擠出機頭口模設計PPT課件

1、一.概述 擠出成型機頭包括兩部分：機頭 定型模 機頭的作用：1.旋轉(zhuǎn)運動直線運動2.剪切塑化均勻3.產(chǎn)生必要機頭阻力，保證密實，得到一定截面形狀的連續(xù)型材（forms) 機頭分類：截面形狀：管機頭、棒機頭、板片機頭、膜機頭出口方向：直向機頭、橫向機頭（角式機頭）機頭阻力：低壓機頭、中壓機頭、高壓機頭第1頁/共74頁1.擠出機頭的典型結(jié)構(gòu) 以管材擠出機頭為例說明其結(jié)構(gòu)第2頁/共74頁1.擠出機頭的典型結(jié)構(gòu) 管機頭：分流區(qū)、壓縮區(qū)和成型區(qū) 組成：p口模和芯棒：內(nèi)外表面p過濾網(wǎng)和分流板（柵板）：旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)橹本€運動；過濾；增壓p分流器：魚雷頭，將熔體分成管狀型坯；剪切塑化p分流器支架：支撐分流器和芯

2、棒；熔體分股，均勻攪和作用p機頭體：將機頭與擠出機連接p溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)p調(diào)節(jié)螺釘：控制口模和芯棒之間同軸度，保證壁厚均勻p定型模（定型套）：冷卻定型，賦予表面粗糙度、尺寸和幾何形狀第3頁/共74頁2.擠出機頭的設計原則1）內(nèi)腔呈流線型 Ra0.32m，防止滯料分解2）足夠的壓縮比 密實；消除熔接痕3）正確的斷面形狀和尺寸 料性和工藝對尺寸和形狀的影響4）合理選擇模具材料 耐磨耐蝕5）結(jié)構(gòu)緊湊，易于裝拆、清洗和調(diào)整，防止漏料第4頁/共74頁幾種常用擠出機頭 棒材擠出機頭吹膜機頭異型材擠出機頭線纜包覆擠出機頭管材擠出機頭板材和片材擠出機頭第5頁/共74頁一.棒材擠出機頭1.結(jié)構(gòu)類型 棒材泛指截面為：

3、圓形、矩形、三角形和橢圓形、多邊形等形狀的實心塑料型材。 結(jié)構(gòu)類型1）有分流錐棒材機頭 魚雷體 減少內(nèi)部容積 增加受熱面積2）無分流錐棒材機頭第6頁/共74頁有分流錐棒材機頭 分流錐作用：減少容積，增加受熱面積，縮短加熱時間，防止熱降解。 成型段長度：棒材直徑的4-15倍分流器分流器支架口模機頭體第7頁/共74頁無分流錐棒材機頭 有強力冷卻作用的定型模絕熱墊定型模機頭壓縮角影響表面粗糙度=30-60，出口擴張角 =45以下。機頭口模定型長度 L=（4-10）d，太短，會擠出脹大明顯，太長，阻力過大卡滯第8頁/共74頁2.棒材定型模設計 設計要點：1）定型模設計加工成一定錐度，減少棒材通過阻力

4、2）定型模尺寸 長度5D 內(nèi)徑稍大于棒材外徑（材料收縮率）3）表面粗糙度和斜度 Ra 0.8 m鍍鉻拋光；內(nèi)壁斜度，出口大于入口(0.6:100-1.0:100)4）絕熱墊圈材料 PTFE第9頁/共74頁*二.管材擠出機頭1.結(jié)構(gòu)類型1）中心供料機頭：軸向一致，同心，PVC，PE，PP，PA，PC2）側(cè)向供料機頭：軸線垂直，PE，PP，PA3）篩孔供料機頭：通過篩孔流向外側(cè) 流動性和熱穩(wěn)定性好的材料，大口徑管材 第10頁/共74頁中心供料機頭（直通） 結(jié)構(gòu)簡單；分流器支架產(chǎn)生熔接痕不易消除，影響管材力學性能 適于PVC、PE、PP、PA、PC等小型管材。第11頁/共74頁模芯、模體、模套可更換

5、 生產(chǎn)不同幾何形狀的擠出物。第12頁/共74頁分流器支架的結(jié)構(gòu)形式 徑向式 切向式 篩板式 補償式支架長度30-80mm，寬度 9-12mm第13頁/共74頁側(cè)向供料機頭 機頭結(jié)構(gòu)復雜、制造困難； 有一條熔接痕，流動阻力小，成型質(zhì)量高。 用于PE、PP、PA等塑料承受內(nèi)壓的管材。軸向圓周速度要一軸向圓周速度要一致。致。第14頁/共74頁篩孔供料機頭 熔體壓力損失小、結(jié)構(gòu)緊湊，易于裝拆、清理 適于流動性好和熱穩(wěn)定性好的聚烯烴類大口徑管材。篩孔直徑篩孔直徑1-2.5mm第15頁/共74頁螺旋供料機頭 星形螺旋供料機頭 環(huán)形螺旋供料機頭第16頁/共74頁 槽深變淺 芯模與外壁間距增大，保證流速一致，

6、均勻 無芯棒支架，無熔接痕。第17頁/共74頁復式機頭 小型薄壁管三管機頭第18頁/共74頁2.管材擠出機頭參數(shù)確定1.成型段長度 口模平直部分長度L1 作用：增加料流阻力，使管材更密實；使料流穩(wěn)定均勻，消除熔接痕 L1=（0.5-3.0）ds， L1=nt第19頁/共74頁2.管材擠出機頭參數(shù)確定1.機頭結(jié)構(gòu)參數(shù)1）口模內(nèi)徑D：膨脹；牽引；收縮，不等于管材外徑 補償系數(shù)k D=ds/k2）口模成型段長度L1：平直部分長度；管徑大時取小值；軟管取大值 L1=(0.5-3.0)ds， L1=(10-30) 3）芯棒外徑d d=D-24）壓縮段長度L2：消除熔接痕 L2=(1.5-2.5)D05）

7、收縮角：與物料流動性有關，黏度大， ?。火ざ刃?， 大6）分流器擴張角：低粘不易降解物料45-80；高粘易降解30-607 7）分流器支架：盡可能寬度小、數(shù)量少8 8）壓縮比 PVC 1.4-1.6；聚烯烴29 9）拉伸比I I I=（D2-d2）/（ds2-d02）第20頁/共74頁3.管材定型裝置（1）定徑方法：1）壓縮空氣外定徑 管內(nèi)0.02-0.28MPa 浮塞密封 結(jié)構(gòu)簡單，適于大徑管材2）真空外定徑 外壁 真空吸附 結(jié)構(gòu)簡單，尺寸精度高，壁厚均勻，內(nèi)應力小，常用小管第21頁/共74頁3）內(nèi)定徑 管材與定徑棒直接接觸，冷卻定徑，內(nèi)應力均勻，保證尺寸精度和表面粗糙度第22頁/共74頁3.

8、管材定型裝置（2）定徑模尺寸長度：管材尺寸、塑料性能、擠出速度、冷卻效果、熱傳導性能有關 過長牽引阻力大；過短冷卻不足易變形 RPVC ds300內(nèi)，3-6ds, 35mm-10ds; PO2-5ds直徑：外定徑大0.8-1.2%；內(nèi)定徑大2-4%錐度：出口直徑略小于入口 錐度0.6：100-1.0：100第23頁/共74頁3.管材定型裝置（3）定徑套材料導熱性好材料，鋁合金，45鋼鍍鉻第24頁/共74頁三.板材和片材擠出機頭 板：1mm以上； 片：0.25-1.0mm； 膜：0.25mm以下 魚尾式機頭 支管式機頭（T型機頭）：直支管；彎曲支管；直支管衣架 熔料從機筒到機頭，流道由圓形變成平

9、縫形，再經(jīng)光輥壓光、整形、切割。 要求：口模平縫狀；沿橫向全寬流速均勻；壓降適度；無滯料第25頁/共74頁魚尾式機頭 流速和溫度：中間高、兩端低厚薄不均 阻流器或阻力調(diào)節(jié)裝置阻塞棒熔體黏度高、熱穩(wěn)定性差的樹脂，PVC、POM及聚烯烴類第26頁/共74頁第27頁/共74頁支管式機頭 帶有縱向切口的管形型腔構(gòu)成。 形式：1.一端供料直支管；2.中間供料直支管；3.中間供料彎支管；4.雙支管第28頁/共74頁 中間進料彎曲支管機頭第29頁/共74頁 直支管型衣架機頭第30頁/共74頁中間供料螺桿分配機頭第31頁/共74頁四、吹模機頭1.吹模機頭類型：平擠上吹法平擠下吹法平擠平吹法直角機頭直向機頭第3

10、2頁/共74頁2.機頭結(jié)構(gòu)1）芯棒式機頭 結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，機頭內(nèi)流道空間小，存料少，不易熱分解，適于熱敏性塑料（PVC），有一條熔接痕，會偏中，口模間隙不均；出料不均；易滯料降解；薄膜質(zhì)量不高。緩沖槽第33頁/共74頁2）十字形機頭（中心進料機頭）出料均勻，膜厚易控制，不會“偏中”有多條熔接線，且機頭內(nèi)空間大存料多，不適于熱敏性塑料如PVC流道擴張角80-100緩沖槽第34頁/共74頁3）螺旋式機頭 出料均勻，膜厚易控，無熔接線。機頭內(nèi)存料空間大，流程長，流動阻力大，適于粘度較小、熱穩(wěn)定性好的材料。3-8螺紋槽緩沖槽第35頁/共74頁芯棒第36頁/共74頁4）蓮花瓣流道機頭（多流道薄膜機頭

11、） 適于大折徑的聚烯烴薄膜，不適于粘度高、熱穩(wěn)定性差的材料。第37頁/共74頁5）旋轉(zhuǎn)式機頭 克服熔接線的影響，保證出料和膜胚厚度的均勻性第38頁/共74頁多層吹塑薄膜機頭 多層復合薄膜：PVC+PE；離子聚合物+尼龍 共擠出機頭：雙層；多層第39頁/共74頁外、內(nèi)接合雙層吹膜機頭第40頁/共74頁a.蓮花瓣形 徑向流道吹膜機頭b.多流道形第41頁/共74頁風環(huán)第42頁/共74頁五、線纜包覆擠出機頭1.結(jié)構(gòu)類型1）擠壓式包覆機頭 芯線包覆緊密；絕緣層厚薄不均現(xiàn)象，同心度不高。電線第43頁/共74頁2）套管式包覆機頭 對已包覆的絕緣層有保護作用； 包覆緊密程度不高。電纜第44頁/共74頁螺旋式芯

12、模線纜包覆機頭 有利于熔體輸送，厚薄均勻。第45頁/共74頁六、異型材機頭 定義除管材、圓棒、片材、薄膜等擠出塑件以外，具有其他截面形狀的擠出塑件。 建筑用門窗異型材；汽車家電中異型材第46頁/共74頁異型材的分類1.按形狀分：實心；封閉中空；半封閉；開式；復合第47頁/共74頁六、異型材機頭 異型材口模設計要點1.異型材很難達到高精度，應盡量選低精度。7-8級精度2.異型材表面粗糙度0.83.異型材斷面形狀力求簡單，對稱、壁厚均勻，易于成型和冷卻4.轉(zhuǎn)角處圓弧過渡5.應設計加強筋或隔腔，且背部要設計條紋以掩飾凹陷第48頁/共74頁六、異型材機頭2.異型材機頭類型：板式；流線型1）孔板式機頭：

13、模座；口模板易于更換，適用于小規(guī)模、多品種生產(chǎn)，難以達到尺寸精度很高要求；截面劇變，易局部滯料降解，適于SPVC小批量生產(chǎn)第49頁/共74頁孔板式第50頁/共74頁六、異型材機頭2）多級式機頭 流道逐漸變化；多孔板串聯(lián)； 每板入口倒角，結(jié)構(gòu)簡單，不適用于熱敏性材料第51頁/共74頁六、異型材機頭3）流線型機頭 機頭內(nèi)部流道呈流線型，無滯留點，成型的異型材質(zhì)量好，但機頭加工困難第52頁/共74頁第53頁/共74頁六、異型材定型方法 定型模決定異型材的幾何形狀和尺寸精度。多板式；滑移式；壓縮空氣外定徑；真空定型；內(nèi)芯定型；瓦楞管定型第54頁/共74頁多板式第55頁/共74頁滑移式第56頁/共74頁

14、壓縮空氣外定徑第57頁/共74頁真空定型第58頁/共74頁內(nèi)芯定型第59頁/共74頁瓦楞管定型半圓螺紋槽履帶式牽引裝置螺紋模 抽真空定型鈹銅材料導熱性好第60頁/共74頁模具的試模、使用與維護一 、 試 模 過 程 ： 安 裝 ； 調(diào) 試二 、 模 具 的 使 用 、 維 護第61頁/共74頁一、試模過程 模具安裝： 開模吊裝合模對心螺釘鎖緊安裝中子油管安裝模溫油路、水路安裝熱流道元件調(diào)模 試模： 設定溫度參數(shù)設定開合模參數(shù)調(diào)整頂出位置調(diào)整中子速度、壓力、位置設定其他工藝參數(shù)清理料筒試注射缺陷分析、調(diào)整工藝參數(shù)填寫試模報告第62頁/共74頁模具的安裝1.模具的預檢2.調(diào)整鎖模機構(gòu)3.模具的吊裝

15、4.模具的空循環(huán)試驗5.模具配套部分的安裝6.模具的預熱第63頁/共74頁1.模具的預檢 察看模具裝配圖，依圖進行檢查1）模具的總體尺寸：注塑機尺寸2）吊環(huán)和吊環(huán)孔：足夠？平衡？3）如模具有氣動或液壓結(jié)構(gòu)，配件是否齊全4）模具閉合狀態(tài)必須有鎖緊板，防止吊裝模具開啟，事故。第64頁/共74頁2.調(diào)整鎖模機構(gòu) 液壓式合模機構(gòu)：工作油缸的行程。 液壓肘桿式：調(diào)模機構(gòu)第65頁/共74頁3.模具的吊裝1. 注意模具安裝方向，模具安裝防線的選擇原則：1）模具中有側(cè)向滑動結(jié)構(gòu)時，盡可能使其運動方向與水平方向平行或向下開啟，不能放在向上開啟方向。有效保護側(cè)滑塊安全復位。2）當模具長度與寬度相差較大時，應盡可能

16、較長邊平行水平方向。有效減小導柱拉桿或?qū)U在開模時的負載。3）將帶有液壓油路接頭、氣壓接頭、熱流道元件的一側(cè)，盡可能放置在非操作面。第66頁/共74頁3.模具的吊裝2.吊裝方式1）水平尺寸大于拉桿水平距離時，采用側(cè)面滑入（中小型模具）2）模具厚度小于拉桿水平間距，將模具長方向平行拉桿軸線方向，吊入后再旋轉(zhuǎn)90度。3）整體吊裝：4）分體吊裝：起重設備受限時，可采用；先定模找正、壓緊，后吊入動模，依靠導柱將動定模閉合，緩慢閉合動模板，壓緊動模。第67頁/共74頁4.模具的空循環(huán)試驗 作用：檢驗各運行機構(gòu)是否靈活，定位裝置是否有效。1.調(diào)節(jié)頂出距離。頂出距離與抽芯機構(gòu)的協(xié)調(diào)，防止干涉。2.觀察鎖模松

17、緊度第68頁/共74頁5.模具配套部分的安裝 主體部分安裝完成后，進行空循環(huán)，觀察動作是否正常。 安裝配套部分。包括：1）熱流道元件、電器元件接線；電路、溫控2）電控部分調(diào)整3）液壓回路連接：側(cè)抽芯4）氣動回路連接：脫模機構(gòu)5）加熱冷卻水路、油路連接：進水口要低于出水口；進水口與出水口交叉連接，冷卻效果好。第69頁/共74頁6.模具的預熱 預熱方法：熱水；熱油；鑄鋁加熱板 針對不同材料，選擇適當模溫 模溫和料溫都達到設定值后，才能進行試模。第70頁/共74頁二、模具的使用和維護 使用前清理，表面無異物；嚴禁手觸摸型芯、型腔，用脫脂棉、棉紗去污； 定期對活動部位加潤滑油，防止拉傷。 脫模時，嚴禁金屬敲擊模具，用銅棒或木質(zhì)工具 模具停機24