挤出成型工艺
挤出成型工艺—挤出成型原理(塑料成型加工课件)
二、挤出成型过程
既有混合过 程，也有成 型过程
树脂原料 加热黏流 塑料熔体
助剂
混合过程
加压 挤出连续体
一定规格的 制品
切割 成型连续体
冷却定型
成型过程
以 管 材 挤 出 原料 成型为例
挤出连续体
熔体
定型连续体
制品
三、挤出成型特点
1. 可以连续化生产，生产效率高。 2. 设备自动化程度高，劳动强度低。 3. 生产操作简单，工艺控制容易。 4. 原料适应性强，适用大多数热塑性树脂和少数热固性 树脂。 5. 可生产的产品广泛，同一台挤出机，只要更换不同的 辅机，就可以生产不同的制品。
挤出成型
挤出成型特点
一、挤出成概述
挤出成型又叫挤出模塑，是利用加热使塑料熔融塑化成 为流动状态，然后在机械力（螺杆或柱塞的挤压）的作用下， 使熔融塑料通过一定形状的口模制成具有恒定截面连续的制 品，适用于绝大部分热塑性树脂和部分热固性树脂。
除了用于挤出造粒、染色、树脂掺和等共混改性，还可用于塑 料薄膜、网材、带包覆层的产品、截面一定、长度连续的管材、板 材、片材、棒材、打包带、单丝和异型材等塑料制品的生产。
料表面接近或达到黏流温度，表面发黏。
要求：输送能力要稍高于熔融段和均化段。
2. 压缩段 （熔融段）
位置：螺杆中部一段。 作用：输送物料，使物料受到热和剪切作用熔 融塑化，并进一步压实和排出气体。 特点：物料逐渐由玻璃态转变为粘流态，在熔 融段末端物料为粘流态。 要求：螺杆结构逐渐紧密，使物料进一步压实。
（3）横流（环流） 由垂直于螺棱方向的分速
度引起的使物料在螺槽内产生翻 转运动。对生产能力没有影响， 但能促进物料的混合和热交换。
（4）漏流 由机筒与螺棱间隙处形成的
挤出机和挤出成型工艺
挤出成型工艺和挤出机1.挤出成型工艺1.1 挤出成型工艺：在挤出机中通过加热、加压而使物料以流动状态持续通过口模（即机头）成型的方式称挤出成型或挤塑。
是塑料重要的成型方式之一。
1.2 挤出成型的特点：①设备本钱低，制造容易，投资少，上马快。
②生产效率高，挤出机的单机产量较高，产率一般在几千克～5吨/小时。
③持续化生产。
能制造任意长度的薄膜、管、片、板、棒、单丝、异型材和塑料与其他材料的复合制品等。
④生产操作简单，工艺控制容易，易于实现自动化。
占地面积小，生产环境清洁，污染少。
⑤能够一机多用。
挤出机也能进行混合、造粒。
1.3 挤出成型可分为两个阶段：第一阶段是使固态塑料变成粘性流体（即塑化），并在加压情形下，使其通过特殊形状的口模，而成为截面与口模形状相仿的持续体。
第二阶段则是用适当的处置方式使挤出的持续体失去塑性状态而变成固体，即取得所需制品。
1.4 挤出成型工艺分类：干法（熔融法）—通过加热使塑料熔融成型①塑化方式湿法（溶剂法）—用溶剂将塑料充分软化成型（CN、CA及纺丝）持续式：螺杆式挤出机，借助螺杆旋转产生的压力和剪切力，使物料充分塑化和均匀混合，通过口模而成型，可进行连续生产。
②加压方式间歇式：柱塞式挤出机，借助柱塞压力，将事先塑化好的物料挤出口模而成型。
仅用于粘度特别大，流动性极差的塑料。
如：PTFE，成型温度下，粘度为1010～1014泊（一般熔融塑料的粘度范围为102～108泊）；HUMWPE等。
柱塞可提供很大的压力，但形状不能太复杂，不能加分流梭。
间歇式生产。
2. 挤出设备塑料的挤出，绝大多数都是热塑性塑料，而且又是采用持续操作和干法塑化的。
故在设备方面多用螺杆式挤出机。
螺杆式挤出机有单、双（或多螺杆）之分。
大部份用单螺杆挤出机，只是粉料，RPVC 95%以上都用双螺杆挤出机。
2.1 单螺杆挤出机2.1.1 单螺杆挤出机的组成：由传动系统、加料系统、挤压系统、机头和口模和加热与冷却系统等组成。
6.5挤出成型工艺详解
问题 挤出成型原理
牵引速度略大于挤出速度 不同的塑件，牵引速度不同。
挤出成型工艺
挤出成型设备
产品工艺过程
思考与练习
2024年8月2日
第六章 塑料成型技术
四、挤出成型工艺条件
问题 挤出成型原理 挤出成型工艺 挤出成型设备 产品工艺过程 思考与练习
温度 压力
挤出速度 牵引速度
2024年8月2日
第六章 塑料成型技术
1、掌握挤出成型的特点； 2、熟悉挤出机的结构和主要部件的作用； 3、掌握挤出理论中影响生产和产品质量的因素； 4、熟悉管材、薄膜、板与片、拉伸膜的工艺。
第六章 塑料成型技术
6.3 挤出成型
一、概述
2024年8月2日
问题 挤出成型原理
1.挤出成型原理：将塑料塑化后使其在一定压力下通过某种 模具而形成截面形状与此模具相仿的连续体，并在固化后保 持该形状的成型方法。
•
与金属管相比，塑料管材有以下优点：相对密
度小，仅为金属的1／5、1／8，耐化学腐蚀性好，
电器绝缘性优良。耐磨性好。塑料管广泛用作各种
液体、气体输送管，尤其是某些腐蚀性掖体和气体，
如自来水管、排行管、农业排灌用管、化工管道、
石油管、煤气管等。
思考与练习
第六章 塑料成型技术
问题 挤出成型原理 挤出成型工艺 挤出成型设备 产品工艺过程 思考与练习
减小压力波动。
第六章 塑料成型技术
2024年8月2日
问题 挤出成型原理 挤出成型工艺 挤出成型设备 产品工艺过程 思考与练习
3.挤出速度 单位时间内由挤出机头和口模中挤出的塑化好
的物料量或塑件长度。它表示挤出能力的高低。 影响因素：机头、螺杆和料筒的结构、螺杆转速、 加热冷却系统的结构和塑料的性能 4.牵引速度 牵引速度与挤出速度相当，可略大于挤出速度。
挤出成型的原理和工艺流程
挤出成型的原理和工艺流程
挤出成型是一种常见的塑料加工工艺，通过将加热熔化的塑料挤压至模具中，使其快速冷却凝固并形成所需产品。
本文将介绍挤出成型的原理和工艺流程。
原理
挤出成型的原理基于塑料的热塑性特性，塑料在一定温度下能够熔化并具有流动性。
在挤出机中，塑料颗粒被加热熔化成为熔体，然后通过螺杆将熔体加压，推动熔体流经模具口向外挤出。
随着熔体在模具中迅速冷却，最终形成固化的塑料制品。
工艺流程
1.塑料颗粒加料：首先将塑料颗粒放入挤出机的料斗中，经过加热系统加热，使其
熔化成为熔体。
2.挤出过程：熔化的塑料经过螺杆的推动，被压入模头中，经过交变的高压和高温
使得熔体形成流态，流经挤出模的成型孔。
3.冷却固化：熔体在挤出口挤压而出后，迅速接触冷却水或风冷，使其迅速冷却凝
固。
4.切割成型：冷却后的塑料制品经过切割装置，按照所需长度进行切割，最终形成
成型的塑料制品。
工艺优势
挤出成型具有以下优点：
•高效率：生产速度快，生产成本相对较低。
•适用性广泛：可以加工各种形状和规格的塑料制品。
•制品质量稳定：产品表面光滑，尺寸精确。
•生产自动化程度高：无需过多人工干预，生产稳定可靠。
应用领域
挤出成型广泛应用于塑料制品生产行业，如管道、板材、型材、薄膜、包装材料等领域。
其高效率、高质量的特点使其成为塑料制品生产中不可或缺的一环。
总的来说，挤出成型作为一种常见的塑料加工工艺，通过简单高效的操作流程，可以生产出质量稳定的塑料制品，在工业生产中发挥着重要作用。
挤出成型工艺的优缺点
挤出成型工艺的优缺点
挤出成型工艺是一种常见的塑料加工方法，通过加热和压力将塑料材料挤压使其通过模具成型，广泛应用于各种行业，包括制造业、包装行业等。
挤出成型工艺有着独特的优点和一些局限性，下面将对其进行详细介绍。
优点
1.高效率：挤出成型工艺可以实现连续生产，生产效率高，适用于大规模生产；
2.成型精度高：通过挤出成型，可以生产出形状复杂、尺寸精准的制品，满足不同
行业的需求；
3.低成本：相比于其他制造工艺，挤出成型相对简单，设备投资和生产成本相对较
低；
4.节约材料：挤出成型过程中可实现材料的循环利用，降低浪费，有利于节约原材
料资源；
5.生产稳定性好：挤出成型过程可控性强，生产过程稳定，产品质量可靠。
缺点
1.能耗较高：挤出成型需要耗费大量能源，特别是加热和压力方面的能源消耗较为
显著；
2.原料选择受限：挤出成型对原料的要求较高，只有符合一定条件的塑料材料才能
适用于此工艺；
3.制品表面质量较低：挤出成型生产的制品表面可能存在一定的粗糙度，需要进行
额外的加工处理来改善外观；
4.易受环境影响：挤出成型工艺对生产环境要求较高，温湿度、气压等因素都会对
生产产生影响；
5.工艺复杂度有限：相比于其他制造工艺，挤出成型工艺的复杂度相对较低，可能
无法满足一些复杂产品的制造需求。
总的来说，挤出成型工艺作为一种常见的塑料加工方法，具有高效率、成型精度高、低成本等优点，但是也存在能耗高、原料选择受限等缺点。
在实际应用中，制造企
业应根据产品特性和生产需求选取合适的加工工艺，以达到生产效率和产品质量的平衡。
挤出成型工艺[详解]
![挤出成型工艺[详解]](https://img.taocdn.com/s3/m/2e27d832cdbff121dd36a32d7375a417866fc1c6.png)
挤出成型工艺挤出成型定义在纤维化学工业中也有用挤出机向喷丝头供料，以进行熔体纺丝。
挤出应用于热塑性塑料和橡胶的加工，可进行配料、造粒、胶料过滤等，可连续化生产，制造各种连续制品如管材、型材、板材(或片材)、薄膜、电线电缆包覆、橡胶轮胎胎面条、内胎胎筒、密封条等，其生产效率高。
在合成树脂生产中，挤出机可作为反应器，连续完成聚合和成型加工,在橡胶工业中压缩比不同的挤出机可以用来塑炼天然胶.不同材料的挤出机器的压缩比有些不同.编辑本段挤出成型原理料自料斗进入料筒，在螺杆旋转作用下，通过料筒内壁和螺杆表面摩擦剪切作用向前输送到加料段，在此松散固体向前输送同时被压实；在压缩段，螺槽深度变浅，进一步压实，同时在料筒外加热和螺杆与料筒内壁摩擦剪切作用，料温升高开始熔融，压缩段结束；均化段使物料均匀，定温、定量、定压挤出熔体，到机头后成型，经定型得到制品。
１、挤出方法按塑化方式：干法挤出与湿法挤出按加压方式：连续挤出与间歇挤出2、特点生产连续、效率高、操作简单、应用范围广编辑本段挤出成型设备1、主机挤出系统：由螺杆与料筒组成，是挤出机关键部分。
其作用是塑化物料，定量、定压、定温挤出熔体传动系统：驱动螺杆，提高所需的纽矩和转矩加热和冷却系统：保证塑料和挤出系统在成型过程中温度达工艺要求2、辅机由机头、定型装置、冷却装置、牵引装置、卷取装置、切割组成3、控制系统由电器、仪表和执行机构组成作用：控制主、辅机电动机、以满足所需转速和功率；控制主辅机温度、压力、流量，保证制品质量；实现挤出机组的自动控制，保证主、辅机协调运行。
编辑本段挤出机的概述塑料挤出机的主机是挤塑机，它由挤压系统、传动系统和加热冷却系统组成。
1.挤压系统挤压系统包括螺杆、机筒、料斗、机头、和模具，塑料通过挤压系统而塑化成均匀的熔体，并在这一过程中所建立压力下，被螺杆连续的挤出机头。
（1）螺杆：是挤塑机的最主要部件，它直接关系到挤塑机的应用范围和生产率，由高强度耐腐蚀的合金钢制成。
挤出成型工艺
7
冷却一般采用空气或水冷，冷却速度对制品性能有较 大影响，硬质制品不能冷得太快，否则容易造成内应力，并 影响外观，对软质或结晶型塑料则要求及时冷却，以免制品 变形。
4、制品的牵引和卷取 (切割 ) 热塑性塑料挤出离开口模后，由于有热收缩和离模膨胀 双重效应，使挤出物的截面与口模的断面形状尺寸并不一 致。 因此在挤出热塑性塑料时，要连续而均匀地将挤出物牵 引出 ，其 目的 一是 帮助 挤出物及时离开口模，保持挤出 过程的连续性，二是调整挤出型材截面尺寸和性能。
温度降低，物料粘度增大，机头和口模压力增加。制品 密度大，形状稳定性好，但挤出膨胀较严重。可以适当增大 牵引速度以减少因膨胀而引起制品的壁厚增加。
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温度不能太低，否则塑化效果差，且熔体粘度太大而增加 功率消耗。
口模和型芯的温度应该一致 ，若相差大 ，则制品会出现 向内或向外翻甚至扭歪等现象。
1、 塑 料 管 材 挤 出 管材是塑料挤出制品中的主要品种，有硬管和软管之
分。用来挤管的塑料品种很多，主要有聚氯乙烯、聚乙烯、 聚丙烯、聚苯乙烯、尼龙、 ABS和聚碳酸酯等。
目前，国内以聚氯乙烯为主，下面就以硬聚氯乙烯管材作简 单介绍。
管材挤出的基本工艺是： 由挤出机均化段出来的塑化均匀的塑料，经过过滤网、 粗滤器而达分流器，并为分流器支架分为若干支流，离开分 流器文架后再重新汇合起来，进入管芯口模间的环形通道； 最后通过口模到挤出机外而成管子，接着经过定径套定 径和初步冷却，再进入冷却水槽或具有喷淋装置的冷却水 箱，进一步冷却成为具有一定口径的管材，最后经由牵引装 置引出并根据规定的长度要求而切割得到所需的制品。
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典型挤出制品成型工艺
1
塑料管材挤出
挤出成型工艺及挤出模
三、典型挤出机头结构
1、管材挤出成型机头
三、典型挤出机头结构
1、管材挤出成型机头
2、棒材挤出成型机头
2、棒材挤出成型机头
2、棒材挤出成型机头
3、吹塑薄膜挤出成型机头
3、吹塑薄膜挤出成型机头
3、吹塑薄膜挤出成型机头
3、吹塑薄膜挤出成型机头
4、电线电缆挤出成型机头
4、电线电缆挤出成型机头
（3）塑件的定型与冷却 管材的定径方法：定径套、定径环、定径板
3、挤出成型工艺
（3）塑件的定型与冷却
3、挤出成型工艺
（4）塑件的牵引Biblioteka 卷曲和切割 在冷却得同时，连续均匀地将塑件引出。
牵引速度略大于挤出速度
不同的塑件，牵引速度不同。
4、挤出成型工艺条件
（1）温度 加料段的温度不宜过高，压缩段和均化段的温度可高一些。
5、温度调节系统：使挤出成型设备具有一定温度。
6、定径套：对塑件进行冷却定型，以获得完好的塑件。
定型模：让从口模中挤出的塑料的既定形状稳定下来
三、典型挤出机头结构
1、管材挤出成型机头
（1）直通式
三、典型挤出机头结构
1、管材挤出成型机头
（2）直角式
三、典型挤出机头结构
1、管材挤出成型机头
（3）旁侧式
二、挤出成型模具的组成及分类
挤出机头：挤出塑料制件成型的主要部件产生必要的成型压力。
1、口模和芯棒：相当于型腔和型芯，用于成型塑件的内外表面。
2、过滤网和过滤板：将塑料熔体的螺旋运动转变为直线运动，并过滤杂 质。
3、分流器和分流器支架：使塑料熔体平稳地进入成型区，同时进一步加 热和塑化。
4、机头体：组装并支承机头的各个零部件。
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1 口模
确定口模内径和定型段长度
（1） 口模的内径D 由于管材离开口模后压力降低，体积膨胀；同冷 却和牵引收缩等原因使塑件外径不等于口模内径 d
s
确定口模的内径D方法：
D=k
（2） 定型段长度L1
口模与型棒的平直部分的长度成为定型段 定型段长度过长会使料流阻力过大，过短起不到定型作用 A 按管材外径确定L1 Ｂ 按管材壁厚确定L1 L1=ｎｔ
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
5、连接部分 机头与挤出机用螺钉及法兰连接 6、分流器 使塑料熔体分流变成薄环状以平稳地进入成型区， 同时进一步塑化． 7、分流器支架 支撑分流器及芯棒 8、定径套 通过冷却，使从机头口模挤出的塑件横截面稳定下来， 并进行精整，从而获得精度更高的横截面形状和尺寸
3.3.2 管材挤出机头主要零件的结构尺寸和工艺参数
2 内径定径 内径定径适用于管材内径要求准确、圆度要求高的 情况 内径定径设计要点：
定径套沿长度方向有一定锥角 定径套外径一般取（1.02~1.04）ds 定径套长度一般取80~300mm
（４） 分流器表面粗糙度Ｒａ＜０.４μｍ （５） 过滤板与分流器顶间隔Ｌ５
Ｌ５＝１０～２０ｍｍ Ｌ５＜０．１Ｄ１
3.3.3 管材定径套的结构类型及尺寸
管材的定型方法主要有两种：内径定型法和外径定型法。 内径定型：即定型套控制管材的内径尺寸及圆度，使仍 呈半熔体的塑料管坯包紧定型套控制管材的内冷却硬 化。 外径定型：即定型套控制管材的外径尺寸及圆度，借助 压缩空气作用使半熔体的管坯紧贴于定型套的内径冷 却硬化。
挤出材料 聚烯烃 聚氯乙烯
定型套内径 (1.02-1.04)DS (1.00-1.02)DS
定型套长度 10DS 10DS
（2） 真空法外定径 真空定型套与机头口模不能联接在一起，应有 20～100mm距离。
１） 定径套内的真空度一般要求53～66kPa,真空孔径在 0.6～１.２mm范围内,与塑料熔体粘度和管壁厚有关,粘度大 或管壁厚度大时,孔径取大值,反之取小值 2） 真空定径套内径见表3-6 3） 真空定径套的长度一般应大于其他类型定径套长度
第三章 挤出成型工艺及模具结构
复习： 挤出成型原理及特点
挤出成型优点： 连续成型、生产量大、 生产效率高、设备简单 成本低、操作方便
挤出机头的结构组成
挤出机头的结构组成
１、口模 口模用以成型制品的外表面 2、芯棒 芯模用以成型制品的内表面 3、过滤部分 过滤板和过滤网组成。作用是使物料由螺旋运动 变为直线运动，且沿螺杆方向建立起一定压力，增加 塑料塑化程度，党组杂质或未塑化好的物料 4、机头体 相当于模架，用来组装并支撑机头的各零件
高粘度塑料，β＝３０～５０°
３ 分流器和分流器支架
确定分流器上的角度α，分流锥长度、分流器头部 圆角半径、分流器表面粗糙度、过滤版与分流器顶间隔
（１） 分流器角度α
低粘度塑料，β＝３０～８０° 高粘度塑料，β＝３０～６０°
（２） 分流锥的长度Ｌ３
Ｌ３＝（１～１.５）Ｄ０ Ｒ＝０.５～２ｍｍ
（３） 分流器头部圆角半径Ｒ
L1=(0.5～３）ds
２ 芯棒
确定芯棒外径、型棒成型段长度、 压缩段长度，压缩角
（１） 芯棒的外径
d D 2
(0.83 ~ 0.94)t
（２） 芯棒成型段长度Ｌ１‘ （３） 芯棒压缩段段长度Ｌ２ Ｌ２＝（１.５～２.５）Ｄ０ （４） 压缩角β 低粘度塑料，β＝４５～６０°
Ｌ１‘≥Ｌ１
１ 外径定径 外径定径适用于对管材外径尺寸精度要求高、 外表面粗糙度低的情况。 按照压力产生方式不同，外径定径又分为内压法 和真空法。
（１） 内压法外定径 定型套内径径向尺寸应考虑管材定型后收缩因素、 膨胀效应及牵引等对管材尺寸的影响。定型长度仍 应依据管材壁厚、牵引速度而定。
１） 当管材直径Ｄｓ＞35ｍｍ，定径套长度Ｌ＜１０Dｓ，定 径套内径ｄ＞（０.８％～１.２％）Ｄｓ 2） 当管材直径Ｄｓ＞10０ｍｍ，定径套长度Ｌ=(3～5)Ds， 定径套内径尺寸不小于口模内径