塑料管材挤出模具设计课件PPT

1、挤压模具设计，8-1概述塑料挤压成形是通过加热方法使塑料进入流动状态，然后在特定压力下通过成型而成型的连续型材。挤出加工各种塑料产品，包括管道、薄膜、棒材、板材、电缆层、单丝和特殊轮廓。挤出机还可以进行混合、塑化、脱水、造粒和饲料等准备过程或半成品加工。因此，挤出成型已成为最常见的塑料成型加工方法之一。挤压成型生产的塑料大部分使用热塑性塑料和热固性塑料。热塑性塑料(例如聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、尼龙、ABS、聚碳酸酯、聚砜、聚甲醛、氯化聚醚)和热塑性塑料(例如苯酚、脲醛)。挤出成型具有高效、投资少、制造容易、持续生产、占地少、环境清洁等优点。挤压成型生产的塑料产品应用广泛，其产量占整体塑料产品

2、的二分之一以上。因此，挤出成型在塑料加工工业中占有重要地位。8-1.1挤出成型机械头的一般结构解析头是挤出成型模具的主要组合，具有以下四个作用：(1)材料从螺旋运动变为直线运动。(2)产生必要的成型压力，以确保产品密度。(3)通过鼻子使材料更加塑化。(4)通过磁头成型所需的横截面形状的产品。1-模具特定2-分流锥3-分流锥支架4-中间集5-压力盖6-冲模7-芯轴8-固定直径集9-气体阻塞10-进气歧管，现在以管道挤出机头为例，分析磁头的组成和结构。1冲模和芯模成型产品的外部表面，芯模成型产品的内部表面，因此冲模和芯模的定型部分决定产品的横截面形状和大小。2孔口(过滤板，浇口板)图所示，孔口板在

3、螺杆运动中通过直线运动改变材料的同时，可以防止未塑化的塑料和机械杂质进入磁头端口，孔口形成一定的磁头压力，起到使产品更加稠密的作用。3分流和分流支架分配器也是鱼雷头。塑料通过分配器变成薄环，便于进一步加热和塑化。大型挤出机的分配器内部还装有加热装置。分配器支架主要用于支持分配器和芯轴，划分材料流以加强搅拌效果。小型磁头的分流支架可与分配器一起整体设计。4调整螺钉用于调整模具和芯轴门的间距，以使产品的壁厚均匀。5头用于装配磁头部件和挤出机连接。6直径套筒可使产品通过直径套筒获得表面粗糙度、正确大小和几何形状。7防止堵塞压缩空气泄漏，保证管内一定的压力，8.1.2挤压成型机头分类和设计原则1分类由

4、于挤压产品的形状和要求不同，相应的头必须满足产品的要求，头种类多，大致可以分为以下三个特点：(l)按头用途分类，可分为压榨机头、吹管头、挤出机头等舱；可以分为压管头、吹管头、压管机头、(2)产品生产方向分类直头和水平头、电子头内部材料流动方向1和挤出机螺杆轴向(例如，钢管头)；后者头的材料流动方向指定为沿挤出螺钉的轴(如电缆头)成一定角度。可分为直头、1芯2导杆3头4加热器5调整螺钉6端口模式7涂层塑料部件8滤板9挤出机螺杆、侧头挤压电缆、(3)根据磁头内部压力大小，低压头(材料流压力100公斤cm 2)。2设计原则(l)流道必须是流线的，沿着路面，材料沿着机头的流道充填均匀挤出，同时避免材料

5、发生过热分解，流道内部流道不能是流线型的，不能急剧扩张或收缩，流道必须非常平滑，表面粗糙度必须在Ra 0.4um以下。，(2)充分的压缩比必须根据产品和塑料种类设计足够的压缩比，以使产品稠密，并消除分配器支架引起的耦合缝隙。压缩比：模具的熔断器流道腔，表示进料端的最大截面与凹模内部环形腔截面面积的比率。压缩比通常为4 10，如果保险丝粘度高，则应确保2.56的压缩比(3)精确截面几何头的成型在材料挤出后具有规定的横截面形状，由于塑料的物理性能和压力、温度等的影响，磁头成型部分的横截面不是产品的相应横截面形状，因此存在很大差异，设计时应考虑此因素，以使其成为适合成型部分的横截面形状。产品横截面形

6、状的变化与成型时间有关，因此控制所需的成型长度很有效。冲模膨胀张力比，(4)满足紧凑的结构强度条件，头部结构必须紧凑，其形状必须尽可能规律对称，传热均匀，装卸方便，无泄漏。(5)合理的材料选择是头磨损大，部分塑料腐蚀性强，因此头材料要选择耐磨性高、硬度高的碳钢或合金钢，部分要镀铬，以提高头的耐蚀性。此外，刀头的结构尺寸与产品的形状、加热方法、螺钉形状、伸出速度等有关。设计师应根据情况灵活应用上述原则。8.2典型挤出机头和典型挤出机头设计：管挤出机头、电线电缆涂层头轮廓挤出机头、典型管挤出机头结构(1)直管头图标是直管头。结构简单，具有分流支架，适用于芯模加热困难、定型长的塑料薄壁小口径管道挤出

7、，如PVC、PA、PC、PE、PP等。挤压成形塑料管是应用最广泛的模具结构之一，仅生成一个分流痕迹，因为1管挤出机头的结构形式，(2)弯头头的右侧图在内部没有分布器支架，熔体在头部包围芯轴流动成型。这个骑手最突出的优点是挤出机筒体容量容易接近芯轴顶部，芯轴容易加热。相应的冷却装置可以同时冷却管道的内径和外径，固定观念的准确度很高。也就是说，流动阻力小，材料流动稳定，均匀排放，生产率高，产品质量好。但是结构复杂，制造困难，生产面积大。PP PE，应用：主要应用于医用管内径固定PVC管成型模具内径管挤压模具结构，成型医用管。这种塑料管大部分是透明的，内外壁是光滑的小直径管。与普通塑料成型模具不同，

8、模具结构具有内径冷却固定装置。生产、内径冷却定型装置在管坯内通过，为挤压模管冷却而造型；内径冷却定型装置的外圆直径与圆管内孔直径尺寸一致(或稍大)，冷却液流经其中。(3)侧头图标是侧头。结合直接和水平优点。材料改变了方向，消除了水平机头的一次转向产生的不均匀性。安装面积小。结构复杂，没有分流支架，芯轴可加热，定型长度。尺寸口径管道都适用。挤压电阻，1芯2导杆3头4加热器5调整螺钉6端口模式7涂层塑料部件8过滤板9挤出机螺杆，电线电缆涂层头，型材挤出机头，安装这些结构的模具部件，拆卸更加方便；分割锥支架的外圆以H7/h6级精度放置在模具内表面，从而确保了分割锥、分割锥支架和型芯轴用螺纹连接后同一

9、中心线的三种模具的配合精度。小型(直径50mm)硬管挤出模具在公模仁轴上具有r形凸毂，有助于透过推拔支架肋移除熔胶接合线，使细管更密，内部表面更平滑，如右图所示。这种模具结构既可以成型硬质PVC管，也可以成型柔软PVC管。冲压模套筒由冲压模几何、冲压模管挤出后的水槽冷却模具连接。下图显示了成型管直径小于80mm的冲压成型结构。内压法定直径，固定直径套筒外腔可通过冷却循环水的环套，冷却管毛坯；生产时，将锥形支架肋上的小孔分开，将压缩空气注入管坯，管前端安装气体堵塞，防止管内压缩空气排出。分流锥、支架和芯轴也用螺纹连接，并通过分流锥形支架外圈与模具内圈紧密配合。在分流锥、支架和芯轴以及模具特定装配

10、后，确保同心精度。(直径80mm)硬管挤出模具，50管与25管比较，(直径90120mm)硬管挤出模具，图示模具成型的管直径较大(一般管直径在90125 mm范围内)。模具结构与前两个结构不同，分圆锥、分锥形支架和芯轴。三个通过螺纹连接组合在一起后，从模具的特定左端(图标方向)放置在模具内部，模具模具从模具的右端(图标方向)放置在模具内部。固定直径外腔可以使用允许通过冷却循环水的环套，也可以使用具有真空室段的冷却固定直径环套。这个真空上浆罩与出口模具的出风口相距2050mm，挤出出口模具的管子坯子被空气冷却，表面形成光滑的冷却面，然后进入真空上浆套。生产厚壁管时，不仅可以用管内的压缩空气膨胀管

11、坯，还可以用真空吸附外表面，使其紧贴一定直径的套筒内圆表面，从而保证厚壁管冷却成型的质量。为了便于模具零件的加工和装配，将模具具体分成两段，加工后装配时用螺丝连接固定。接合模具特定且配合分割推拔外圆的贴合圆必须使用H7/h6精确度，以防止模具表面组装后的同心度和接触面转换中发生凸纹现象。在此插图中，芯轴具有弧凸毂，熔胶分割推拔托架肋后，产生的熔丝接合线被移除，以提高熔胶塑化品质并进一步提高产品品质。(直径150200mm)硬管挤出模具，图示为大直径(250 315 mm)塑胶管成型模具结构。为了便于加工和装配，大重量模具具体分为三段，由螺钉连接在一起。连接接触面设计为圆锥形，部件的三个零件连接

12、牢固、稳定，同心度精度高，无法保证位移和部件精度。直径大的芯轴中空，可以减轻芯轴的重量，腔内安装电阻加热器，可以提高模具芯轴的加热温度，提高熔体的可塑性。组装后，模具特别重，必须配置环的使用。塑料管挤压模具设计，模芯轴锥形模特定直径套，1)模凹模模具是形成结构外表面的零零件，如图所示。模具内径不等于塑胶管外径。挤出模外的管坯是由于压力急剧减少，塑性因弹性恢复而膨胀管直径的同时，管坯因冷却和牵引而缩短管直径。这些膨胀和收缩的大小与塑料特性、拉伸温度和压力等成型条件和直径套筒结构相关，目前没有已证实的计算方法来计算膨胀和收缩值，通常根据所需的管截面确定冲压模截面尺寸，拉伸比例为几英寸。拉伸比率是指

13、模具几何段的环隙横截面积和管道横截面积的比率。型式中的I是比一般塑胶允许的挤出，例如r-压铸模内径；Rl芯棒外径；r管外径：R1管内径。与塑胶性质、管的造型、壁厚、直径大小和牵引速度相关的成型模段长度L1。此值由管道外径或管道壁厚确定。主模具结构尺寸可以在图中看到，主要是直线段长度、内径和压缩角度。直线段(也称为定型段)长度L1=(0.53)D内径d1=D/k样式的D管道外径(mm) k系数，k=1。011.06。压缩角度在14 50之间。(2)芯轴是形成管道内部表面的零件，如图所示。直管头和分流螺纹连接。芯轴结构的主要尺寸是直段直径、长度和收缩角度。通常，芯轴平整段长度等于或略长于L1=(1

14、2.5)D范围内可选择的凹模平整段长度。您还可以选择表中显示的经验数据。芯棒结构有利于熔体流动，有助于消除熔体通过分配器形成的粘结接缝。熔体经过分流支架后，会经过一定的压缩，以便熔体可以很好地聚合。为此，芯轴必须具有收缩角，芯轴的长度L l必须与端口模式L1相同。芯轴收缩角度必须小于分流圆锥的扩展角度，以便尽快删除螺纹支架加强筋产生的熔断器连接线。此收缩角度选择应注意保险丝粘度的大小。粘度大时，收缩角度(如PVC)必须小。材料=10 30，黏度低的PE材料=25 40，公模仁直径D1为d1=d-2英寸公模仁模具和压铸模之间的间隙。由于上述塑料熔体挤出模具后的扩展和收缩，d-凹模内径不等于产品壁

15、厚，可按如下方法计算：中等-k经验系数，t产品壁厚，k=1 . 16 1 . 20；若要使管壁厚度均匀，必须设置调整螺钉以安装和调整模具和型芯凹模之间的间隙。调整螺钉的数量通常为48个。(3)分流锥形将熔化层转变成书，均匀加热，起到进一步塑化的作用。结构如图所示。分布器和浇口之间的距离通常比1020mm或0.ld稍小(D1为挤出机螺杆直径)。分割器和灌嘴之间保持一定距离的作用是收敛通过灌嘴的熔胶。因此，此距离不能太小。否则，熔体流速不稳定，不均匀。如果距离太大，则停留在此空间中，并且熔体越长，聚合物就越容易分解。分布器的扩展角度值取决于塑料粘度。低粘度塑料=300800，高粘度塑料=300 -

16、600，太大，熔体流动阻力大。如果太小，分流锥部分的长度只能增加。分流圆锥的长度通常由L3=(11.5)Do样式的Do浇口出口直径确定。分流头圆角r通常需要0.52mm。(4)分流支架分流支架具有进气和通过内部装置电加热器导入导线的进气和钢丝孔。通向压缩空气的作用是管道的固定直径(内部压力法的外径)和冷却。分电器支架和分电器可以是一体式的，也可以是装配式的。前者通常用于中小型磁头，后者通常用于大型磁头。如果满足支持强度，则建议分布托架中的分流肋数少。一般是38个。分流肋必须是流线型的，为了满足强度，宽度和长度必须尽可能小，排气口角度必须小于进料端的角度。(5)对于固定直径套管，直径小于30毫米的硬质聚氯乙烯管，固定套管长度为直径的3 6倍，其倍数随直径的减少而增加，直径小于35毫米的话，其倍数可以增加1倍。对于聚烯烃管，固定直径套管的直径为直径的25倍，随着直径的减少，倍数增加。直径套筒通常比头压铸模直径大2% 4%，出口直径略小于入口直径。对于内径固定法，固定直径型芯模具长度为80 300mm，外径比管道内径大2%4%，有助于控制管道内径公差。固定直径芯轴锥度为1:1.6 1333610，起始端大，结束