塑料挤出机头设计,概述 棒材挤出机头 管材挤出机头 板材和片材挤出机头 吹膜机头 线缆包覆挤出机头 异型材机头,一.概述,挤出成型机头包括两部分：机头 定型模 机头的作用： 1.旋转运动直线运动 2.剪切塑化均匀 3.产生必要机头阻力，保证密实，得到一定截面形状的连续型材（forms) 机头分类： 截面形状：管机头、棒机头、板片机头、膜机头 出口方向：直向机头、横向机头（角式机头） 机头阻力：低压机头、中压机头、高压机头,1.挤出机头的典型结构,以管材挤出机头为例说明其结构,,1.挤出机头的典型结构,管机头：分流区、压缩区和成型区 组成： 口模和芯棒：内外表面 过滤网和分流板（栅板）：旋转运动变为直线运动；过滤；增压 分流器：鱼雷头，将熔体分成管状型坯；剪切塑化 分流器支架：支撑分流器和芯棒；熔体分股，均匀搅和作用 机头体：将机头与挤出机连接 温度调节系统 调节螺钉：控制口模和芯棒之间同轴度，保证壁厚均匀 定型模（定型套）：冷却定型，赋予表面粗糙度、尺寸和几何形状,2.挤出机头的设计原则,1）内腔呈流线型 Ra0.32m，防止滞料分解 2）足够的压缩比 密实；消除熔接痕 3）正确的断面形状和尺寸 料性和工艺对尺寸和形状的影响 4）合理选择模具材料 耐磨耐蚀 5）结构紧凑，易于装拆、清洗和调整，防止漏料,几种常用挤出机头,棒材挤出机头,吹膜机头,异型材挤出机头,线缆包覆挤出机头,管材挤出机头,板材和片材挤出机头,一.棒材挤出机头,1.结构类型 棒材泛指截面为：圆形、矩形、三角形和椭圆形、多边形等形状的实心塑料型材。
结构类型 1）有分流锥棒材机头 鱼雷体 减少内部容积 增加受热面积 2）无分流锥棒材机头,有分流锥棒材机头,分流锥作用：减少容积，增加受热面积，缩短加热时间，防止热降解 成型段长度：棒材直径的4-15倍,分流器,分流器支架,口模,机头体,无分流锥棒材机头,有强力冷却作用的定型模,机头压缩角影响表面粗糙度=30-60，出口扩张角 =45以下 机头口模定型长度 L=（4-10）d，太短，会挤出胀大明显，太长，阻力过大卡滞,2.棒材定型模设计,设计要点： 1）定型模设计加工成一定锥度，减少棒材通过阻力 2）定型模尺寸 长度5D 内径稍大于棒材外径（材料收缩率） 3）表面粗糙度和斜度 Ra 0.8 m镀铬抛光；内壁斜度，出口大于入口(0.6:100-1.0:100) 4）绝热垫圈材料 PTFE,*二.管材挤出机头,1.结构类型 1）中心供料机头：轴向一致，同心，PVC，PE，PP，PA，PC 2）侧向供料机头：轴线垂直，PE，PP，PA 3）筛孔供料机头：通过筛孔流向外侧 流动性和热稳定性好的材料，大口径管材,,中心供料机头（直通）,,结构简单；分流器支架产生熔接痕不易消除，影响管材力学性能 适于PVC、PE、PP、PA、PC等小型管材。
模芯、模体、模套可更换,生产不同几何形状的挤出物分流器支架的结构形式,径向式 切向式 筛板式 补偿式 支架长度30-80mm，宽度 9-12mm,侧向供料机头,机头结构复杂、制造困难； 有一条熔接痕，流动阻力小，成型质量高 用于PE、PP、PA等塑料承受内压的管材轴向圆周速度要一致筛孔供料机头,熔体压力损失小、结构紧凑，易于装拆、清理 适于流动性好和热稳定性好的聚烯烃类大口径管材筛孔直径1-2.5mm,螺旋供料机头,星形螺旋供料机头 环形螺旋供料机头,,槽深变浅 芯模与外壁间距增大，保证流速一致，均匀 无芯棒支架，无熔接痕复式机头,小型薄壁管,三管机头,2.管材挤出机头参数确定,1.成型段长度 口模平直部分长度L1 作用：增加料流阻力，使管材更密实；使料流稳定均匀，消除熔接痕 L1=（0.5-3.0）ds， L1=nt,2.管材挤出机头参数确定,1.机头结构参数 1）口模内径D：膨胀；牵引；收缩，不等于管材外径 补偿系数k D=ds/k 2）口模成型段长度L1：平直部分长度；管径大时取小值；软管取大值 L1=(0.5-3.0)ds， L1=(10-30) 3）芯棒外径d d=D-2 4）压缩段长度L2：消除熔接痕 L2=(1.5-2.5)D0 5）收缩角：与物料流动性有关，黏度大， 小；黏度小， 大 6）分流器扩张角：低粘不易降解物料45-80；高粘易降解30-60 7）分流器支架：尽可能宽度小、数量少 8）压缩比 PVC 1.4-1.6；聚烯烃2 9）拉伸比I I=（D2-d2）/（ds2-d02）,3.管材定型装置,（1）定径方法： 1）压缩空气外定径 管内0.02-0.28MPa 浮塞密封 结构简单，适于大径管材 2）真空外定径 外壁 真空吸附 结构简单，尺寸精度高，壁厚均匀，内应力小，常用小管,3）内定径 管材与定径棒直接接触，冷却定径 ，内应力均匀，保证尺寸精度和表面粗糙度,3.管材定型装置,（2）定径模尺寸 长度：管材尺寸、塑料性能、挤出速度、冷却效果、热传导性能有关 过长牵引阻力大；过短冷却不足易变形 RPVC ds300内，3-6ds, 35mm-10ds; PO2-5ds 直径：外定径大0.8-1.2%；内定径大2-4% 锥度：出口直径略小于入口 锥度0.6：100-1.0：100,3.管材定型装置,（3）定径套材料 导热性好材料，铝合金，45钢镀铬,三.板材和片材挤出机头,板：1mm以上； 片：0.25-1.0mm； 膜：0.25mm以下 鱼尾式机头 支管式机头（T型机头）：直支管；弯曲支管；直支管衣架 熔料从机筒到机头，流道由圆形变成平缝形，再经光辊压光、整形、切割。
要求：口模平缝状；沿横向全宽流速均匀；压降适度；无滞料,鱼尾式机头,流速和温度：中间高、两端低厚薄不均 阻流器或阻力调节装置阻塞棒,熔体黏度高、热稳定性差的树脂，PVC、POM及聚烯烃类,,,支管式机头,带有纵向切口的管形型腔构成 形式：1.一端供料直支管；2.中间供料直支管；3.中间供料弯支管；4.双支管,中间进料弯曲支管机头,直支管型衣架机头,中间供料螺杆分配机头,,四、吹模机头,1.吹模机头类型：,中心供料机头,侧向供料机头,2.机头结构 1）芯棒式机头 结构简单，制造方便，机头内流道空间小，存料少，不易热分解，适于热敏性塑料（PVC），有一条熔接痕，会偏中，口模间隙不均；出料不均；易滞料降解；薄膜质量不高缓冲槽,2）十字形机头（中心进料机头） 出料均匀，膜厚易控制，不会“偏中” 有多条熔接线，且机头内空间大存料多，不适于热敏性塑料如PVC 流道扩张角80-100,缓冲槽,3）螺旋式机头 出料均匀，膜厚易控，无熔接线机头内存料空间大，流程长，流动阻力大，适于粘度较小、热稳定性好的材料 3-8螺纹槽,缓冲槽,芯棒,4）莲花瓣流道机头（多流道薄膜机头） 适于大折径的聚烯烃薄膜，不适于粘度高、热稳定性差的材料。
5）旋转式机头 克服熔接线的影响，保证出料和膜胚厚度的均匀性,多层吹塑薄膜机头,多层复合薄膜：PVC+PE；离子聚合物+尼龙 共挤出机头：双层；多层,外、内接合双层吹膜机头,,,a.莲花瓣形 径向流道吹膜机头 b.多流道形,风环,,五、线缆包覆挤出机头,1.结构类型 1）挤压式包覆机头,芯线包覆紧密； 绝缘层厚薄不均现象，同心度不高电线,2）套管式包覆机头,对已包覆的绝缘层有保护作用； 包覆紧密程度不高电缆,螺旋式芯模线缆包覆机头,有利于熔体输送，厚薄均匀六、异型材机头,定义除管材、圆棒、片材、薄膜等挤出塑件以外，具有其他截面形状的挤出塑件 建筑用门窗异型材；汽车家电中异型材,异型材的分类,1.按形状分： 实心；封闭中空；半封闭；开式；复合,六、异型材机头,异型材口模设计要点 1.异型材很难达到高精度，应尽量选低精度7-8级精度 2.异型材表面粗糙度0.8 3.异型材断面形状力求简单，对称、壁厚均匀，易于成型和冷却 4.转角处圆弧过渡 5.应设计加强筋或隔腔，且背部要设计条纹以掩饰凹陷,六、异型材机头,2.异型材机头类型：板式；流线型 1）孔板式机头：模座；口模板 易于更换，适用于小规模、多品种生产，难以达到尺寸精度很高要求； 截面剧变，易局部滞料降解，适于SPVC小批量生产,孔板式,六、异型材机头,2）多级式机头 流道逐渐变化；多孔板串联； 每板入口倒角，结构简单，不适用于热敏性材料,六、异型材机头,3）流线型机头 机头内部流道呈流线型，无滞留点，成型的异型材质量好，但机头加工困难,六、异型材定型方法,定型模决定异型材的几何形状和尺寸精度。
多板式；滑移式；压缩空气外定径；真空定型；内芯定型；瓦楞管定型,多板式,,滑移式,,压缩空气外定径,真空定型,,内芯定型,,瓦楞管定型,半圆螺纹槽履带式牵引装置 螺纹模 抽真空定型 铍铜材料导热性好,模具的试模、使用与维护,一、试模过程：安装；调试 二、模具的使用、维护,一、试模过程,模具安装： 开模吊装合模对心螺钉锁紧安装中子油管安装模温油路、水路安装热流道元件调模 试模： 设定温度参数设定开合模参数调整顶出位置调整中子速度、压力、位置设定其他工艺参数清理料筒试注射缺陷分析、调整工艺参数填写试模报告,模具的安装,1.模具的预检 2.调整锁模机构 3.模具的吊装 4.模具的空循环试验 5.模具配套部分的安装 6.模具的预热,1.模具的预检,察看模具装配图，依图进行检查 1）模具的总体尺寸：注塑机尺寸 2）吊环和吊环孔：足够？平衡？ 3）如模具有气动或液压结构，配件是否齐全 4）模具闭合状态必须有锁紧板，防止吊装模具开启，事故2.调整锁模机构,液压式合模机构：工作油缸的行程 液压肘杆式：调模机构,,3.模具的吊装,1. 注意模具安装方向，模具安装防线的选择原则： 1）模具中有侧向滑动结构时，尽可能使其运动方向与水平方向平行或向下开启，不能放在向上开启方向。
有效保护侧滑块安全复位 2）当模具长度与宽度相差较大时，应尽可能较长边平行水平方向有效减小导柱拉杆或导杆在开模时的负载 3）将带有液压油路接头、气压接头、热流道元件的一侧，尽可能放置在非操作面3.模具的吊装,2.吊装方式 1）水平尺寸大于拉杆水平距离时，采用侧面滑入（中小型模具） 2）模具厚度小于拉杆水平间距，将模具长方向平行拉杆轴线方向，吊入后再旋转90度 3）整体吊装： 4）分体吊装：起重设备受限时，可采用；先定模找正、压紧，后吊入动模，依靠导柱将动定模闭合，缓慢闭合动模板，压紧动模4.模具的空循环试验,作用：检验各运行机构是否灵活，定位装置是否有效 1.调节顶出距离顶出距离与抽芯机构的协调，防止干涉 2.观察锁模松紧度,,5.模具配套部分的安装,主体部分安装完成后，进行空循环，观察动作是否正常 安装配套部分包括： 1）热流道元件、电器元件接线；电路、温控 2）电控部分调整 3）液压回路连接：侧抽芯 4）气动回路连接：脱模机构 5）加热冷却水路、油路连接：进水口要低于出水口；进水口与出水口交叉连接，冷却效果好6.模具的预热,预热方法：热水；热油；铸铝加热板 针对不同材料，选择适当模温 模温和料温都达到设定值后，才能进行试模。
二、模具的使用和维护,使用前清理，表面无异物；严禁手触摸型芯、型腔，用脱脂棉、棉纱去污； 定期对活动部位加润滑油，防止拉伤 脱模时，严禁金属敲击模具，用铜棒或木质工具 模具停机24小时，需在型腔喷防锈油 定期检查加热冷却、供气等辅助系统模具的存放,防锈机用油； 检查分型面、滑块表面有无拉伤、碰伤，及时修整 模具配套装置整理、归类，贴上标记 用锁紧板将动、定模固定 存放在平整、干净、干燥、便于起吊搬运的地方模具维修,导柱、导套的磨损： 均匀磨损：换导套，保证精度 单面磨损：导柱松动；更换导柱 局部拉伤：配合过紧、有污物、中心距误差过大轻局部打磨、上光；重更换 分型面的磨损和修复： 分型面磨去适当厚度，0.2-0.4mm；,。