第七章 塑料擠出成型工藝及模具設(shè)計(jì).ppt

1、第七章 塑料擠出成型工藝及模具設(shè)計(jì),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(diǎn),擠出成型優(yōu)點(diǎn)：,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(zhǔn)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(jī)頭概述,擠出成型的模具成為擠出成型機(jī)頭,7.2.1 擠出機(jī)頭的作用及分類,是塑料熔體由螺旋運(yùn)動(dòng)變成直線運(yùn)動(dòng) 產(chǎn)生必要的

2、成型壓力，保證制品密實(shí) 使物料通過機(jī)頭得到進(jìn)一步塑化 通過機(jī)頭成型所需要的斷面形狀,1 擠出機(jī)頭作用,7.2.1 擠出機(jī)頭的作用及分類,2 擠出機(jī)頭的分類,圓環(huán)機(jī)頭 平板狀機(jī)頭,水平直通式 直角式,按機(jī)頭幾何形狀分,按機(jī)頭進(jìn)料與出料方向分,按機(jī)頭用途分; 吹膜機(jī)頭、管材機(jī)頭、板材機(jī)頭、 棒材機(jī)頭、異型機(jī)頭。,7.2.2 擠出機(jī)頭的結(jié)構(gòu)組成,、口模 口模用以成型制品的外表面,7.2.2 擠出機(jī)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(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)，且沿螺桿方向建立起一定壓力，增加塑料塑化程度，黨組雜質(zhì)或未塑化好的物料,4、機(jī)頭體 相

3、當(dāng)于模架，用來組裝并支撐機(jī)頭的各零件,7.2.2 擠出機(jī)頭的結(jié)構(gòu)組成,5、連接部分 機(jī)頭與擠出機(jī)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(jìn)入成型區(qū)，同時(shí)進(jìn)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(jī)頭口模擠出的塑件橫截面穩(wěn)定下來，并進(jìn)行精整，從而獲得精度更高的橫截面形狀和尺寸, 、機(jī)頭流道呈光滑流線型，以減少流動(dòng)阻力，使物料沿著機(jī)頭流道充滿并均勻地?cái)D出，同時(shí)避免物料發(fā)生過熱分解 、為使制品密實(shí)和消除因分流器支架造成的分流痕跡，物料應(yīng)有足夠的壓縮比 、要考慮塑料各物理性能和生產(chǎn)工藝性能對(duì)制品斷面形狀和尺寸的影響，設(shè)計(jì)正確合理的機(jī)頭斷面形狀和尺寸,

4、7.2.3 擠出機(jī)頭的設(shè)計(jì)原則,4 、設(shè)置適當(dāng)?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(qiáng)度條件下，機(jī)頭結(jié)構(gòu)應(yīng)緊湊并便于裝配和拆卸，連接處應(yīng)嚴(yán)密，防止漏料，其形狀盡量對(duì)稱，使傳熱均勻 6 、由于機(jī)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(jī)頭的設(shè)計(jì)原則,7.3 管材擠出機(jī)頭的設(shè)計(jì),7.3.1 直通式擠出機(jī)頭工藝參數(shù)的確定,口模 型棒 分流器 分流器支架,擠出機(jī)型號(hào) 制品內(nèi)徑 制品外徑 制品所用材料,機(jī)頭工藝參數(shù),需要的數(shù)據(jù),7.3.1 直通式擠出機(jī)頭工

5、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(jī)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(jī)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(huì)使料流阻力過大，過短起不到定型作用,A 按管材外徑確定L1,L1=(0.5）, 按管材外徑確定L1,L1=,7.3.1 直通式擠出機(jī)頭工藝參數(shù)的確定, 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

6、出機(jī)頭工藝參數(shù)的確定, 芯棒,（） 芯棒的外徑,（） 芯棒成型段長度,（） 芯棒壓縮段段長度,（.）,（） 壓縮角,低粘度塑料，,高粘度塑料，,7.3.1 直通式擠出機(jī)頭工藝參數(shù)的確定, 分流器和分流器支架,確定分流器上的角度，分流錐長度、分流器頭部 圓角半徑、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(jī)頭工藝參數(shù)的確定, 分流器和分流器支架,（） 分流器角度,低粘度塑料，,高粘度塑料，,（） 分流錐的長度,（.）,（） 分流器頭部圓角半徑,.,（） 分流器表面粗糙度.,（） 過濾板與分流器頂間隔,7.3.1 直通式擠出機(jī)頭工藝參數(shù)的確定, 拉伸比與壓縮比,壓縮比：,機(jī)頭和

7、多孔板相接處最大進(jìn)料截面積與 口模和芯棒的環(huán)隙橫截面積之比，反映 塑料熔體的壓實(shí)程度,.,低粘度塑料,高粘度塑料,7.3. 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. 管材的定徑和冷卻, 外徑定徑,外徑定徑適用于對(duì)管材外徑尺寸精度要求高、 外表面粗糙度低的情況。,按照壓力產(chǎn)生方式不同，外徑定徑又分為內(nèi)壓法 和真空法。,7.3. 管材的定徑和冷卻, 外徑定徑,（） 內(nèi)壓法外定徑,） 當(dāng)管材直徑，定徑套長度，定徑套內(nèi)徑（.）,定型套內(nèi)徑徑向尺寸應(yīng)考慮管材定型后收縮因素、 膨脹效應(yīng)及牽引等對(duì)管材尺寸的影響。定型長度仍 應(yīng)依據(jù)管材壁厚、牽引速度而定。,2） 當(dāng)管材直徑10，定徑套長度=(35)Ds，定徑套內(nèi)徑尺寸不小于口模內(nèi)徑,7.3. 管材的定徑和冷卻, 外徑定徑,（2） 真空法外定徑,真空定型套與機(jī)頭口模不能聯(lián)接在一起，應(yīng)有 20100距離。,） 定徑套內(nèi)的真空度一般要求5366kPa,真空孔徑在 0.6.mm范圍內(nèi),與塑料熔體粘度和管壁厚有關(guān),粘度大 或管壁厚度大時(shí),孔徑取大值,反之取小值,2） 真空定徑套內(nèi)徑見表7-7,3） 真空定徑套