料挤出成型的温度参数;2．压力 ; 挤出速度是单位时间内挤出的塑料质量（单位为kg/h）或塑件长度（单位为m/min）。挤出速度的大小表征着生产能力的高低。 影响挤出速度的因素很多，如机头、螺杆和料筒的结构、螺杆的转速、加热冷却系统结构和塑料的特性等。在挤出机的结构和塑料品种以及塑件类型已确定的情况下，挤出速度仅与螺杆转速有关。因此，调整螺杆转速是控制挤出速度的主要措施。 ;4．牵引速度 ;4.2 挤出模具的组成 ; 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 ;4.2.2 定型模的作用 ; 机头按挤出的塑件形状大致可分为：挤管机头、挤板机头、吹塑机头三大类。按塑件出口方向可分为：直向机头和横向机头。前者机头内料流方向与挤出机螺杆轴向一致；后者机头内料流方向与挤出机螺杆轴向成某一角度。按机头内压力的大小可分为：低压机头（料流压力小于4MPa）、中压机头（料流压力为4 MPa～10MPa）、高压机头（料流压力大于10MPa）。 ; 图4.2为管材的挤出模结构示意图。由图中可???看出，挤出成型模具由以下7部分组成。 ;图4.2 挤出模结构 1 —管材； 2—定型模；3—口模； 4—芯棒; 5—调节螺钉； 6—分流器；7—分流器支架； 8—机头体；9—多孔板；10—加热器;1．口模和芯棒 ; 多孔板9位于挤出机与机头之间，其作用是将塑料熔体由螺旋运动变为直线运动，并起到过滤杂质的作用。为了进一步加强过滤作用，可在多孔板上设置孔眼更加细蜜的过滤网，增加挤出压力，使塑件更加密实。 ;3．分流器和分流器支架 ;4. 机头体;5. 温度调节系统;6. 调节螺钉;7. 定型模; 管材挤出机头主要用来成型连续的管状塑件。管材机头适用的挤出机螺杆长径比（即螺杆长度与其直径之比）i=15～25，螺杆转速n=10～35r/min。常用的管材挤出机头结构有直通式、直角式和旁侧式三种形式 。; 直通式挤管机头如图4.2所示，其结构简单，容易制造，是最常用的机头。分流器和分流器支架设计成一体，装卸方便。但塑料熔体经过分流器支架时，产生几条分流痕，难以消除。 直通式挤管机头，主要用来挤出薄壁管材，适用于软硬聚氯乙烯、聚乙烯、尼龙、聚碳酸酯等塑料管材的成型。 ; 直角式挤管机头如图4.3所示，机头内的熔料挤出方向与挤出机螺杆轴线方向成90o角。用于内径定径的场合，冷却水从芯棒3中通过。成型时塑料熔体包围芯棒并产生一条熔接痕。熔体的流动阻力小，成型质量高。但机头结构复杂，制造困难。;4.3 直角式挤管机头 1—口模； 2—调节螺钉； 3—芯棒； 4—机头体； 5—连接管;3. 旁侧式挤管机头;图4.4 旁侧式挤管机头 1、12—温度计插孔； 2—口模； 3—芯棒； 4、7—电热器； 5—调节螺钉；6—机头体； 8、10—熔料测温孔； 9—机头体； 11—芯棒加热器;4.3.2 棒材挤出机头的典型结构;图4.5 棒材挤出机头的典型结构 1—口模； 2—连接套； 3—加热圈； 4—机头体； 5—多孔板； 6、7—法兰盘； 8—螺杆； 9—料筒 ;4.3.3 板材与片材挤出机头的典型结构;1. 鱼尾式机头;2. 支管式机头;3. 螺杆式机头;4.4 挤出成型模具的设计;4.4.2 管材挤出机头的设计;1. 口模;（2）口模定型段长度L1 口模和芯棒的平直部分的长度称为定型段