塑料管材挤出模具可重构设计
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丁 晚景 ， ： 料 管 材挤 出模 具 可 重 构 设 计 等 塑
６ ９
塑料 管材 挤 出模 具 可 重构 设 计 术
丁 晚 景 刘 蘩 孙 ＇
（． 石理工学院， 石 １黄 黄
川
４０７ ） ３ ０ ４
４ ５ ０ ； ２ 华 中科 技 大 学 ， 汉 ３０ ３ ． 武
摘要
为 大 幅度 地 降低 模 具 生 产 成 本 ， 高模 具 利 用 率及 生产 效 率 ， 出 了塑 料 管 材 挤 出模 具 的 可 重 构 设 计 思 提 提
机头 重构 的基本 原则是 最大 限度地 共用 功能结 构， 或者说 尽量少 地更换 零 件 。一 般来说 ， 一组 不 同
７ ０
工程塑料应用
２１ ， ３ ０ ０年 第 ８卷 ， ９期 第
分析 ， 即作到科 学 合 理地 进 行 产 品分 组 。分 组 一经 确定 ， 具方 案随 之而定 ， 模 并且是 相对 固定 的 。
可 重构模 具具有 共用 模体模 具 的一切特性 。除 了在一定 程度 上 降低 了模 具 成 本外 ， 主要 的优 点 最 在 于能 实现生 产过程 中模 具 的快 速更换 。在 生产线
上 能实 现简单 、 方便 、 速 地 更 换模 具 ， 带来 很 多 快 可
构一般 只是共 用模 体 ， 以统 一 各种 规 格 的 管材 模 具
ｌ 口模 ； 一型芯 ； 一压板 ； 一支架 ； 一 分流锥 ； 一模体 一 ２ ３ ４ ５ ６ 图 １ 常见挤出机头结构及功能模块
制 品的尺寸及 其精 度 、 内在性 能要求 作具 体 、 量化 的
湖 北 省 机 械 电 子 重 点学 科 支 持 项 目 收 稿 日期 ：０ ００ －８ ２ １— ６２
重构 管材挤 出模 具进 行 特 性 分 析 和关 键参 数分 析 ，
系列 的多个 规格 的管材 制 品进 行模 具设计 。在对 全
体被设 计对 象 的几何参 数和性 能参 数进行 综合分 析
的前提 下 ， 理利 用取值 范 围进 行统 一设计 ， 合 在最 佳 可重构 范 围内 以期 最 大 限 度地 共 用 功 能结 构 ， 到 达 高效率 、 低成 本设计 、 造 、 制 使用 和维 护模具 的 目的 。
规 格 的管材 （ 不等 外 径 或 等 外 径不 等壁 厚 ） 经选 一 定， 模具 共用 功能 结 构 的性 质 随 之被 确 定 。如 果管 材是 等外 径不 等壁 厚 的情 况 ， 模 具一 般 需 更换 型 则
模 具 ， 模具 充分 利用设 备 的生产 能力 ， 求最 高 该类 追
２ 可 重构模 具 的特 性
２ １ 模 具 的 快 速 更 换 ．
寻求最 佳 可重构范 围。从 而 为塑料 管材挤 出模 具 的 设计 、 制造 、 用 和维护 提供新 的思 路 。 使
１ 可 重构 管材挤 出模具 １ １ 管材挤 出机 头的 重构 ．
现 今 通用 的管材 挤 出模 具 设计 中 ， 用 功 能结 共
与挤 出生产线 的连 接 。模 具 的共 用模 体 设 计 ， 一 是 种局部可 重构 。实 际 上 ， 图 １所 示 的 常见 挤 出机 在 头结构 中 ， 各个 功 能结 构 都 可 以通 过 一定 的方 式 进
行 重构
益处 ， 主要 可体 现 在减 少 电能 消耗 、 短 辅 助 时问 、 缩 可灵 活安排 生 产计划 等三个 方面 。
２ ２ 产 品分组 ．
可重 构模 具 使 用性 能 的好 坏 ， 决 于一个 很 重 取
要 的因素 ， 就是 管材 制 品按 规 格 和性 能 的分组 是 否
合理 。产 品规格参 数 和性能要 求模 具所 采用 的参 数
必须 在一定 的范 围 以内 。而 在其 它工艺条 件不变 的
情况 下 ， 模具 参数 一旦 确定 ， 直接决 定着 管材制 品 的 尺寸 和 内在 性能 。 因此 ， 不能 盲 目地 重构 ， 要对管 材
想， 通过对塑料管材挤 出模进 行特 性、 参数分析 ， 得到模 具重 构的最佳 范 围， 为塑料 管材模 具 的设 计、 制造提供 了新
的 设计 理 念 。
关键词 可重构
挤 出模具
塑料管材
参数分析
随着塑料 管材 应用 的普及 ， 其生 产 已 日臻完 善 。
目前主要 有两 类从 生 产 成本 考 虑 的管材 模 具 方 案 ， 颇 受管材 生产 厂家 的青 睐 ： 一类 是 一 模 多腔 的管 材
生 产效率 ； 另一 类是 多 种 不 同规 格 的共用 部 分 功 能 结 构 的管 材模具 ， 类 模 具追 求 最 短 辅 助 时 间和 最 该 低模 具成 本 。
芯， 其余 部分将 视具 体情况 被共用 ； 如果 管材 是不等
外径 的 ， 口模 和型 芯都需 更换 。无论 哪种情 况 ， 则 模 体 总是被 共用 的 。 因此 ， 用模 体 是重 构 中的一 种 共
最小 共用情 况 。
１ ２ 可 重Байду номын сангаас构 模 具 设 计 ．
笔者 基 于第 二 类模 具 设计 的思 想 ， 进行 可 重 构
塑料 管材挤 出模 具 设 计 的探 讨 。 首先 ， 出在 一 副 提
可重构 管材 挤 出模 具 的设 计是 针对相 同或不 同
模具 机头 主体不 变 的情 况 下 ， 换 少量 功 能 模 块 即 更 可构 成一 副新 的模 具 机 头 的重 构 方 法 。其 次 ， 可 对
２ ３ 稳 定 性 和 适 应 性 ．
Ａ Ａｌ ｉ 。
ＡＤ０ ＋ Ｔ 一 ２ ｕｔ ＡＤｏ 一 ／ｔ ｚ
Ｔ
，
。 、
当对一组 产 品进 行 可 重构 模 具 设计 时 ， 道 外 流 径 Ｄ 将 根据 参数选 择确 定在 某 一 固定水 平 上 ， 是 这 该 组模 具 共 用模 体 到 支 架 板 结 构 的前 提 条 件 。对 Ｄ１ ６～０ ２四种 外径 的 中型穿线 管 ， Ａ＝１ ０ ， ３ 取 ． ３ ＝
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塑料 管材 挤 出模 具 可 重构 设 计 术
丁 晚 景 刘 蘩 孙 ＇
（． 石理工学院， 石 １黄 黄
川
４０７ ） ３ ０ ４
４ ５ ０ ； ２ 华 中科 技 大 学 ， 汉 ３０ ３ ． 武
摘要
为 大 幅度 地 降低 模 具 生 产 成 本 ， 高模 具 利 用 率及 生产 效 率 ， 出 了塑 料 管 材 挤 出模 具 的 可 重 构 设 计 思 提 提
机头 重构 的基本 原则是 最大 限度地 共用 功能结 构， 或者说 尽量少 地更换 零 件 。一 般来说 ， 一组 不 同
７ ０
工程塑料应用
２１ ， ３ ０ ０年 第 ８卷 ， ９期 第
分析 ， 即作到科 学 合 理地 进 行 产 品分 组 。分 组 一经 确定 ， 具方 案随 之而定 ， 模 并且是 相对 固定 的 。
可 重构模 具具有 共用 模体模 具 的一切特性 。除 了在一定 程度 上 降低 了模 具 成 本外 ， 主要 的优 点 最 在 于能 实现生 产过程 中模 具 的快 速更换 。在 生产线
上 能实 现简单 、 方便 、 速 地 更 换模 具 ， 带来 很 多 快 可
构一般 只是共 用模 体 ， 以统 一 各种 规 格 的 管材 模 具
ｌ 口模 ； 一型芯 ； 一压板 ； 一支架 ； 一 分流锥 ； 一模体 一 ２ ３ ４ ５ ６ 图 １ 常见挤出机头结构及功能模块
制 品的尺寸及 其精 度 、 内在性 能要求 作具 体 、 量化 的
湖 北 省 机 械 电 子 重 点学 科 支 持 项 目 收 稿 日期 ：０ ００ －８ ２ １— ６２
重构 管材挤 出模 具进 行 特 性 分 析 和关 键参 数分 析 ，
系列 的多个 规格 的管材 制 品进 行模 具设计 。在对 全
体被设 计对 象 的几何参 数和性 能参 数进行 综合分 析
的前提 下 ， 理利 用取值 范 围进 行统 一设计 ， 合 在最 佳 可重构 范 围内 以期 最 大 限 度地 共 用 功 能结 构 ， 到 达 高效率 、 低成 本设计 、 造 、 制 使用 和维 护模具 的 目的 。
规 格 的管材 （ 不等 外 径 或 等 外 径不 等壁 厚 ） 经选 一 定， 模具 共用 功能 结 构 的性 质 随 之被 确 定 。如 果管 材是 等外 径不 等壁 厚 的情 况 ， 模 具一 般 需 更换 型 则
模 具 ， 模具 充分 利用设 备 的生产 能力 ， 求最 高 该类 追
２ 可 重构模 具 的特 性
２ １ 模 具 的 快 速 更 换 ．
寻求最 佳 可重构范 围。从 而 为塑料 管材挤 出模 具 的 设计 、 制造 、 用 和维护 提供新 的思 路 。 使
１ 可 重构 管材挤 出模具 １ １ 管材挤 出机 头的 重构 ．
现 今 通用 的管材 挤 出模 具 设计 中 ， 用 功 能结 共
与挤 出生产线 的连 接 。模 具 的共 用模 体 设 计 ， 一 是 种局部可 重构 。实 际 上 ， 图 １所 示 的 常见 挤 出机 在 头结构 中 ， 各个 功 能结 构 都 可 以通 过 一定 的方 式 进
行 重构
益处 ， 主要 可体 现 在减 少 电能 消耗 、 短 辅 助 时问 、 缩 可灵 活安排 生 产计划 等三个 方面 。
２ ２ 产 品分组 ．
可重 构模 具 使 用性 能 的好 坏 ， 决 于一个 很 重 取
要 的因素 ， 就是 管材 制 品按 规 格 和性 能 的分组 是 否
合理 。产 品规格参 数 和性能要 求模 具所 采用 的参 数
必须 在一定 的范 围 以内 。而 在其 它工艺条 件不变 的
情况 下 ， 模具 参数 一旦 确定 ， 直接决 定着 管材制 品 的 尺寸 和 内在 性能 。 因此 ， 不能 盲 目地 重构 ， 要对管 材
想， 通过对塑料管材挤 出模进 行特 性、 参数分析 ， 得到模 具重 构的最佳 范 围， 为塑料 管材模 具 的设 计、 制造提供 了新
的 设计 理 念 。
关键词 可重构
挤 出模具
塑料管材
参数分析
随着塑料 管材 应用 的普及 ， 其生 产 已 日臻完 善 。
目前主要 有两 类从 生 产 成本 考 虑 的管材 模 具 方 案 ， 颇 受管材 生产 厂家 的青 睐 ： 一类 是 一 模 多腔 的管 材
生 产效率 ； 另一 类是 多 种 不 同规 格 的共用 部 分 功 能 结 构 的管 材模具 ， 类 模 具追 求 最 短 辅 助 时 间和 最 该 低模 具成 本 。
芯， 其余 部分将 视具 体情况 被共用 ； 如果 管材 是不等
外径 的 ， 口模 和型 芯都需 更换 。无论 哪种情 况 ， 则 模 体 总是被 共用 的 。 因此 ， 用模 体 是重 构 中的一 种 共
最小 共用情 况 。
１ ２ 可 重Байду номын сангаас构 模 具 设 计 ．
笔者 基 于第 二 类模 具 设计 的思 想 ， 进行 可 重 构
塑料 管材挤 出模 具 设 计 的探 讨 。 首先 ， 出在 一 副 提
可重构 管材 挤 出模 具 的设 计是 针对相 同或不 同
模具 机头 主体不 变 的情 况 下 ， 换 少量 功 能 模 块 即 更 可构 成一 副新 的模 具 机 头 的重 构 方 法 。其 次 ， 可 对
２ ３ 稳 定 性 和 适 应 性 ．
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当对一组 产 品进 行 可 重构 模 具 设计 时 ， 道 外 流 径 Ｄ 将 根据 参数选 择确 定在 某 一 固定水 平 上 ， 是 这 该 组模 具 共 用模 体 到 支 架 板 结 构 的前 提 条 件 。对 Ｄ１ ６～０ ２四种 外径 的 中型穿线 管 ， Ａ＝１ ０ ， ３ 取 ． ３ ＝