《挤出联动线》PPT课件.pptVIP

4.4挤出联动线,4.4.1挤出成型生产线及其构成4.4.2硬管成型辅机4.4.3吹膜成型辅机,挤出成型工艺过程,挤出成型,冷却定型,塑化,制品的牵引、切割、卷取,主（挤出）机,辅机,4.4.1挤出成型生产线及其构成,4.4.1挤出成型生产线及其构成,4.4.1挤出成型生产线及其构成,4.4.1挤出成型生产线及其构成,4.4.1挤出成型生产线及其构成,控制系统,挤出机组成,机头、定型装置、冷却装置、牵引装置、切割装置、卷取装置,辅机：,主机：挤出系统、传动系统、加热冷却系统、机身,成套塑料挤出成型设备又称为塑料挤出机组，通常由挤出机（又称主机）、机头、辅机及控制系统组成。挤出机具有通用性，挤出成型辅机却是专用的，用一台挤出机配以不同的机头和辅机就能生产出不同的制品。辅机的作用：是将自机头连续挤出已获得一定形状和尺寸的塑料连续体进行定型，使其尺寸固定下来，达到一定的表面质量，并经一定的工序最后成为可供应用的塑料制品或半成品。,4.4.1挤出成型生产线及其构成,4.4.1挤出成型生产线及其构成,辅机的分类：根据挤出制品形状与尺寸的获得方法直接得到制品：包括造粒、管材、板（片）材、异型材与电线电缆包覆等挤出辅机。对型坯进行大幅度的拉伸（单向或双向拉伸）：以拉伸后的形状与尺寸作为制品形状与尺寸，包括薄膜、单丝、双向拉伸薄膜、发泡板材、打包带、撕裂膜和网材等成型辅机。需经二次成型：挤出模塑成型机组即由机头成型毛坯，成型（如塑料瓶）、波纹管等成型辅机。然后用成型装置实现最终成型，包括中空成型（塑料瓶），波纹管等成型辅机。按制品种类：挤管辅机、挤板辅机、挤膜辅机、吹塑薄膜辅机、吹塑中空制品辅机、涂层辅机、电线电缆包层辅机、拉丝辅机、薄膜双轴拉伸辅机、造粒辅机等。,4.4.1挤出成型生产线及其构成,辅机的基本组成一般辅机都包括五个基本部分，即定型、冷却、牵伸、切割、卷取（或堆放），除此之外，根据不同制品的需要，还设计了一些其他装置或机构，例如，薄膜和电缆辅机的张力调整机构，涂覆前的预热装置，管径及薄膜厚薄的自动控制装置等。,4.4.2硬管成型辅机,1机头直通式挤管机头直角式挤管机头筛孔式挤管机头2定径装置外径定径内压法定径真空吸附法定径内径定径3冷却装置4牵引装置,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，从而获得形状相似的连续型材。,1挤出机头,结构组成：,1-管材2-定型模3-口模4-芯棒5-调节螺钉6-分流器7-分流器支架8-机头体9-孔板10-加热器,主要零件：分流器及其支架机头体口模心棒调节螺钉加热器,1挤出机头,直通式挤管机头：,成型过程：熔体进入机头体后被分流锥扩展成薄环状，通过分流器支架时被分成若干小股，而后重新汇合并成为管状环隙。环隙的厚度比管坯厚，物料进入压缩区经收缩流道充分压缩，增加管材的密实性。最后通过口模与心棒形成的环形间隙而成管坯。,1-芯棒2-口模3-调节螺钉4-分流支架5-分流器6-加热器7-机头体,1挤出机头,直角式挤管机头:,口模和心棒的主要作用是形成与管材内外径相对应的通道，借以成型管材内外表面。,1挤出机头,筛孔式挤管机头:,1挤出机头,分流器和分流器支架结构:,1挤出机头,分流锥：与多孔板间的空腔起汇集和稳定料流的作用。,分流器支架：分流筋断面流线型，增加熔体的熔接强度。宽度和长度尽可能小，出口端尖角应小于入口端尖角。,机头主要参数:,分流器锥角：直接影响物料在机头内的流动，过大物料流动阻力大，物料在此停留时间加长容易造成物料分解，过小，势必增加分流器锥形部分长度L,使机头体积增大。低粘度不易分解物料=4580高粘度易分解物料=3060,压缩角：直接影响管材光洁度，过大表面易粗糙，一般情况下对于热稳定性差的物料应尽量取小值。低黏度取2040，高粘度取1030。,1挤出机头,机头压缩比：压缩比是指分流锥支架出口处截面积与异型材口模和芯棒之间形成的环隙面积之比。它反映了挤出成型过程中塑料熔体的压实程度。压缩比的大小主要取决于原料特性、异型材截面形状和壁厚分布等。对于低粘度塑料压缩比取410对于高粘度塑料取2.56。,1挤出机头,机头主要参数:,定径长度L：即口模平直部分的长度。物料通过定型部分，料流阻力增加，使制品密实，同时也使料流稳定均匀，消除螺旋运动和接合线。定径长度不宜过长或过短，过长料流阻力增加很大，过短则起不到定型作用。定径长度应能保持将分束的料流完全汇合，L=Rt(t为管材壁厚，R为系数，硬聚氯乙烯一般为1833)。,1挤出机头,机头主要参数:,从机头口模中挤出的物料（成型物），仍处于熔融状态且极易变形。因此必须立即对管坯进行定径和冷却（依据所设计的管的形状、尺寸），使其温度下降而硬化。定径装置的作用：在冷却的同时，通过加压或抽真空的方法，使塑件获得满足要求的正确尺寸、几何形状及表面质量。管材的定径及初步冷却是由定径装置完成的，定径装置是决定管子尺寸的重要部件。,2定径装置,管材成型,2020年5月24日星期日,2定径装置,外径定径之内压法,1-芯棒2-口模3-定径管,通过分流器支架、芯棒向管内送入压缩空气由于气压的作用，使管外壁与定径套内壁接触定径套通入却冷水来冷却制品而定型然后进入水槽进一步冷却,外径定径法之一,外径定径法之二,1-机头2-定径管3-管材,外径定径之真空外径定径套法,成夹套分段式真空定径套冷却水槽真空泵便边冷却边抽真空,外径定径法之三,1-水槽2-定径套6-管材,外径定径之真空外径定径水槽法,定径套安装在冷却水槽始端且较短。当熔融管材进人定径套后，管壁紧贴定径套达到定径目的。引管方便，牵引力小，而且工作稳定可靠。,内径定径法,1-管材2-定睛芯模3-芯棒4-回水流道5-进水管6-排水管7-进水嘴,内径定径法,使从机头挤出成型的管材内壁与冷却心棒接触通过管材的冷却收缩，管材内壁紧贴在心棒外壁上。一般心棒设计成锥形，以适应管材树脂收缩率的要求,3冷却装置,作用：使已定型的管材冷却到室温或接近室温，使管材保持定型的形状。管材的冷却方法：浸浴式，多用于中小口径的管材。喷淋式或喷雾式，一般用于大口径管材。,浸浴式冷却装置,浸浴式冷却装置1支承螺旋；2隔板；3水槽；4支承架；5进水管；6出水管，7小车轮子,隔板使水温沿管材前进方向具有一定梯度。冷却水在槽中保持一定水位，并通过循环换水保持一定水温。水槽两端用橡胶圈密封，橡胶圈中心开孔，既能通过管材，又能防止水的流出。,喷淋式和喷雾式冷却装置,组成：水槽、喷水头、支承架、槽盖水槽内设置了沿管材圆周方向均匀布置的喷水头，对着管材喷水或喷水雾而冷却管材。喷雾比喷水冷却效果更好，因为喷雾头使水在空气中形成微粒，在接触管材表面时受热蒸发，带走大量热量，从而大大提高冷却效果与均匀性。,喷淋式和喷雾式冷却装置1导轮调节机构，2手轮；3水槽；4水槽上盖；5喷淋头；6导轮；7支承架；8小车轮子,4牵引装置,作用：克服管材在冷却定径等装置中所产生的各项摩擦阻力，以均匀的速度牵引管材前进，并通过调节牵引速度以适应不同壁厚的管材。牵引装置的传动应是无级调速且调速范围较大的传动系统。,滚轮机架调节机构传动装置,滚轮式牵引装置,特点,装置一般有25对牵引滚轮。下滚轮为主动滚轮（钢轮），上滚轮为从动轮，为增加牵引摩擦力，上下滚轮均可用橡胶轮。上滚轮通过调距机构叫上下移动，以适应不同管径的需要，并以一定压力压紧被牵引的管材。滚轮的直径为50150mm，牵引速度可无级调速。这种牵引引装置结构简单，操作方便，但由于轮子与管材的接触面积较小、牵引力较小，所以只适用于管径100mm以下管材的牵引。,调节手轮履带机架传动系统,履带式牵引装置,常见的履带牵引装置的履带有2条、3条、6条等履带条数取决于被牵引的管径和壁厚大小。履带上面镶嵌一定数量的橡胶夹紧块，做成向内凹的圆弧状以增加与管材的接触面积。履带的夹紧通常由汽缸或液压缸实现。这种牵引装置的牵引力可达7507500N以至更大。,2020年5月24日星期日,4.4.3吹膜成型辅机,4.4.3吹膜成型辅机,吹膜成型之平挤上吹法,吹膜成型之平挤平吹法,4.4.3吹膜成型辅机,吹膜成型之平挤下吹法,4.4.3吹膜成型辅机,同时通过冷却风环吹出的空气冷却定型。充分冷却后的管膜，被人字板压叠成双折薄膜，通过牵引辊以恒定的线速度拉入卷取装置。牵引辊同时也是压辊，于是管膜被压紧而使其内部的吹胀空气不能漏出，保持恒定的空气量，因此薄膜的吹胀比恒定，宽度不变。,4.4.3吹膜成型辅机,熔融物料从机头的环形缝隙中挤出成圆筒状的管膜，从机头下面进气口送入一定量的压缩空气把管膜横向吹胀。上部牵引辊把管膜连续地纵向牵伸，牵引辊筒的表面线速度即是牵引速度。,1工作原理,牵引辊同时也是压辊，于是管膜被压紧而使其内部的吹胀空气不能漏出，保持恒定的空气量，因此薄膜的吹胀比恒定，宽度不变。同时牵引辊的牵引线速度和膜管的挤出速度保持恒定，则牵伸比也恒定，薄膜厚度不变。,4.4.3吹膜成型辅机,吹胀比：定义为吹胀后的管膜直径与机头环形模口直径之比，一般取2.53。牵伸比：定义为薄膜通过牵引夹辊时的速度与挤出速度之比，一般取46。这样管膜就成为纵横向双向拉伸取向了的薄膜。,1工作原理,4.4.3吹膜成型辅机,机头的形式：芯棒式机头中心进料式机头（十字形机头）螺旋式机头旋转式机头多层复合式机头机头要点：口模与芯棒的单边间隙口模定型段长度缓冲槽尺寸,2吹膜机头,吹膜机头之侧进料芯棒式机头,芯棒口模调节螺钉,4.4.3吹膜成型辅机,2吹膜机头,出料口缝隙宽度0.41.2mm，影响薄膜厚度的均匀性。定型段长度应大于出料口缝隙宽度15倍，以保证出料的稳定性。芯棒头部设置有12个缓冲槽，以保证熔融物料的均匀挤出。,吹膜机头之中心进料芯棒式机头,机颈流道截面积应比机头口模环状截面积大12倍，以确保机头流道内具有一定的挤出压力。同时机头压缩比一般控制在24为宜。,4.4.3吹膜成型辅机,2吹膜机头,吹膜机头之中心进料螺旋芯棒式机头,螺旋心棒的沟槽沿挤出的方向应由深逐渐变浅至消失。心棒上的分料斜面形状要尽可能地减少料流距离差，同时还应使物料在机头内畅流无阻，不应有死角，不应有停滞区，避免造成物料的分解。心棒的尖处要合理设计，以避免物料在此处分解。心棒应具备足够的刚度，以克服在挤出过程中的偏移。,4.4.3吹膜成型辅机,2吹膜机头,心棒不受侧向力，不会产生“偏中”现象，出料的均匀性较好，薄膜厚度较易控制。熔料能沿着口模的圆周均匀地分布，在制品上没有流动熔接线，制品在圆周方向上厚度和各种性能均匀。有较低的压力降和流动阻力，在较高的产量下挤出物的温度较低。具有较低的力学应力和热应力，制品有良好的机械强度。由于结构坚固，适用于高粘度材料成型。,中心进料螺旋芯棒式机头,4.4.3吹膜成型辅机,2吹膜机头,吹模机头之旋转机头,1-芯模2-口模3-齿轮4-空心轴5-外模支撑体6-机头螺旋体7-螺旋套8-绝缘环9-铜环10-碳刷11-铜环的输电结构,4.4.3吹膜成型辅机,2吹膜机头,吹模机头之多层薄膜吹塑机头,4.4.3吹膜成型辅机,2吹膜机头,吹模机头之多层薄膜吹塑机头,a)模内复合b)模外复合,1-外层树脂入口2-内层树脂入口3-压缩空气进口4-调节螺钉,4.4.3吹膜成型辅机,2吹膜机头,3薄膜的冷却定型装置,冷却定型装置的要点：要使薄膜冷却均匀、膜管稳定，保证薄膜的厚薄均匀，且能对其进行一定的调整以及保证薄膜的透明度、外观质量、物理力学性能。冷却效率要与挤出机生产能力相适应的。使薄膜能在膜管成型区内获得充分冷却，避免薄膜在牵引和卷取过程中产生粘连和打皱的现象。最后，要便于操作、易于调整，尽量能适应多种幅宽的薄膜的生产，其安装高度必须要有一定的调节范围。,4.4.3吹膜成型辅机,风冷外冷却系统应用最普遍的是以空气作为冷却介质的风环。空气冷却的显著优点是在膜管的吹胀区（口模到冷凝线之间），便于通过风量的调节来控制薄膜厚度的均匀性。一种风环能适应多种规格和膜厚的薄膜的加工，并可在相当大的程度上避免薄膜常产生的性能方面的缺点，如冷却应力、表面粗糙等。,4.4.3吹膜成型辅机,3薄膜的冷却定型装置,冷却机理,高温的薄膜就与冷却空气相接触，薄膜的大量热量传递给空气并被带走，从而使薄膜得以冷却、固化，薄膜温度明显降低。热交换过程的计算公式：Q=KFtmQ传热速率，W;F传热面积，m2;K传热总系数，W/(m）;tm薄膜与冷却介质的平均温度差（）。,4.4.3吹膜成型辅机,3薄膜的冷却定型装置,普通风环结构,风环的作用是将来自风机的冷风沿着薄膜圆周均匀、定量、定压、定速地按一定方向吹向薄膜，进行冷却。普通风环结构。它由上下两个环组成，有24个进风口。在风环中的挡风板，使进入的气流经过缓冲稳压以均匀的速度吹向管壁。风环出风口的间隙一般为14mm。吹出角（风环吹出方向与水平面的夹角）为600较好。风环与模口距离一般为30100mm，冷却风环内径为模口直径的1.53倍。,普通风环结构1风室；2风环体；3进风口；4风环盖,4.4.3吹膜成型辅机,3薄膜的冷却定型装置,外冷却系统只能冷却膜管的外表面，而维持膜管吹胀的内部空气由于和热的膜管长时间接触而温度较高，致使膜管内壁因排热困难而仍保持较高的温度，影响了薄膜的冷却速度。如采用内部冷却装置与外部冷却装置相结合进行双面冷却是进一步提高冷却效率的有效途径。首先是膜管内部的热量能散发出来，其次换热面积成倍地加大了。,4.4.3吹膜成型辅机,3薄膜的冷却定型装置,问题点,外循环式内冷装置就是吹胀空气在管膜外部进行降温的内冷装置。这种装置通过装设在膜管外面的排风机，经由一个与机头同心的管子将热空气自膜管内不断抽出，并由一个装在膜管外