擠出模具設(shè)計(jì).ppt

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1、第9章擠出模具設(shè)計(jì)9.1概述9.1.1擠出成型機(jī)頭典型結(jié)構(gòu)分析9.1.2擠出成型機(jī)頭分類及其設(shè)計(jì)原則9.2典型擠出機(jī)頭及設(shè)計(jì)9.2.1管材擠出機(jī)頭及設(shè)計(jì)9.2.2吹塑薄膜機(jī)頭的結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)9.2.3電線電纜包覆機(jī)頭9.2.4異型材擠出成型機(jī)頭思考題及習(xí)題9.1概述塑料擠出成型是用加熱的方法使塑料成為流動狀態(tài)，然后在一定壓力的作用下使它通過塑模，經(jīng)定型后制得連續(xù)的型材。擠出法加工的塑料制品種類很多，如管材、薄膜、棒材、板材、電纜敷層、單絲以及異形截面型材等。擠出機(jī)還可以對塑料進(jìn)行混合、塑化、脫水、造粒和喂料等準(zhǔn)備工序或半成品加

2、工。因此，擠出成型已成為最普通的塑料成型加工方法之一。用擠出法生產(chǎn)的塑料制品大多使用熱塑性塑料，也有使用熱固性塑料的。如聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、尼龍、ABS、聚碳酸酯、聚砜、聚甲醛、氯化聚醚等熱塑性塑料以及酚醛、脲醛等熱固性塑料。擠出成型具有效率高、投資少、制造簡便，可以連續(xù)化生產(chǎn)，占地面積少，環(huán)境清潔等優(yōu)點(diǎn)。通過擠出成型生產(chǎn)的塑料制品得到了廣泛的應(yīng)用，其產(chǎn)量占塑料制品總量的三分之一以上。因此，擠出成型在塑料加工工業(yè)中占有很重要的地位。機(jī)頭是擠出成型模具的主要部件，它有下述四種作用。（1）使物料由螺旋運(yùn)動變?yōu)橹本€運(yùn)動。（

3、2）產(chǎn)生必要的成型壓力，保證制品密實(shí)。（3）使物料通過機(jī)頭得到進(jìn)一步塑化。（4）通過機(jī)頭成型所需要的斷面形狀的制品?，F(xiàn)以管材擠出機(jī)頭為例，分析一下機(jī)頭的組成與結(jié)構(gòu)，見圖8-1所示。9.1.1擠出成型機(jī)頭典型結(jié)構(gòu)分析1．口模和芯棒口模成型制品的外表面，芯棒成型制品的內(nèi)表面，故口模和芯棒的定型部分決定制品的橫截面形狀和尺寸。2．多孔板（過濾板、柵板）如圖8-2所示，多孔板的作用是將物料由螺旋運(yùn)動變?yōu)橹本€運(yùn)動，同時還能阻止未塑化的塑料和機(jī)械雜質(zhì)進(jìn)入機(jī)頭。此外，多孔板還能形成一定的機(jī)頭壓力，使制品更加密實(shí)。3．分流器和分流器支架分

4、流器又叫魚雷頭。塑料通過分流器變成薄環(huán)狀，便于進(jìn)一步加熱和塑化。大型擠出機(jī)的分流器內(nèi)部還裝有加熱裝置。分流器支架主要用來支撐分流器和芯棒，同時也使料流分束以加強(qiáng)攪拌作用。小型機(jī)頭的分流器支架可與分流器設(shè)計(jì)成整體。4．調(diào)節(jié)螺釘用來調(diào)節(jié)口模與芯棒之間的間隙，保證制品壁厚均勻。5．機(jī)頭體用來組裝機(jī)頭各零件及擠出機(jī)連接。6．定徑套使制品通過定徑套獲得良好的表面粗糙度，正確的尺寸和幾何形狀。7．堵塞防止壓縮空氣泄漏，保證管內(nèi)一定的壓力。9.1.2擠出成型機(jī)頭分類及其設(shè)計(jì)原則1.分類由于擠出制品的形狀和要求不同，因此要有相應(yīng)的機(jī)頭滿足

5、制品的要求，機(jī)頭種類很多，大致可按以下三種特征來進(jìn)行分類：（1）按機(jī)頭用途分類可分為擠管機(jī)頭、吹管機(jī)頭、擠板機(jī)頭等；（2）按制品出口方向分類可分為直向機(jī)頭和橫向機(jī)頭，前者機(jī)頭內(nèi)料流方向與擠出機(jī)螺桿軸向一致，如硬管機(jī)頭；后者機(jī)頭內(nèi)料流方向與擠出機(jī)螺桿軸向成某一角度，如電纜機(jī)頭；（3）按機(jī)頭內(nèi)壓力大小分類可分為低壓機(jī)頭（料流壓力為MPa）、中壓機(jī)頭（料流壓力為4-10MPa）和高壓機(jī)頭（料流壓力在10MPa以上）。2．設(shè)計(jì)原則（1）流道呈流線型為使物料能沿著機(jī)頭的流道充滿并均勻地被擠出，同時避免物料發(fā)生過熱分解，機(jī)頭內(nèi)流道應(yīng)呈

6、流線型，不能急劇地?cái)U(kuò)大或縮小，更不能有死角和停滯區(qū)，流道應(yīng)加工得十分光滑，表面粗糙度應(yīng)在Ra0.4um以下。（2）足夠的壓縮比為使制品密實(shí)和消除因分流器支架造成的結(jié)合縫，根據(jù)制品和塑料種類不同，應(yīng)設(shè)計(jì)足夠的壓縮比。（3）正確的斷面形狀機(jī)頭的成型部分的設(shè)計(jì)應(yīng)保證物料擠出后具有規(guī)定的斷面形狀，由于塑料的物理性能和壓力、溫度等因素的影響，機(jī)頭的成型部分的斷面形狀并非就是制品的相應(yīng)的斷面形狀，二者有相當(dāng)?shù)牟町?，設(shè)計(jì)時應(yīng)考慮此因素，使成型部分有合理的斷面形狀。由于制品斷面形狀的變化與成型時間有關(guān)，因此控制必要的成型長度是一個有效的方

7、法。（4）結(jié)構(gòu)緊湊在滿足強(qiáng)度條件下，機(jī)頭結(jié)構(gòu)應(yīng)緊湊，其形狀應(yīng)盡量做得規(guī)則而對稱，使傳熱均勻，裝卸方便和不漏料。（5）選材要合理由于機(jī)頭磨損較大，有的塑料又有較強(qiáng)的腐蝕性，所以機(jī)頭材料應(yīng)選擇耐磨、硬度較高的碳鋼或合金鋼，有的甚至要鍍鉻，以提高機(jī)頭耐腐蝕性。此外，機(jī)頭的結(jié)構(gòu)尺寸還和制品的形狀、加熱方法、螺桿形狀、擠出速度等因素有關(guān)。設(shè)計(jì)者應(yīng)根據(jù)具體情況靈活應(yīng)用上述原則。9.2典型擠出機(jī)頭及設(shè)計(jì)常見的擠出機(jī)頭有管材擠出機(jī)頭、吹管膜機(jī)頭、電線電纜包覆機(jī)頭、異形材料擠出機(jī)頭等。9.2.1管材擠出機(jī)頭及設(shè)計(jì)1．管材擠出機(jī)頭的結(jié)構(gòu)形式常

8、見的管材擠出機(jī)頭結(jié)構(gòu)形式有以下幾種：（1）直管式機(jī)頭圖8-3為直管式機(jī)頭。其結(jié)構(gòu)簡單，具有分流器支架。芯模加熱困難，定型長度較長。適用于PVC、PA、PC、PE、PP等塑料的薄壁小口徑的管材擠出。（2）彎管式機(jī)頭圖8-4為彎管式機(jī)頭。其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，沒有分流器支架，芯模容易加熱，定型長度不長。大小口徑管材均