[精选]挤出成型工艺与挤出模设计方案.pptx

第第1 15 5章章 挤出成型工艺与挤出模设计挤出成型工艺与挤出模设计塑料成型工艺与模具设计电子教案塑料成型工艺与模具设计电子教案 挤出成型工艺挤出成型工艺挤出模的结构组成及分类挤出模的结构组成及分类挤出模与挤出机挤出模与挤出机15.115.215.3第第1515章章 挤出成型工艺与挤出模设计挤出成型工艺与挤出模设计 管材挤出机头管材挤出机头15.4 异型材挤出机头异型材挤出机头 电线电缆挤出机头电线电缆挤出机头15.515.6片材挤出机头片材挤出机头15.315.1 15.1 挤出成型工艺挤出成型工艺15.1.115.1.1挤出成型原理及特点挤出成型原理及特点15.1 15.1 挤出成型工艺挤出成型工艺15.1.215.1.2挤出成型工艺过程挤出成型工艺过程热塑性塑料的挤出成型工艺过程可分为三个阶段。热塑性塑料的挤出成型工艺过程可分为三个阶段。第一阶段是塑料原料的塑化。第一阶段是塑料原料的塑化。第二阶段是成型。第二阶段是成型。第三阶段是定型。第三阶段是定型。1.原料的准备原料的准备 2.挤出成型挤出成型 3.塑件的定型与冷却塑件的定型与冷却 4.塑件的牵引、卷取和切割塑件的牵引、卷取和切割15.1 15.1 挤出成型工艺挤出成型工艺15.1.315.1.3挤出成型工艺参数挤出成型工艺参数1.1.温度温度15.1 15.1 挤出成型工艺挤出成型工艺15.1.315.1.3挤出成型工艺参数挤出成型工艺参数1.1.温度温度2.2.压力压力3.3.挤出速度挤出速度 挤出速度是指单位时间内由挤出机头和口模中挤出的塑化好的物挤出速度是指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，它表征着挤出机生产能力的上下。料量或塑件长度，它表征着挤出机生产能力的上下。4.4.牵引速度牵引速度15.2 15.2 挤出模的结构组成及分类挤出模的结构组成及分类15.2.1 15.2.1 挤出模的结构组成挤出模的结构组成15.2 15.2 挤出模的结构组成及分类挤出模的结构组成及分类1.1.机头机头以管材挤出成型机头为例，介绍机头组成：以管材挤出成型机头为例，介绍机头组成：口模口模芯棒芯棒过滤网和过滤板过滤网和过滤板分流器和分流支架分流器和分流支架机头体机头体温度调节系统温度调节系统调节螺钉调节螺钉2.2.定型装置定型装置15.2 15.2 挤出模的结构组成及分类挤出模的结构组成及分类15.2.2 15.2.2 挤出机头的分类挤出机头的分类按塑料制件形状分类按塑料制件形状分类 按塑件出口方向分类按塑件出口方向分类按熔体所受压力不同分类按熔体所受压力不同分类管机头管材管机头管材棒机头棒材棒机头棒材直通机头直通机头角式机头角式机头低压机头，熔体受压小于低压机头，熔体受压小于4 MPa高压机头，熔体受压大于高压机头，熔体受压大于10 MPa15.2 15.2 挤出模的结构组成及分类挤出模的结构组成及分类15.2.3 15.2.3 挤出机头的设计原则挤出机头的设计原则1 1塑件的结构工艺性分析塑件的结构工艺性分析2 2过滤板和过滤网的设置过滤板和过滤网的设置3 3机头内的流道应呈光滑的流线型机头内的流道应呈光滑的流线型4 4机头内应设置一定的压缩区机头内应设置一定的压缩区5 5正确设计口模的形状和尺寸正确设计口模的形状和尺寸6 6机头内要有调节装置机头内要有调节装置15.2 15.2 挤出模的结构组成及分类挤出模的结构组成及分类15.2.415.2.4 机头材料的选择机头材料的选择机头的结构可分为两局部：成型零部件和结构零部件。机头的结构可分为两局部：成型零部件和结构零部件。成型零部件直接与塑料接触，成型塑件的内外外表。成型零部件直接与塑料接触，成型塑件的内外外表。常使用镍铬钢、不锈钢、工具钢常使用镍铬钢、不锈钢、工具钢对于非不锈钢材料，还要进行淬火及外表抛光处理后的镀铬处理，硬对于非不锈钢材料，还要进行淬火及外表抛光处理后的镀铬处理，硬度可达度可达60 60 64 64，外表镀层厚度为，外表镀层厚度为0.01 0.02 mm。结构零部件结构零部件起支承作用，选用一般钢材即可。结构零部件结构零部件起支承作用，选用一般钢材即可。15.3 15.3 挤出模与挤出机挤出模与挤出机15.3.115.3.1挤出机的分类挤出机的分类按螺杆数目可分为单头螺杆挤出机和双头螺杆挤出机按螺杆数目可分为单头螺杆挤出机和双头螺杆挤出机15.3 15.3 挤出模与挤出机挤出模与挤出机15.3.115.3.1挤出机的分类挤出机的分类u按挤出机中是否有螺杆存在可分为按挤出机中是否有螺杆存在可分为螺杆式挤出机和柱塞式挤出机螺杆式挤出机和柱塞式挤出机u按螺杆的转动速度可分为普通型挤按螺杆的转动速度可分为普通型挤出机转速在出机转速在100 rmin 以下、以下、高速挤出机转速为高速挤出机转速为100300 rmin 和超高速挤出机转速为和超高速挤出机转速为300 1500 rmin u按挤出机中螺杆所处的空间位置可按挤出机中螺杆所处的空间位置可分为卧式挤出机和立式挤出机分为卧式挤出机和立式挤出机u按在加工过程中是否排气可分为排按在加工过程中是否排气可分为排气式挤出机和非排气式挤出机气式挤出机和非排气式挤出机15.3 15.3 挤出模与挤出机挤出模与挤出机15.3.215.3.2挤出机的结构组成挤出机的结构组成挤出机组由主机、辅机及控制系统三局部组成。挤出机组由主机、辅机及控制系统三局部组成。1.1.主机主机 挤出系统挤出系统 传动系统传动系统 加热冷却系统加热冷却系统2.2.辅机辅机 冷却装置冷却装置 牵引装置牵引装置 切割装置切割装置 卷取装置卷取装置3.3.控制系统控制系统挤出机组的控制系统是由各种电器、仪表和执行机构组成。挤出机组的控制系统是由各种电器、仪表和执行机构组成。15.3 15.3 挤出模与挤出机挤出模与挤出机15.3.315.3.3单螺杆挤出机的主要技术参数单螺杆挤出机的主要技术参数根据国家标准根据国家标准 规定规定:塑料机械类的代号为塑料机械类的代号为S，挤出机的组别代号为，挤出机的组别代号为J，SJ329为塑料挤出机为塑料挤出机型别代号型别代号Z为造粒机，为造粒机，W为喂料机；为喂料机；数字为螺杆的直径，、数字为螺杆的直径，、表示机器结构或参数改进后的标记。表示机器结构或参数改进后的标记。例如：例如：SJ120挤出机，表示螺杆直径为挤出机，表示螺杆直径为120 的塑料挤出机；的塑料挤出机；SJ6520表示螺杆直径为表示螺杆直径为65，螺杆的长径比为，螺杆的长径比为20，为一次为一次结构改造。结构改造。15.3 15.3 挤出模与挤出机挤出模与挤出机15.3.415.3.4挤出机工艺参数的校核挤出机工艺参数的校核 校核机头与挤出机的连接形式校核机头与挤出机的连接形式15.3 15.3 挤出模与挤出机挤出模与挤出机15.3.415.3.4挤出机工艺参数的校核挤出机工艺参数的校核 校核过滤板和过滤网的安装配合尺寸校核过滤板和过滤网的安装配合尺寸为了安装过滤板和过滤网，必须校核过滤板和过滤网的安装配合尺为了安装过滤板和过滤网，必须校核过滤板和过滤网的安装配合尺寸。安装时，过滤板的端部必须压紧，否则会漏料。寸。安装时，过滤板的端部必须压紧，否则会漏料。15.4 15.4 管材挤出机头管材挤出机头15.4.115.4.1 管材机头的分类管材机头的分类机头的常用结构主要有机头的常用结构主要有直通式挤管机头、直角式挤管机头、旁侧式挤管直通式挤管机头、直角式挤管机头、旁侧式挤管机头和微孔流道挤管机头机头和微孔流道挤管机头等形式。等形式。1 1直通式挤管机头直通式挤管机头 15.4 15.4 管材挤出机头管材挤出机头15.4.115.4.1 管材机头的分类管材机头的分类2 2直角式挤管机头直角式挤管机头15.4 15.4 管材挤出机头管材挤出机头15.4.115.4.1 管材机头的分类管材机头的分类 旁侧式挤管机头旁侧式挤管机头15.4 15.4 管材挤出机头管材挤出机头4微孔流道挤管机头微孔流道挤管机头 15.4 15.4 管材挤出机头管材挤出机头16.3.216.3.2 管材机头的结构设计管材机头的结构设计1.口模的设计口模的设计 口模的主要尺寸分为口模的内径尺寸和定型段长度尺寸两局部。口模的主要尺寸分为口模的内径尺寸和定型段长度尺寸两局部。1口模的内径口模的内径D D=kds ds-塑料管材外径；塑料管材外径；k-补偿系数，取值参考数据表。补偿系数，取值参考数据表。2定型段长度定型段长度L1 L1=0.53.0ds L1=nt t管材的壁厚；管材的壁厚；n系数，一般对于系数，一般对于ds较大取小值，反之取大值。较大取小值，反之取大值。15.4 15.4 管材挤出机头管材挤出机头2.2.芯棒的设计芯棒的设计芯棒的主要尺寸有芯棒外径、压缩段长度和压缩角。芯棒的主要尺寸有芯棒外径、压缩段长度和压缩角。1芯棒的外径芯棒的外径 d采用外定径时：采用外定径时：d=D-2 口模与芯棒的单边间隙口模与芯棒的单边间隙采用内定径时：采用内定径时：d=D0 d0管材的内径管材的内径2压缩段长度压缩段长度 L2 L2=1.52.5D0 D0过滤板出口处直径过滤板出口处直径3压缩角压缩角 一般在一般在30 50 范围内选取范围内选取15.4 15.4 管材挤出机头管材挤出机头3.3.分流器及分流器支架的设计分流器及分流器支架的设计分流器的尺寸由扩张角分流器的尺寸由扩张角、分流锥面长度、分流锥面长度L3及分流器顶部圆角及分流器顶部圆角R三局部组三局部组成。成。1分流锥的长度分流锥的长度 L3按下式计算：按下式计算：L3=0.61.5D02分流器扩张角分流器扩张角的选取与塑料黏度有关的选取与塑料黏度有关30 90 ；3分流器顶部圆角分流器顶部圆角R 分流器顶部圆角分流器顶部圆角R 一般取一般取0.5 2.0。4.拉伸比和压缩比拉伸比和压缩比 拉伸比拉伸比I 压缩比压缩比是指机头和多孔板相接处最大料流截面积与口模压缩比压缩比是指机头和多孔板相接处最大料流截面积与口模和芯模间的环形间隙面积之比。压缩比随物料的特性而异，低粘度和芯模间的环形间隙面积之比。压缩比随物料的特性而异，低粘度410，高黏度，高黏度2.56.0。15.4 15.4 管材挤出机头管材挤出机头15.4.315.4.3 定径套的设计定径套的设计定径套的作用是保证管材冷却后其外径或内径应到达规定的尺寸公差范定径套的作用是保证管材冷却后其外径或内径应到达规定的尺寸公差范围及获得良好的外表粗糙度。定径法有内径定径和外径定径两种，我国围及获得良好的外表粗糙度。定径法有内径定径和外径定径两种，我国塑料管材标准常采用外径定径法。塑料管材标准常采用外径定径法。1.1.外径定径法外径定径法外径定径法适用于直通式机头和微孔流道式机头，它可分为内压法外径外径定径法适用于直通式机头和微孔流道式机头，它可分为内压法外径定径及真空吸附法定径及真空吸附法 内压法外径定径内压法外径定径 真空吸附法外径定径真空吸附法外径定径15.4 15.4 管材挤出机头管材挤出机头2.2.内径定径法内径定径法适用于直角式机头和旁侧式机头。适用于直角式机头和旁侧式机头。3.3.定径套的结构尺寸定径套的结构尺寸包括内径和长度两局部。包括内径和长度两局部。定径套内径比管材外径大定径套内径比管材外径大0.8%1.2%，或比机头口模内径大，或比机头口模内径大2%4%。定径套的长度取决于塑料的品种、管材尺寸、挤出速度、冷却效果和热定径套的长度取决于塑料的品种、管材尺寸、挤出速度、冷却效果和热传导性能。传导性能。15.4 15.4 管材挤出机头管材挤出机头15154 44 4挤管机头结构的应用实例挤管机头结构的应用实例1 1直通式内压外径定径的挤管机头应用实例直通式内压外径定径的挤管机头应用实例15.4 15.4 管材挤出机头管材挤出机头15154 44 4挤管机头结构的应用实例挤管机头结构的应用实例2 2直角式直空定径的挤管机头应用实例直角式直空定径的挤管机头应用实例15.4 15.4 管材挤出机头管材挤出机头15154 44 4挤管机头结构的应用实例挤管机头结构的应用实例3 3波纹挤管机头应用实例波纹挤管机头应用实例 15.5 15.5 异型材挤出机头异型材挤出机头15.5.115.5.1异型材的结构形式异型材的结构形式塑料异型材是指除圆管、圆棒、片材、薄膜等挤出制品外具有其他截面塑料异型材是指除圆管、圆棒、片材、薄膜等挤出制品外具有其他截面形状的塑料挤出制件。形状的塑料挤出制件。异型材按形状不同大致可分为五类。异型材按形状不同大致可分为五类。1 1异性管材异性管材2 2中空异型材中空异型材3 3空腔异型材空腔异型材4 4开放式异型材开放式异型材5 5实心异型材实心异型材 15.5 15.5 异型材挤出机头异型材挤出机头15.5.2 15.5.2 异型材挤出成型机头异型材挤出成型机头的形式的形式异型材挤出成型机头结构可分为板状机头和流线型机头两种形式。异型材挤出成型机头结构可分为板状机头和流线型机头两种形式。1.1.板状异型材机头板状异型材机头 15.5 15.5 异型材挤出机头异型材挤出机头15.5.2 15.5.2 异型材挤出成型机头异型材挤出成型机头的形式的形式2.2.流线型机头流线型机头 15.5 15.5 异型材挤出机头异型材挤出机头15.5.3 15.5.3 异型材结构设计异型材结构设计1尺寸精度尺寸精度 应选择应选择7、8级低精度等级。级低精度等级。2外表粗糙度外表粗糙度 异型材外表粗糙度一般取异型材外表粗糙度一般取Ra0.8 m。3加强筋的设计加强筋的设计 筋板厚度应取较小值，即筋板厚度应为制品厚度的筋板厚度应取较小值，即筋板厚度应为制品厚度的80%。4异型材的厚度异型材的厚度 壁厚要均匀，一般壁厚为壁厚要均匀，一般壁厚为1.24.0 mm，最大壁厚不应大于，最大壁厚不应大于20 mm，最，最小可取小可取0.5 mm。5圆角设计圆角设计 在形状变化的地方采用圆角过渡，一般外圆角半径应大于在形状变化的地方采用圆角过渡，一般外圆角半径应大于0.5 mm，内，内侧圆角半径应大于侧圆角半径应大于0.25 mm。15.5 15.5 异型材挤出机头异型材挤出机头15.5.415.5.4异型材挤出模具结构设计异型材挤出模具结构设计1.异型材机头结构设计异型材机头结构设计 1机头口模成型区的形状修正机头口模成型区的形状修正 2机头口模尺寸确实定机头口模尺寸确实定2.机头结构参数机头结构参数 扩张角扩张角机头内分流器的扩张角一般小于机头内分流器的扩张角一般小于，对硬聚氯，对硬聚氯乙烯等成型条件要求严格的塑料控制在乙烯等成型条件要求严格的塑料控制在左右。左右。压缩比压缩比机头压缩比与管机头相似。机头压缩比与管机头相似。压缩角压缩角为了保证熔体流经分流器后能很好地融合，消除熔为了保证熔体流经分流器后能很好地融合，消除熔接痕迹，一般压缩角取接痕迹，一般压缩角取。定型装置设计定型装置设计 15.6 15.6 电线电缆挤出机头电线电缆挤出机头15.6.115.6.1 挤压式包覆机头挤压式包覆机头15.6 15.6 电线电缆挤出机头电线电缆挤出机头15.6.2 15.6.2 套管套管挤压式包覆机头挤压式包覆机头 15.7 15.7 片材挤出机头片材挤出机头片材的尺寸厚度范围是片材的尺寸厚度范围是0.25 1 mm，板材的尺寸厚度在，板材的尺寸厚度在1 mm以上，以上，最厚达最厚达20 mm。用于挤出板材和片材的挤出成型机头有鱼尾式机头、支管式机头、螺用于挤出板材和片材的挤出成型机头有鱼尾式机头、支管式机头、螺杆式机头和衣架式机头等四种类型。杆式机头和衣架式机头等四种类型。15.7.1 15.7.1 鱼尾式机头鱼尾式机头 15.7 15.7 片材挤出机头片材挤出机头15.7.2 15.7.2 支管式机头支管式机头 根据支管式机头的结构形式及进料位置的不同，有以下几种常见的根据支管式机头的结构形式及进料位置的不同，有以下几种常见的结构形式。结构形式。1.1.直支管型机头直支管型机头 15.7 15.7 片材挤出机头片材挤出机头15.7.2 15.7.2 支管式机头支管式机头2.2.中间进料弯支管型机头中间进料弯支管型机头 15.7 15.7 片材挤出机头片材挤出机头15.7.2 15.7.2 支管式机头支管式机头3 3.带有阻流棒的双支管型机头带有阻流棒的双支管型机头 15.7 15.7 片材挤出机头片材挤出机头15.7.3 15.7.3 螺杆式机头螺杆式机头 螺杆式机头又称为螺杆分配式机头，与支管型机头相似，二者的主要螺杆式机头又称为螺杆分配式机头，与支管型机头相似，二者的主要区别是螺杆式机头内插入了一根分配螺杆。区别是螺杆式机头内插入了一根分配螺杆。u分配螺杆之间比挤出机螺杆直径小一些，以保证主螺杆的挤出量大于分配螺杆之间比挤出机螺杆直径小一些，以保证主螺杆的挤出量大于分配螺杆的挤出量，这样才能使板材连续挤出、不断料。分配螺杆的挤出量，这样才能使板材连续挤出、不断料。u分配螺杆一般为多头螺纹，螺纹头数为分配螺杆一般为多头螺纹，螺纹头数为4 46.6.u分配螺杆与挤出机主螺杆连接方式有两种，一种是一端供料式螺杆机分配螺杆与挤出机主螺杆连接方式有两种，一种是一端供料式螺杆机头，另一种是中央供料式螺杆机头。头，另一种是中央供料式螺杆机头。u螺杆机头的温度控制比鱼尾形机头容易。螺杆机头的温度控制比鱼尾形机头容易。9、静夜四无邻，荒居旧业贫。4月-234月-23Tuesday,April 18,202310、雨中黄叶树，灯下白头人。07:51:1607:51:1607:514/18/2023 7:51:16 AM11、以我独沈久，愧君相见频。4月-2307:51:1607:51Apr-2318-Apr-2312、故人江海别，几度隔山川。07:51:1607:51:1607:51Tuesday,April 18,202313、乍见翻疑梦，相悲各问年。4月-234月-2307:51:1607:51:16April 18,202314、他乡生白发，旧国见青山。18 四月 20237:51:16 上午07:51:164月-2315、比不了得就不比，得不到的就不要。四月 237:51 上午4月-2307:51April 18,202316、行动出成果，工作出财富。2023/4/18 7:51:1607:51:1618 April 202317、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。7:51:16 上午7:51 上午07:51:164月-239、没有失败，只有暂时停止成功！。4月-234月-23Tuesday,April 18,202310、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。07:51:1607:51:1607:514/18/2023 7:51:16 AM11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。4月-2307:51:1607:51Apr-2318-Apr-2312、世间成事，不求其绝对圆满，留一份缺乏，可得无限完美。07:51:1607:51:1607:51Tuesday,April 18,202313、不知香积寺，数里入云峰。4月-234月-2307:51:1607:51:16April 18,202314、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。18 四月 20237:51:16 上午07:51:164月-2315、楚塞三湘接，荆门九派通。四月 237:51 上午4月-2307:51April 18,202316、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。2023/4/18 7:51:1607:51:1618 April 202317、空山新雨后，天气晚来秋。7:51:16 上午7:51 上午07:51:164月-239、杨柳散和风，青山澹吾虑。4月-234月-23Tuesday,April 18,202310、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。07:51:1607:51:1607:514/18/2023 7:51:16 AM11、越是没有本领的就越加自命非凡。4月-2307:51:1607:51Apr-2318-Apr-2312、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。07:51:1607:51:1607:51Tuesday,April 18,202313、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。4月-234月-2307:51:1607:51:16April 18,202314、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。18 四月 20237:51:16 上午07:51:164月-2315、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。四月 237:51 上午4月-2307:51April 18,202316、业余生活要有意义，不要越轨。2023/4/18 7:51:1607:51:1618 April 202317、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。7:51:16 上午7:51 上午07:51:164月-23MOMODA POWERPOINTLorem 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