《塑料成型工艺与模具设计》课件-任务18 挤出成型模具设计

模具设计与制造专业任务18

挤出模具设计目录任务引入理论知识任务实施挤出模具设计任务训练与考核思考与练习任务引入针对如图所示为装饰板材的横断面产品。材料为PVC，外形尺寸宽度275±0.5mm，高度10±0.3mm，上层壁厚0.7mm，下层壁厚0.6mm，加强肋0.5mm。生产设备为SJ-65X25型单螺杆挤出机。请进行装饰板材的挤出模具结构设计。理论知识挤出机头的结构组成及种类管材机头设计异型材机头设计1234电线电缆机头设计理论知识一、挤出机头的结构组成、分类及设计原则1.机头的结构组成口模和芯棒多孔板（过滤板、栅板）分流器和分流器支架调节螺钉机头体定径套堵塞理论知识（2）设计原则2.挤出机头的分类及设计原则一、挤出机头的结构组成、分类及设计原则1）流进呈流线型2）足够的压缩比3）正确的断面形状4）结构紧凑5）选材要合理机头的结构尺寸还和制品的形状、加热方法、螺杆形状、挤出速度等因素有关。理论知识（1）挤出机头分类2.挤出机头的分类及设计原则吹管机头挤板机头挤管机头按机头用途分直向机头横向机头按制品出品方向分按机头内压力大小分低压机头料流压力为3.92MPa中压机头料流压力为3.92～9.8MPa高压机头料流压力在9.8MPa以上一、挤出机头的结构组成、分类及设计原则理论知识（2）设计原则2.挤出机头的分类及设计原则一、挤出机头的结构组成、分类及设计原则1）流进呈流线型2）足够的压缩比3）正确的断面形状4）结构紧凑5）选材要合理机头的结构尺寸还和制品的形状、加热方法、螺杆形状、挤出速度等因素有关。理论知识二、管材机头设计1.管材机头的分类直通式直角式微孔流道旁侧式理论知识二、管材机头设计2.管材机头的结构（1）口模的设计1）口模的内径2）定型段长度或塑料品种内径定径外径定径聚氯乙烯（PVC）-0.95～1.05聚酰胺（PA）1.05～1.10-聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）1.20～1.300.90～1.05补偿系数k值理论知识二、管材机头设计2.管材机头的结构（2）芯棒的设计1）芯棒外径2）压缩段长度3）压缩角一般为30°～60°。粘度低的塑料，一般为45°～

60°

粘度高的塑料，一般为30°～

50°

理论知识二、管材机头设计2.管材机头的结构（3）分流器及分流器支架的设计1）分流器扩张角

2）分流锥长度3）分流器顶部圆角与塑料粘度有关，通常取30°～90°。理论知识三、异型材机头设计1.异型材机头的形式（1）板式异型材机头理论知识三、异型材机头设计1.异型材机头的形式（2）流线型机头理论知识三、异型材机头设计1.异型材机头的形式（2）流线型机头理论知识三、异型材机头设计2.异型材结构设计1）尺寸精度

满足使用要求时，应选择较低精度（7,8级）等级。2）表面粗糙度

异型材的表面粗糙度一般取Ra≥0.8mm。3）加强肋的设计

中空异型材塑件设置加强肋时，肋板厚度应取较小值，常取制件厚度的80%。4）异型材的厚度

异型材的截面应尽量简单，壁厚要均匀，一般壁厚为1.2～4.0mm，最大可取20mm，最小可取0.5mm。5）圆角的设计

连接处应采用圆角过渡。一般外侧圆角半径应大于0.5mm，内侧圆角半径大于0.25mm。理论知识三、异型材机头设计3.异型材机头结构设计（1）异型材机头设计1）机头口模成型区的形状修正理论知识三、异型材机头设计3.异型材机头结构设计（1）异型材机头设计

2）机头口模尺寸的确定

塑料品种口模尺寸软聚氯乙烯（SPVC）硬聚氯乙烯（HPVC）聚乙烯（PE）聚苯乙烯（PS）醋酸纤维素（CA）宽度增加量10%～20%7%～20%10%20%5%～15%高度增加量15%～30%3%～10%15%20%10%～25%壁厚增加量12%～20%5%～10%

塑料品种尺寸关系软聚氯乙烯（SPVC）硬聚氯乙烯（HPVC）聚乙烯（PE）聚苯乙烯（PS）醋酸纤维素（CA）/6～920～7014～2017～2217～22/0.85～0.901.1～1.20.85～0.901.0～1.10.75～0.90理论知识三、异型材机头设计3.异型材机头结构设计（2）机头结构参数1）扩张角

硬聚氯乙烯等2）压缩比3）压缩角4）定型装置设计真空吸附法定型冷却水冷却，冷却水孔的直径一般取φ10～φ20mm，保持紊流状态。理论知识四、电线电缆机头设计1.挤压式包覆机头

2.套管式包覆机头任务实施

1.产品结构及工艺性能分析为增加立体感，在制件外表侧面分布有两条沟槽，制件外表面光滑平整，无缺陷。内腔加强肋要求无断裂，安装方式采用拼合式，上表面处于同一平面，误差为±0.2mm。根据装饰板材的横断面形状简单、对称且连续，壁厚也较均匀，中空部分也不小，采用异型材挤出成型可满足产品结构工艺性要求。但其平面度要求较高，所以关键是设计挤出模机头口模流道，确定冷却定型方式及各部分尺寸。任务实施

2.确定模具结构（1）挤出机头设计1）结构设计2）机头结构参数设计机颈入口采用与挤出机机筒直径相同的球形结构，直径为65mm，机颈内扇形横向扩张角取60°，纵向两边之间夹角取8°。任务实施

2.确定模具结构（2）定型模设计1）结构设计任务实施

2.确定模具结构（2）定型模设计

2）定型模结构参数设计定型模长度取600mm真空吸附采用沟槽形式，为避免粘流状物料被吸进真空槽内阻塞真空槽，沟槽宽1mm。前部6道沟槽宽度取0.8mm，沟槽间距为40mm。真空槽背面细孔直径为φ5mm，冷却水流道互相贯通，为减少内应力，循环水从定型模后端流入，前端流出，水孔直径为φ10mm。任务实施

3.材料选择与加工要求机头长期工作在高温高压下，磨损较大，PVC（聚氯乙烯）塑料熔体在加工过程中易过热分解，释放出腐蚀性气体，所以选用耐磨、耐腐蚀模具钢材料2Cr13。定型模材料也选用不锈钢2Cr13，盖板选用铸铝材料。任务训练与考核

图示为饰条截面图，制品材料为ABS。请设计该型材的挤出机头与定型模。任务训练与考核

任务考核考核内容及分值参考分值考核结果考核人素质目标考核20＇遵守规则5

课堂互动10团队合作5知识目标考核40＇挤出机头的结构组成及种类10

板材挤出机头10管材挤出机头5异型材挤出机头5片材挤出机头5电线电缆挤出机头5能力目标考核40＇

机头结构设计20

机头结构示意图20思考与练习

1.挤出成型原理是什么？可应用于什么生产？2.挤出成型可分