挤出机机头与设计资料讲解
挤出机头设计与制造汇总
挤出机头设计与制造汇总第五章挤出机头设计及制造第一节挤出成型模具的分类及作用一、挤出成型模具包括两部分:机头和定型模?1.机头的作用机头是挤出塑料制件成型的主要部件,它使来自挤出机的熔融塑料由螺旋运动变为直线运动,并进一步化,产生必要的成型压力,保证塑件密实,从而获得截面形状一致的连续型材。
2.定型模的作用通常采用冷却?加压或抽真空的方法,将从口模中挤出的塑料的既定形状稳定下来,并对其进行精整,从而得到截面尺寸更为精确?表面更为光亮的塑料制件?3.机头的分类(1)按挤出成型的塑料制件分类：通常的挤出成型塑件有管材?棒材?板材?片材?网材、单丝?粒料?各种异型材?吹塑薄膜?电线电缆等?(2)按制品出口方向分类：可分为直向机头和横向机头,直向机头内料流方向与挤出机螺杆轴向一致,如硬管机头;横向机头内料流方向与挤出机螺杆轴向成某一角度,如电缆机头?(3)按机头内压力大小分类可分为低压机头(料流压力小于4MPa)?中压机头(料流压力为4—1OMPa)和高压机头(料流压力大于1OMPa).二、挤出成型模具的结构组成以典型的管材挤出成型机头为例,如图5-1所示,挤出成型模具的结构可分为以下几个主要部分?图5-1 管材挤出成型机头1-管道 2-定径管 3-口模 4-芯棒 5-调节螺钉6-分流器 7-分流器支架 8-机头体 9-过滤板10?11-电加热图(加热图)1.口模和芯模口模3是用来成型塑件的外表面的,芯棒4用来成型塑件的内表面的,所以口模和芯模决定了塑件的截面形状?2.过滤网和过滤板过滤网9的作用是将塑料熔体由螺旋运动转变为直线运动,过滤杂质,并形成一定的压力;过滤板又称多孔板, 同时还起支承过滤网的作用?3.分流器和分流器支架分流器6(又称鱼雷头)使通过它的塑料熔体分流变成薄环状以平稳地进入成型区,同时进一步加热和塑化;分流器支架7主要用来支承分流器及芯棒,同时也能对分流后的塑料熔体加强剪切混合作用,但产生的熔接痕影响塑件强度?小型机头的分流器与其支架可设计成一个整体?4.机头体机头体8相当于模架,用来组装并支承机头的各零件?机头体需与挤出机筒连接,连接处应密封以防塑料熔体泄漏?5.温度调节系统为了保证塑料熔体在机头中正常流动及挤出成型质量,机头上一般设有可以加热的温度调节系统,如图5-1所示的电加热圈10?11?6.调节螺钉图5-1所示调节螺钉5用来调节控制成型区内口模与芯棒间的环隙及同轴度, 以保证挤出塑件壁厚均匀?7.定型模离开成型区后的塑料熔体虽已具有给定的截面形状,但因其温度仍较高不能抵抗自重变形,为此需要用径套2对其进行冷却定型, 以使塑件获得良好的表面质量?准确的尺寸和几何形状?三、挤出机头设计原则1.内腔呈流线型为了使塑料熔体能沿着机头中的流道均匀平稳地流动而顺利挤出，机头的内腔应呈光滑的流线型，表面粗糙度应小于1.6－3.2m.2.足够的压缩比为使制品密实和消除因分流器支架造成的结合缝，根据制品和塑料种类不同，应设计足够的压缩比。
挤出机械及口型设计课件
长径比 转速范围 生产能力
挤出机械及口型设计
4
概念解释
a.长径比: 螺杆外径和螺杆螺纹长度之比。
一般热喂料螺杆长径比 3—8
冷喂料螺杆长径比
8—17(20)
长径比是挤出机的重要技术参数之一,它直接反 映挤出机的生产能力,影响到挤出效果。
挤出机械及口型设计
5
b.压缩比:
压缩比是指螺杆加料端一个螺槽容积和出 料端一个螺槽容积的比。
程度更加均一。其断面形状如下图所示：
挤出机械及口型设计
15
单级流道的特点：
单级式流道板也是可更新、更换的，
相对而言胶料分布的均一性要差一些。 因为它没有第一级的预分散流道，完全 是靠在机筒内部机头的压力对胶料进行 分散。为弥补分散不均一的不足也采取 了一些措施，如机头有意加长，这样胶 料在机头内部停留时间加长，胶料有充 足的时间进行分散。
1.机头流道的设计:
1.1现有机头流道的形式\特点:
单级式流道板报 POMINI 日本中田 双级式流道板 TROESTER 各自 特点: 双级式流道板更新、更换方便，胶料在机 头内分布分散均匀，排胶断面对称性好。
挤出机械及口型设计
14
胶料在机筒的出口，流经流道板的第 一级进行初步分散，胶料流经流道板的第 二级进一步分散，这时胶料各部位的致密
挤出机械及口型设计
7
C1.实际测定法:
实际测定法是在挤出线速度一定的条件下, 设定不同的螺杆转速,测量单位时间内挤出胶 料的重量。
在这里挤出量和螺杆转速是成正比的。
Q=KR
Q-是挤出量 K-是一个系数 R-是螺杆转速
系数K和挤出机的温度设定,挤出机的螺纹形式等 因素有关.系数K可以通过数学的方法模拟出.在测定出 胶量的同时还要测定相应螺杆转速下的出胶温度。
挤出机机头设计资料
前言随着我国橡胶机械工业的快速发展，橡胶制品的应用范围也在不断扩大，因此对于挤出成型技术也有了更高的要求。
在挤出成型的一系列过程中，以温度的调节控制和熔融的物料进入挤出机机头以及橡胶在挤出机主机中塑化的过程最为重要。
螺杆作为橡胶挤出机主机的重要部件，它的设计加工已经很完善了。
随着各种各样的智能控制系统的发展，温度调节控制系统也取得了进展。
然而，挤出机机头的结构设计却仍然有很大的提升空间，并没有发展的很完善。
这是因为在挤出成型的整个过程中，会遇到各种复杂的情况。
而对于机头的设计，目前并没有适用于所有情况的理论公式，实际经验是挤出机机头的设计的主要依据。
机头设计后，通常用试模的方法来确定最后的形状。
这不但增加了设计人员的工作强度，也为整个的设计过程造成了诸多不便，同时也提高了成产成本。
挤出机作为橡胶工业的基本设备，在生产橡胶制品的过程中起着重要的作用，也是决定产品质量的重要设备之一。
国外橡胶挤出机经历了不同的发展阶段，从最初的柱塞式挤出机开始发展，其中经历了普通冷喂料型挤出机以及销钉冷喂料挤出机等阶段，再到现在的复合挤出机，其发展的日益完善，性能和生产能力也不断提高。
固特波公司是在挤出机的发展过程中，最先申请了用挤出机来进行胶电线生产的专利，并改进了该挤出机设备。
由此，挤出方法对于生产日益重要，而先前的手动式挤出机也渐渐地被电动操控挤出机所取代。
早期的电缆和电线源源不断地被柱塞式挤出机生产出来，电缆的生产用挤出法也由此而确定。
挤出机是挤出成型加工过程中的主要设备，除此以外，还有机头、牵引装置、冷却定型装置等附属设备。
橡胶在机筒内塑化熔融，通过机头制成所需要的形状，最后经过冷却定型后就可获得与机头截面形状相吻合的产品。
挤出成型法相比于其他类型的成形方法主要具有以下显著的优点：1、设备制造容易，成本较低，投产快，投资少。
2、产量高，效率快。
3、可以实现连续化生产。
制造较长的型材、管材等也比较容易。
而且产品均匀密实，质量高。
塑料挤出机机头结构设计
塑料挤出机机头结构设计摘要：挤出成型方法广泛应用于管材、棒材、异型材、中空制品以及单丝等产品的生产。
挤出机同时还可以对塑料进行混合、塑化、脱水、造粒、和喂料等准备工序或半成品加工。
因此挤出成型已成为最普遍的塑料成形加工方法之一。
挤出成型是在挤出机中通过加热、加压而使物料以流动状态连续通过口模成型的方法，是一种技术要求较高的成型方法。
挤出模的设计要求设计者对塑料特性的完全掌握和对挤出模具设计具有的丰富经验。
单螺杆挤出机做为应用范围最广泛的挤出机，而在设计过程中，实际遇到的问题很复杂，由于塑料的种类不同，它们的剪切速度、表面粘度不同，以及润滑剂、填充剂由于种类和配量的不同，其流动性也不同。
故挤出模的结构设计仍以实际经验为主，多数采用最终试模的方式确定其形状。
本设计中主要设计的是挤出模中各零件的工作面尺寸、外形尺寸、整体结构形式，由于塑料材质特性对于挤出模的要求非常的高，所以进行了主要零件的加工制造工艺的设计，还进行了机头和挤出主机的连接方式的设计。
关键词：挤出机；挤出模；硬质PVC；1绪论1.1挤出机的发展历程自第一台挤出机问世以来，挤出技术得到的良好快速的发展。
从开始的柱塞式到更为先进的螺杆式，从原始的手动操作到完全的自动控制，从产品单一到产品的多元化，挤出成型技术正逐渐成熟。
如今，挤出成型具有生产效率高，制造方便，可以连续化生产等特点，他、它在塑料成型加工工业中占有很重要的地位。
半个世纪以来，我国的塑料工业经历了从无到有，从小到大的发展过程，尤其是改革开放二十年来得到高速发展，已初步形成了部类齐全的工业体系，从产量上已跻身于世界先进行列。
塑料机械行业是为塑料工业提供技术装备的行业，强劲的市场需求促进塑料机械工业的发展。
挤出成型技术得到了很好的发展。
1.2挤出机的分类及挤出制品用途1.2.1 挤出机分类塑料挤出机按其螺杆数量分为单螺杆、双螺杆和多螺杆挤出机。
目前以单螺杆挤出机应用最为广泛，适宜于一般材料的挤出加工。
挤出机头的分类及特点有哪些机头设计的主要
挤出机头的分类及特点有哪些机头设计的主要
挤出机头是塑料挤出机中的关键部件，负责将加热融化的塑料通过模具的形状挤出成型。
根据挤出机头的不同设计和结构，可以将其分为多种分类，并且每种分类都具有其独特的特点和优势。
首先，从结构形式上来看，挤出机头可以分为光圈式机头、螺杆式机头和板式机头三种主要类型。
光圈式机头由针管和鞍座组成，适用于挤出螺纹、型材、带材等产品；螺杆式机头主要由挤出螺杆和机筒组成，适用于挤出管材、板材等产品；板式机头由板状合模和螺杆组成，适用于挤出薄膜、片材等产品。
不同类型的机头适用于不同的产品挤出加工，有着各自独特的特点和优势。
其次，从挤出成型方式上来看，挤出机头又可以分为单层机头、多层机头、中空机头等。
单层机头适用于一次性成型的产品，结构简单、生产效率高；多层机头可以实现多层产品挤出成型，产品层次丰富，适用于复合产品的生产；中空机头适用于中空结构产品的挤出，如管材、异形材等，具有独特的设计和挤出方式。
最后，挤出机头的特点还包括挤出均匀性、调节精准、耐磨耐高温等。
好的挤出机头设计可以保证挤出产品的均匀性和一致性，提高生产效率和产品质量；精准的调节设计可以使挤出机头适应不同材料和产品的生产需求；耐磨耐高温的材质和表面处理则可以延长机头的使用寿命，减少维护成本。
综上所述，挤出机头作为塑料挤出机中的重要组成部分，其分类和特点根据不同的设计和结构而有所不同，每种类型都有其适用的领域和优势。
在实际生产中，选择合适的挤出机头设计将对产品的质量和生产效率产生重要影响，因此选择合适的挤出机头至关重要。
1。
挤出机机头与设计资料讲解共36页文档
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
挤出机机头与设计资料讲解
1、战鼓一响，法律无声。——英国 2、任何法律的根本；不，不成文法本 身就是 讲道理 ……法 律，也 ----即 明示道 理。— —爱·科 克
3、法律是最保险的头盔。——爱·科 克 4、一个国家如果纲纪不正，其国风一 定颓败 。—— 塞内加 5、法律不能使人人平等，但是在法律 面前人 人是平 等的。 ——波 洛克
45、自己的饭量自己知道
管材挤出成型的机头结构及设计.
(4)机头体（模体）。机头 体相当于模架，用来安装 固定机头的各零部件。机 头体需与挤出机料筒紧密 连接，连接处应密封以防 塑料熔体泄漏。 (5)调节螺钉。调节螺钉用 来控制口模与芯模之间的 环隙大小和同轴度，以保 证挤出制品壁后均匀。通 常调节螺钉的数量4~8个， 视口模的尺寸而定。
(6)定径套。离开口模后的塑料熔体 虽已具有给定的截面形状，但因其 仍处于粘流状态从而产生变形，为 此需要用定径套对其进行冷却定型， 以使制品固化，并获得良好的质量、 准确的尺寸和几何形状。 (7)橡皮塞。橡皮塞的作用是防止压 缩空气泄漏，保证管内具有一定的 压力。
单管挤出机头实景
双管挤出机头实景
一. 管材挤出成型机头的作用
管材挤出机头主要有下述四种作用: (1)使物料由料筒内的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)通过机头成型所需断面形状的塑料制品。
二.管材挤出成型机头的结构组成
(1)口模和芯模。口模用 来成型制品的外表面， 芯模用来成型制品的内 表面。因此，口模和芯 模的定型部分决定了制 品的横载面形状和尺寸。
直角式机头
3．侧向机头(弯管式)：来自挤出机的料流 (material flow)先流过一个弯形流道再进 入机头一侧，料流包芯棒后沿机头轴向方向 流出。这种设计可使管材的挤出方向与挤出 机呈任意角度，亦可与挤出机螺杆轴线相平 行。适合大口径管的高速挤出，但机头结构 比较复杂，造价较高。
侧向机头(弯管式）
五. 管材挤出成型机头的简单结构设计
2.1.2 口模内径
（1）经验公式： d1=D/BZ
（2）按拉伸比：
(BZ 为补偿系数)
I
挤出机械及口型设计讲解
压出口型的设计应讲究一些技巧
总体上只要流道设计合理的情况下，口 型设计应是容易的。
b .口型孔径的大小、宽度与螺杆的直径
相适应。
口型过大容易使压力不足排胶不均匀， 压出半成品形状不一；口型过小阻力大、 机头压力大容易引起焦烧。
对于扁平形状的口型，一般口型宽度相 当于螺杆直径的2.5—3.5倍。
f.冷喂料挤出的投资和生产费用较低。
冷喂料挤出机本身的价格比热喂料高50%但 它不再需要开炼机和其它附助设备,占地空间小, 可节省人力及动力及动力费用.所以在压出量相 同的情况下,利用冷喂料挤出机,总价格要便易得 多。
冷喂料挤出机的螺杆螺纹形式较复杂,对螺 杆材质要求高,螺杆磨损后修补困难。
B.热喂料挤出机.
一般情况下我们不对机头流道的第一级进 行设计。由于螺杆的旋转，胶料不断的向
一侧滚动，使机头两侧胶料出现偏压， 第一级流道板的设计也是考虑到这一点， 流道板胶料的入口处不是严格按照中心 对称的，而出胶口是严格按照中心对称 的。
流道板的第二级是严格按照螺杆的 中心对称的，无论是在内腔加凸台还是 加分胶凸台都应遵照这一点。
用这种方式压出的胎侧复合面的断面形 状很难保证。
解决办法：
在流道内腔加入一向一侧分胶的凸 台，凸台的长度和突起的角度都很有讲 究，这需要设计经验的积累。
以上是我对压出机头流道板设计的一点 体会。
2.预口型和口型板的设计：
预口形是对半成品形状的初步预合， 这里我们着重介绍一下口形板的设计。
双级式流道板图例：
在两级流道板内腔各加一个分胶凸台有助 于胶料向两侧分散，挤出胶料的断面形状 如下图：
各部位的致密程度是相当均一的，膨胀 率基本相当。
如果流道内腔加分流凸台，挤出的断面形 状如图：
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2.芯棒 1)芯棒的外径 芯棒的外径由管材的内径决定，
根据生产经验： d= D-2e 式中 d一芯棒的外径(mm)；
D一口模的内径(mm)； e一口模与芯棒的单边间隙(mm)， e =(0.83－0.94)t t一材料壁厚(mm)。
口模膨胀率主要影响因素
1.剪切速率
当其它的参数不变时, 挤出膨胀率随剪切 速率的增加而增加, 并在发生熔体破裂的临界 剪切速率之前有一极大值 (见图1) , 其原因是 当剪切速率高时, 相应缩短了熔体弹性能在口 模中的松驰时间, 当然当剪切速率增加时，温 度升高也是导致膨胀率升高的主要原因.
2)直角式机头
这种结构芯模一端为支承端。不存在 分流器支架，熔料从机头一端进人芯模对 面汇集，只可能生一条接缝线。定径精度 较髙，而且管材的内外壁同时进行冷却， 出料均勻，管材质量好，产量高。
3)旁侧式机头
来自挤出机的料流先流过一个弯形流道再 进入机头一侧，料流包芯模后沿机头轴向流 出。这种设计可使管材的挤出方向与挤出机 呈任意角度，亦可与挤出机螺杆轴线相平行。 但机头结构比较复杂,造价较髙。
扩张角>收缩角过大时料流的流动阻力 大,熔体易过热分解;过小时不利于机头对其 内的塑料熔休均匀加热,机头体积（1－1.5）D0
式中 D0一头于过滤板相连处的流道直径 (mm)，如图5-6所示。
(3)分流锥尖角处圆弧半径R： R=(0.5－2) mm R不易过大， 否则熔体容易
主要结构的作用：
1）口模和芯模分别成型制品内外表面，定型 部分决定了制品的横截面形状 和尺寸；
2）分流器是使通过它的熔体变成薄环状，平 稳地进入成形区。同时，进一步加热和塑化 塑料 ；
3）定型套对成形管材进行冷却定型，以保证 制品良好质量，正确的尺寸和几何形状；
4）调节螺钉用来控制成形区内的口模和芯棒 之间的间隙及同轴度，以保证挤出塑件壁厚 的均匀 。
I D12 D22 d12 d22
式中
I一拉伸比； D1一口模内径(mm)； D2一芯棒外径(mm)； d1一 塑料管材的外径(mm)； d2一塑料管材的内径(mm)。
(2)压缩比ε
所谓管材的压缩比是机头和
多孔板相接处最大进料截面积与口模和芯棒
的环隙截面积之比，反映出塑料熔体的压实
程度。
挤出机机头与设计
2、挤出机头主要作用：
(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 要的断面形状的塑料 制品。
3、挤出机头设计原则
1.内腔呈流线型 ：为了使塑料熔体能沿着机
头中的流道均匀平稳地流动而顺利挤出 （表面粗
低粘度塑料ε =4－10
高粘度塑料 ε =2.5－6.0
7管材挤出机的机头
分类
1）直通式机头 2）直角式机头 3）旁侧式机头
1)直通式机头
结构简单、制造容易、成本低、料流阻 力小等优点；但这种机头的缺点是在生产外 径 大的管材时芯模加热困难，分流器支架 造成的接缝处管材强度低。适用于加工RPVC、 SPVC、 PA、PC、PE和PP等塑料管材，一般 用于挤小口径的管材。
糙度应小于1.6－3.2m ）；
2.足够的压缩比 ：为使制品密实和消除因分
流器支架造成的结合缝 ；
3.正确的截面形状和尺寸 ：要对口模进行适
当的形状和尺寸补偿；
4.合理的选择材料：为提高机头的使用寿命，
机头材料应选择耐磨、耐腐蚀、硬度高的钢 材或合金钢。
4、挤出机机头的结构组成
挤出模的主要零件：
口模、芯棒、过滤板、过滤网、分 流器、分流器支架、调节螺钉、定型套 和机头体。
2)定型段、压缩段L2和收缩角 a、芯棒定型段的长度与L1相等或稍长。 b、L2可按下面经验公式计算：
L2=（1.5－2.5）D0 式中 L2一芯棒的压缩段长度(mm)；
D0一塑料熔体在过滤板出口处的流道 直径(mm)。 c、芯模收缩角：
低粘度塑料 =45°－60° 高粘度塑料 =30°－50°
3.分流器 (1)分流锥的角度(扩张角)： 低粘度塑料 =30°-80° 高粘度塑料 =30°-60°
在此处发
生滞留
(4)分流器表面粗糙度Ra Ra＜0.4－0.2m
(5)栅板与分流锥顶间隔L6 L6=(10－20)mm 或L5＜0.1D1
式中 D1一 杆直径，如图5-8所示。
拉伸比和压缩比
拉伸比和压缩比是与口模和芯棒尺寸相关 的工艺参数。根据管材断面尺寸确定口模环 隙截面尺时，一般尚凭拉伸比确定 (1)拉伸比I 所谓管材的拉伸比是口模和芯棒的 环隙截面积与管材成型后的截面积之比，其 计算公式如下：
上述三种机头的特征对比
管材机头尺寸设计
8、螺旋芯棒模头
优点: 1) 熔体能沿着口模的圆周均匀分布, 在制品上没有流动痕迹( 结合线) , 制品在圆 周方向上的厚度公差和各种性能均匀; 2) 压 力降和流动阻力较低, 在较高的产量下挤出物 的温度较低; 3) 机械应力和热应力较低,制品 有良好的机械强度; 4) 模头结构坚固, 适合高 粘度材料的吹塑成型, 同时, 机头的装拆操作 简便;5) 芯棒上易钻孔, 易采用内冷系统。
5、口模、芯模定型部分长度的选择
为消除熔接缝, 使物料压力稳定且均匀 挤出, 口模、芯模定型部分长度通常为 口模间隙宽度的15 倍以上, 定型段长度 为分流处芯棒直径的2 倍以上。
6、压缩比
压缩比ε即流道最大截面积与挤出口模环隙面 积之比, ε值体现了压力降的大小。ε值过小, 易造成 泡膜挤压不实, 膜厚不均; ε值过大, 则熔料在流道中 易过热且在出口发生熔胀。一般取1.5~ 3 为宜。
工艺参数的确定
1.口模 1）口模外径：
D=d/k ❖ 式中 D－口模的内径(mm)。 ❖ D－管材的外径（mm） ❖ K－补偿系数，见表5-4
表5-4 补偿系数k值
❖ 2）定型段长度L1 a、按管材外径计算: L1=（0.5—3）D
通常当管子直径较大时定型长度取小值，因为 此时管子的被定型面积较大，阻力较大，反 之就取大值。同时考虑到塑料的性质，一般 挤软管取大值，挤硬管取小值。