型材在生产中弯曲变形原因与处理方法.pdf

里 髓 技 】 I 【 型材在生产中弯曲变形原因与处理方法 杨 忠 久( 福建亚太建材有限公司门窗研究室3 5 0 3 0 4 ) Caus es of Bendi n g Def or m at i on of Pr ofil es i n Pr ocessi ng and Pr ot ec t i v e M easur es Y a n g Z h o n g - j i u( F u j i a n Y a t a i B u H d i n g Ma t e r i a l s C o L t d 3 5 0 3 0 4 ) 塑料异型材呈不对称结构 ，在 其横截面上物料量分布差异较大 ， 故挤 出生产时 ，在其横截面的各个 部位 ，对物料 的需求量相应不同。 如果 口模对物料 的分配 ，不能和其 各个部位对物料 的需求相适应 ，则 导致 口模 出料 不 均 ，型坯 弯 曲变 形 。同时 由于型材横截面各个部位 持有的物料量不 同，故对 口模所提 供的热量不同。如果 口模所提供 的 热量不能 与其协调一致 ，亦会造成 口模 出料 不均 ，型坯弯曲变形 。塑 料 异型材型坯进入定型模时 ，由于 熔体状态的物料在其横截面各个部 位持有的热量不 同，在真空冷却定 型时 ，定型模具腔各个部位所提供 的冷却量 ，若不能均匀地将型坯横 截面各个 部位 的热量移走 ，型材 出 定型模后 ，因物料冷热不均 ，后收 缩量不一致 ，同时因型坯在通过定 型模时 ，几个不同方向部位的物料 与定型模 的磨擦阻力不同 ，产生相 应 的速度差 ，故型材仍然会产生弯 曲变形。 塑料异型材弯曲变形 ，是在其 挤 出生 产过 程 中最 常见 的质量 故 障 。其严重程度往往 因塑料异型材 结构和 口模磨损程度不同而有所不 同。当然除上述 因素外 ，塑料异型 材在挤 出生产中发生的弯曲变形 ， 还有设备与其它 一些 因素 。如不采 取相应措施处理 ，则不能生产出质 量合格的异型材制品 。笔者依据多 年实践经验 ，对解决塑料异型材在 挤 出生产过程 中的弯曲变形 问题 ， 提出一点粗浅认识 ，供同行参考 。 一 、挤 出机全线的同心和水平 度 ，是解决塑料异型材弯曲变形的 前提条件 。 挤 出机 、口模 、定型模 、牵 引 机 ，在生产前若不进行找正 ，造成 几者之 间的同心和水平度差 ，塑料 异型材形坯从 口模挤 出后 ，由熔融 态 向高弹态 、玻璃态的逐步转化过 程中 ，在其弯 曲应力作用下 ，必然 发生弯 曲变形 。因此每更换一次模 具 ，都应该对挤 出机 、口模 、定型 模 、牵 引机之 间的同心度和水平度 进行精确找正 。 二 、处理 口模 出料不均 ，是解 决 塑料 异 型材 弯 曲变形 的关 键所 在 。 要处理 口模 出料不均 ，首先 ， 应在挤 出开机前 ，认真装配 口模 ， 保证 口模分流稚对 中，各部位间隙 均匀一致 。在联接 口模模板 、机头 与口模之 间紧固螺栓时 ，施力要均 衡 。在挤出开机时如发现 口模 出料 不均 ，应依 据型坯弯曲变形方向 ， 对应调整 口模温度 。即降低型坯弯 曲变形承受拉伸应力一侧的温度 ， 或提高型坯弯曲变形承受压缩应力 一 侧的温度 。如调整无效 ，应适当 降低挤 出速 度 ，增加物料在挤 出机 内停 留时间 ，以使物料进一步均匀 塑化 。采取上 述方法如仍无法解决 口模 出口型坯弯曲变形问题 ，可采 用定 型模 真空 和 冷却方 法 辅助 调 整 。 三、采用定型模真空和冷却方 法调整 ，是解决塑料异型材变形的 必要手段。 采用定型模真空和 冷却方法 ， 不仅要辅助调整 因口模物料偏流造 成的型坯弯曲变形现象 ， 同时亦要 一 2 o o 2 - q - g= - ( 总第2 期 一纂 维普资讯 型 日 技 7 I c 调整型坯通过定型模时 ，因定型模 截面上各个部位真空和冷 却不均 以 及磨擦阻力不 同造成 的型坯弯曲变 形现 象。在采用定型模真空和冷却 方法调整 时 ，首先应加大型材承受 拉伸应力一侧轴 向位置的冷却水量 与真空度 ，减少承受压缩应 力一侧 轴 向位置的冷却水量 。当定型模 内 冷 却水量不足时 ，可加大定型模和 定型模之 间外部冷却水量 。经调整 无效时 ，应认真检查 定型模真空孔 是否阻塞 ，疏通定型模真空孔 ，以 增 加 承受 拉 伸应 力一侧 的 磨擦 阻 力。如型材经定型模冷却水槽后 ， 仍存在微量弯曲变形缺陷 ，可通过 定型 台尾部 设 置 的远 红 外线 加热 器 ，对型材进行局部加热矫正。 应该指 出，除设备因素外 ，造 成 以上型 材 弯 曲变形 的三 大 因素 中 ，口模对物料分配不均和 口模温 度分配不均是两个原 因 ，同一种表 现形式 。当口模物料偏流较轻时 ， 可采用 口模温度和定型 真空冷却方 法调整。当 口模物料偏流较重时 ， 采用 以上两种方法调整亦无 明显效 果 。尤其是采用定型模真空 、冷却 的方 法调 整 ，反而 会起 到 相 反作 用 。其 原 因是 ：当 口模 物 料 偏流 时 ，物料流动快 一侧的型坯进入定 型模 ，必然会充满定型模该侧的空 间 ，导致该侧型坯在定型模 内真空 度和磨擦阻 力增加 。如加大该侧定 型模冷却 ，致使该侧型坯在定型模 内磨擦阻力减少 ，移动速度加快 。 同时 ，物料流动慢 一侧型坯进入定 2 0 0 2 年 第二期( 总第2 期 ) 型模时 ，相对而 言由于未充满定型 模 ，磨擦阻力较小 。如减少该侧定 型模冷却 ，则使该侧型坯温度高 ， 磨擦阻力增加 ，移动速度 减慢 。由 于两者的综合作用 ，型材的弯 曲变 形不但得不到有效控制 ，反而会加 剧 。因此经确诊是 口模物料偏 流严 重造成的型坯弯 曲变形 ，在采取定 型 模冷 却 调整 时 ，应 反 其道 而行 之 。即减少型坯弯 曲变形时 ，承受 拉 伸应力一侧的冷却水量 ；加大型 坯弯曲时 ，承受压缩应力一侧的冷 却水量。以抵消一部分 口模出料不 均形成的弯曲应力。有可能收到一 定效果。如无效果 ，应立 即停机重 新分解 ，装配或视情况修理 口模 。 修理 口模时应依据物料偏离 的方 向 和程 度 ，采用 “ 阻滞”和 “ 疏导 ” 的方 法 ，对 口模分流稚或 口模 内壁 头部分流 角度进行适 当修整 。修理 口模 ，应 依次 渐进 ，且 忌急 于求 成 ，修理过 量。直至再次挤 出开机 时 ，口模基本 出料均匀 ，或采用调 整 口模温度 ，能够 纠正 口模偏流现 象为止 。 四 、采 用机 械 偏 移 中心 的方 法 ，是解决生产急需时 ，塑料异型 材弯曲变形的补充措施 当发现型材弯曲变形 ，采用不 停机处理方 法均无效果 ，因生产急 需一时无法停机处理 ，可采用机械 偏移中心的方 法处理 。即 ：一边生 产 ，一边松动 中间一道定型模定位 螺栓 ，依据型材弯 曲方 向 ，进行反 向微量调整 。收到效果后 ，即将定 型模螺栓 上紧 。但该方法处理塑料 异型材弯曲变形 ，易导致型材 内应 力增加 ，使 用强度下降 。应慎重采 用 ，且调整量不宜过大 。同时该方 法仅对三段式干定型模有效 。 五 、 注重模具工作质量监测 ， 停机维护 、保养工作是解决塑料异 型材弯曲变形 的预防措施 模 具工作质量与塑料 异型材弯 曲变形息息相关。模具工作质量是 一 个动态指标 ，随生产周期长短 、 更换模 具次数 、磨损量大小 、维护 与保养工作优劣，渐次发生变化， 并不是一成不变的 。作为塑料异型 材生产 与管理人 员 ，在 日常 生产过 程 中 ，应了解 、熟悉模具的工作 、 磨 损特 性 ，密 切关 注 模具 工 作 质 量 ，并做好监测记录。视情况随时 对模具进行维护和保养。即 ：每 次停机换模时都应 当对 口模型坯进 行切片取样 ，验证其磨损程度和特 征 ，统计其工作时间 ，使两者相对 应。从 中找 出模 具的磨损规律 与周 期 。制定相应预修理计划 。停用 口模要乘热分解 ，采取软金属认真 清理 。经砂纸打