擠出管材的模具設(shè)計(jì)及加工工藝演示文稿

擠出管材的模具設(shè)計(jì)及加工工藝演示文稿目前一頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)擠出管材的模具設(shè)計(jì)及加工工藝目前二頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)管機(jī)頭分類

按結(jié)構(gòu)分：直通式、側(cè)式、籃式、螺旋芯棒式等

按用途分：硬管、軟管、波紋管、復(fù)合管等

管材

——燃?xì)夤?、壓力管、上下水管、排水管、排灌管、穿線管、硅芯管、軟管、醫(yī)用軟管、發(fā)泡管、單壁、雙壁波紋管、多層復(fù)合管材等

原料

——UPVC、PE、PP、PPR、ABS、PU、PA等、目前三頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)

擠管成型設(shè)備塑料擠出成型設(shè)備目前四頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)管材生產(chǎn)線目前五頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)管材生產(chǎn)工藝流程圖目前六頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)一般管材生產(chǎn)線工藝過程原料→真空上料→原料干燥→單螺桿擠出機(jī)→機(jī)頭模具→定徑套→噴淋真空定型箱→噴淋冷卻水箱→噴碼機(jī)→履帶牽引機(jī)→成品檢測包裝目前七頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)帶有標(biāo)記管材生產(chǎn)線工藝過程原料+色母料→混合→真空上料→原料干燥→單螺桿擠出機(jī)→色線擠出機(jī)→機(jī)頭模具→定徑套→噴淋真空定型箱→噴淋冷卻水箱→噴碼機(jī)→履帶牽引機(jī)→成品檢測包裝目前八頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)

1.擠出機(jī)

2.機(jī)頭（熔體輸出與定徑裝置）

3.輔機(jī)(冷卻裝置、牽引裝置、切割裝置)4.控制系統(tǒng)（二）特點(diǎn)

1.連續(xù)化生產(chǎn)

2.生產(chǎn)率高

3.應(yīng)用范圍廣

4.結(jié)構(gòu)簡單、收效快

（一）管材生產(chǎn)線組成

目前九頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)管材生產(chǎn)是擠出成型最重要的方法之一。擠出模具是管材成型的關(guān)鍵部件！目前十頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)擠管機(jī)頭目前十一頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)大型機(jī)頭目前十二頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)

管材機(jī)頭設(shè)計(jì)目前十三頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)擠出管材動(dòng)畫目前十四頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)擠出管材成型機(jī)頭示意圖

組成

四個(gè)功能部分：目前十五頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)1.入流部分

功能——使來自擠塑機(jī)的塑料熔體，由螺旋運(yùn)動(dòng)逐漸變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)2.分流部分

功能——將熔體按所需制品形狀進(jìn)行分流，由柱狀分流成為環(huán)狀。3.導(dǎo)流部分

功能——通過模腔內(nèi)流道幾何形狀與尺寸的變化，產(chǎn)生必要的成型壓力．將分流部分流出物料進(jìn)行導(dǎo)流并壓實(shí)4.定型部分

功能——通過機(jī)頭成型段及模唇的調(diào)節(jié)作用，獲得所需斷面形狀的連續(xù)制品熔體坯。四個(gè)功能部分：目前十六頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)作用

1.

使熔融物料的螺旋運(yùn)動(dòng)

直線運(yùn)動(dòng)。2.

將物料壓實(shí)。3.使物料進(jìn)一步塑化均勻。4.

成型制品。目前十七頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)1．正確選擇結(jié)構(gòu)形式（1）成型制品種類（2）原材料種類和要求（3）成型工藝特點(diǎn)2．流道結(jié)構(gòu)（1）流道呈流線型（2）無突變（3）各連接處應(yīng)保證密封（4）表面粗糙度（5）應(yīng)具有一定壓縮比（6）保證口模出口處各點(diǎn)料流速度一致

管材機(jī)頭設(shè)計(jì)原則

目前十八頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)3．機(jī)頭選材

（1）合理選材（2）耐磨、耐腐蝕（3）足夠的強(qiáng)度和剛度，進(jìn)行熱處理（4）容易電鍍（5）在高溫下不變形4．機(jī)頭結(jié)構(gòu)（1）結(jié)構(gòu)緊湊，易于加工制造和裝拆維修（2）形狀盡可能規(guī)則和對(duì)稱（3）成型部分應(yīng)能保證熔體擠出后具有所要求的截面形狀和尺寸

目前十九頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)擠出機(jī)與擠出模具的連接目前二十頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)螺紋連接1、柵板2、機(jī)頭法蘭3、鉸鏈螺釘4、機(jī)筒法蘭5、機(jī)筒目前二十一頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)螺釘連接1、機(jī)頭法蘭2、鉸鏈螺釘3、機(jī)筒法蘭4、柵板5、螺桿6、機(jī)筒7、內(nèi)六角螺釘8、定位銷目前二十二頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)卡箍式連接目前二十三頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)柵板的形式設(shè)計(jì)

柵扳的結(jié)構(gòu)如圖所示，除具有分流、混合、促進(jìn)熔體塑化均勻外，還承擔(dān)著支承濾網(wǎng)的作用。柵板上流道孔眼直徑，通常為3—6mm．入口端應(yīng)有30o一45o的錐角。流道孔總面積須占柵板有效面積的40％一70％為宜，孔的排列應(yīng)緊湊合理；柵板應(yīng)有足夠機(jī)械強(qiáng)度和剛度，但其厚度也不宜過厚，以免造成過大阻力或滯料分解。(1)非等徑孔同心圓排列(2)等徑孔同心圓排列(3)等孔徑弧形面柵板(4)等孔徑六邊形排列目前二十四頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)閘板型過濾器1、平板2、濾網(wǎng)3、4、濾網(wǎng)座5、螺栓6、殼體7、氟塑料環(huán)8、魚雷體9、分流支架套10、熱電偶11、螺栓12、限位板13、加熱器14、多孔板15、支承環(huán)16、推力桿目前二十五頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)直通式管機(jī)頭目前二十六頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)一、基本結(jié)構(gòu)和工作原理

口模、芯棒、分流器、分流器支架、機(jī)頭體、調(diào)節(jié)螺釘、連接螺釘?shù)?/p>

1.基本結(jié)構(gòu)

2.工作原理

直通式管機(jī)頭目前二十七頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)直通機(jī)頭目前二十八頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)大口徑管材擠出機(jī)頭示意圖1-機(jī)頭體上部;2-機(jī)頭體下部;3-機(jī)頸;4-分流錐;5-分流梭;6-過渡芯模目前二十九頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)分流梭斷面圖目前三十頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)擠出成型模具管材擠塑成型機(jī)頭1、橡皮片堵頭2、定徑套3、口模4、芯棒5、調(diào)節(jié)螺栓6、分流錐7、芯棒支架8、模體9、過濾板目前三十一頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)二、設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1.壓縮比ε

壓縮比——分流器支架出口處截面積與芯棒口模間的截面積之比ε=3～10

低粘度物料：4～10

高粘度物料：3～6

另一種方法：取分流器支架直徑與口模直徑之比

UPVC：D/d=1.4～1.6

PE：D/d=1.4～2

大管取小值；小管取大值

目前三十二頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)分流錐長度L4

L4=（1～1.5）DD—分流錐最大直徑

錐尖半徑r

r=0.5～2mm熱穩(wěn)定性好的物料：αmax＜90°熱穩(wěn)定性差的物料：α≤60°

2.分流錐擴(kuò)張角α

作用

——使熔料逐漸變成環(huán)形

目前三十三頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)3.分流器支架

分流筋形狀

要求

——流線型、不得有大的拐角、有利于熔接線的消除——支撐分流器及芯棒

作用

——收縮角＜擴(kuò)張角目前三十四頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)分流筋寬度b

b≤9～12mm

分流筋長度l

l≤30～80mm

分流筋高度s

s≤10～25mm

分流筋數(shù)量n

n=4～8

擴(kuò)張角：β≤60°

收縮角：θ＜30°

UPVC：θ≈10°

目前三十五頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)4.口模

作用

——成型管材外表面

定型長度L1

經(jīng)驗(yàn)公式：

L1≈3DD——管材外徑

國外資料：L1=（10～30）hh——管材壁厚

國內(nèi)資料：L1=（30～40）hUPVC：（18～33）hPPVC：（15～25）hPE：（14～22）hPP：（14～22）hPA：（13～23）h目前三十六頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)口模直徑D

影響口模直徑的因素：

①

擠出脹大②

牽引拉伸③

冷卻收縮④

定徑方式→管材截面變大

→管材截面變小→管材截面變小

→外定徑時(shí)的真空度、定徑套內(nèi)徑與口模直徑有關(guān)

目前三十七頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)考慮脹大和定徑收縮

口模直徑：

式中：C—系數(shù)PVC：0.95～1.05；PO：0.90～1.05

拉伸比——環(huán)形截面積與管材截面積之比

式中：D—口模直徑d—芯棒直徑D管外—管材外徑

D管內(nèi)—管材內(nèi)徑I—拉伸比

UPVC：1.00～1.08；SPVC：1.10～1.35LDPE：1.20～1.25；HDPE：1.10～1.20ABS：1.00～1.10；PA：1.40～3.00

目前三十八頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)5.芯棒

作用

——導(dǎo)流、成型管材內(nèi)表面

收縮角β

β=20°～30°

定型長度

與口模定型長度相等

β應(yīng)小于分流錐的擴(kuò)張角αUPVC：β≤24°；PO可稍大

目前三十九頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)

壁厚調(diào)節(jié)目的：管材壁厚均勻

調(diào)節(jié)螺釘數(shù)量：

S=4～8

經(jīng)驗(yàn)公式：

芯棒直徑d

目前四十頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)三、特點(diǎn)

1.優(yōu)點(diǎn)

⑴結(jié)構(gòu)簡單，成本低；

⑵中心進(jìn)料，易于物料均勻分配；

⑶應(yīng)用廣泛。2.缺點(diǎn)

⑴體積大，重量大；⑵分流筋多，熔接線多。

目前四十一頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)模具零件的連接討論目前四十二頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)調(diào)節(jié)管材壁厚的方式目前四十三頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)機(jī)頭進(jìn)料結(jié)構(gòu)形式中心供料篩孔式機(jī)頭側(cè)向供料機(jī)頭螺旋式機(jī)頭1、芯模2、芯模支架3、柵板4、螺旋式芯模5、支架支柱目前四十四頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)2.措施

⑴安裝繞機(jī)頭軸線旋轉(zhuǎn)的部件

⑵分流筋表面噴涂不粘材料⑶將流道加長⑷

加熱分流筋

⑸使流過分流筋的物料迅速得到壓縮

⑹芯棒上帶多頭螺旋溝槽

⑺采用阻尼筋或多孔板

熔接線的影響——只能減小，不可能消除

1.形成原因

四、減小熔接線影響的措施

目前四十五頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)目前四十六頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)目前四十七頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)多孔板(篩板)式分流板的實(shí)物圖和擠出物流痕的照片。目前四十八頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)藍(lán)式管機(jī)頭

1.結(jié)構(gòu)

2.工作原理

目前四十九頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)簡單藍(lán)式機(jī)頭目前五十頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)藍(lán)式機(jī)頭目前五十一頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)⑴直通式機(jī)頭的特殊形式；⑵總壓力損失小；⑶產(chǎn)量高，能耗低；⑷機(jī)頭中熱耗散少；⑸重量輕；⑹

便于操作。

3.特點(diǎn)目前五十二頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)⑴

篩孔套

①要求

足夠強(qiáng)度、小孔利于物料流動(dòng)

②孔徑d

⑵口模直徑D

D/DT≤1.4DT—篩孔套直徑

4.設(shè)計(jì)要點(diǎn)d=1～2.5mm

5.應(yīng)用聚烯烴類耐壓管材

目前五十三頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)螺旋芯棒式管機(jī)頭

2.工作原理

1.結(jié)構(gòu)目前五十四頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)螺旋管材機(jī)頭結(jié)構(gòu)圖

1.進(jìn)料口2.固定螺釘3.模體4.熱電偶5.調(diào)節(jié)螺釘6.壓環(huán)7.口模8.固定螺釘9.芯模10.螺旋槽11.徑向孔12.模底座13.通氣桿14.連接體目前五十五頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)直通機(jī)頭與螺旋機(jī)頭比較目前五十六頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)

⑴出料均勻；⑵總壓力損失??；⑶產(chǎn)量高，能耗低；⑷機(jī)頭中熱耗散少；⑸無熔接線。

3.特點(diǎn)4.應(yīng)用直徑＞400mm的聚烯烴類管材

目前五十七頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)藍(lán)式、螺旋式機(jī)頭目前五十八頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)藍(lán)式、螺旋式模具。

模具特點(diǎn)：

1、熔體流動(dòng)速度達(dá)到預(yù)期的力學(xué)均勻性、熱均勻性。

2、無須芯模支架，使生產(chǎn)中常發(fā)生的流紋消失。

3、壓力消耗少，產(chǎn)量高，產(chǎn)量可達(dá)到擠出量的80%。

4、機(jī)構(gòu)緊湊，連接合理，更換方便。

5、采用優(yōu)質(zhì)模具鋼制造。

6、采用不銹鋼或銅的水環(huán)定徑套。目前五十九頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)管機(jī)頭目前六十頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)螺旋機(jī)頭目前六十一頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)大機(jī)頭目前六十二頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)大機(jī)頭目前六十三頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)多口模管機(jī)頭

1.結(jié)構(gòu)

2.工作原理

目前六十四頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)一模多機(jī)頭目前六十五頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)一模多機(jī)頭目前六十六頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)

⑴充分發(fā)揮擠出機(jī)的生產(chǎn)能力；⑵節(jié)省占地面積；⑶熔體流速慢；⑷結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。3.特點(diǎn)5.應(yīng)用小直徑薄壁管材

4.設(shè)計(jì)要點(diǎn)帶流量調(diào)節(jié)的分配流道設(shè)計(jì)

目前六十七頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)波紋管機(jī)頭

1.結(jié)構(gòu)

結(jié)構(gòu)形式與一般機(jī)頭基本相同，只是口模部分很長。

用吹脹法成型波紋

2.成型原理

目前六十八頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)用真空吸附法成型波紋

目前六十九頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)多層共擠出機(jī)頭目前七十頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)帶有色標(biāo)的藍(lán)式機(jī)頭目前七十一頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)多空管形狀目前七十二頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)帶標(biāo)志線的多孔管直式模機(jī)頭1.主體連接；2.分流體；3.分流體板；4.過渡板；5.外模腔；6.芯模；7.冷卻水管；8.中模芯；9.副連接板；10.口模板目前七十三頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)三層共擠出管材示意圖多層擠出模具用于成型多種塑料或多種顏色的復(fù)合管材或復(fù)合膜，通常用多臺(tái)擠出機(jī)擠出成型。目前七十四頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)雙層共擠出機(jī)頭結(jié)構(gòu)示意圖

1.柵板；2.機(jī)頭體1；3.分流錐；4.分流套；5.機(jī)頭體2；6.平直口模；7.口模壓環(huán)；8.帶內(nèi)螺紋芯棒；9.分流支架；10.機(jī)頸目前七十五頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)三層共擠出機(jī)頭結(jié)構(gòu)示意圖1.口模；2.分流套；3.隔層分流套；4.阻尼分流器支架；5.6.外、內(nèi)層流道；7.人字流道連接器；8.芯棒；9.分流錐；10.連接器；11.中層流道目前七十六頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)管材的定型目前七十七頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)管材定徑的方法內(nèi)徑定徑外徑定徑內(nèi)壓定徑真空定徑

目前七十八頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)內(nèi)徑定徑目前七十九頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)管材內(nèi)定徑方法

內(nèi)徑定徑法的定徑套直接與機(jī)頭模芯連接，定徑套內(nèi)通入循環(huán)冷卻水，熔體出口模后直接在定徑套上冷卻。管材內(nèi)徑尺寸與定徑棒尺寸一致管材外徑自由冷卻，外徑尺寸難以控制。目前八十頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)內(nèi)芯定徑目前八十一頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)內(nèi)徑定徑機(jī)頭結(jié)構(gòu)示意圖

目前八十二頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)管材的內(nèi)徑定型1.管材；2.定徑芯棒；3芯棒；4.回水流道；5.進(jìn)水管；6.排水嘴；7.進(jìn)水嘴目前八十三頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)內(nèi)壓外定徑方法目前八十四頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)管材的內(nèi)壓定徑示意圖1.芯棒；2.壓縮空氣入口；3.機(jī)頭體；4.絕熱墊；5.定型模；6.冷卻水；7.管材；8.鏈條；9.浮塞；10出水口；11入水口目前八十五頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)管材氣壓外定徑方法管材擠塑成型機(jī)頭1、橡皮片堵頭2、定徑套3、口模4、芯棒5、調(diào)節(jié)螺栓6、分流錐7、芯棒支架8、模體9、過濾板目前八十六頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)外徑壓力定徑

目前八十七頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)真空外定徑方法目前八十八頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)真空定徑套目前八十九頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)真空定徑圖

1.管材；2.水浴槽；3.冷卻水；4.真空；5.芯棒；6.模套目前九十頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)真空定徑箱目前九十一頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)直徑收縮率

真空定徑的管材外徑可以根據(jù)管材原料的尺寸收縮率來得到精確控制，聚乙烯2～4%雙峰聚乙烯4～4.6%PP-R3～6%目前九十二頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)真空定徑有如下優(yōu)點(diǎn)(1)

引管簡單快速,廢料少;(2)內(nèi)壓定徑方法中,壓縮空氣存留在管內(nèi),隨著生產(chǎn)的連續(xù)進(jìn)行,氣體溫度不斷升高,而真空定徑空氣在管材內(nèi)部自由流動(dòng),管材內(nèi)壁冷卻效果好;(3)能較好控制尺寸公差;(4)管坯在機(jī)頭出口處于塑化狀態(tài)幾乎沒有變形;目前九十三頁\總數(shù)一百零五頁\編于點(diǎn)真空定徑有如下優(yōu)點(diǎn)(5)管材的內(nèi)應(yīng)力小;(6)沒有被螺塞撕裂的危險(xiǎn);(7)不會(huì)因螺塞磨損而停產(chǎn);(8)機(jī)頭口模與真空定徑裝置二者分離