塑料管材擠出模具設(shè)計

1、擠出模具設(shè)計 8-1概述 塑料擠出成型是用加熱的方法使塑料成為流動狀態(tài)，然后在一定壓力的作用下使它通過塑模，經(jīng)定型后制得連續(xù)的型材。 擠出法加工的塑料制品種類很多，如管材、薄膜、棒材、板材、電纜敷層、單絲以及異形截面型材等。 擠出機(jī)還可以對塑料進(jìn)行混合、塑化 、脫水、造粒和喂料等準(zhǔn)備工序或半成品加工。因此，擠出成型已成為最普通的塑料成型加工方法之一。 用擠出法生產(chǎn)的塑料制品大多使用熱塑性塑料，也有使用熱固性塑料的。如聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、尼龍、ABS、聚碳酸酯、聚砜、聚甲醛、氯化聚醚等熱塑性塑料以及酚醛、脲醛等熱固性塑料。 擠出成型具有效率高、投資少、制造簡便，可以連續(xù)化生產(chǎn)，占地面積少，

2、環(huán)境清潔等優(yōu)點。通過擠出成型生產(chǎn)的塑料制品得到了廣泛的應(yīng)用，其產(chǎn)量占塑料制品總量的二分之一以上。因此，擠出成型在塑料加工工業(yè)中占有很重要的地位。 8-1.1擠出成型機(jī)頭典型結(jié)構(gòu)分析 機(jī)頭是擠出成型模具的主要部件，它有下述四種作用。 (1)物料由螺旋運動變?yōu)橹本€運動；物料由螺旋運動變?yōu)橹本€運動； (2)產(chǎn)生必要的成型壓力，保證制品密實；產(chǎn)生必要的成型壓力，保證制品密實； (3)使物料通過機(jī)頭得到進(jìn)一步塑化；使物料通過機(jī)頭得到進(jìn)一步塑化； (4)通過機(jī)頭成型所需要的斷面形狀的制品。通過機(jī)頭成型所需要的斷面形狀的制品。1-模具體 2-分流錐 3-分流錐支架 4-中套 5-壓蓋 6-口模 7-芯軸 8

3、-定徑套 9-氣堵 10-進(jìn)氣管 現(xiàn)以管材擠出機(jī)頭為例，分析一下機(jī)頭的組成與結(jié)構(gòu)，見圖所示。1口模和芯棒 口模成型制品的外表面，芯棒成型制品的內(nèi)表面，故口模和芯棒的定型部分決定制品橫截面形狀和尺寸。2多孔板（過濾板、柵板）如圖所示，多孔板的作用是 將物料由螺螺旋運動變?yōu)橹本€運動，同時還能阻止未塑化的塑料和機(jī)械雜質(zhì)進(jìn)入機(jī)頭口此外，多孔板還能形成一定的機(jī)頭壓力，使制品更加密實。3分流器和分流器支架分流器又叫魚雷頭。塑料通過分流器變成薄環(huán)狀，便于進(jìn)一步加熱和塑化。大型擠出機(jī)的分流器內(nèi)部還裝有加熱裝置。 分流器支架分流器支架主要用來支撐分流器和芯棒，同時也使料流分束以加強(qiáng)攪拌作用。小型機(jī)頭的分流器支架

4、可與分流器設(shè)計成整體。4調(diào)節(jié)螺釘用來調(diào)節(jié)口模與芯棒之問的間隙，保證制品壁厚均勻。5機(jī)頭體用來組裝機(jī)頭各零件及擠出機(jī)連接。6定徑套使制品通過定徑套獲得良好的表面粗糙度，正確的尺寸和幾何形狀。7堵塞防止壓縮空氣泄漏，保證管內(nèi)一定的壓力8.1.2擠出成型機(jī)頭分類及其設(shè)計原則 1分類 由于擠出制品的形狀和要求不同，因此要有相應(yīng)的機(jī)頭滿足制品的要求，機(jī)頭種類很多，大致可按以下三種特征來進(jìn)行分類： (l)按機(jī)頭用途分類 可分為擠管機(jī)頭、吹管機(jī)頭、擠板機(jī)頭等；擠管機(jī)頭吹管機(jī)頭擠板機(jī)頭(2)按制品出品方向分類 可分為直向機(jī)頭和橫向機(jī)頭，前者機(jī)頭內(nèi)料流方向一與擠出機(jī)螺桿軸向一致，如硬管機(jī)頭；后者機(jī)頭內(nèi)料流方向與

5、擠出螺桿軸向成某一角度，如電纜機(jī)頭。直向機(jī)頭1芯線 2導(dǎo)向棒 3機(jī)頭體 4電熱器 5調(diào)節(jié)螺釘6口模 7包覆塑件 8過濾板 9擠出機(jī)螺桿橫向機(jī)頭橫向機(jī)頭 擠出電纜擠出電纜(3)按機(jī)頭內(nèi)壓力大小分類 可分為: 低壓機(jī)頭（料流壓力100公斤厘米2）。2設(shè)計原則設(shè)計原則 (l)流道呈流線型 為使物料能沿著機(jī)頭的流道充滿并均勻地被擠出，同時避免物料發(fā)避免物料發(fā)生過熱分解生過熱分解，機(jī)頭內(nèi)流道應(yīng)呈流線型，不能急劇地擴(kuò)大或縮小，更不能有死角和停滯區(qū)，流道應(yīng)加工得十分光滑，表面粗糙度應(yīng)在Ra 0.4um以下。 (2)足夠的壓縮比 為使制品密實和消除因分流器支架造成的結(jié)合縫，根據(jù)制品和塑料種類不同，應(yīng)設(shè)計足夠的

6、壓縮比。壓縮比：是指模具體內(nèi)熔料流道空腔中，進(jìn)料端最大截面積進(jìn)料端最大截面積與口模處環(huán)形空腔截面口模處環(huán)形空腔截面積積之比。壓縮比一般取4 10，如果熔料粘度較高，取壓縮比在2.56 (3)正確的斷面形狀 機(jī)頭的成型部分的設(shè)計應(yīng)保證物料擠出后具有規(guī)定的斷面形狀，由于塑料的物理性能和壓力、溫度等因素的影響，機(jī)頭的成型部分的斷面形狀并非就是制品的相應(yīng)的斷面形狀，二者有相當(dāng)?shù)牟町悾O(shè)計時應(yīng)考慮此因素，使成型部分有合理的斷面形狀。由于制品斷面形狀的變化與成型時間有關(guān)，因此控制必要的成型長度成型長度是一個有效的方法。離模膨脹離模膨脹 拉伸比拉伸比(4)結(jié)構(gòu)緊湊 在滿足強(qiáng)度條件下，機(jī)頭結(jié)構(gòu)應(yīng)緊湊，其形狀應(yīng)

7、盡量做得規(guī)則而對稱，使傳熱均勻，裝卸方便和不漏料。 (5)選材要合理選材要合理 由于機(jī)頭磨損較大，有的塑料又有較強(qiáng)的腐蝕性，所以機(jī)頭材料應(yīng)選擇耐磨、硬度較高的碳鋼或合金鋼，有的甚至要鍍鉻，以提高機(jī)頭耐腐蝕性。 此外，機(jī)頭的結(jié)構(gòu)尺寸還和制品的形狀、加熱方法、螺桿形狀、擠出速度等因素有關(guān)。設(shè)計者應(yīng)根據(jù)具體情況靈活應(yīng)用上述原則。8.2典型擠出機(jī)頭及設(shè)計 常見的擠出機(jī)頭有： 管材擠出機(jī)頭、管材擠出機(jī)頭、 電線電纜包覆機(jī)頭電線電纜包覆機(jī)頭 異型材擠出機(jī)頭異型材擠出機(jī)頭常見的管材擠出機(jī)頭結(jié)構(gòu)形式有以下三種：(1)直管式機(jī)頭直管式機(jī)頭 圖示為直管式機(jī)頭。其結(jié)構(gòu)簡單，具有分流器支架，芯模加熱困難，定型長度較長

8、：適用于PVC、PA、PC、PE、PP等塑料的薄壁小口徑的管材擠出。是擠出成型塑料是擠出成型塑料管材應(yīng)用最廣泛的一種模具結(jié)構(gòu)管材應(yīng)用最廣泛的一種模具結(jié)構(gòu)1管材擠出機(jī)頭的結(jié)構(gòu)形式管材擠出機(jī)頭的結(jié)構(gòu)形式 (2)彎管式機(jī)頭 右圖為彎管式機(jī)頭，其結(jié)構(gòu)特點是內(nèi)部不設(shè)分流器支架，熔體在機(jī)頭中包圍芯棒流動成型，因此只產(chǎn)生一條分流痕跡。這種機(jī)頭最突出的優(yōu)點是：擠出機(jī)機(jī)筒容易接近芯棒上端，芯棒容易被加熱；與它配合的冷卻裝置可以同時對管材的內(nèi)外徑進(jìn)行冷卻定型，所以定型精度較高：流動阻力較小，料流穩(wěn)定，出料均勻，生產(chǎn)率高，產(chǎn)品質(zhì)量好。但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難，生產(chǎn)占地面積較大。 PP PE應(yīng)用應(yīng)用 ：醫(yī)用管材內(nèi)徑定型P

9、VC管成型模具 內(nèi)徑定型管材擠出成型模具結(jié)構(gòu)，多在成型醫(yī)用管材中應(yīng)用。此種塑料管多是透明，內(nèi)、外壁光滑的小直徑管。模具結(jié)構(gòu)不同于通用塑料成型模具之處，是設(shè)有內(nèi)徑冷卻定型裝置。生產(chǎn)時、內(nèi)徑冷卻定型裝置在管坯內(nèi)通過，為擠出模具的管坯冷卻降溫定型；內(nèi)徑冷卻定型裝置的外圓直徑與管的內(nèi)孔直徑尺寸相符（或略大些），內(nèi)有冷卻水通過。 (3)旁側(cè)式機(jī)頭 圖示為旁側(cè)式機(jī)頭。綜合了直向式和橫向式的優(yōu)點。物料經(jīng)改變方向消除了橫向機(jī)頭一次變向所造成的不均勻現(xiàn)象。占地面積小。 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，沒有分流器支架，芯?？梢约訜幔ㄐ烷L度也不長。大小口徑管材均適用。擠出阻力大1芯線 2導(dǎo)向棒 3機(jī)頭體 4電熱器 5調(diào)節(jié)螺釘6口模 7

10、包覆塑件 8過濾板 9擠出機(jī)螺桿 電線電纜包覆機(jī)頭電線電纜包覆機(jī)頭異型材擠出機(jī)頭異型材擠出機(jī)頭這種結(jié)構(gòu)中的模具零件安裝，拆卸都比較方便；分流錐支架的外圓與模具體內(nèi)表面采用H7/h6級精度配合定位，保證了分流錐、分流錐支架和芯軸間用螺紋連接后，三者與模具體在同一條中心線上的配合精度。 小型（直徑50mm）硬管擠出模具右圖所示圖中的芯軸上設(shè)有R形凸臺，這對熔料經(jīng)過分流錐支架肋時產(chǎn)生的熔料接合線消除有利，可使 管材更密實，內(nèi)表面光潔。這種模具結(jié)構(gòu)既可成型硬質(zhì)PVC管，也可成型軟質(zhì)PVC管。定徑套與口模連接，成型的管坯擠出定徑套后即進(jìn)入水槽冷卻定型下圖所示是成型管材直徑小于80mm用成型模具結(jié)構(gòu)。采用

11、內(nèi)壓法定徑，定徑套外腔是帶有能通冷卻循環(huán)水的環(huán)形套，冷卻管坯；生產(chǎn)時，通過分流錐支架肋上的小孔，把壓縮空氣輸入管坯內(nèi)，管坯前端裝有氣堵，防止管內(nèi)壓縮空氣逸出。分流錐、支架和芯軸也是用螺紋連接成一體，依靠分流錐支架外圓與模具體內(nèi)圓緊密配合定位。保證分流錐、支架和芯軸與模具體裝配后的同心精度。（直徑80mm）硬管擠出模具50管管與與25管管對對比比（直徑90120mm）硬管擠出模具 圖示模具成型的管材直徑較大些（一般管直徑在90125 mm范圍）。模具結(jié)構(gòu)與前兩種結(jié)構(gòu)不同處，是分流錐、分流錐支架和芯軸，三件由螺紋連接組合成一體后，是從模具體的左端（圖示方向）裝入模具體內(nèi)，口模是從模具體右端（圖示方

12、向）裝入模具體內(nèi)；定徑套外腔可采用能通冷卻循環(huán)水的環(huán)形套，也可用帶有抽真空腔段的冷卻定徑環(huán)形套。這種真空定徑套與口模的出料口端2050mm距離，擠出口模的管坯先經(jīng)空氣冷卻，表面形成光滑冷層面后再進(jìn)入真空定徑套。生產(chǎn)厚壁管時，既可借助管內(nèi)的壓縮空氣把管坯吹脹，又可用真空吸附著外表面緊貼在定徑套內(nèi)圓表面，保證了厚壁管冷卻定型質(zhì)量。 為了模具零件機(jī)械加工和組裝的方便，把模具體分成兩段，機(jī)械加工后，組裝時用螺釘連接固定。 連接模具體的、與分流錐外圓為配合基準(zhǔn)的結(jié)合圓要采用H7/h6精度配合，以保證模具體內(nèi)表面裝配后的同心度同心度和接觸面過渡處不出現(xiàn)凸凹接觸面過渡處不出現(xiàn)凸凹臺現(xiàn)象臺現(xiàn)象。圖中芯軸上設(shè)有

13、弧形凸臺、這對熔料經(jīng)過分流錐支架肋后、產(chǎn)生的熔料結(jié)合線消除有利，改進(jìn)了熔料塑化質(zhì)量、使產(chǎn)品質(zhì)量得到進(jìn)一步提高。（直徑150200mm）硬管擠出模具圖示是較大直徑（250 315 mm）塑料管成型模具結(jié)構(gòu)。為了機(jī)械加工和組裝的方便，把有較大重量的模具體分成三段三段，由螺釘連接成一體；連接接觸面設(shè)計成錐形錐形，這使組合的三個零件連接牢固可靠，同心度精度高，不會出現(xiàn)位移、保證了裝配精度。較大直徑的芯軸為中空型中空型、這既可減輕芯軸重量、又可在空腔內(nèi)安裝電阻加熱器，這既可加速模具芯軸的加熱升溫，又提高了熔料的塑化質(zhì)量。組裝后的模具體較重，應(yīng)配置裝運用吊環(huán)。塑料管材擠出模具設(shè)計口模芯棒分流錐模具體定徑套

14、1)口模 口模是成型管材外表面的零件，其結(jié)構(gòu)如圖所示。 口模內(nèi)徑不等于塑料管材外徑，因為從口模擠出的管坯由于壓力突然降低，塑料因彈性恢復(fù)而發(fā)生管徑膨脹，同時，管坯在冷卻和牽引作用下，管徑會發(fā)生縮小。這些膨脹和收縮的大小與塑料性質(zhì)、擠出溫度和壓力等成型條件以及定徑套結(jié)構(gòu)有關(guān)，目前尚無成熟的理論計算方法計算膨脹和收縮值，一般是根據(jù)要求的管材截面幾寸，按拉伸比確定口模截面尺寸。所謂拉伸比是指口模成型段環(huán)隙橫截面積與管材橫截面積比。 式中I為拉伸比 常用塑料允許的拉伸比如下： r口模內(nèi)徑； rl芯棒外徑； R 管材外徑： R1管材內(nèi)徑。 PVC1.01.41.43.01.01.11.0.1.21.11

15、.2LDPE1.21.5口模定型段長度L1，與塑料性質(zhì)、管材的形狀、壁厚、直徑大小及牽引速度有關(guān)。其值可按管材外徑或管材壁厚來確定： 口模結(jié)構(gòu)尺寸從圖中可以看到，主要是平直段長度、內(nèi)徑和壓縮角。平直段（也叫定型段） 長度L1=(0.53)D 內(nèi)徑 d1= D/k式中D 管材外徑( mm) k系數(shù)，k=1. 011.06。 壓縮角取14 50 之間。(2)芯模芯模是成型管材內(nèi)表面的零件，如圖所示。直管機(jī)頭與分流器以螺紋聯(lián)接。 芯軸結(jié)構(gòu)中的主要尺寸是平直段直徑、長度及收縮角。一般規(guī)律是芯軸平直段長度與口模平直段長度相等或略長些，可在L1 =(12.5)D范圍內(nèi)選擇；也可按表所示經(jīng)驗數(shù)據(jù)選擇。 芯模

16、的結(jié)構(gòu)應(yīng)有利于熔體流動，有利于消除熔體經(jīng)過分流器后形成的結(jié)合縫。熔體流過分流器支架后，先經(jīng)過一定的壓縮，使熔體很好地匯合。為此芯模應(yīng)有收縮角，芯模的長度L l 與口模L1相等。芯軸收縮角應(yīng)小于分流錐的擴(kuò)張角，以利于分流錐支架肋造成的熔料結(jié)合線在此處能盡快消除。這個收縮角的選擇要注意熔料粘度的大小，粘度大時應(yīng)取較小的收縮角，如PVC料取 =10 30 ，粘度較小的PE料取 =2540 芯模直徑d1可按下式計算： d1=d-2 式中 芯模與口模之間間隙； d口模內(nèi)徑 由于如上所述塑料熔體擠出口模后的膨脹與收縮，使不等于制品壁厚，可按下式計算： 式中k經(jīng)驗系數(shù)， t 制品壁厚， k=1.16 1.2

17、0; 為了使管材壁厚均勻，必須設(shè)置調(diào)節(jié)螺釘以便安裝與調(diào)整口模與芯模之間間隙。調(diào)節(jié)螺釘數(shù)目一般為48個。(3)分流錐 分流錐的作用是使熔體料層變簿，以便均勻加熱，使之進(jìn)一步塑化。其結(jié)構(gòu)如圖所示。 分流器與柵板之間的距離一般取1020mm，或稍小于0.lD(D1為擠出機(jī)螺桿直徑)。保持分流器與柵板之間的一定距離的作用是使通過柵板使通過柵板的熔體匯集的熔體匯集。因此，該距離不宜過小，否則熔體流速不穩(wěn)定，不均勻； 距離過大距離過大，熔體在此空間停留時問較長，高，熔體在此空間停留時問較長，高分子容易產(chǎn)生分解分子容易產(chǎn)生分解。分流器的擴(kuò)張角值取決于塑料粘度，低粘度塑料取 =300800，高粘度塑料取 =3

18、00 -600， 太大，熔體流動阻力大： 過小，勢必增大分流錐部分的長度。分流錐的長度一般按下式確定： L3=(11.5)Do 式中 Do柵板出口處直徑。 分流器頭部圓角r一般取0.52mm。 (4)分流器支架 分流器支架設(shè)有進(jìn)氣孔和導(dǎo)線孔，用以通入壓縮空氣和內(nèi)裝置電熱器時導(dǎo)入導(dǎo)線。通入壓縮空氣的作用是為了管材的定徑（內(nèi)壓法外徑定型）和冷卻。 分流器支架與分流器可以制成整體式的，也可制成組合式的。前者一般用于中小型機(jī)頭，后者一般用于大型機(jī)頭。分流器支架上的分流筋的數(shù)目在滿足支持強(qiáng)度的條件下，以少為宜，一般為38根。分流筋應(yīng)制成流線型的，在滿足強(qiáng)度前提下，其寬度和長度應(yīng)盡量小些，而且出料端的角度

19、應(yīng)小于進(jìn)料端的角度。 (5)定徑套 對于外徑定型法，直徑小于30mm的硬聚氯乙烯管材，定徑套長度取管徑的3 6倍，其倍數(shù)隨管徑減小而增加，當(dāng)管徑小于35mm時，其倍數(shù)可增至1 0倍。對于聚烯烴管材，定徑套長度為管徑的25倍，其倍數(shù)隨直徑減小而增大。 定徑套直徑通常比機(jī)頭口模直徑大2% 4%，且出口直徑比進(jìn)口直徑略小。 對于內(nèi)徑定型法，定徑芯模長度取80 300mm，其外徑比管材內(nèi)徑大2%4%，以利于管材內(nèi)徑公差的控制。定徑芯模錐度為1:1.6 1:10，始端大，終端小。舉例舉例:20 x2 RPVC 20 x2 RPVC 管材模具設(shè)計管材模具設(shè)計模具口模間隙：模具口模間隙：=2/1.16=1.

20、72 取經(jīng)驗值取經(jīng)驗值1.75定型段（即平直段）長度定型段（即平直段）長度 L=50t=100塑件中性層尺寸：塑件中性層尺寸：20-2=18 18/1.01=17.8 17.8+1.75=19.6 取口模外徑經(jīng)驗值取口模外徑經(jīng)驗值19.7擴(kuò)張角擴(kuò)張角約約5060收縮角收縮角 約約2530壓縮比壓縮比10.38.1-9.8530-352222 (1)分流錐、分流錐支架和芯軸管成型模具中分流錐、分流錐支架和芯軸管成型模具中的分流錐、分流錐支架和芯軸，在大規(guī)格管成型的分流錐、分流錐支架和芯軸，在大規(guī)格管成型用模具中是三個分別獨立的零件，裝配時用螺紋用模具中是三個分別獨立的零件，裝配時用螺紋連接把連接

21、把三三個零件組成如圖所示的結(jié)構(gòu)。也可把分個零件組成如圖所示的結(jié)構(gòu)。也可把分流錐和支架制成一體，芯軸為一個獨立的零件，流錐和支架制成一體，芯軸為一個獨立的零件，這主要由管的規(guī)格大小來決定。這主要由管的規(guī)格大小來決定。裝配圖裝配圖2Cr13 擠出成型的設(shè)備是擠出機(jī)，每副擠出成型的設(shè)備是擠出機(jī)，每副擠出成型擠出成型模具都只能安裝在與其相適應(yīng)的擠出機(jī)上模具都只能安裝在與其相適應(yīng)的擠出機(jī)上。設(shè)。設(shè)計機(jī)頭的結(jié)構(gòu)時，計機(jī)頭的結(jié)構(gòu)時，首先要了解擠出機(jī)的技術(shù)參首先要了解擠出機(jī)的技術(shù)參數(shù)以及機(jī)頭與擠出機(jī)的連接形式數(shù)以及機(jī)頭與擠出機(jī)的連接形式，所設(shè)計的機(jī)，所設(shè)計的機(jī)頭應(yīng)當(dāng)適應(yīng)擠出機(jī)的要求，由于擠出機(jī)的型號頭應(yīng)當(dāng)適應(yīng)

22、擠出機(jī)的要求，由于擠出機(jī)的型號不同，則連接形式亦不同，國產(chǎn)擠出機(jī)的技術(shù)不同，則連接形式亦不同，國產(chǎn)擠出機(jī)的技術(shù)參數(shù)和連接形式及尺寸，分別見圖參數(shù)和連接形式及尺寸，分別見圖7-2和圖和圖7-30圖圖7-2中機(jī)頭以螺紋連接在機(jī)頭的法蘭上，而機(jī)頭中機(jī)頭以螺紋連接在機(jī)頭的法蘭上，而機(jī)頭法蘭是以鉸鏈螺釘與機(jī)筒法蘭連接固定的，圖法蘭是以鉸鏈螺釘與機(jī)筒法蘭連接固定的，圖7-2中為中為4個鉸鏈螺釘，有的為個鉸鏈螺釘，有的為6個鉸鏈螺釘。一般的安個鉸鏈螺釘。一般的安裝次序是先松動鉸鏈螺釘，打開機(jī)頭法蘭，清理裝次序是先松動鉸鏈螺釘，打開機(jī)頭法蘭，清理干凈后，將柵板裝入機(jī)筒部分（或裝在機(jī)頭上），干凈后，將柵板裝入機(jī)

23、筒部分（或裝在機(jī)頭上），再將機(jī)頭安裝在機(jī)頭法蘭上，最后閉和機(jī)頭法蘭，再將機(jī)頭安裝在機(jī)頭法蘭上，最后閉和機(jī)頭法蘭，緊固鉸鏈螺釘即可。緊固鉸鏈螺釘即可。 機(jī)頭與擠出機(jī)的同心度是靠機(jī)頭的內(nèi)徑和柵機(jī)頭與擠出機(jī)的同心度是靠機(jī)頭的內(nèi)徑和柵板的外徑配合板的外徑配合，因為柵板的外徑與機(jī)筒有配合，因為柵板的外徑與機(jī)筒有配合，因此保證了機(jī)頭與機(jī)筒的同心度要求。安裝時柵因此保證了機(jī)頭與機(jī)筒的同心度要求。安裝時柵板的端部必須壓緊否則會漏料。板的端部必須壓緊否則會漏料。 圖圖7-3所示為機(jī)頭與擠出機(jī)連接的又一種形式。所示為機(jī)頭與擠出機(jī)連接的又一種形式。機(jī)頭以機(jī)頭以12個內(nèi)六角螺釘與機(jī)頭法蘭連接固定，因個內(nèi)六角螺釘與機(jī)頭

24、法蘭連接固定，因為機(jī)頭法蘭與機(jī)筒法蘭有定位銷為機(jī)頭法蘭與機(jī)筒法蘭有定位銷8定位，機(jī)頭的定位，機(jī)頭的外圓與機(jī)頭法蘭內(nèi)孔配合，因此可以保證機(jī)頭與外圓與機(jī)頭法蘭內(nèi)孔配合，因此可以保證機(jī)頭與擠出機(jī)的同心度，其連接尺寸見表擠出機(jī)的同心度，其連接尺寸見表7-2管材定徑管材定徑內(nèi)徑定徑內(nèi)徑定徑外徑定徑外徑定徑管材的定徑和冷卻管材的定徑和冷卻 管材被擠出口模時，還具有相當(dāng)高的溫度，管材被擠出口模時，還具有相當(dāng)高的溫度，沒有足夠的強(qiáng)度和剛度來承受自重和變形，為了沒有足夠的強(qiáng)度和剛度來承受自重和變形，為了使管子獲得較細(xì)的表面粗糙度、準(zhǔn)確的尺寸和幾使管子獲得較細(xì)的表面粗糙度、準(zhǔn)確的尺寸和幾何形狀，何形狀，管子離開口

25、模時，必須立即定徑和冷卻管子離開口模時，必須立即定徑和冷卻，由由定徑套定徑套來完成。經(jīng)過定徑套定徑和初步冷卻后來完成。經(jīng)過定徑套定徑和初步冷卻后的管子進(jìn)入水槽繼續(xù)冷卻，管子離開水槽時已經(jīng)的管子進(jìn)入水槽繼續(xù)冷卻，管子離開水槽時已經(jīng)完全定型。一般用外徑定徑和內(nèi)徑定徑兩種方法。完全定型。一般用外徑定徑和內(nèi)徑定徑兩種方法。 如果管材外徑尺寸精度要求高，使用外徑定徑。如果管材外徑尺寸精度要求高，使用外徑定徑。外徑定徑是使管子和定徑套內(nèi)壁相接觸，為此，外徑定徑是使管子和定徑套內(nèi)壁相接觸，為此，常用內(nèi)部加壓或在管子外壁抽真空的方法來實常用內(nèi)部加壓或在管子外壁抽真空的方法來實現(xiàn)，因而外徑定徑又分為內(nèi)壓法和真空

26、法。現(xiàn)，因而外徑定徑又分為內(nèi)壓法和真空法。 1內(nèi)壓法外定徑內(nèi)壓法外定徑圖圖7-9所示為在管子內(nèi)部通人壓縮空氣所示為在管子內(nèi)部通人壓縮空氣(預(yù)熱，約預(yù)熱，約0.020.lMPa)，為保持壓力，可用浮塞堵住防，為保持壓力，可用浮塞堵住防止漏氣，浮塞用繩索系于芯模上。定徑套的內(nèi)止漏氣，浮塞用繩索系于芯模上。定徑套的內(nèi)徑和長度一般根據(jù)經(jīng)驗和管材直徑來確定，見徑和長度一般根據(jù)經(jīng)驗和管材直徑來確定，見表表7-70內(nèi)壓法外定徑內(nèi)壓法外定徑 2真空法外定徑真空法外定徑 如圖如圖7-10所示。在離開擠出機(jī)頭與口模的軟性所示。在離開擠出機(jī)頭與口模的軟性管材外壁和定型套內(nèi)壁之間抽取真空，以此產(chǎn)生管材外壁和定型套內(nèi)壁

27、之間抽取真空，以此產(chǎn)生一種很大的真空吸附力將管材外壁緊貼于定徑套一種很大的真空吸附力將管材外壁緊貼于定徑套內(nèi)壁冷卻定型。這種方法稱也為真空吸附定型法。內(nèi)壁冷卻定型。這種方法稱也為真空吸附定型法。真真空法的定徑裝置比較簡單，管口不必堵塞，但需空法的定徑裝置比較簡單，管口不必堵塞，但需要一套抽真空設(shè)備。常用于生產(chǎn)小管。要一套抽真空設(shè)備。常用于生產(chǎn)小管。 真空定徑套生產(chǎn)時與機(jī)頭口模應(yīng)有真空定徑套生產(chǎn)時與機(jī)頭口模應(yīng)有20l00mm的距的距離，使口模中流出的管材先行離模膨脹和一定程離，使口模中流出的管材先行離模膨脹和一定程度的空冷收縮后，再進(jìn)入定徑套中冷卻定型。度的空冷收縮后，再進(jìn)入定徑套中冷卻定型。

28、1)定徑套內(nèi)的真空度一般要求在定徑套內(nèi)的真空度一般要求在53 -66kPa真空真空孔徑在由孔徑在由0.6由由1.2mni范圍內(nèi)選取，與塑料粘度范圍內(nèi)選取，與塑料粘度和管壁厚度有關(guān)，如塑料粘度大或管壁厚度大，和管壁厚度有關(guān)，如塑料粘度大或管壁厚度大，孔徑取大值，反之取小值?？讖饺〈笾?，反之取小值。2)真空定徑套的長度一般應(yīng)大于其它類型定徑套真空定徑套的長度一般應(yīng)大于其它類型定徑套的長度。例如，對于直徑大于的長度。例如，對于直徑大于100mn的管材，真的管材，真空定徑套的長度可取空定徑套的長度可取46倍的管材外徑。這樣有倍的管材外徑。這樣有助于更好地改善或控制離模膨脹（巴魯斯效應(yīng)）助于更好地改善或

29、控制離模膨脹（巴魯斯效應(yīng)）和冷卻收縮對管材尺寸的影響。和冷卻收縮對管材尺寸的影響。3)真空定徑套的內(nèi)徑見表真空定徑套的內(nèi)徑見表7-8 內(nèi)徑定徑內(nèi)徑定徑是固定管材內(nèi)徑尺寸的一種定徑方法。是固定管材內(nèi)徑尺寸的一種定徑方法。此種方法適用于側(cè)向供料或直角擠管機(jī)頭。該定此種方法適用于側(cè)向供料或直角擠管機(jī)頭。該定徑裝置如圖徑裝置如圖7-11所示，定徑芯模與擠管芯模相連，所示，定徑芯模與擠管芯模相連，在定徑芯模內(nèi)通入冷卻水。當(dāng)管坯通過定徑芯模在定徑芯模內(nèi)通入冷卻水。當(dāng)管坯通過定徑芯模后，便獲得內(nèi)徑尺寸準(zhǔn)確、圓柱度較好的塑料管后，便獲得內(nèi)徑尺寸準(zhǔn)確、圓柱度較好的塑料管材。這種方法使用較少，因為管材的標(biāo)準(zhǔn)化系列

30、材。這種方法使用較少，因為管材的標(biāo)準(zhǔn)化系列多以外徑為準(zhǔn)。多以外徑為準(zhǔn)。 內(nèi)徑公差要求嚴(yán)格，用于壓力輸送的管道，內(nèi)徑公差要求嚴(yán)格，用于壓力輸送的管道，是這種定徑方法的唯一應(yīng)用，同時內(nèi)徑定徑管壁是這種定徑方法的唯一應(yīng)用，同時內(nèi)徑定徑管壁的內(nèi)應(yīng)力分布較合理。的內(nèi)應(yīng)力分布較合理。圖59 內(nèi)徑定徑法1管材 2定徑芯模3芯棒 4回水流道 5進(jìn)水管 6排水嘴 7進(jìn)水嘴1)內(nèi)徑定徑的內(nèi)徑定徑的定徑套定徑套應(yīng)沿其長度方向帶有一定的應(yīng)沿其長度方向帶有一定的錐度：在錐度：在0. 6:1001.0:100之間選取。之間選取。 2)定徑套外徑一般取定徑套外徑一般取1+ ( 2%4%)ds（ ds為為管材內(nèi)徑），管材內(nèi)徑

31、），定徑套外徑稍大于管材內(nèi)徑定徑套外徑稍大于管材內(nèi)徑，使，使管材內(nèi)壁緊貼在定徑套上，則管內(nèi)壁獲得較低管材內(nèi)壁緊貼在定徑套上，則管內(nèi)壁獲得較低的表面粗糙鍍。另外，通過一段時間的磨損也的表面粗糙鍍。另外，通過一段時間的磨損也能保證管材內(nèi)徑能保證管材內(nèi)徑ds的尺寸公差，提高定徑套的的尺寸公差，提高定徑套的壽命。壽命。 3)定徑套的長度一般取定徑套的長度一般取80300mm。牽引速度。牽引速度較大或管材壁厚較大時取大值；反之，取小值。較大或管材壁厚較大時取大值；反之，取小值。聯(lián)接頭聯(lián)接頭 2Cr13 馬氏體型不銹鋼，其主要性能類似于馬氏體型不銹鋼，其主要性能類似于12Cr13 (lCr13)。由于碳含

32、量較高，其強(qiáng)度、硬度高于。由于碳含量較高，其強(qiáng)度、硬度高于12Cr13 (lCr13)，而韌性和耐蝕性略低。主要，而韌性和耐蝕性略低。主要用于制造承受高應(yīng)力負(fù)荷的零件。用于制造承受高應(yīng)力負(fù)荷的零件。 淬火狀態(tài)下硬度高，耐蝕性良好淬火狀態(tài)下硬度高，耐蝕性良好 備料：備料：2Cr13 圓鋼棒圓鋼棒6060 計算長度：計算長度：L=520L=520加工工藝加工工藝1 模鍛成模鍛成 粗車各部，留出粗車各部，留出23mm的加工余量。的加工余量。 調(diào)質(zhì)處理，硬度達(dá)調(diào)質(zhì)處理，硬度達(dá)4045HRC。 半精車、精車各部位至圖紙尺寸。半精車、精車各部位至圖紙尺寸。 中套、口模制造及應(yīng)用技術(shù)要求如下：中套、口模制造

33、及應(yīng)用技術(shù)要求如下： 1)中套和口模應(yīng)采用中套和口模應(yīng)采用50鋼鍛造成型毛坯。鋼鍛造成型毛坯。 2)粗車兩零件各部留出粗車兩零件各部留出23mm的加工余量。的加工余量。 3)粗車后的零件進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，硬度達(dá)粗車后的零件進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，硬度達(dá) 4045HRC 4)半精車、精車零件各部至圖樣尺寸。半精車、精車零件各部至圖樣尺寸。模具體模具體模具體用模具體用45鋼制作，毛坯經(jīng)鍛造型。鋼制作，毛坯經(jīng)鍛造型。粗車各部，留出粗車各部，留出23mm的加工余量。的加工余量。調(diào)質(zhì)處理，硬度為調(diào)質(zhì)處理，硬度為4550HRC。半精車、精車各部至圖樣尺寸。半精車、精車各部至圖樣尺寸。注意：注意：a. D1和和D3圓在同

34、一次裝圓在同一次裝夾中精車至要求夾中精車至要求尺寸，以保證兩尺寸，以保證兩個圓周直徑的同個圓周直徑的同心度；心度；bD7和和D3圓直圓直徑按徑按H7精度加工，精度加工，表面粗糙度表面粗糙度Ra不不大于大于1.25 m;c端面端面A應(yīng)與應(yīng)與D3圓中心線垂直；圓中心線垂直；dD1錐孔表面粗糙度錐孔表面粗糙度Ra應(yīng)不大應(yīng)不大0.25 m;eL3位置孔應(yīng)與分流錐支架筋孔配鉆。位置孔應(yīng)與分流錐支架筋孔配鉆。注意：注意：中套外圓與模具體內(nèi)孔應(yīng)采用中套外圓與模具體內(nèi)孔應(yīng)采用H7/h6配合加工配合加工精度；精度；兩零件結(jié)合端面應(yīng)保證與軸心線垂直，表面兩零件結(jié)合端面應(yīng)保證與軸心線垂直，表面粗糙度粗糙度Ra應(yīng)不大

35、于應(yīng)不大于1. 25 m；熔料流經(jīng)的模具平面應(yīng)光滑平整，表面粗糙熔料流經(jīng)的模具平面應(yīng)光滑平整，表面粗糙度度Ra應(yīng)不大于應(yīng)不大于0. 25 m;除了錐圓與端面交界處不倒角，其他各部位除了錐圓與端面交界處不倒角，其他各部位應(yīng)倒角應(yīng)倒角C2模具體模具體的功能主要是把組成模具的模具體模具體的功能主要是把組成模具的分流錐、分流錐支架、芯軸、中套和口模等各分流錐、分流錐支架、芯軸、中套和口模等各零件包容、固定在模具體內(nèi)，形成熔料流道空零件包容、固定在模具體內(nèi)，形成熔料流道空腔，使進(jìn)入模具腔內(nèi)的熔料從模具的口模擠出腔，使進(jìn)入模具腔內(nèi)的熔料從模具的口模擠出后，形成制品。另外，成型模具還需通過模具后，形成制品。

36、另外，成型模具還需通過模具體與機(jī)筒連接固定。體與機(jī)筒連接固定。 芯棒式機(jī)頭內(nèi)部通道空腔小，存料少，塑料不容易分解，適用于加工聚氯乙烯塑料，但熔體經(jīng)直角拐彎，各處流速不等，同時由于熔體長時間單向作用于芯棒，使芯棒中心線偏移，即產(chǎn)生“偏中”現(xiàn)象，因而容易導(dǎo)致薄膜厚度小 (2)十字形機(jī)頭 圖8-10為十字形機(jī)頭，其結(jié)構(gòu)類似管材擠出機(jī)機(jī)頭。這種機(jī)頭的優(yōu)點是出料均勻，薄膜厚度容易控制：芯模不受側(cè)壓力，不會產(chǎn)生如芯棒式機(jī)頭那種“偏中”現(xiàn)象。但機(jī)頭內(nèi)腔大，存料多，塑料易分解，適用于加工熱穩(wěn)定性好的塑料，而不適于加工聚氯乙烯 (3)螺旋式機(jī)頭 圖811為螺旋式機(jī)頭，塑料熔體從中央進(jìn)口擠入，通過帶有多個溝槽由深

37、變淺直至消失的螺旋槽（也有單螺旋）的芯棒7，然后在定型區(qū)前緩沖槽匯合，達(dá)到均勻狀態(tài)后從口模擠出。 這種機(jī)頭的優(yōu)點是，機(jī)頭內(nèi)熔體壓力大，出料均勻，薄膜厚度容易控制，薄膜性能好。但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，拐角多，適用于力加工聚內(nèi)烯、聚乙烯等粘度小且不易分解的塑料。 (4)旋轉(zhuǎn)式機(jī)頭 圖8-12為旋轉(zhuǎn)式機(jī)頭。其特點是芯模2和口模l都能單獨旋轉(zhuǎn)。芯模和口模分別由直流電機(jī)帶動，能以同速或不同速、同向或異向旋轉(zhuǎn)。 采用這種機(jī)頭可克服由于機(jī)頭制造、安裝不準(zhǔn)確及溫度不均勻造成的塑料薄膜厚度不均勻，其厚度公差可達(dá)0.01mm。它的應(yīng)用范圍較廣，對熱穩(wěn)定性塑料和熱敏性塑料均可成型。2 機(jī)頭幾何參數(shù)的確定如圖8-9的芯棒式機(jī)頭，

38、環(huán)形縫隙寬度t一般在0.4 12mm范圍內(nèi)，如果t太小，則機(jī)頭內(nèi)反壓力很大，影響產(chǎn)量；如果t太大，則要得到一定厚度的薄膜，必須加大吹脹比和拉伸比。機(jī)頭定型區(qū)高度h應(yīng)比 t大1 5倍以上，以便控制薄膜的厚度，H應(yīng)大于2倍d1. 為了避免制品產(chǎn)生接合縫，芯棒尖處到模口處的距離應(yīng)不小于芯棒軸直徑d1的兩倍（圖89），并在芯棒頭部設(shè)12個緩沖區(qū)，以利于熔體很好匯合.應(yīng)盡量使塑料熔體自分流到達(dá)機(jī)頭出U處流動的距離相等，流道暢通，無死角。芯棒擴(kuò)張角 一般取800900，也可達(dá)到1000。，但過大，會增大熔體流動阻力。芯棒斜流道尖處應(yīng)認(rèn)真設(shè)計與加工，不能太尖，也不能太鈍，必要時應(yīng)經(jīng)過試驗確定，以免影響產(chǎn)品質(zhì)量。 機(jī)頭進(jìn)口部分的橫截面積與出口部分的橫截面積之比(壓縮比）至少為2。但壓縮比過大，熔體流動阻力大。對十聚氯乙烯等塑料，這種壓縮比不宜過大。8.2.3電線電纜包覆機(jī)頭 裸金屬單絲或多股金屬芯線上包覆塑料絕緣層的稱為電線，一束彼此絕緣的導(dǎo)線上或不規(guī)則芯線上包覆塑料絕緣層的稱為電纜。通常用擠壓式包覆機(jī)頭生產(chǎn)電線；用套管式包覆機(jī)頭生產(chǎn)電纜。1擠壓式包覆機(jī)頭 圖8-13為擠壓式包覆機(jī)頭。熔體進(jìn)入機(jī)頭體，繞過芯線導(dǎo)向棒，匯集成環(huán)狀后經(jīng)口模成型段，最后包覆在芯線上。山于芯線