第擠出成型模具

會(huì)計(jì)學(xué)1第擠出成型模具7.1.2擠出成型機(jī)頭的基本結(jié)構(gòu)組成下面以管材擠出成型機(jī)頭為例,介紹機(jī)頭的基本結(jié)構(gòu)組成,如圖7-1所示。圖7-1管材擠出成型機(jī)頭l-管材2-定徑套3-口模4-芯棒5-調(diào)節(jié)螺6-分流器7-分流器支架8-機(jī)頭體9-過濾板10、11-加熱器第1頁(yè)/共53頁(yè)1．口模和芯棒

口模和芯棒是成型塑件的截面形狀的。其中，口模是成型塑件的外表面，芯棒是成型塑件的內(nèi)表面。2．過濾板

過濾板又稱多孔板，與過濾網(wǎng)共同將塑料熔體由螺旋運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)，過濾雜質(zhì)，并造成一定壓力，促進(jìn)熔體塑化均勻，此外，還起支承濾網(wǎng)的作用。3．分流器與分流器支架

分流器又稱為魚雷頭，使通過它的塑料熔體分流變成薄環(huán)狀，平穩(wěn)地進(jìn)人成型區(qū)，同時(shí)進(jìn)一步加熱和塑化塑料。分流器支架主要用于支承分流器和芯棒，同時(shí)也能對(duì)分流后的塑料熔體加強(qiáng)剪切混合作用。小型分流器和分流器支架可設(shè)計(jì)成一體。第2頁(yè)/共53頁(yè)4．機(jī)頭體

機(jī)頭體是用來組裝并支承機(jī)頭的各零部件，機(jī)頭體還需要與擠出機(jī)相聯(lián)接，聯(lián)接處應(yīng)密封，以防止塑料熔體的溢出。5．加熱器

為了保證塑料熔體在機(jī)頭中的正常流動(dòng)及擠出成型質(zhì)量，機(jī)頭上一般設(shè)有電加熱器。6．調(diào)節(jié)螺釘

用來調(diào)節(jié)控制成型區(qū)內(nèi)的口模和芯棒之間的間隙及同軸度，以保證擠出塑件壁厚的均勻，通常調(diào)節(jié)螺釘?shù)臄?shù)目定為4－8個(gè)。7．定徑套

離開成型區(qū)的塑料雖已具有給定的形狀，但由于塑料的溫度仍較高，不能抵抗自重的變形，為此需要用定徑套對(duì)其進(jìn)行冷卻定型，以使制件獲得良好的表面質(zhì)量、正確的尺寸和幾何形狀。第3頁(yè)/共53頁(yè)7.1.3擠出機(jī)頭的分類由于能夠擠出成型的塑料制件是多種多樣，根據(jù)不同的制件要求，在生產(chǎn)中需要設(shè)計(jì)不同的機(jī)頭，一般機(jī)頭有下列幾種分類方法：1．按塑料制件類型分?jǐn)D出成型的主要塑件品種有管材、棒材、異型材、薄膜、板材、片材、電線電纜等，相應(yīng)的我們把成型這些不同塑件的機(jī)頭分為管材機(jī)頭、棒材機(jī)頭、異型材機(jī)頭、吹塑薄膜機(jī)頭、板材擠出機(jī)頭、片材擠出機(jī)頭以及電線電纜板材擠出機(jī)頭等。第4頁(yè)/共53頁(yè)2．按擠出塑件的出口分按照塑件從機(jī)頭的擠出方向不同，可分為直通機(jī)頭（或稱直向機(jī)頭）和角式機(jī)頭（或稱橫向機(jī)頭）。直通機(jī)頭的特點(diǎn)是：熔體在機(jī)頭內(nèi)的擠出流向與擠出機(jī)螺桿平行；角式機(jī)頭的特點(diǎn)是：熔體在機(jī)頭內(nèi)的擠出流向與擠出機(jī)螺桿的軸線呈一定的角度。當(dāng)熔體擠出流向與螺桿軸線垂直時(shí)，又可稱為直角機(jī)頭。直通機(jī)頭和角式機(jī)頭的選用與塑料制件的結(jié)構(gòu)類型有關(guān)，如可以采用直通機(jī)頭擠出成型聚氯乙烯硬管，而擠出成型帶有塑料包覆層的電線電纜時(shí)，則需要采用直角機(jī)頭。3．按熔體所受壓力不同分

擠出成型不同品種的塑料或不同的塑料制件時(shí)，熔體在機(jī)頭內(nèi)所受壓力的大小不同。對(duì)于塑料熔體受壓小于4MPa的機(jī)頭，稱為低壓機(jī)頭；而當(dāng)熔體受壓大于10MPa時(shí)，稱為高壓機(jī)頭。第5頁(yè)/共53頁(yè)7.1.4擠出成型機(jī)頭的設(shè)計(jì)原則1．正確選用機(jī)頭形式。2．應(yīng)能將塑料熔體的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成直線運(yùn)動(dòng)并產(chǎn)生適當(dāng)壓力。3．機(jī)頭內(nèi)的流道應(yīng)呈光滑的流線型。4．應(yīng)有一段適當(dāng)?shù)膲嚎s區(qū)，保證足夠的壓縮比。5．機(jī)頭成型區(qū)應(yīng)有正確的截面形狀。6．機(jī)頭最好設(shè)有適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)裝置。7．機(jī)頭要有足夠的剛度和強(qiáng)度，結(jié)構(gòu)力求簡(jiǎn)單合理緊湊。8．合理選擇機(jī)頭材料。第6頁(yè)/共53頁(yè)7.1.5擠出成型設(shè)備為滿足擠出成型生產(chǎn)的需要，擠出成型主要設(shè)備由擠出成形機(jī)（主機(jī)）和其他一些輔助設(shè)備（輔機(jī)）組成。1.主機(jī)它主要包括擠出系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、加熱冷卻系統(tǒng)，如圖7－2所示為常用臥式單螺桿塑料擠出成型機(jī)。(1)擠壓系統(tǒng)主要由螺桿1和料筒2組成，塑料通過擠壓系統(tǒng)而塑化成均勻的熔體，并被螺桿連續(xù)地定壓、定量、定溫地?cái)D出機(jī)頭。(2)傳動(dòng)系統(tǒng)它的作用是給螺桿提供所需的扭矩和轉(zhuǎn)速。(3)加熱冷卻系統(tǒng)通過對(duì)料筒和螺桿進(jìn)行加熱和冷卻，保證成型過程中的溫度達(dá)到工藝要求。第7頁(yè)/共53頁(yè)

圖7-2臥式單螺桿塑料擠出成型機(jī)

1-螺桿2-料筒3-加熱器4-料斗支座5-料斗

6-推力軸承7-傳動(dòng)系統(tǒng)8-螺桿冷卻系統(tǒng)9-機(jī)身第8頁(yè)/共53頁(yè)2．輔機(jī)擠出機(jī)輔機(jī)的組成是根據(jù)塑件的類別而定的，主要包括機(jī)頭、定型裝置、冷卻裝置、牽引裝置等，圖7-3所示為吹塑薄膜輔機(jī)。圖7-3吹塑薄膜輔機(jī)組成1-卷料裝置2-牽引裝置3-人字板4-冷卻定型裝置5-機(jī)頭第9頁(yè)/共53頁(yè)(1)機(jī)頭成型塑件的主要部件，熔融塑料通過機(jī)頭獲得一定的幾何截面和尺寸。(2)定型裝置將從機(jī)頭中擠出的塑料以特定形狀穩(wěn)定下來，并進(jìn)行調(diào)整。從而獲得精確的截面形狀、尺寸和光亮表面。(3)冷卻裝置由定型裝置出來的塑件在此充分冷卻，從而獲得最終形狀和尺寸。(4)牽引裝置均勻地牽引塑件，并對(duì)塑件的截面尺寸進(jìn)行控制，使擠出過程穩(wěn)定地進(jìn)行。(5)切割裝置將連續(xù)擠出的塑件切成—定長(zhǎng)度和寬度。(6)卷取裝置將軟塑件(薄膜、軟管、單絲等)卷繞成卷。第10頁(yè)/共53頁(yè)3．?dāng)D出機(jī)的主要參數(shù)擠出機(jī)類型很多，通常按螺桿數(shù)目多少可分為單螺桿、雙螺桿和多螺桿擠出機(jī)；按是否排氣可分為排氣式和非排氣式擠出機(jī)；按螺桿的空間位置可分為臥式和立式擠出機(jī)。目前，最常用的是臥式單螺桿非排氣式擠出機(jī)，單螺桿擠出機(jī)主要參數(shù)見附表D。各種型號(hào)的擠出機(jī)安裝機(jī)頭部位的結(jié)構(gòu)尺寸各不相同，在機(jī)頭設(shè)計(jì)中要注意校核主要聯(lián)結(jié)的方式和尺寸，包括擠出機(jī)法蘭盤、結(jié)構(gòu)形式、過濾板和過濾網(wǎng)配合尺寸、鉸鏈螺栓長(zhǎng)度、聯(lián)接螺栓直徑和分布數(shù)量等。第11頁(yè)/共53頁(yè)7.2典型擠出成型模具結(jié)構(gòu)7.2.1管材擠出成形機(jī)頭管材是擠出成型生產(chǎn)的主要產(chǎn)品之一，管材擠出成型機(jī)頭主要用來成型軟質(zhì)和硬質(zhì)圓形管狀塑件，管機(jī)頭一般有以下四種類型。1．直通式管機(jī)頭其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易制造，但熔體經(jīng)過分流器及分流器支架時(shí)形成的熔接痕不易消除，整體長(zhǎng)度較長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)笨重。適用于擠出成型軟硬聚氯乙烯、聚乙烯、尼龍、聚碳酸酯等塑料管材。圖7-4直通式管機(jī)頭l-芯棒2-口模3-調(diào)節(jié)螺釘4-分流器支架5-分流器6-加熱器7-機(jī)頭體第12頁(yè)/共53頁(yè)2．直角式管機(jī)頭由于與其配合的冷卻裝置可以同時(shí)對(duì)管材的內(nèi)外徑進(jìn)行冷卻定型，因此成型的管材直徑精度高；塑料熔體的流動(dòng)阻力較小，料流穩(wěn)定均勻，生產(chǎn)率高，成型質(zhì)量也較高；但機(jī)頭結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，制造相對(duì)較困難。適用于擠出成型聚乙烯、聚丙烯等管材。圖7-5直角式管機(jī)頭l-口模2-調(diào)節(jié)螺釘3-芯棒4-機(jī)頭體5-連接頸第13頁(yè)/共53頁(yè)3．旁側(cè)式管機(jī)頭

圖7-6旁側(cè)式管機(jī)頭l-溫度計(jì)插孔2-口模3-芯棒4、7-加熱器5-調(diào)節(jié)螺釘6-機(jī)頭體8、10-熔料測(cè)溫孔9-連接體11-芯棒加熱器12-溫度計(jì)插孔第14頁(yè)/共53頁(yè)4．微孔流道管機(jī)頭塑料熔體直接通過微孔管上的眾多微孔口進(jìn)入口模的定型段，此類機(jī)頭結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、擠出的管材沒有分流痕跡、強(qiáng)度高、料流穩(wěn)定且可以控制。但由于管材的自重會(huì)引起壁厚不勻現(xiàn)象出現(xiàn)，因此，要適當(dāng)調(diào)整口模的偏心，一般口模與芯棒下面的距離比上面小10％～18％。適用于擠出成型口徑較大的聚乙烯、聚丙烯的塑料。圖7-7微孔流道管機(jī)頭第15頁(yè)/共53頁(yè)7.2.2棒材擠出成形機(jī)頭圖7-8棒材擠出機(jī)頭1-口模2-分流器3-機(jī)頭體4-分流器支架5-過濾板第16頁(yè)/共53頁(yè)7.2.3異型材擠出成型機(jī)頭圖7-9常見異型材第17頁(yè)/共53頁(yè)1．板式異型材機(jī)頭如圖7－10所示，板式機(jī)頭結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，制造快，安裝調(diào)整容易。但物料機(jī)頭內(nèi)流道截面從圓形急劇變?yōu)樗芗螤畹慕孛妫鲃?dòng)情況不好，容易形成物料局部停滯和死角，易產(chǎn)生熱分解現(xiàn)象，影塑件質(zhì)量，故只適用于形狀簡(jiǎn)單、生產(chǎn)批量少的情況且為非熱敏性塑料的加工。圖7－10板式異型材機(jī)頭l一芯棒2一口模3支承板4一機(jī)頭體第18頁(yè)/共53頁(yè)2．流線型異型材機(jī)頭如圖7－11所示，流線型機(jī)頭的流道呈光滑過渡曲面，避免了流道截面的急劇變化，保證塑料熔體流動(dòng)的順暢，無物料滯留死角，所得塑件質(zhì)量好。但機(jī)頭制造困難，成本高。圖7-11流線型異型材機(jī)頭第19頁(yè)/共53頁(yè)7.2.4板、片材擠出成型機(jī)頭塑料板、片材一般采用擠出成型法加工。目前多用扁平狹縫機(jī)頭直接生產(chǎn)板材和片材，機(jī)頭的進(jìn)料口為圓形，內(nèi)部逐漸由圓形過渡成狹縫形，最后形成寬而薄的扁平出料口，如果使熔體沿著機(jī)頭內(nèi)整個(gè)寬度的截面上向前推進(jìn)的速度相等，就能擠出壁厚均勻一致、表面光滑的塑料板材或片材。用于擠出成型板材和片材的機(jī)頭可分為支管式機(jī)頭、魚尾式機(jī)頭、螺桿式機(jī)頭等。第20頁(yè)/共53頁(yè)1．支管式機(jī)頭

圖7-12中間供料的直支管型機(jī)頭l-幅寬調(diào)節(jié)塊2-支管模腔3-?？谡{(diào)節(jié)塊4-?？谡{(diào)節(jié)螺釘如圖7－12所示為中間供料的直支管型機(jī)頭，塑料熔體從支管的中部進(jìn)入后，管狀模腔對(duì)塑料熔體進(jìn)行分流，再?gòu)闹Ч苣Ｇ坏莫M縫中擠出，支管模腔與擠出料流方向垂直；塑件的寬度通過幅寬調(diào)節(jié)塊來調(diào)節(jié)，塑件厚度通過模口調(diào)節(jié)螺釘調(diào)節(jié)；由于熔體從中間進(jìn)料，塑料熔體在支管模腔內(nèi)的流程較短，溫度調(diào)節(jié)相對(duì)較容易些，且板材和片材型坯的厚度及性能質(zhì)量沿進(jìn)料口中心線對(duì)稱，使用較普遍。采用此類機(jī)頭可以擠出成型幅度較大的板（片）材，而且此類機(jī)頭還具有體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工容易及幅寬可調(diào)等優(yōu)點(diǎn)，因而使用廣泛。第21頁(yè)/共53頁(yè)2.魚尾式機(jī)頭如圖7-13所示，這種機(jī)頭的特點(diǎn)是模腔呈魚尾形狀，塑料熔體從機(jī)頭中部進(jìn)人模腔，向兩側(cè)分流，從而在?？谔帞D出所要求寬度和厚度的板（片）材，通常在機(jī)頭模腔內(nèi)設(shè)置阻流器，以調(diào)節(jié)料流阻力的大小，以使塑件厚度均勻。該機(jī)頭結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易加工；適用于多種塑料擠出成型，如粘度較低的聚烯烴類塑料、粘度較高的塑料以及熱敏性較強(qiáng)的聚氯乙烯和聚甲醛等；但不適于擠出成型寬幅板（片）材，一般幅寬小于500mm，板厚不大于3mm，魚尾擴(kuò)張角不能太大，通常取80°左右。圖7-13帶阻流器的魚尾式機(jī)頭1-?？谡{(diào)節(jié)塊2-阻流器第22頁(yè)/共53頁(yè)3．螺桿式機(jī)頭如圖7－14所示，這種機(jī)頭與直管式機(jī)頭類似，只是在直支管模腔內(nèi)多加設(shè)一根可單獨(dú)驅(qū)動(dòng)的螺桿。螺桿旋轉(zhuǎn)可進(jìn)一步塑化塑料熔體，并均勻地進(jìn)行寬度分配，溫度控制也較容易，但因螺桿須制成多頭、漸變形螺紋且須能單獨(dú)轉(zhuǎn)動(dòng)，故結(jié)構(gòu)復(fù)雜、加工困難，成本也較高；而且制件的表面還會(huì)出現(xiàn)波浪形痕跡。這類機(jī)頭擠出成型板材厚度可達(dá)20mm，幅寬達(dá)2000－4000mm，且適用于各種塑料，尤其是一些流動(dòng)性差、熱敏性強(qiáng)的塑料。圖7-14螺桿式機(jī)頭1-柵板2-分配螺桿第23頁(yè)/共53頁(yè)7.2.5吹塑薄膜機(jī)頭擠出吹塑成型法是塑料薄膜生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的一種方法，可用來生產(chǎn)聚氯乙稀、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、尼龍等各種塑料薄膜。吹塑薄膜機(jī)頭主要形式有：芯棒式機(jī)頭、十字形機(jī)頭、螺旋式機(jī)頭、旋轉(zhuǎn)式機(jī)頭。第24頁(yè)/共53頁(yè)1．芯棒式機(jī)頭如圖7-15所示，塑料熔料由橫向機(jī)頸進(jìn)入芯棒的縫隙時(shí)，需轉(zhuǎn)過90°角，背芯棒分成兩股料流，從機(jī)頭與芯棒間擠出管坯，同時(shí)壓縮空氣從芯棒中心進(jìn)入，吹脹管坯，得到薄膜。這種機(jī)頭結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，流道內(nèi)余料少，不易發(fā)生熱分解，只有一條熔接痕，但生產(chǎn)出來的薄膜厚度均勻性較差。適用于聚氯乙烯等熱敏性塑料的薄膜吹塑。圖7-15芯棒式吹塑薄膜機(jī)頭1-芯棒2-緩沖槽3-壓板4-口模調(diào)節(jié)螺釘5-口模6-上機(jī)頭體7-連接頸8-下機(jī)頭體9-緊固螺釘10-芯棒軸第25頁(yè)/共53頁(yè)2．十字形機(jī)頭如圖7-16所示，十字機(jī)頭從中心進(jìn)料，模芯不受側(cè)壓力，不會(huì)產(chǎn)生“偏中”現(xiàn)象，因此，管坯從口模擠出時(shí)出料均勻，薄膜厚度較容易控制。但機(jī)頭內(nèi)有多條分流筋存在，薄膜上熔接痕多；機(jī)頭內(nèi)空腔大，存料多，不適宜加工熱敏性的塑料。通常用于聚丙烯、聚乙烯、尼龍等薄膜加工。圖7-16十字形吹塑薄膜機(jī)頭l-下機(jī)頭體2-分流器支架3-調(diào)節(jié)螺釘4-壓板5-上機(jī)頭體6-分流器7-芯棒8-口模9-壓板螺栓第26頁(yè)/共53頁(yè)3．螺旋式機(jī)頭如圖7-17所示，螺旋式機(jī)頭芯棒上有4～8條螺紋槽，熔料從中心進(jìn)料，沿螺紋槽運(yùn)動(dòng)，多股料流同時(shí)進(jìn)入緩沖槽，被均勻擠出，保證了所得的薄膜壁厚均勻，而又無熔接痕。但該機(jī)頭結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造難度大。適用于聚乙烯、聚丙烯等粘度較小、不易熱分解的塑料。圖7-17螺旋式吹塑薄膜機(jī)頭l-口模2-芯棒3-壓板4-加熱器5-調(diào)節(jié)螺釘6-機(jī)頭體7-螺旋芯棒8-進(jìn)氣口第27頁(yè)/共53頁(yè)4．旋轉(zhuǎn)式機(jī)頭如圖7-18所示，這種旋轉(zhuǎn)機(jī)頭由于在機(jī)頭和型芯間存在著相互旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而使得擠出厚度均勻，因此，用這種機(jī)頭吹制的薄膜厚度誤差極小。機(jī)頭的旋轉(zhuǎn)方式有：外套旋轉(zhuǎn)而內(nèi)芯棒不動(dòng)；內(nèi)芯棒轉(zhuǎn)動(dòng)，外套不動(dòng)；外套與內(nèi)芯棒同時(shí)旋轉(zhuǎn)或反向旋轉(zhuǎn)等。圖7-18螺旋式吹塑薄膜機(jī)頭1、7-齒輪2-空心軸3、5-銅環(huán)4-炭刷6-絕緣環(huán)8-旋轉(zhuǎn)支承盤9-機(jī)頭旋轉(zhuǎn)體10-芯棒11-口模12-調(diào)節(jié)螺釘13-加熱器14-連接頸第28頁(yè)/共53頁(yè)7.2.6電線電纜擠出成形機(jī)頭在電線電纜的生產(chǎn)中，需要在金屬芯線外面包覆一層塑料做絕緣層和保護(hù)層，一般采用在擠出機(jī)的直角式機(jī)頭實(shí)現(xiàn)成型，電線電纜擠出成形機(jī)頭典型結(jié)構(gòu)常有兩種形式。第29頁(yè)/共53頁(yè)1．?dāng)D壓式包覆機(jī)頭擠壓式包覆機(jī)頭是用于生產(chǎn)電線的保護(hù)絕緣層的，其結(jié)構(gòu)如圖7－19所示，塑料熔體通過擠出機(jī)過濾板進(jìn)入機(jī)頭體，轉(zhuǎn)向90°后沿著芯線導(dǎo)向棒繼續(xù)流動(dòng)，在導(dǎo)向棒上匯合成一封閉料環(huán)后，經(jīng)口模成型區(qū)，最終包覆在芯線上，芯線同時(shí)連續(xù)地通過芯線導(dǎo)向棒，使包覆擠出生產(chǎn)能連續(xù)進(jìn)行。這種機(jī)頭的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)整方便，但芯線與塑料的包履層的同心度不好，保履層不均勻。圖7-19擠壓式包覆機(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-包覆制件8-過濾板9-擠出機(jī)螺桿第30頁(yè)/共53頁(yè)2．套管式包覆機(jī)頭套管式包覆機(jī)頭用來生產(chǎn)電纜的，此機(jī)頭如圖7-20所示，與擠壓式包覆機(jī)頭十分相似，也是直角式機(jī)頭，不同的是，套管式包覆機(jī)頭是將塑料擠成管坯，然后在口模外靠塑料管坯的遇冷收縮而包覆在芯線上。包覆層的厚度隨口模尺寸、導(dǎo)向棒頭部的尺寸、擠出速度及芯線牽引速度等因素的變化而變化。圖7-20套管式包覆機(jī)頭l－螺旋面2－芯線3－擠出機(jī)螺桿4－過濾板5－導(dǎo)向棒6－電熱器7－口模第31頁(yè)/共53頁(yè)7.3擠出成型模具設(shè)計(jì)在擠出成型模具的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算中，主要確定機(jī)頭內(nèi)口模、芯棒、分流器和分流器支架等主要零部件的形狀和尺寸及其工藝參數(shù)。在設(shè)計(jì)管材擠出機(jī)頭之前，需要獲得的數(shù)據(jù)包括擠出機(jī)型號(hào)、制件的內(nèi)徑、外徑及制件所用的材料等。下面以管材擠出成型機(jī)頭（如圖7－1所示）為例，介紹擠出成型模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的主要零部件尺寸與工藝參數(shù)的確定。第32頁(yè)/共53頁(yè)7.3.1口模的設(shè)計(jì)口模是用于成形管子外表面的成形零件，見圖7－1的件3。需要注意的是，由于離模膨脹和冷卻收縮效應(yīng)，口模內(nèi)徑的尺寸并不等于管材外徑尺寸。在設(shè)計(jì)管材模時(shí)，口模的主要尺寸為口模的內(nèi)徑D和定型段的長(zhǎng)度L1,這些尺寸的確定主要靠經(jīng)驗(yàn)公式完成。第33頁(yè)/共53頁(yè)D=kd

（7-1）式中D－口模的內(nèi)徑，mm；

d－管材的外徑，mm；

k－補(bǔ)償系數(shù)，見表7－2。1．口模內(nèi)徑D

第34頁(yè)/共53頁(yè)2．定型段長(zhǎng)度L1L1＝（0.5～3）D（按管材外徑計(jì)算）（7-2）或L1＝nt

（按管材壁厚計(jì)算）（7-3）式中L1－口模定型段長(zhǎng)度，mm；

D－塑料管材外徑的公稱尺寸，mm；

t－塑料管材壁厚，mm；

n－系數(shù)，如表7－3所示。第35頁(yè)/共53頁(yè)7.3.2芯棒的設(shè)計(jì)

芯棒是用于成形管子內(nèi)表面的成形零件，其結(jié)構(gòu)見圖7－1的件4。由于與口模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)同樣的原因，即離模膨脹和冷卻收縮效應(yīng)，所以芯棒外徑的尺寸不等于管材內(nèi)徑尺寸。一般芯棒與分流器之間用螺紋連接，其中心孔用來通入壓縮空氣，芯棒的結(jié)構(gòu)應(yīng)有利于物料流動(dòng)，消除熔接痕，容易制造。芯棒主要尺寸有芯棒外徑d、壓縮段長(zhǎng)度L2和壓縮區(qū)錐角β，這些尺寸的設(shè)計(jì)主要靠經(jīng)驗(yàn)公式完成。第36頁(yè)/共53頁(yè)1．芯棒的外徑dd

＝D－2δ（7-4）式中d－芯棒的外徑，mm；

D－口模的內(nèi)徑，mm；

δ－芯棒與口模的單邊間隙，通常取

δ=（0.83～0.94）×t，mm；

t－塑料管材壁厚，mm。第37頁(yè)/共53頁(yè)2．定型段、壓縮段和收縮角(1)芯棒定型段的長(zhǎng)度與口模的定型段長(zhǎng)度L1相等或稍長(zhǎng)。(2)芯棒壓縮段長(zhǎng)度L2L2＝（1.5～2.5）D0（7-5）式中L2－芯棒的壓縮段長(zhǎng)度，mm；

D0－塑料熔體在過濾板出口處的流道直徑，mm。第38頁(yè)/共53頁(yè)(3)芯模收縮角β低黏度塑料β取45°～60°高黏度塑料β取30°～50°第39頁(yè)/共53頁(yè)7.3.3分流器和分流器支架的設(shè)計(jì)如圖7-18所示為分流器和分流器支架的結(jié)構(gòu)。塑料通過分流器，使料層變薄，這樣便于均勻加熱，以利于塑料進(jìn)一步塑化。大型擠出機(jī)的分流器中還設(shè)有加熱裝置。圖7-18分流器和分流器支架結(jié)構(gòu)第40頁(yè)/共53頁(yè)1．分流錐的角度α（擴(kuò)張角）低黏度塑料α取30°～80°高黏度塑料α取30°～60°擴(kuò)張角α>收縮角β，α過大時(shí)料流的流動(dòng)阻力大，熔體易過熱分解；α過小時(shí)不利于機(jī)頭對(duì)其內(nèi)的塑料熔體均勻加熱，機(jī)頭體積也會(huì)增大。2．分流錐長(zhǎng)度L3L3=（0.6～1.5）D0（7-6）式中D0－過濾板與機(jī)頭交接處的流道直徑，mm，如圖7－1所示。

3．分流錐尖角處圓弧半徑RR＝0.5～2mmR不宜過大，否則熔體容易在此處發(fā)生滯留。第41頁(yè)/共53頁(yè)4．分流器表面粗糙度值RaRa<0.4～0.2μm5．過濾板與分流錐頂間隔L5L5=10～20mm

或L5<0.1D1（7-7）式中D1———螺桿的直徑，mm。

L5過小則料流不均，過大則停料時(shí)間長(zhǎng)。6．分流器支架主要用于支承分流器及芯棒。支架上的分流肋應(yīng)做成流線型，如圖7－18的A-A所示。在滿足強(qiáng)度要求的條件下，其寬度和長(zhǎng)度盡可能小些，以減少阻力。出料端角度應(yīng)小于進(jìn)料端角度，分流肋盡可能少些，以免產(chǎn)生過多的熔接痕跡。一般小型機(jī)頭3根，中型的4根，大型的6～8根。第42頁(yè)/共53頁(yè)7.3.4拉伸比和壓縮比的確定

拉伸比和壓縮比是與口模和芯棒尺寸相關(guān)的工藝參數(shù)。根據(jù)管材斷面尺寸確定口模環(huán)隙截面尺寸時(shí)，一般尚憑拉伸比確定。各種塑料的拉伸比和壓縮比都是通過實(shí)驗(yàn)確定的。1．拉伸比I管材的拉伸比是指口模和芯棒的環(huán)隙截面積與管材成形后的截面積之比，其計(jì)算公式如下

I＝（D2－d2）/（Ds2－ds2）（7-8）式中I－拉伸比；

Ds、ds－塑料管材的外、內(nèi)徑，mm；

D、d－分別為口模的內(nèi)徑、芯棒的外徑，mm。常用塑料的擠管拉伸比見表7-4。第43頁(yè)/共53頁(yè)2．壓縮比壓縮比是指機(jī)頭和過濾板相交接處最大料流截面（通常為機(jī)頭和過濾板相接處的流道截面積）與口模和芯模在成型的環(huán)形間隔截面積之比，它反映擠出成型過程中塑料熔體的壓實(shí)程度。低粘度塑料ε＝4～10高粘度塑料ε＝2.5～6.0第44頁(yè)/共53頁(yè)7.3.5定徑套的設(shè)計(jì)管材從口模中出來后，溫度仍較高，沒有足夠的強(qiáng)度和剛度來承受自重變形，同時(shí)受離模膨脹和冷卻長(zhǎng)度收縮效應(yīng)的影響，因此需立即采取定徑套對(duì)其冷卻定型，保證擠出管材的尺寸形狀精度和良好的表面質(zhì)量。一般采用內(nèi)徑定型法和外徑定型法，不論采用何種方法，都是使管坯內(nèi)外形成壓差，使其緊貼在定徑套上冷卻定型。由于我國(guó)塑料管材標(biāo)準(zhǔn)大多以外徑為基本尺寸，故較常采用外徑定型法。第45頁(yè)/共53頁(yè)1．外徑定徑法外徑定徑法適用與直通式機(jī)頭和微孔流道式機(jī)頭，它可分為內(nèi)壓法定徑和真空吸附法定徑。（1）內(nèi)壓法定徑如圖7－19所示為內(nèi)壓法定徑，工作時(shí)在管子內(nèi)部通入經(jīng)過預(yù)熱的壓縮空氣(0.02～0.28Mpa)，可用堵塞防止漏氣，從而在管內(nèi)形成一定的內(nèi)壓力。此法定徑的效果好，適用于直徑較大的管材。對(duì)于內(nèi)壓法定徑的定徑套尺寸的確定，可查表7-5。圖