挤出管材模具设计

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,挤出管材模具,目的与要求：,重点和难点,：,掌握挤出模的结构、工作原理及设计要点 。,管材挤出模设计要点,挤出成型：,将塑料在挤出机旋转的螺杆与料筒之间进行输送、压缩、熔融、塑化，然后定量地通过安装在料筒头部的挤出成型模具和定型模具，从而生产出棒材、管材、板材、片材、薄膜、单丝、电线电缆、各种异型材及中空件等具有一定几何截面和尺寸的连续型材塑件的加工工艺过程，是应用非常广泛的重要的塑料成型加工方法之一。,挤出成型制件：,挤出模,是用于塑料挤出成型的模具，由,成型模具,和,定型模具,组成。,挤出成型模具,也称挤出成型,机头,或,模头,，挤出定型模具又分为,定径套和定径芯模,。,挤出模的分类,各式各样的挤出机头，为便于识别和表现其结构特点，通常有以下分类方式 ：,挤出模的结构组成,以直通式管材挤出机头及定径套为例，挤出模主要由以下一些零部件组成：,1-堵塞 2-定径套 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-过滤板（栅板） 10-连接法兰 11-挤出机料筒 12-通气嘴 13-连结套 14-压环,1.口模和芯棒,口模,用来成型,塑件的外表面,，,芯棒,用来成型,塑件的内表面,。塑料熔体从口模与芯棒的,环状缝隙,挤出，因此塑件截面形状是由口模和芯棒决定的。通过对调节螺钉5进行调节，保证塑件壁厚均匀。,2.,机头体,其作用相当于模架，使机头各零部件组装连接成一个整体，并可安装固定在挤出机料筒11的头部。,3.,过,过滤板,和,和过滤,网,网,过滤板,和,和过滤,网,网安装,在,在挤出,机,机料筒,与,与机头,交,交界处,，,，两者,组,组合作,用,用，使,挤,挤出机,中,中被螺,杆,杆挤出,的,的熔融,塑,塑料料,流,流由螺,旋,旋运动,改,改变为,直,直线运,动,动；并,沿,沿螺杆,方,方向形,成,成挤出,压,压力，,增,增加塑,料,料的密,实,实度及,塑,塑化均,匀,匀度；,将,将未熔,融,融塑化,的,的塑料,颗,颗粒以,及,及各种,杂,杂质过,滤,滤，阻,止,止其进,入,入机头,。,。,4.,分流器,与,与分流,器,器支架,分流器,使,使通过,它,它的塑,料,料熔体,分,分流变,成,成薄环,状,状而平,稳,稳地进,入,入成型,区,区，并,被,被均匀,加,加热，,同,同时进,一,一步塑,化,化。分,流,流器支,架,架主要,用,用来支,承,承分流,器,器及芯,棒,棒，使,料,料流分,束,束，加,强,强混合,作,作用。,5.,定径套,定径套,通,通过冷,却,却定型,，,，使从,机,机头口,模,模挤出,的,的高温,塑,塑件已,形,形成的,截,截面形,状,状稳定,下,下来，,并,并进行,精,精整，,从,从而获,得,得精度,更,更高的,截,截面形,状,状和尺,寸,寸，以,及,及更好,的,的表面,质,质量。,一、挤,出,出成型,机,机头的,作,作用,使来自,挤,挤出机,的,的塑料,熔,熔体的,料,料流形,式,式由螺,旋,旋带状,流,流动改,变,变为直,线,线流动,。,。,2.,通,通过模,腔,腔内流,道,道截面,几,几何形,状,状与尺,寸,寸的变,化,化，产,生,生必要,的,的成型,压,压力，,以,以保证,塑,塑件外,形,形完整,，,，内部,密,密实。,3.,通,通过模,腔,腔内的,剪,剪切流,动,动及加,热,热控温,，,，使塑,料,料熔体,进,进一步,均,均匀塑,化,化。,4.,成,成型具,有,有一定,断,断面形,状,状、尺,寸,寸和外,观,观质量,的,的连续,的,的塑料,制,制品。,挤出模设计,要,要点,2.应有合,适,适的压缩比,。,。,通常低黏度,塑,塑料压缩比,值取4,0，高黏,度,度塑料压缩,比,比值取2.56.0,为,为宜。,3.机头成,型,型区应有正,确,确的截面形,状,状及尺寸。,影响成型区,的,的截面形状,及,及尺寸的因,素,素比较复杂,，,，设计时往,往,往采取按经,验,验或资料预,留,留修模余量,的,的方法，在,试,试模过程中,根,根据具体情,况,况修整确定,。,。,二、挤出成,型,型机头设计,原,原则,机头内腔应,设,设计成光滑,流,流线型。,5.机头应,有,有足够的强,度,度和刚度，,而,而且结构应,简,简单紧凑，,方,方便加工和,装,装配。,6.选用合,适,适的模具材,料,料。,选择耐磨、,硬,硬度较高、,耐,耐腐蚀的钢,材,材和合金钢,。,。口模等主,要,要成型零件,硬,硬度不得低,于,于40HRC，必要时,可,可以镀硬铬,，,，硬铬镀层,厚,厚为0.020.03mm。,4.机头应,考,考虑设置适,当,当的调节控,制,制装置。,机头设计时,应,应考虑设置,用,用于熔体流,量,量调节、口,模,模和芯棒间,隙,隙调节、挤,出,出成型温度,调,调节等的机,构,构和装置。,其,其中对于成,型,型温度调节,，,，一般要求,能,能对口模及,机,机头体的温,度,度分别独立,控,控制。,挤出机头安,装,装在挤出机,的,的头部，当,挤,挤出机型号,不,不同时，机,头,头与挤出机,的,的连接形式,和,和尺寸也可,能,能不同。在,进,进行挤出机,头,头设计时，,要,要了解清楚,所,所用挤出机,的,的型号技术,参,参数及对连,接,接形式和尺,寸,寸的具体要,求,求，以使得,设,设计制造的,挤,挤出模能够,正,正常方便地,使,使用。,三、挤出成,型,型机头与挤,出,出机的关系,机头与挤出,机,机的连接装,置,置常采用铰,链,链、法兰结,构,构，常用的,主,主要有以下,几,几种形式：,1.螺纹连,接,接式。,2.螺钉连,接,接式。,3.快速更,换,换式。,管材挤出成,型,型：,一、管材挤,出,出成型机头,的,的结构,常用的管材,挤,挤出机头结,构,构有直通式,、,、 直角式,与,与旁侧式三,种,种形式。,1.直通式,挤,挤管机头,图示为直管,式,式机头。其,结,结构简单，具有分流器,支,支架，芯模,加,加热困难，定型长度,较,较长：适用,于,于PVC、PA、PC,、,、PE、PP等塑料的,薄,薄壁小口径,的,的管材挤出,。,。,是挤出成型,塑,塑料管材应,用,用最广泛的,一,一种模具结,构,构,2.,直角式挤管,机,机头,结构特点是内部不设分,流,流器支架，,熔,熔体在机头,中,中包围芯棒,流,流动成型，,因,因此只产生,一,一条分流痕,迹,迹。,这种机头最,突,突出的优点,是,是：挤出机,机,机筒容易接,近,近芯棒上端,，,，芯棒容易被,加,加热；与它配合,的,的冷却装置,可,可以同时对,管,管材的内外,径,径进行冷却,定,定型，所以,定,定型精度较,高,高：流动阻,力,力较小，料,流,流稳定，出,料,料均匀，生,产,产率高，产,品,品质量好。,但,但结构复杂,，,，制造困难,，,，生产占地,面,面积较大。PPPE,3.,旁侧式挤管,机,机头,综合了直向,式,式和横向式,的,的优点。物,料,料经改变方,向,向消除了横,向,向机头一次,变,变向所造成,的,的不均匀现,象,象。占地面,积,积小。,结构复杂，,没,没有分流器,支,支架，芯模,可,可以加热，,定,定型长度也,不,不长。大小,口,口径管材均,适,适用。挤出,阻,阻力大,二、管材挤,出,出机头的零,件,件设计,口模用来成,型,型管材外表,面,面的零件，,其,其结构如图,所,所示。设计,时,时需确定的,主,主要尺寸是,口,口模的内径d和成型区,的,的长度L,1,。,1.,口模,按经验公式,确,确定：,（1）,口模的内径d,按拉伸比确,定,定：,按管材外径,计,计算的经验,公,公式：,（2）,成型区长度L,1,一般情况下,，,，当管材直,径,径较大时，,长,长度应取小,值,值，因此时,管,管材的被定,型,型面积较,大，料流阻,力,力较大，反,之,之就取大值,；,；挤软管时,取,取大值，挤,硬,硬管时取小,值,值。,按管材壁厚,计,计算的经验,公,公式：,芯棒又称芯,模,模，是用来,成,成型管材内,表,表面的零件,，,，其结构如,图,图所示。,在设计时需,要,要确定的主,要,要尺寸有芯,棒,棒外径d,1,、成型区（,定,定型段）长,度,度L,1,、压缩区(,段,段)长度L,2,及压缩角,。,。,2.,芯棒,（1）,芯棒的外径d,1,（2）,定型段长度L,1,（3）,压缩段长度L,2,（4）,压缩角,对低黏度塑,料,料：4560,；,对高黏度塑,料,料：3050,。,（1）分流,器,器,3.,分流器和分,流,流器支架,分流器的作,用,用是使塑料,熔,熔体通过时,料,料层变薄，,便,便于均匀加,热,热，并产生,剪,剪切摩擦，,使,使之进一步,均,均匀塑化。,如,如图所示：,分流器扩张,角,角,低黏度塑料,30,80，,高,高粘度塑料,30,60。,扩,扩张角应,小,小于芯棒压,缩,缩角。,分流锥长度L,分流器头部,圆,圆角R,不宜过大，,以,以避免塑料,熔,熔体易在此,处,处发生滞留,而,而过热分解,。,。一般取R,0.52mm,分流器表面,粗,粗糙度,分流器塑料,熔,熔体要流经,的,的表面需抛,光,光，表面粗,糙,糙度Ra0.4m,。,。,分流器头部,与,与过滤板端,面,面距离L,一般取L,1020mm或稍,小,小于0.1D,1,（D,1,为挤出机螺,杆,杆2的直径,）,）。,（2）分流,器,器支架,主要用于支,承,承分流器及,芯,芯棒。小型,机,机头可做成,下,下图右的整,体,体式，中大,型,型机头则一,般,般做成下图,左,左的组合式,。,。支架上的,分,分流肋应设,计,计成流线型,，,，分流肋的,数,数量也应尽,可,可能少些，,以,以免产生过,多,多的熔接痕,，,，一般为3,8根。分,流,流器支架上,通,通常还设有,压,压缩空气进,气,气孔和内部,加,加热装置导,线,线孔。,三、管材的,定,定径和冷却,为了能获得,准,准确的尺寸,、,、几何形状,及,及较低的表,面,面粗糙度值,，,，必须立即,采,采取定径和,冷,冷却措施。,管,管材的定径,和,和初步冷却,通,通常由定型,模,模来完成，,之,之后再进入,水,水槽继续冷,却,却。一般采,用,用外径定径,和,和内径定径,两,两种方法。,1.,外径定径,外径定径适,用,用于管材外,径,径尺寸精度,要,要求高、外,表,表面粗糙度,值,值要求低的,情,情况。通过,使,使管坯外表,面,面在压力作,用,用下与定径,套,套内壁紧密,贴,贴合的方法,来,来达到定径,的,的目的。按,照,照压力产生,方,方式的不同,，,，外径定径,又,又分为内压,法,法和真空法,两,两种。,(1)内压,法,法,(2)真空,法,法,2.内,径定径,内径定径适,用,用于管材内,径,径尺寸要求,准,准确、圆度,要,要求高的情,况,况。其工作,原,原理如图所,示,示，定径芯,模,模2直接与,机,机头芯棒4,相,相联接，通,过,过将冷却水,通,通入其内的,冷,冷却水道，,使,使从口模中,挤,挤出的管坯,被,被冷却定型,。,。,内径定径常,用,用于内径公,差,差要求高的PE、PP,及,及PA等的,管,管材定型。,其,其结构如图,所,所示：,举例:,20x2RPVC 管材,模,模具设计,模具口模间,隙,隙：,=2/1.16=1.72,取,取经验值,1.75,定型段（即,平,平直段）长,度,度 L=50t=100,塑件中性层,尺,尺寸：20-2=18,18/1.01=17.8,17.8+1.75=19.6,取口模外径,经,经验值19.7,扩张角,约50,60,收缩角, 约,25,30,压缩比,(1)分流,锥,锥、分流锥,支,支架和芯轴,管,管成型模具,中,中的分流锥,、,、分流锥支,架,架和芯轴，,在,在大规格管,成,成型用模具,中,中是三个分,别,别独立的零,件,件，装配时,用,用螺纹连接,把,把,三,个零件组成,如,如图所示的,结,结构。也可,把,把分流锥和,支,支架制成一,体,体，芯轴为,一,一个独立的,零,零件，这主,要,要由管的规,格,格大小来决,定,定。,装配图,2Cr13,谢谢观看,/,欢迎下载,BY FAITH IMEANA VISIONOF GOOD ONE CHERISHES ANDTHEENTHUSIASMTHATPUSHES ONE TOSEEKITS FULFILLMENTREGARDLESS OFOBSTACLES.BY FAITHI BYFAITH,