塑料成型工艺与模具设计第18章11435.pptx

1普通高等教育“十二五”规划教材 杨永顺 主编 塑料成型工艺与模具设计第18章 挤出成型工艺与模具设计18.1 挤出成型工艺218.2 管材挤出模具设计18.3 棒材挤出成型机头设计18.4 吹塑薄膜机头 18.5 板片材挤出成型机头设计 18.6 异型材挤出成型机头 18.7 电线电缆挤出成型机头 3概念：挤出成型是将塑料在旋转螺杆和机筒之间进行输送、压缩、熔融塑化，定量地通过挤出机头部的口模和定型装置，生产出连续型材的一种工艺方法。用途：在挤出机头部配以不同类型的机头及其相应的定型装置和辅机，即可生产出管材、棒材、异型截面型材、板材、片材、薄膜、单丝、电线电缆覆层及中空制品毛坯等，大部分热塑性塑料都能以挤出成型方法成型。简介418.1 挤出成型工艺5 塑料从料斗加入挤出机机筒后，在旋转螺杆的摩擦力和推动力作用下向前运动，在此过程中，塑料受到机筒的外部加热、螺杆的剪切和压缩以及塑料之间的相互摩擦等作用，逐渐塑化（即变成粘性流体），并通过具有一定形状的挤出模具的口模及定型、冷却、牵引、切断等一系列辅助装置，从而获得截面形状一定的连续型材。18.1.1挤出成型原理挤出成型原理6 原材料的准备 塑化 挤出成型 定型冷却18.1.1挤出成型原理挤出成型工艺过程图18-1管材挤出成型1切割装置 2塑料管 3牵引装置 4浮塞5冷却装置 6定型套 7机头 8挤出机料筒7挤出成型工艺参数包括：u温度u压力u挤出速度u牵引速度 18.1.2挤出成型工艺参数8概念：挤出成型温度是指塑料熔体温度。为了方便检测，常用机筒温度近似表示。热源：大部分由机筒外部的加热器提供；少部分来源于混合时产生的摩擦热。要求：通常机头温度应控制在塑料热分解温度之下；口模温度可以比机头温度稍低一些；同时应保证塑料熔体具有良好的流动性。18.1.2挤出成型工艺参数1.温度9塑料名称挤出温度/原料水分控制/%加料段 压缩段 均化段 机头丙烯酸类聚合物 室温100170 200 175210 0.025醋酸纤维素 室温110130 150 175190 0.5聚酰胺（PA）2090 140180 270 180270 0.3聚乙烯（PE）室温90140 180 160200 0.3硬聚氯乙烯（HPVC）2060 120170 180 170190 0.2软聚氯乙烯及氯乙烯共聚物室温80120 140 140190 0.2聚苯乙烯（PS）20100 130170 220 180245 0.118.1.2挤出成型工艺参数表18-1 部分热塑性塑料挤出成型时的温度参数10产生压力波动的原因：螺杆转速的变化，加热、冷却系统的不稳定。压力波动塑件质量的影响：导致局部疏松、表面不平、弯曲等缺陷。控制措施：精确地控制螺杆转速；提高加热和冷却装置的控温精度和稳定性。18.1.2挤出成型工艺参数2.压力11概念：挤出速度是单位时间内从挤出机口模挤出的塑化好的塑料质量（单位为kg/h）或长度（m/min），是挤出机生产能力高低的标志。影响因素：挤出口模阻力 螺杆与机筒的结构 螺杆转速 加热系统 塑料特性18.1.2挤出成型工艺参数3.挤出速度12 螺杆转速对成型工艺和产品质量的影响 增加螺杆转速，可提高产量，同时由于剪切速率增加，使熔体的粘度降低，有利于物料的均匀化，此外，由于塑化良好，使得物料分子间的作用力增大，产品的机械强度得到提高；螺杆转速过高，会使电机负载过大，而且会使熔体压力过高，使得熔体离模膨胀加大，进而使得制件表面质量变差。18.1.2挤出成型工艺参数3.挤出速度13牵引速度的影响：产品壁厚，尺寸公差，性能及外观，因而必须稳定，并且要与管材挤出速度相适应。牵引比：牵引速度与挤出速度的比值。要求：牵引比必须等于或大于1，即牵引速度应略大于挤出速度。18.1.2挤出成型工艺参数4.牵引速度1418.2 管材挤出模具设计15塑料管材挤出模管材成型机头定型模16直通式机头直角式机头旁侧式机头微孔流道挤管机头18.2.1管材成型机头1.结构类型17（1）直通式机头18.2.1管材成型机头特征：塑料熔体在机头内的流向与螺杆轴向一致。图18-2管材挤出成型机头1管材 2定径套 3口模 4芯模5调节螺钉 6分流器 7分流器支架8机头体 9过滤板 10过滤网11、12电加热圈18（1）直通式机头18.2.1管材成型机头特点：a.机头结构简单，容易制造；b.熔体经过分流器支架时形成的分流痕迹不易消除；c.机头长度较大、整体结构笨重。用途：适用于聚氯乙烯、尼龙、聚碳酸酯等塑料管材的挤出成型。19特征：塑料熔体在机头内的流向与螺杆轴向成直角。18.2.1管材成型机头（2）直角式机头图18-3 直角式挤管机头1机头体 2芯模 3调节螺钉 4口模 5连接管20特点：a.塑料熔体包围着芯模流动，成型时只会产生一条分流痕迹。b.熔体的流动阻力小、料流稳定、生产效率高，成型质量较好。18.2.1管材成型机头（2）直角式机头21特征：挤出机的出管方向与供料方向平行。18.2.1管材成型机头（3）旁侧式机头图18-4 旁侧式挤管机头1、12温度计插孔 2口模 3芯模4、7电加热圈 5调节螺钉 6机头体8、10熔料测温孔 9连接体11芯模加热器22特点：1）旁侧式机头与直角式机头结构相似但更复杂;2）没有分流器支架，芯模容易加热，定型长度不长。3）大小管材均适用。18.2.1管材成型机头（3）旁侧式机头