《塑料挤出成型》课程学习指南
塑料成型工艺学第五章挤出成型

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塑料成型工艺学第五章挤出成型
单螺杆挤出机的结构
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塑料成型工艺学第五章挤出成型
✓ 传动系统:是带动螺杆转动的部分,通常由电机、减速机构以及轴
承等组成;
✓ 加料装置:主要是料斗,但工厂都采用自动加料装置,甚至带有烘
干、计量装置等;
✓ 料筒:包裹在螺杆外部的装置,起到受热受压的作用,物料的塑化
和加热、加压都在其中进行,大部分都有冷却装置(风、水冷);
✓ 螺杆:利用它才能使料筒内的塑料向前移动,得到加压和热量(摩
擦热); 螺杆的直径(D)和长径比(L/D),长径比决定了体积容 量以及塑化的均匀性。
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✓ 机头结构的要求:
●口模定型部分应有适当长度。 ●使物料处于稳定流动; ●减小熔体弹性和出口膨胀; ● L长,产量提高; ●太长,笨重,阻力大,Q降低。 ●机头中过渡部分应光滑,呈流线型。
原因:防止物料的停滞和分解。 ●应设置调节装置,改善周边的流率分布(厚度均匀) 。
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塑料成型工艺学第五章挤出成型
塑料成型工艺学第五章 挤出成型
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2020/11/7
塑料成型工艺学第五章挤出成型
✓ 定义:挤出成型又叫挤塑、挤压、挤出模塑。是借助
螺杆或柱塞的挤压作用,使塑化均匀的塑料强行通过口 模而成为具有恒定截面的连续制品。
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塑料成型工艺学第五章挤出成型
挤出管材生产
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•最常用的是等距不等深螺杆
塑料成型工艺学第五章挤出成型
✓螺旋角和螺棱宽度(e):
塑料挤出安全操作指南

塑料挤出安全操作指南一、设备检查与准备在启动塑料挤出机之前,必须进行全面的设备检查。
1、检查电气系统确保电源线连接牢固,无破损、裸露现象。
检查电器控制箱内的各个元件是否正常工作,如接触器、继电器、保险丝等。
同时,要检查接地是否良好,以防止触电事故。
2、检查机械部件检查挤出机的螺杆、料筒、传动装置等机械部件是否有磨损、松动或损坏。
特别要注意螺杆与料筒之间的间隙是否均匀,以保证挤出的质量和效率。
还要检查加热冷却系统是否正常,管道有无泄漏。
3、清理设备周围清理挤出机周围的杂物和易燃物品,保持工作区域整洁畅通。
确保操作人员有足够的活动空间,避免在操作过程中发生碰撞或摔倒。
4、安装防护装置检查并确保所有的防护装置,如安全门、防护栏、紧急制动按钮等都安装到位且功能正常。
防护装置能够有效地防止操作人员接触到运动部件和高温区域,减少事故发生的风险。
二、原材料准备与处理1、选择合适的原材料根据产品要求选择符合质量标准的塑料原材料,并确保原材料的干燥程度符合工艺要求。
如果原材料受潮,可能会导致挤出过程中出现气泡、降解等问题,影响产品质量和生产安全。
2、搬运与储存在搬运原材料时,要使用合适的工具和设备,避免过度用力造成人员受伤或原材料包装损坏。
原材料应存放在干燥、通风良好的仓库中,远离火源和热源,并按照规定的方式堆放,防止倒塌伤人。
3、加料操作在向挤出机加料时,要注意防止异物混入原材料中。
同时,要避免一次性加入过多的原材料,以免造成挤出机过载。
三、操作过程中的安全注意事项1、开机顺序按照正确的开机顺序启动挤出机。
一般先启动加热系统,待温度达到设定值后,再启动螺杆旋转和牵引装置。
在启动过程中,要密切观察设备的运行情况,如有异常声响、异味或振动,应立即停机检查。
2、温度控制严格控制挤出机各段的温度,避免温度过高或过低。
温度过高可能会导致塑料分解、烧焦,甚至引发火灾;温度过低则会使塑料塑化不良,影响产品质量。
操作人员应根据工艺要求,适时调整加热和冷却系统,确保温度稳定在合适的范围内。
塑料成型工艺学第五章 挤出成型

② 若在螺帽上加一定压力,再旋转螺 丝,则螺帽就会随螺丝旋转而前移。
✓ 成型时,塑料与螺杆的摩擦力应小于塑 料与料筒的摩擦力,也即螺杆的光洁度应 大于料筒的光洁度。否则,塑料只能抱着 螺杆空转打滑不能前移。
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固体塞摩擦模型
31
✓ 受力分析
5.3.2 固体熔融
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✓ 研究目的: ● 预测螺槽中未熔化物料量 ● 熔化全部物料所需螺杆长度 ● 熔融与螺杆参数、物料特性、工艺参数间的关系
✓ 冷却试验和熔融机理:
冷却试验:本色料+3~5%着色料挤出——稳定后停止并迅速冷却螺杆 和料筒——取出螺杆、剥下物料——切断螺旋带状料并观察截面形状
✓ 现象: ● 熔融料呈流线型,未塑化料始终呈固态 ● 固—液两相有一明显分界线 ● 固相逐渐消失,固体塑化完全集中在熔膜处
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✓ 挤出成型的特点:
① 连续化,效率高,质量稳定 ② 应用范围广 ③ 设备简单,投资少,见效快 ④ 生产环境卫生,劳动强度低 ⑤ 适于大批量生产
✓ 适用的树脂材料:
绝大部分热塑性塑料及部分热固性塑料,如PVC、 PS、ABS、PC、PE、PP、PA、丙烯酸树脂、环氧树 脂、酚醛树脂及密胺树脂等
✓ 应用:
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 型材等等,还可用于粉末造粒、染色、树脂掺和等。
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5.1 挤出设备
• 由挤出机、机 头和口模、辅 机等组成。
11
主要设备
12
5.1.1 单螺杆挤出机的组成
✓单螺杆挤出机主要 由传动系统、加料 系统、塑化系统、 加热与冷却系统、 控制系统等组成。
塑料挤出成型工艺及模具设计教学

其他质量问题的原因与解决方案
06
塑料挤出成型工艺实例分析
管材挤出成型工艺主要包括原料准备、模具设计、挤出成型、冷却定型和牵引切割等步骤。
工艺流程
关键技术
应用领域
管材挤出成型的关键技术包括温度控制、压力调节、模具设计和材料选择等。
管材挤出成型广泛应用于建筑、给排水、农业灌溉等领域。
塑料挤出成型工艺及模具设计教学
目录
contents
挤出成型工艺简介 塑料挤出成型设备 塑料挤出成型模具设计 塑料挤出成型工艺参数控制 塑料挤出成型质量问题及解决方案 塑料挤出成型工艺实例分析
01
挤出成型工艺简介
挤出成型工艺是一种塑料加工技术,通过螺杆旋转加压,使塑料从挤出机机筒中连续挤出,经过模具定型后形成所需的制品形状和尺寸。
详细描述
04
塑料挤出成型工艺参数控制
温度参数控制是塑料挤出成型工艺中的重要环节,它直接影响着产品的质量和生产效率。
温度参数控制包括机筒温度、模具温度和塑料温度的控制。机筒温度的设置要根据塑料的特性和工艺要求来确定,以保证塑料在机筒内能够充分塑化。模具温度则影响着塑料的流动和成型,其设定要根据产品的大小、形状和材料特性来决定。塑料温度的控制也十分重要,合适的塑料温度可以保证塑料在挤出过程中保持稳定的流动状态。
常见的冷却定型设备包括冷却水槽、冷却隧道等。
这些设备通常配有强力的风扇,以加速冷却过程。
其他辅助设备
除了上述主要设备外,挤出成型工艺还需要其他辅助设备,如切粒机、振动筛、上料机等。
这些设备在生产过程中起到各自的作用,如切粒机用于将挤出的塑料切成一定长度的小颗粒,振动筛则用于筛选出不合格的塑料颗粒。
塑料的挤出成型工艺ppt课件

Ⅱ 若在螺帽上加一定压力,再旋转螺丝,则 螺帽就会随螺丝旋转而前移。
(2) 成型时,塑料与螺杆的摩擦力应小于塑 料与料筒的摩擦力,也即螺杆的光洁度应大于料筒 的光洁度。否则,塑料只能抱着螺杆空转打滑不能 前移。
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图3-6-7 螺槽中固体输送的理想模型(a) 和固体塞移动速度的矢量图(b)
则 Va=l×N。由图3-6-8中螺杆的几何关系可求出: πD=b1+b2= l·cotθ+l·cotφ= l(cotθ+ cotφ)
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πD 所以 l =
cotθ+cotφ
(3-6-3)
πDN
πDNtanθ·tanφ
因此 Va=
=
cotθ+cotφ tanφ + tanθ
(3-6-4)
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2.轻工部标准(82年苏州会议).。 SJ-150×25(D× L/D ):表示螺杆外径为
150mm,螺杆长径比为25的塑料挤出机 。
三 单螺杆挤出机的基本结构:
单螺杆挤出机是目前应用最广泛的挤出机, 其结构如图3-6-1所示。
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图3-6-1 单螺杆挤出机结构示意图
1-机座 2-电动机 3-传动装置 4-料斗 5-料斗冷却区 6-料筒 7-料筒加热器 8-热电偶控温点 9-螺杆 10-过滤网及多孔板 11-机头加热器 12-机头 13-挤出物
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1.螺杆:
(1)螺杆的主要参数:
D:螺杆外径; d:螺杆根径; L:螺杆长度;
t:螺距;
塑料成型工艺第六章 挤出成型PPT课件

牵引速度与挤出速度相当,可略大于挤出速度。 牵引— 比— 牵引速度与挤出速度的比值,其值 等于或大于1。
§6.3 挤出管材成型工艺
一、挤出管材工艺控制要点
1.温度的控制
挤出成型温度是促使成型物料塑化和塑料熔体流动的 必要条件。对物料的塑化及制品的质量和产量有着十分 重要的影响。
(2)关闭冷却水进水阀、压缩空气机或真空泵、 牵引机等。
(3)拆机头,并清理
一、硬质聚氯乙烯塑料管材
硬质聚氯乙烯塑料简称为PVC-U,也可用UPVC来 1表.原示材。料的选用
硬质聚氯乙烯管材,应选用悬浮聚合的高型 号的树脂,如通常以SG-5型树脂为主要原料, 也可选用SG-6型树脂和SG-4型树脂。
2.压力
a、压力的建立
挤出成型时,沿料筒轴线方向,在物料内部 要建立起不同压力,主要由以下两个方面的因 素造成的:
压缩比的存在:螺槽深度的改变、料筒上的沟 槽深度变化、螺距的改变等。
分流板、滤网和口模产生的阻力。
压力的建立是物料得以经历物理状态变化、得 到均匀密实的熔体、并最后得到成型制品的重 要条件之一。
在各段温度设定应考虑以下几个方面:一是聚 合物本身的性能,如熔点,分子量大小和分布,熔 体指数等。其次考虑设备的性能。有的设备,进料 段的温度对主机电流的影响很大。再次,通过观察 管模头挤出管坯表面是否光滑。有无气泡等现象来 判断。
挤出成型所需控制的温度是机筒温度、机颈温 度、口模温度。
机筒温度分布,从喂料区到模头可能是平坦分布, 递增分布,递减分布及混合分布。主要取决于材 料物点和挤出机的结构。
一、挤出成型基本原理
将熔融的塑料自模具内以挤压的方式往外推出,而 得到与模口相同几何形状的流体,冷却固化后,得到 所要的零件。
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《塑料挤出成型》课程学习指南
各位同学:
大家好!欢迎各位同学加入本门课程的学习!
我们即将学习《塑料挤出成型》这门课,我们将利用5周时间天天学习《塑料挤出成型》,本课程属于4门专业核心课程之一,与《塑料注射成型》、《塑料配混技术》、《塑料测试分析技术》构成高分子材料加工专业从原料到产品的典型工作过程,是培养本专业核心能力课程体系,如图1。
图1 基于工作过程的典型工作任务确定
我们希望同学们在这里将在学习新知识、新技能的同时,还要复习以前学习的知识和技能,在这里完成综合分析和应用,学会怎样开展一个项目,怎样提出问题、怎样解决问题。
《塑料挤出成型》课程学习项目及导学单元设计见表1。
序号项目教学单元名称学时(天)
1
螺杆挤出
造粒单元1:单螺杆挤出机总体认识及技术进展;
单元2:单螺杆挤出机固体输送原理及应用;
单元3:单螺杆挤出机熔融机理分析及应用
单元4:单螺杆挤出机熔体输送与口模特性分析;
单元5:单螺杆挤出机加热冷却及温度控制;
单元6:异向双螺杆挤出机总体认识与技术进展;
单元7:同向双螺杆挤出机总体认识及技术进展;
单元8:双螺杆挤出造粒生产线辅机介绍;
单元9:L DPE/CaCO3共混造粒工艺制定;
单元10:双螺杆挤出机造粒过程故障排除
单元11:嵌入式行星螺杆挤出机介绍;
6
2
管材挤出
成型单元1:管材挤出成型机头的结构及设计
单元2:管材挤出成型的机头结构及设计
单元3:管材挤出成型的辅助设备
单元4:管材挤出成型的拉伸比和压缩比
5
本课程通过原国家精品课程《塑料挤出成型》几年的实践积累,不断改进原课程教学单元设计。
再细化知识能力目标的基础上,按照典型产品分为5个教学项目,进一步展开为48个项目引导学习单元,在教师引领讲解或归纳示范的基本知识能力目标的基础上,形成学生自主学习的学习单元。
学生学习单元包括小组报告或者按照任务工单开展实操、实训。
小组报告选择将侧重解决挤出成型过程具体的技术细节问题、企业真实技术难题、校企合作攻关项目提炼、教师科研技术服务项目提炼、专业教师培养研究生子课题、或者小组讨论感兴趣的与所学单元相关的课题等多种形式。
比如“型坯壁厚控制”、“挤出吹膜遇到的常见问
题及解决方法”等。
将与挤出成型相关的职业能力目标进一步分解成相应的单元学习任务能力目标,按照能力目标的要求,将原来分散于第三学期至第五学期的《塑料成型设备》、《塑料成型工艺学》、《塑料模具设计》、《生产实习》、《综合实训》等课程的与挤出成型相关内容及第五学期末期进行职业资格证书考试的相关内容进行重构,又融入了以前学习过的《化工原理》、《高分子机电控制》、《高分子材料化学基础》、《高分子物理》等相关学习内容,形成48个项目引导学习单元,进一步派生出学生的小组学习单元,是全面提升学生学习能力的过程,在第五学期完成学习及考证工作,如下图所示。
图2 教学内容选取
学生学习单元组成及与项目引导学习单元的关系如图3所示:
图3 课程学习单元组成
你可以通过阅读下面的文字了解每个项目大致的学习方法:
(1)项目1:螺杆挤出造粒
你要能够在挤出理论指导下,了解挤出机发展历程,熟悉单螺杆、双螺杆挤出机基本结构及工作原理,了解挤出机温度、转速等加工参数控制,了解挤出机辅机的结构和工作原理,能够熟练操作单螺杆、双螺杆挤出机进行造粒生产,能够规范制定造粒生产成型工艺,并能够按照基础理论指导解决造粒生产中出现的故障和产品质量问题,能够根据生产实践不断提升自身解决实际问题的能力。
在项目为导向的小组学习过程中不断实践,学会采用“资讯—〉计划—〉决策—〉实施—〉检查—〉评估”六步法学习的方法能力,培养自身的资料检索能力、逻辑思维能力、协同创新能力,同时在小组工作中锻炼自身的社会能力。
本模块我们将围绕塑料造粒项目进行11个教学单元引导总结性教学,学生针对每个学习单元具体的技术问题细节开展小组报告、小组讨论及头脑风暴等多种方式开展自主学习,结合实训环节学习,逐步学习塑料挤出理论,了解物料在单双螺杆挤出机内的熔融及输送原理,学会利用这些原理分析生产加工过程中出现的问题,学会正确设定造粒生产工艺,培养自己的独立思考能力。
针对塑料共混造粒题目,学生按照任务工单要求开展造粒实训,我们将以实操项目形式进行模拟生产实操示范或者现场讲解,学生通过多次反复实操,熟悉造粒生产从原料到产品的全过程,掌握挤出造粒的工艺设定方法,在5S管理方法的指导下培养规范的实操习惯。
(2)项目2:管材挤出成型
了解管材挤出机头的结构参数,能进行简单的模具结构设计、成型方法确定、挤出机模具选择,能够根据物料特性设定加工参数及制定加工工艺,并能够熟练操作管材生产线进行挤出管材生产,能够规范制定管材挤出成型生产成型工艺,并能够按照基础理论指导解决管材挤出成型生产中出现的故障和产品质量问题,能够根据生产实践不断提升自身解决实际问题的能力。
在项目为导向的小组学习过程中不断实践,学会采用“资讯—〉计划—〉决策—〉实施—〉检查—〉评估”六步法学习的方法能力,培养自身的资料检索能力、逻辑思维能力、协同创新能力,同时在小组工作中锻炼自身的社会能力。
(3)项目3:挤出薄膜
通过课堂学习、资料查询、小组讨论、实操等环节,了解挤出薄膜生产概况,熟悉挤出吹塑薄膜的生产工艺、生产设备、机头结构特点,了解常见吹塑薄膜产品的原料、用途,能够规范制定吹塑薄膜生产成型工艺,能够操作挤出吹膜机组进行PE吹塑薄膜生产,并能够按照基础知识与理论指导解决吹塑生产中出现的故障和产品质量问题,达到对吹塑薄膜生产工艺设计及对设备的选型配套能力;了解共挤吹塑薄膜、流延薄膜、双向拉伸薄膜的原料、用途、生产设备与工作原理、生产工艺。
在项目为导向的小组学习过程中不断实践,学会采用“资讯→计划→决策→实施→检查→评估”六步法学习,培养自身的资料检索能力、逻辑思维能力、协同创新能力,同时在小
组工作中锻炼自身的社会能力,生产实践不断提升自身解决实际问题的能力。
(4)项目4:挤出薄膜
本项目学习的最终目标是掌握异型材挤出的生产线结构、机头结构,能进行异型材挤出设备的选型与匹配,能够根据物料制定加工工艺及设定加工参数,并能规范操作挤出生产线完成异型材挤出生产,分析处理异型材生产中出现的故障以及产品质量问题;在此基础上,培养学生独立工作及创新意识,良好的适应能力、表达能力、团队合作能力,安全生产意识、质量管理与成本意识、规范的操作习惯和环境保护意识。
本项目我们将围绕异型材挤出成型进行9个单元的引导总结学习,学生对每个单元所涉及到的知识点以小组报告、课堂讨论的形式展开讨论,掌握各部分原理、方法等理论知识,结合实操环节,了解生产线的组成,螺杆熔融塑化原理、机头结构以及功能、定型装置结构以及各部分作用、牵引切割装置原理等,能任用理论知识解释操作过程。
在此基础上,引导学生进入拓展模块学习,了解新型异型材的加工方法、原理和应用以及新型机头设计方法,在原有基础上改进及创新,培养学生自主学习以及分析解决问题的能力。
(5)项目5:中空挤出吹塑成型
本项目我们将围绕挤出成型中空制品进行10个单元的引导总结学习,学生对每个单元所涉及到的知识点以小组报告、课堂讨论的形式展开讨论,掌握各部分原理、方法等理论知识,结合实操环节,了解生产线的组成,成型原料选择,掌握挤出机头特殊结构、中空成型模具结构及设计创新、冷却部分作用、吹胀切割装置原理等,了解工位空间时间组织方法,能运用理论知识解释操作过程。
在此基础上,引导学生进入拓展模块学习,了解“挤拉吹”、“注拉吹”等新型中空成型的加工方法、原理和应用以及新型机头设计方法,在原有基础上改进及创新,培养学生自主学习以及分析解决问题的能力。
具体教学过程你将跟着每个教学单元完成相应的学习任务,以挤出吹膜为例,我们将以图4展示的这样学习过程:
图4 挤出吹膜教学过程实施安排示范
在这里,你需要参加小组工作,需要展示自己不同的个性,要学会与团队成员沟通想法,因为这很重要。
我们希望,通过本课程的学习,你能够做到以下几点:
1、塑料挤出成型加工的原料准备、工艺控制、设备维护、产品质量控制等方面的能力。
达到塑料挤出中(高)级工职业技能鉴定标准的要求。
2、能够习惯使用取信息、制定计划、决策、实施计划、检查控制、评估反馈(“六步法”)开展工作的方法能力。
3、具有独立工作能力、具有与他人沟通想法的能力、责任感、敬业精神团结合作的社会能力。
4、在能力项目训练中,培养规范的操作习惯,要具有安全生产认识和环境保护认识。
在每个学习任务中,要根据教师指导认真查资料,培养自主学习能力、团结合作精神和创新精神。
当然,如果你愿意,你还可以学到更多!
祝同学们在这里快乐地学习、快乐地生活!。