塑料容器挤出成型学时.pptx

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1、第一节 挤出成型原理及其工艺特性 一、挤出成型原理及其特点二、挤出成型工艺过程 三、挤出成型工艺参数 第1页/共53页第二节 挤出成型设备 一、挤出机 二、挤出成型模具 第2页/共53页一、挤出成型原理及其特点1、挤出成型原理2、挤出成型特点3、用途第3页/共53页二、挤出成型工艺过程第一阶段第二阶段第三阶段塑 化成 型定 型干法塑化湿法塑化第4页/共53页第5页/共53页二、挤出成型工艺过程以热塑性塑料的干法塑化挤出成型为例：1、原料的准备2、挤出成型3、塑件的定型与冷却4、塑件的牵引、卷取和切割第6页/共53页三、挤出成型工艺参数1、温度2、压力3、挤出速度4、牵引速度第7页/共53页一、

2、挤出机1、分类2、主要参数3、组成第8页/共53页二、挤出成型模具1、挤出成型模具的分类及作用2、挤出成型模具的结构组成第9页/共53页一、常用结构1、直通式挤管机头2、直角式挤管机头3、旁侧式挤管机头4、微孔流道挤管机头第10页/共53页二、机头内主要零件的尺寸及其工艺参数1、口模2、芯棒第11页/共53页三、定径套的设计1、外径定型2、内径定型第12页/共53页1、挤出成型原理 首先将粒状或粉状塑料加入料斗中，在旋转的挤出机螺杆的作用下，塑料向前方输送并不断地接受外加热和物料之间及物料与料筒之间的剪切摩擦热，逐渐熔融呈粘流态，然后在挤压作用下，塑料熔体通过具有一定形状的挤出模具（机头）口模

3、以及一系列辅助装置（定型、冷却、牵引、切割等装置），从而获得截面形状一定的塑料型材。一、挤出成型原理及其特点第13页/共53页第14页/共53页2、挤出成型特点连续成型，生产量大，生产率高，成本低；塑件形状简单，截面形状不变，模具结构较简单，制造维修方便；塑件的内部组织均衡紧密、尺寸比较稳定，适应性强；设备结构简单、操作方便、应用广泛。一、挤出成型原理及其特点第15页/共53页一、挤出成型原理及其特点3、用途管材挤出棒材挤出片材挤出薄膜材挤出网材挤出异形材挤出第16页/共53页二、挤出成型工艺过程1、原料的准备粉料：粒料：常用干燥除杂一般不用，易吸湿，压缩比大，不利于输送。用烘房或烘箱使水分降

4、至0.5一下。第17页/共53页二、挤出成型工艺过程2、挤出成型原料螺杆推挤熔体加热塑化熔体通过过滤网机头成型外加热剪切摩擦热第18页/共53页二、挤出成型工艺过程3、塑件的定型与冷却（1）定型棒材、管材定径套、定径环、定径板薄膜、单丝无需定径，仅冷却即可板材、片材压辊（定型冷却）不管采用何种方法，都是使管坯内外形成压力差，使其紧贴在定径套上冷却定型。第19页/共53页二、挤出成型工艺过程3、塑件的定型与冷却（2）冷却空气冷却水冷却冷却速率过块易造成残余应力过大，尤其是硬质塑料冷却速率过慢生产效率低，塑件变形，尤其是软质塑料第20页/共53页二、挤出成型工艺过程4、塑件的牵引、卷取和切割（1）

5、牵引“离模膨胀现象”牵引速度略大于挤出速度目的：消除塑件尺寸变化值。对塑件进行适当的拉伸，提高塑件质量。正常非正常牵引速度过大影响：塑件的厚度、直径减小，纵向抗断裂强度增高，扯断伸长率降低第21页/共53页二、挤出成型工艺过程4、塑件的牵引、卷取和切割（2）切割或卷曲切割棒、管、板、片等卷曲薄膜、电缆、单丝第22页/共53页三、挤出成型工艺参数1、温度挤出成型温度应指塑料熔体的温度。但实际把料筒的温度近似看作挤出成型温度。机头低温中温高温中高温中高温加料段压缩段均化段口模第23页/共53页三、挤出成型工艺参数1、温度具体温度视不同塑件而定，见表36。第24页/共53页三、挤出成型工艺参数1、温

6、度轴向温度波动径向温差不良影响：塑件产生残余应力，各点强度不均匀，表面灰暗无光。产生原因：加热系统不稳定；螺杆转速变化；螺杆设计和选用不妥。第25页/共53页第26页/共53页三、挤出成型工艺参数2、压力（1）作用克服因螺杆槽深度的变化，过滤板、过滤网和口模等产生料流阻力，即使塑料物理状态发生变化。使塑件均匀密实。第27页/共53页三、挤出成型工艺参数2、压力（2）压力波动压力波动不良影响：塑件局部疏松，表面不平，弯曲等。产生原因：螺杆、料筒的设计；螺杆转速变化；加热系统不稳定。第28页/共53页三、挤出成型工艺参数3、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料量或塑件

7、长度，它表征着挤出生产能力的高低。（1）影响因素 机头、螺杆和料筒的结构 螺杆转速 加热冷却系统结构 塑料性能 在挤出机的结构和塑料品种及塑件类型已确定的情况下，挤出速度仅与螺杆转速有关。第29页/共53页三、挤出成型工艺参数3、挤出速度挤出速度波动不良影响：形状、尺寸精度不良。第30页/共53页三、挤出成型工艺参数3、挤出速度（2）保证挤出速度均匀的措施设计与生产的塑件相适应的螺杆结构和尺寸；严格控制螺杆转速；严格控制挤出温度。第31页/共53页三、挤出成型工艺参数4、牵引速度通常，牵引速度可与挤出速度相当。牵引速度与挤出速度的比值称牵引比，其值必须等于或大于1。表37是几种塑料管材的挤出成

8、型工艺参数。第32页/共53页第33页/共53页一、挤出机1、分类（1）按挤出机工作连续性分螺杆式挤出机（连续式挤出机）柱塞式挤出机（间歇式挤出机）（2）按安装方式分立式挤出机卧式挤出机第34页/共53页一、挤出机1、分类（3）按工艺方法分干法挤出机湿法挤出机抽丝或喷丝法挤出机（4）按可否排气分排气式挤出机非排气式挤出机第35页/共53页一、挤出机1、分类（5）按螺杆数量分单螺杆挤出机双螺杆挤出机多螺杆挤出机目前应用最广泛的是卧式单螺杆非排气式挤出机。第36页/共53页一、挤出机2、主要参数螺杆直径长径比螺杆转速电动机功率生产能力详见表81标志着挤出机的挤出量表示挤出机塑化能力和质量影响挤出量

9、及熔体流动性第37页/共53页第38页/共53页一、挤出机3、组成（1）挤压系统（2）传动系统（3）加热冷却系统主要由螺杆、机筒组成。主要用来驱动螺杆，保证螺杆在工作中所需的扭距和转速。保证挤出成型过程中的温度控制。第39页/共53页二、挤出成型模具1、挤出成型模具的分类及作用机头（口模）定型模（套）作用：使来自挤出机的熔融塑料由螺旋运动变为直线运动，并进一步塑化，产生必要的成型压力，保证塑件密实，从而获得截面形状相似的连续型材。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。第40页/共53页二

10、、挤出成型模具1、挤出成型模具的分类及作用机头的分类 按挤出成型的塑料制件分类管机头、棒机头等。按挤出塑件的出口方向分类直通机头角式机头直角机头熔体在机头内的挤出流向与挤出机螺杆的轴线平行 熔体在机头内的挤出流向与挤出机螺杆的轴线呈一定角度第41页/共53页二、挤出成型模具1、挤出成型模具的分类及作用按塑料熔体在机头内所受压力分类低压机头（P10MPa）第42页/共53页二、挤出成型模具2、挤出成型模具的结构组成（以管材为例）（1）口模和芯棒 口模用来成型塑件的外表面，芯棒用来成型塑件的内表面，由此可见，口模和芯棒决定了塑件的截面形状。第43页/共53页二、挤出成型模具2、挤出成型模具的结构组

11、成（2）过滤网和过滤板 过滤网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。第44页/共53页二、挤出成型模具2、挤出成型模具的结构组成（3）分流器和分流器支架分流器（俗称鱼雷头）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。第45页/共53页二、挤出成型模具2、挤出成型模具的结构组成（4）机头体 机头体相当于模架，用来组装并支承机头的各零部件。机头体需与挤出机筒联接，联接处应密封以防塑料熔体泄漏。第46页/共53页二

12、、挤出成型模具2、挤出成型模具的结构组成（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。第47页/共53页2、挤出成型模具的结构组成（6）调节螺钉调节螺钉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。第48页/共53页2、挤出成型模具的结构组成（7）定径套定径套对成型后温度仍较高而不能抵抗自重变形的塑料熔体进行冷却定型，以使塑件获得良好的表面质量、准确的尺寸和几何形状。第49页/共53页第50页/共53页思考题：1、什么是挤出成型？其工艺如何？2、影响挤出速度的主要因素有哪些？如何保证匀速挤出？3、挤出成型为什么需要一定的压力？其波动对成型有那些影响？4、挤出成型机各段温度分布如何？温度波动对成型有何影响？第51页/共53页5、挤出成型为什么需要牵引？什么是牵引比？6、简述挤出成型模具的组成及各部分的作用。第52页/共53页感谢您的观看。第53页/共53页