挤出成型模具设计4

挤出成型模具设计

第4章 挤出成型模具设计挤出成型是热塑性塑料成型的重要方 法之一，其生产过程连续性强，生产效率 高，投资少，成本低，操作简单，工艺条 件容易控制，产品质量均匀。挤出成型广 泛用于塑料管材、棒材、板材、薄膜、电 缆包层等。

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4.1 挤出成型工艺过程及参数选择

4.1.1 挤出成型原理 4.1.2 挤出成型工艺过程 4.1.3 挤出成型工艺参数及其选择

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4.1.1 挤出成型原理挤出成型是使塑料在一定温度和压力 下熔融塑化，并连续的通过成型模具，成 为特定的型材的过程。挤出成型所用的设 备是挤出机，挤出机头是挤出成型模具。 图4.1为管材的挤出成型原理示意图。

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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

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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。

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4.1.2 挤出成型工艺过程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

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4.1.3 挤出成型工艺参数及其选择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 。

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1. 温度温度是挤出过程得以顺利进行的重要条件 之一。温度主要指塑料熔体的温度，该温 度在很大程度上取决于料筒和螺杆的温度。 因为塑料熔体的热量除一部分来源于料筒 中混合时产生的摩擦热外，大部分是料筒 外部的加热器所提供的。所以，在实际生 产中经常用料筒温度近似表示成型温度。 常用塑料挤出成型管材、片材和薄膜时的 温度参数见表4.1。

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表4.1

常用塑料挤出成型的温度参数

塑料 名称 丙烯酸类 聚合物

挤 出 温 度 加料段 室温 室温 室温 ~90 室温 室温~60 压缩段 100~170 均化段 ~200 ~150 ~270 ~180 ~180 机头及口模段 175~210

原料中 水份控 制 /% ≤0.025 <0.5 <0.3 <0.3 <0.2

醋酸纤维素 聚酰胺 聚乙烯 硬聚氯乙 烯 110~130 175~190

140~180 90~140 120~170

180~270 160~200 170~190

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2.压力在挤出过程中，由于料流的阻力，螺 杆槽深度的改变，以及过滤网、过滤板和 口模等产生阻碍，沿料筒轴线方向，在塑 料内部产生一定的压力。这种压力是塑料 得以成型为塑件的重要条件之一。 增加机头压力可以提高挤出熔体的混 合均匀性和稳定性，提高产品致密度。但 如果

机头压力过大将影响产量。

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3.挤出速度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。

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4.牵引速度挤出成型生产的是连续的塑件，因此 必须设置牵引装置。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 快一些，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。对 于挤出硬质塑件，牵引速度则不能大。通 常是牵引速度与挤出速度相当或牵引速度 略大于挤出速度。牵引速度与挤出速度的 比值称为牵引比，其值必须等于或大于1。

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4.2 挤出模具的组成挤出模具的组成包括两部分：机头和 定型模。机头是使熔体塑料成型的工作部 分，挤出工艺不同，塑件断面形状不同， 机头的结构也不同。

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4.2.1 机头的作用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

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4.2.2 定型模的作用定型模的作用是使用定径装置将从机 头挤出的具备了既定形状的制品进行冷却 和定型，从而获得能满足使用要求的正确 尺寸、几何形状及表面质量。通常采用冷 却、加压或抽真空的方法，将从口模中挤 出的塑料的既定形状稳定下来，并对其进 行精整，从而获得截面尺寸更为精确、表 面更为光亮的塑料制件。

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4.2.3 机头的分类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 …… 此处隐藏：225字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……