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1、第七章塑料擠出成型工藝及模具設(shè)計7.1擠出成型工藝主要用于生產(chǎn)具有恒定截面形狀的管材、棒材、板材、片材、線材和薄膜等。此外，也可用于塑料的著色造粒、共混、中空塑件型坯的生產(chǎn)。7.1.1擠出成型原理及特點擠出成型優(yōu)點：連續(xù)成型、生產(chǎn)量大、生產(chǎn)效率高、設(shè)備簡單成本低、操作方便7.1.2擠出成型工藝過程原材料的準備階段塑化階段成型階段定徑階段塑件的牽引、卷曲和切割階段溫度壓力擠出速度牽引速度7.1.3擠出成型工藝參數(shù)7.2擠出成型機頭概述擠出成型的模具成為擠出成型機頭7.2.1擠出機頭的作用及分類是塑料熔體由螺旋
2、運動變成直線運動產(chǎn)生必要的成型壓力，保證制品密實使物料通過機頭得到進一步塑化通過機頭成型所需要的斷面形狀1擠出機頭作用7.2.1擠出機頭的作用及分類2擠出機頭的分類圓環(huán)機頭平板狀機頭水平直通式直角式按機頭幾何形狀分按機頭進料與出料方向分按機頭用途分;吹膜機頭、管材機頭、板材機頭、棒材機頭、異型機頭。7.2.2擠出機頭的結(jié)構(gòu)組成１、口?？谀Ｓ靡猿尚椭破返耐獗砻?.2.2擠出機頭的結(jié)構(gòu)組成2、芯棒芯模用以成型制品的內(nèi)表面3、過濾部分過濾板和過濾網(wǎng)組成。作用是使物料由螺旋運動變?yōu)橹本€運動，且沿螺桿方向建立起一定壓
3、力，增加塑料塑化程度，黨組雜質(zhì)或未塑化好的物料4、機頭體相當于模架，用來組裝并支撐機頭的各零件7.2.2擠出機頭的結(jié)構(gòu)組成5、連接部分機頭與擠出機用螺釘及法蘭連接6、分流器使塑料熔體分流變成薄環(huán)狀以平穩(wěn)地進入成型區(qū)，同時進一步塑化．7、分流器支架支撐分流器及芯棒8、定徑套通過冷卻，使從機頭口模擠出的塑件橫截面穩(wěn)定下來，并進行精整，從而獲得精度更高的橫截面形狀和尺寸１、機頭流道呈光滑流線型，以減少流動阻力，使物料沿著機頭流道充滿并均勻地擠出，同時避免物料發(fā)生過熱分解．２、為使制品密實和消除因分流器支架造成的分
4、流痕跡，物料應(yīng)有足夠的壓縮比．３、要考慮塑料各物理性能和生產(chǎn)工藝性能對制品斷面形狀和尺寸的影響，設(shè)計正確合理的機頭斷面形狀和尺寸．7.2.3擠出機頭的設(shè)計原則4、設(shè)置適當?shù)恼{(diào)節(jié)控制裝置，例如熔體流量調(diào)節(jié)、成型溫度調(diào)節(jié)、口模與型棒間的間隙調(diào)節(jié)5、在在滿足強度條件下，機頭結(jié)構(gòu)應(yīng)緊湊并便于裝配和拆卸，連接處應(yīng)嚴密，防止漏料，其形狀盡量對稱，使傳熱均勻．6、由于機頭磨損大，應(yīng)合理選用材料，常選用硬度教高，耐磨，耐腐蝕，高溫不變形的鋼材及合金鋼，有的甚至需要鍍鉻來提高其耐磨性和抗腐蝕能力．7.2.3擠出機頭的設(shè)計原則
5、7.3管材擠出機頭的設(shè)計7.3.1直通式擠出機頭工藝參數(shù)的確定口模型棒分流器分流器支架擠出機型號制品內(nèi)徑制品外徑制品所用材料機頭工藝參數(shù)需要的數(shù)據(jù)7.3.1直通式擠出機頭工藝參數(shù)的確定1口模確定口模內(nèi)徑和定型段長度7.3.1直通式擠出機頭工藝參數(shù)的確定1口模（1）口模的內(nèi)徑D巴魯斯效應(yīng)和冷卻收縮等原因使塑件外徑不等于口模內(nèi)徑確定口模的內(nèi)徑D方法1：D=d/K確定口模的內(nèi)徑D方法2：7.3.1直通式擠出機頭工藝參數(shù)的確定1口模（2）定型段長度L1口模與型棒的平直部分的長度成為定型段定型段長度過長會使料流阻力過
6、大，過短起不到定型作用A按管材外徑確定L1L1=(0.5～３）ＤＢ按管材外徑確定L1L1=ｎｔ7.3.1直通式擠出機頭工藝參數(shù)的確定２芯棒確定芯棒外徑、型棒成型段長度、壓縮段長度，壓縮角7.3.1直通式擠出機頭工藝參數(shù)的確定２芯棒（１）芯棒的外徑（２）芯棒成型段長度Ｌ１‘Ｌ１‘≥Ｌ１（３）芯棒壓縮段段長度Ｌ２Ｌ２＝（１.５～２.５）Ｄ０（４）壓縮角β低粘度塑料，β＝４５～６０°高粘度塑料，β＝３０～５０°7.3.1直通式擠出機頭工藝參數(shù)的確定３分流器和分流器支架確定分流器上的角度α，分流錐長度、分流器頭部圓
7、角半徑、分流器表面粗糙度、過濾版與分流器頂間隔7.3.1直通式擠出機頭工藝參數(shù)的確定３分流器和分流器支架（１）分流器角度α低粘度塑料，β＝３０～８０°高粘度塑料，β＝３０～６０°（２）分流錐的長度Ｌ３Ｌ３＝（１～１.５）Ｄ０（３）分流器頭部圓角半徑ＲＲ＝０.５～２ｍｍ（４）分流器表面粗糙度Ｒａ＜０.４μｍ（５）過濾板與分流器頂間隔Ｌ５Ｌ５＝１０～２０ｍｍＬ５＜０．１Ｄ１7.3.1直通式擠出機頭工藝參數(shù)的確定４拉伸比與壓縮比壓縮比：機頭和多孔板相接處最大進料截面積與口模和芯棒的環(huán)隙橫截面積之比，反映塑料熔體的
8、壓實程度ε＝４～１０ε＝２.５～６低粘度塑料高粘度塑料7.3.２管材的定徑和冷卻管材的定型方法主要有兩種：內(nèi)徑定型法和外徑定型法。內(nèi)徑定型：即定型套控制管材的內(nèi)徑尺寸及圓度，使仍呈半熔體的塑料管坯包緊定型套控制管材的內(nèi)冷卻硬化。外徑定型：即定型套控制管材的外徑尺寸及圓度，借助壓縮空氣作用使半熔體的管坯緊貼于定型套的內(nèi)徑冷卻硬化。7.3.２管材的定徑和冷卻１外徑定徑外徑定徑適用于對管材外徑尺寸精度要求高、外表面粗糙
