共混论文关于带阻尼的PPPE共混螺旋共挤机头的设计应用论文范文参考资料

共混论文关于带阻尼的PPPE共混螺旋共挤机头的设计应用论文范文参考资料 徐昭 （天业(集团)有限公司，石河子， 832000） 摘要： 介绍一种带阻尼的PP与PE共混螺旋共挤机头，包括压紧板、口模、机头体、芯棒、进气管、隔层分流套以及外层共挤连接器，其特征在于芯棒依次由芯棒法兰、螺旋芯棒、阻尼芯棒以及芯模组成，机头体的两端连接有压紧板和隔层分流套，通过定位螺栓将芯棒法兰和隔层分流套固定机头体一端，螺旋芯棒、阻尼芯棒以及芯模构成整体通过芯棒法兰套接固定于机头体内，机头体靠近芯棒法兰那端外壁处连接有外层共挤连接器，口模位于机头体内壁和芯模之间，芯模轴心处设有通气定位螺栓，通气定位螺栓将芯模于阻尼芯棒固定在一起。与现有技术相比，带阻尼的PP与PE共混螺旋共挤机头采用阻尼芯棒以及隔层分流套，增加了PP与PE共混软带的横向拉伸强度，提高了其抗暴能力。 关键词：螺旋芯棒； 阻尼芯棒； PP与PE共混； 外层共挤连接器； 螺旋共挤机头 作者简介:徐昭 (1975.8.8)，男，工程师，主要从事塑料挤出设备以及模具的研发工作。 1 引言 普通PP 与PE 共混挤出机头模具设计主要有2种形式。一种是直通式挤出机头，如图1 所示，机头特点是结构设计比较简单，制造容易，成本低。物料挤出方向与挤出机螺杆轴线是一致的，物料在机头中流动助力小，PP 与PE 共混产品与机头、机筒三者同轴，PP 与PE 共混产品容易挤出成型。但是直通式挤出机头一般都采用十字式挤出机头，其物料在机头流动助力小，拉伸取向为纵向拉伸，但是机头内设有分流器支架，料流形成的环流状汇合处，易产生合流线，且物料密实度较差，表面粗糙，易出现鲨鱼皮现象。另一种是直角式挤出机头，如图2 所示，机头特点是结构较复杂，制造困难，成本较高，物料在机头中的流动方向与挤出机螺杆中的物料流动方向相垂直，而机头内没有分流器支架，物料进入机头包围芯棒，形成环流状充满型腔，物料挤出比较稳定，PP 与PE 共混产品的表面光泽度好。因此，通过对2 种结构形式的挤出机头进行分析对比后，优化设计了带阻尼的PP 与PE 共混螺旋共挤机头。 2 带阻尼的PP 与PE 共混螺旋共挤机头的优化设计 带阻尼的PP 与PE 共混螺旋共挤机头目的在于解决PP 与PE 共混软带横向拉伸强度低，抗暴能力差的问题，进而提供一种能使PP 与PE 共混软带纵向和横向拉伸强度高，力学性能好，抗暴能力强的带阻尼的PP 与PE 共混螺旋共挤机头。 如图3 所示，与普通挤出PP 与PE 共混产品机头对比，物料的密实度和加工性能及挤出稳定性具有显著的提高，特别是对PP 与PE 共混产品的表面光泽度以及抗爆破强度方面具有优异的增强作用。其主要原因是在PP 与PE 共混机头中增设了螺旋芯棒以及阻尼芯棒，螺旋芯棒弥补了十字挤出机头易产生分料线的不足，其物料通过阻尼芯棒时，产生一定的阻力来增强PP 与PE 共混产品的密实度。实现增强PP 与PE 共混产品的抗爆破强度和表面光泽度。螺旋芯棒以及阻尼芯棒是整个机头模具结构中主要组成部分。 2.1 螺旋芯棒 如图3 所示部件6，增设螺旋芯棒，是为了进一步提高物料的塑化性能和消除分流器支架中产生的熔接痕。当物料经过螺旋芯棒上的螺旋槽时，可使得物料得到更为理想的稳压和稳流速度，物料得到更好的粘合，不易产生分料线。 2.2 阻尼芯棒 如图3 所示部件7，阻尼芯棒是成型PP 与PE共混产品内表面的主要部件，也是增强PP 与PE 共混产品强度的核心零件。当物料通过阻尼芯棒时，物料被压缩，PP 与PE 共混产品密实度被增加，塑化性能被提高，分流器支架产生的结合线被消除，PP 与PE 共混产品强度得到提高。 2.3 隔层分流套 如图1 所示的件3，隔层分流套是分隔成型二层PP 与PE 共混产品的外层和内层的主要部件。为了使物料能被分隔均匀分流，然后汇入芯棒和口模形成的环型通道复合挤出成型。同时，为了机头的加工和装拆方便，将隔层分流套单独设计为一件，这样机头结构更加紧凑合理。 2.4 外层共挤连接器 如图1 所示的部件4，这是成型复合塑料PP 与PE 共混产品的外层通道，物料从挤出机通道进入机头内的外层流道，使物料形成环流状充满模腔，并经螺旋芯棒部件6、阻尼芯棒7 和口模部件10 挤出厚壁管胚。由于复合PP 与PE 共混产品的外层，采用的是直通式机头来生产完成的。这样PP 与PE 共混产品的定径精度高，挤出稳定，制品的表面光泽度好。 2.5 口 模 如图3 所示部件10，口模是调整PP 与PE 共混产品壁厚均匀度的关键部件，设计时压紧板9、机头体5 与口模之间要留有适当的缝隙，便于调整制品的壁厚。同时口模平直部分长度的确定很重要，设计时口模的定型段长度也不宜过长或过短，应与制品的壁厚，直径大小，塑料性能以及牵引速度合理设计。过长，料流阻力加大，过短，则起不到定型作用。口模的平直段长度，一般按PP 与PE 共混产品公称尺寸承以系数的1.53 之间确定。 3 带阻尼的PP 与PE 共混螺旋共挤机头设计要点 带阻尼的PP 与PE 共混螺旋共挤机头包括压紧板、口模、机头体、芯棒、进气管、隔层分流套以及外层共挤连接器，其特征在于芯棒依次由螺旋芯棒、阻尼芯棒以及芯模连接而成，阻尼芯棒靠近螺旋芯棒的那端设有螺栓，通过螺栓将阻尼芯棒与螺旋芯棒固定在一起，螺旋芯棒一端与阻尼芯棒相连，另一端设有芯棒法兰；芯棒法兰端轴心处设有物料流道，物料流道与螺旋槽相通，且物料流道整体采用流线型，光滑无死角。机头体的两端连接有压紧板和隔层分流套，通过定位螺栓将芯棒法兰和隔层分流套固定于机头体一端，螺旋芯棒、阻尼芯棒以及芯模构成整体通过芯棒法兰套接固定于机头体内，螺旋芯棒外壁设有螺旋槽，螺旋槽至少为双螺旋，且螺旋槽与螺旋芯棒外壁成流线型光滑过渡，无尖角、无死角，其芯棒法兰端轴心处设有物料流道，物料流道与螺旋槽相通，且物料流道整体采用流线型，光滑无死角；而阻尼芯棒外壁设有阻尼凸环和凹型环槽，阻尼凸环与凹型环槽成流线型光滑过度，无尖角、无死角；机头体靠近芯棒法兰那端外壁处连接有外层共挤连接器，机头体内依次套接有螺旋芯棒、阻尼芯棒、芯模以及口模，其口模位于机头体内壁和芯模之间，口模、机头体、隔层分流套以及外层共挤连接器与螺旋芯棒、阻尼芯棒以及芯模之间形成光滑密封的曲线环型通道；机头体靠近口模那端的外壁上设有调模螺栓，用于调节PP 与PE 共混软带壁厚；芯模轴心处设有通气定位螺栓，通气定位螺栓将芯模于阻尼芯棒固定在一起，且芯模与阻尼芯棒之间有通气腔室，通气腔室一端与螺旋芯棒内的进气管相连，另一端与通气定位螺栓内的气孔相通，形成一条完整的气流通道。 为了确保机头模具结构的设计合理性，达到提高产品的内在质量和物料的加工性能，设计时使物料保持稳定的流动状态应满足以下要求： 1) 所有物料经过的流道应光滑，不能有死角存在，过渡部分连接应呈流线型，如，阻尼芯棒凸起部分与平直部分之间的连接处不得有死角和接痕。否则会造成物料局部停滞和分解。 2) 在满足制品强度的条件下机头结构应紧凑，同时便于拆装，连接处应严密，防止挤出时物料漏出。 3) 模具关键部位的材料应选择硬度较高的合金钢，如38CrMoAl、40Cr 或硬度较高的碳钢，以延长模具的使用寿命。 4 应用工作原理 带阻尼的PP 与PE 共混螺旋共挤机头为双层共挤机头，采用两台塑料挤出设备，两台塑料挤出设备的物料通道在带阻尼的PP 与PE 共混螺旋共挤机头内汇合成一条物料通道，然后通过机头挤出成型。主塑料挤出设备主要给制品内层供料，辅塑料挤出设备主要通过外层共挤连接器给制品的外层供料。首先PP 与PE 共混料经过芯棒法兰轴心处的物料流道进入螺旋芯棒的螺旋槽内，经过螺旋芯棒后物料到达阻尼芯棒部位，阻尼芯棒使物料反复压缩与膨胀，从而反复的做横向拉伸，可以有效的提高制品的横向拉伸强度，提高制品抗暴能力；辅塑料挤出设备挤出的物料主要为PE 的纯原料，物料经过外层共挤连接器进入隔层分流套与机头体之间的间隙内，然后汇入螺旋芯棒与机头体之间的物料流道内，在PP 与PE 共混料表面形成一层抗暴层，有效的提高了其PP 与PE 共混软带抗暴性能；最后汇合后的物料经过阻尼芯棒，芯模与口模挤出，经过进气管吹气成型，最后制成合理管径的软带或滴管带。 5 结束语 带阻尼的PP 与PE 共混螺旋共挤机头设有阻尼芯棒、外层共挤连接器以及隔层分流套，外层共挤连接器使物料形成环流状充满模腔