塑料成型工艺及模具设计--挤出成型及机头设计

11.1 挤出成型机头概论 11.1.1 挤出成型机头典型结构分析 11.1.2 挤出成型机头设计原理
11.1.1 挤出成型机头典型结构分析
机头挤出成型模具的主要部件，它有下 述四种作用：
（1） 使物料由螺旋运动变为直线运动； （2）产生必要的成型压力，保证制品密
实； （3）使物料通过机头得到进一步塑化； （4）通过机头成型所需要的断面形状；
塑料成型工艺及模具设计
挤出成型及机头设计
第11章 挤出成型及机头设计
本章基本内容
挤出机头概述 管材挤出机头设计 板材与片材挤出机头设计 吹塑薄膜挤出机头设计 电线电缆挤出机头设计 异型材挤出机头设计
第11章 挤出成型及机头设计
学习目的与要求
掌握挤出模（机头）的概念和总体结构； 掌握各种组成挤出机头零件名称和结构； 了解各种挤出机头的各组成机构及其功
管材挤出成型过程： 熔融塑料由挤出机挤出后，经过滤网板，
分流器，被分流器支架分成若干股，然后 再汇合，最后进入芯模和口模形成的环形 通道挤出连续的管胚，硬管在定型模和冷 却装置的作用下冷却成型，经牵引切割装 置成为所需产品，软管可不需定型模。直 接由冷却装置冷却定型，再由牵引，切割， 卷取装置收卷为所需产品。
４ 、分流器支架
５ 、滤网板
11.1.2 挤出成型机头设计原理
我们可以将机头依次人为的分为几个部分： １ 、入口部分 ２ 、展开部分 ３ 、分流部分和压缩部分 ４ 、定型部分
11.1.2 挤出成型机头设计原理
机头设计原则： １ 、机头流道呈光滑流线型，以减少流动
阻力，使物料沿着机头流道充满并均匀地 挤出，同时避免物料发生过热分解． ２ 、为使制品密实和消除因分流器支架造 成的分流痕迹，物料应有足够的压缩比． ３ 、要考虑塑料各物理性能和生产工艺性 能对制品断面形状和尺寸的影响，设计正 确合理的机头断面形状和尺寸．
2、直角式机头，又称十字机头或弯机头， 如图（11-5）、机头内的熔料挤出方向 成90直角，可以有效地消除分流器所产 生的分流痕，提高产品质量，缺点是 芯 模设计，加工，安装困难。
11.2.2．管材挤出成型机头典型结构
3、侧式机头，又称管式机头，如图 （11-6），由挤出机的熔料到机头 要经过两次转向（90°或45 ° ），并 以平行于螺杆轴线的方向挤出，优点 是加强了溶料塑化，提高了产品质量， 适于生产大口径管。缺点是结构复杂， 模具成本高。
11.1.2 挤出成型机头设计原理
４ 、在在满足强度条件下，机头结构应紧凑并 便于装配和拆卸，连接处应严密，防止漏料， 其形状尽量对称，使传热均匀．
５ 、由于机头磨损大，应合理选用材料，常选 用硬度教高，耐磨，耐腐蚀，高温不变形的 钢材及合金钢，有的甚至需要镀铬来提高其 耐磨性和抗腐蚀能力．
11.2 管材挤出成型及机头设计 11.2.1 概述
(11-1)
式中 k ' ——系数，相当于圆型口模的
k ''w ——窄缝流道之宽（按环隙缝平
均直径换算）
h ——窄缝流动的缝隙高（即薄壁 管机头口模的圆环单面间隙）
11.２.3．管材挤出成型机头工艺参数的确定
熔得体，在缝隙流道的流动可由式rw
k
'
'
m w
wh m 2 p m
Q k'' 2m1(m 2)Lm （11-2)
11.2.2．管材挤出成型机头典型结构
常见的管材挤出成型机头有以下三种形 式。
1、直通式机头，又称平式机头，如图 （11-4），机头内的熔料挤出方向与 挤出机螺杆轴线方向平行或一致，它是 最简单，最经济，最常用的机头。缺点 是分流器支架产生的分流痕迹难以消除。
11.2.2．管材挤出成型机头典型结构
材
均可
均可
11.２.3．管材挤出成型机头工艺参数的确定
１．口模定型段长度Ｌ值的确定
图11-7挤管机头属于环隙孔，对于环隙 孔内径大于3/5外径时，物料的流动形式 属于一维的特殊形式．
薄片形缝隙口模
，
通过rw
k
''
m w
式可得：
11.２.3．管材挤出成型机头工艺参数的确定
6Q wh2
k ' ' ( ph )m 2L
能； 交接各种挤出机头的工作原理。
第11章 挤出成型及机头设计 教本学章重重点点
管材挤出机头设计； 板材与片材挤出机头设计； 异性材挤出机头设计。
第11章 挤出成型及机头设计 本章难点
各种挤出机头的设计 读懂各种挤出机头的结构图
第11章 挤出成型及机头设计
11.1 挤出成型机头概论 11.2 管材挤出成型及机头设计 11.3 板材和片材挤出成型及机头设计 11.4 吹塑薄膜挤出成型机头设计 11.5 电线电缆挤出成型及机头设计 11.6 导型材挤出成型及机头设计 11.7 思考题
现将三种机头的特性列于表（11-1）
11.2.2．管材挤出成型机头典型结构
表11-1 机头特性表
直通机头 直教机头 侧式机头
机头熔料方 与螺杆轴 与螺杆轴线 与螺杆轴线
向
线一致 垂直
平行
机头结构 简单
复杂
复杂
分流器支架 有
无
无
定型长度 应该长 不需太长 不需太长
芯模加热 较困难 容易
容易
挤出口径
小口径管 大、小口径 大小、口径
11.1.1 挤出成型机头典型结构分析
我们以管材为例，分析机头的组成 零件及各组成零件的作用. 管材机头主要由下面一些零件组成(见 图11-1)
１、口模
口模用以成型制品的外表面。
2、芯模 芯模用以成型制品的内表面。
11.1.1 挤出成型机头典型结构分析
3、分流器 熔融塑料通过分流器分流形成管状制品 的胚形，并在剪切力的作用下进一步加 热塑化．
于是，根据公式（11-1)和上式，k被表示
为 k m 2 k''
3
(11-3)
11.２.3．管材挤出成型机头工艺参数的确定
又根据公式 k' 4k 可得 m3
(11-4)
k'' 3m 9 11.2.2 管材挤出成型机头典型结构
11.2.3 管材挤出成型机头工艺参数的确 定
11.2.4 管材定型套设计
11.2.1. 概述
挤管成型模具包括机头和定型模．塑料 的制品断面形状为圆形管材形状．图 （11－2）
图（11－3）为spvc机头典型结构及挤 出spvc管材的典型生产工艺过程．
11.2.1. 概述