挤出机头口模设计

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2一.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31.挤出机头的典型结构以管材挤出机头为例说明其结构41.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52.挤出机头的设计原则1）内腔呈流线型Ra0.32µm，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6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7一.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8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9无分流锥棒材机头有强力冷却作用的定型模绝热垫定型模机头压缩角影响表面粗糙度а=30-60°，出口扩张角β=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102.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Ra0.8µm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PTFE11*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，PC2）侧向供料机头：轴线垂直，PE，PP，PA3）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12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。13模芯、模体、模套可更换生产不同几何形状的挤出物。14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≤9-12mm15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。16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1-2.5mm17螺旋供料机头星形螺旋供料机头环形螺旋供料机头18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。19复式机头小型薄壁管三管机头202.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=nt212.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kD=ds/k2）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)δ3）芯棒外径dd=D-2δ4）压缩段长度L2：消除熔接痕L2=(1.5-2.5)D05）收缩角β：与物料流动性有关，黏度大，β小；黏度小，β大6）分流器扩张角а：低粘不易降解物料45-80；高粘易降解30-607）分流器支架：尽可能宽度小、数量少8）压缩比PVC1.4-1.6；聚烯烃29）拉伸比II=（D2-d2）/（ds2-d02）223.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233）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243.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RPVCds300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0.6：100-1.0：100253.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26三.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27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2829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30中间进料弯曲支管机头31直支管型衣架机头32中间供料螺杆分配机头33四、吹模机头1.吹模机头类型：平挤上吹法平挤下吹法平挤平吹法直角机头直向机头中心供料机头侧向供料机头342.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352）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363）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37芯棒384）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。395）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40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41外、内接合双层吹膜机头42a.莲花瓣形径向流道吹膜机头b.多流道形43风环44五、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452）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46螺旋式芯模线缆包覆机头有利于熔体输送，厚薄均匀。47六、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48异型材的分类1.按形状分：实心；封闭中空；半封闭；开式；复合49六、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0.83.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50六、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51孔板式52六、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53六、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5455六、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56多板式57滑移式58压缩空气外定径59真空定型60内芯定型61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63一、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64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651.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。662.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673.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。683.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。694.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705.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。716.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。72二、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。73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。74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；