第3章-熱塑性塑料擠出成型機(jī)頭

第五章熱塑性塑料擠出成型機(jī)頭第一節(jié)概述塑料擠出成型：用加熱或其它方法使塑料變成流體，然后在一定壓力作用下使它通過塑模而制得連續(xù)的型材。擠出加工制品種類：管材、薄膜、棒材、板材、電纜包層、單絲、其它異型材。典型結(jié)構(gòu)分析分類

設(shè)計(jì)原則擠出機(jī)頭的理論計(jì)算一典型結(jié)構(gòu)分析機(jī)頭是擠出成型模具的主要部件，有四種作用：使料流由螺旋運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)。產(chǎn)生必要的成型壓力，保證制品密實(shí)。使物料通過機(jī)頭得到進(jìn)一步塑化。成型所需要斷面形狀的制品。主要組成零件：口模、芯棒、多孔板或過濾網(wǎng)、分流器、分流器支架。口模：成型制品外表面芯棒：成型制品內(nèi)表面多孔板或過濾網(wǎng)：使料流由螺旋運(yùn)動(dòng)變成直線運(yùn)動(dòng)，同時(shí)阻止未塑化塑料和機(jī)械雜質(zhì)進(jìn)入機(jī)頭。分流器：料流經(jīng)分流器變成薄環(huán)狀，這便于進(jìn)一步加熱和塑化。分流器支架：支承分流器和芯棒、同時(shí)使料流分束以加強(qiáng)均勻攪拌作用。二分類

按用途：擠管機(jī)頭；吹膜機(jī)頭；板材機(jī)頭。按制品出口方向：直向機(jī)頭；橫向機(jī)頭。橫向機(jī)頭內(nèi)料流方向與擠出螺桿軸成某一角度。按機(jī)頭內(nèi)壓力：低壓機(jī)頭(≤40kg/cm2)；中壓機(jī)頭(≤100kg/cm2)；高壓機(jī)頭(>100kg/cm2)。三設(shè)計(jì)原則內(nèi)腔呈流線型：不能急劇地?cái)U(kuò)大或縮小，更不能有死角和停滯區(qū)，表面粗糙度Ra<0.4μm。足夠的壓縮比：制品密實(shí)、消除熔合縫。正確的斷面形狀：機(jī)頭的成型部分的斷面形狀并非就是制品的斷面形狀，二者之間有相當(dāng)?shù)牟町悺Ｖ破窋嗝嫘螤畹淖兓c成型時(shí)間有關(guān)，因此，控制必要的成型長(zhǎng)度是一個(gè)有效的辦法。結(jié)構(gòu)緊湊。選材要合理，耐磨，耐腐蝕。四擠出機(jī)頭的理論計(jì)算熔體在管道內(nèi)流動(dòng)的型式一維流動(dòng)的計(jì)算二維流動(dòng)的討論1熔體在管道內(nèi)流動(dòng)的型式一維流動(dòng)流道的側(cè)壁完全平行于料流方向，物料沿流道方向作平行流動(dòng)，對(duì)應(yīng)各點(diǎn)其流速恒定不變，而在橫截面上各點(diǎn)流速僅沿一個(gè)方向變動(dòng)。任意點(diǎn)的物料流速可用一個(gè)垂直于流動(dòng)方向的座標(biāo)來(lái)表示，如園形截面，速度沿徑向變化，扁平孔中沿厚度方向變化。二維流動(dòng)流道內(nèi)物料仍作平行流動(dòng)，但在橫截面上各點(diǎn)處物料的流速需用兩維坐標(biāo)表示。三維流動(dòng)流道內(nèi)壁不平行，物料流速不僅在其橫截面上沿兩維坐標(biāo)變化，而且沿流動(dòng)方向也有變化。擠出機(jī)頭口模部分(平直部分)是機(jī)頭設(shè)計(jì)關(guān)鍵，其內(nèi)物料的流動(dòng)多屬于一維或二維流動(dòng)。多數(shù)擠出制品(管、板、棒、帶、薄膜)都屬于一維或可簡(jiǎn)化為一維的流動(dòng)。異型材機(jī)頭中有很大一部分是由寬而薄的窄縫或環(huán)組成，也可以簡(jiǎn)化為一維流動(dòng)。2一維流動(dòng)的計(jì)算對(duì)非牛頓流體，剪應(yīng)力與剪切速率之間有du/dy=Kτm

(1)其中，du/dy---剪切速率，k---流動(dòng)常數(shù)，τ---剪應(yīng)力，m---非牛頓指數(shù)，對(duì)牛頓液體n=1。用毛細(xì)管流變儀測(cè)定熔體流動(dòng)特性時(shí)，多半是測(cè)毛細(xì)管壁處(r=R)的，最大剪應(yīng)力為△

P×R/2L，和牛頓剪切速率4Q/πr3，此處的剪切速率并非真實(shí)剪切速率，被稱作表現(xiàn)剪切速率。真實(shí)剪切速率為du/dy=(n+3)Q/πr3(2)

表現(xiàn)剪切速率(4Q/πr3)在指數(shù)n未知前可進(jìn)行計(jì)算。對(duì)任何流體，管壁處的剪應(yīng)力均為△P×R/2L。當(dāng)剪應(yīng)力與剪切速率變動(dòng)范圍不大時(shí)(1～2數(shù)量級(jí)內(nèi))，剪應(yīng)力的對(duì)數(shù)與表現(xiàn)剪切速率的對(duì)數(shù)近似線性關(guān)系，可用下式表示：α=K′×τm(3)即4Q/πr3=K′(△P×R/2L)m(4)

其中K′---表現(xiàn)流動(dòng)常數(shù)，α=4Q/πr3---表現(xiàn)剪切速率。對(duì)園形孔，與流變儀毛細(xì)管完全類似，故有Q=πK′×△Pm×Km+3(5)對(duì)寬扁孔，理論上設(shè)其為無(wú)限寬，孔壁處剪應(yīng)力為τ=△P×h/2L(6)其中h---寬扁孔的高度。對(duì)非牛頓液體，在寬扁孔孔壁處的表現(xiàn)剪切速率為α=6Q/wh2(7)其中W---寬扁孔的寬度。同理有α=K″τm即6Q/wh2=K″(△P×h/2L)m(8)其中，K″---寬扁孔表現(xiàn)流動(dòng)常數(shù)，K″稍小于K′。K″=3(m+3)/4(m+2)K′(9)由于變化很小，對(duì)常見n值來(lái)說，可取K″=0.91K′。數(shù)學(xué)分析表明：當(dāng)W/h=7時(shí)，(8)式的誤差為10%當(dāng)W/h=13時(shí)，(8)式的誤差為5%

欲使(8)式的誤差小于7%，則W/h≥10由于(8)式未考慮扁孔兩側(cè)面對(duì)熔體流動(dòng)的阻力，因此，會(huì)使計(jì)算出的流量偏大。對(duì)園環(huán)形孔，其有效寬度為內(nèi)外園周長(zhǎng)的平均值。W=π(R0+R1)，h=R0-R1其中，R0---園環(huán)孔的外半徑，R1---內(nèi)半徑∴Q=K″(R0+R1)(R0-R1)m+2△Pm/3×2m+1Lm(10)對(duì)異形孔，一般可視為等厚寬扁孔，主要是怎樣確定其有效寬度。對(duì)異形孔，如果各段厚度不相同，則應(yīng)對(duì)各段分別進(jìn)行計(jì)算。在機(jī)頭結(jié)構(gòu)上，將不同厚度各段在模具內(nèi)用薄的分隔板隔開，在出模之間再匯合熔合成一體。對(duì)各段厚度不同的情況，有兩種設(shè)計(jì)方法：各段剪應(yīng)力相等來(lái)決定口模尺寸。各段流出速度相等來(lái)決定口模尺寸。各段剪應(yīng)力相等，制品表面粗糙度一致，但出模后各段存在不同的牽伸比，因而靠成內(nèi)應(yīng)力不一致，易產(chǎn)生翹曲變形。各段流出速度相等，制品表面粗糙度不一致。兩種方法都要求，各段厚度不能相差太大。3二維流動(dòng)的討論異形材中還有一類其斷面為各種形狀的實(shí)心異形材，常見的有三角形、矩形、橢圓形等，這些屬于二維流動(dòng)。對(duì)于二維流動(dòng)情況，僅能對(duì)牛頓流體求得壓差與流率關(guān)系的準(zhǔn)確解，對(duì)非牛頓流體只能用變分法求得近似解。對(duì)普通形狀的斷面，流率為：Q=∫AUζdA=1/η×△P/L×wh3/12×F

Q=1/η×△P/L×h4×K/12×F(11)其中，h---斷面短軸的長(zhǎng)度(cm)，w---斷面長(zhǎng)軸的長(zhǎng)度(cm)，R=W/h，η---粘度(d×s/cm2)(dyne)，L---口模長(zhǎng)度(cm)，Q---流量(cm3/s)，△P---流動(dòng)方向壓力降(d/cm2)，F(xiàn)---形狀系數(shù)。對(duì)于非牛頓流體來(lái)說，為減小計(jì)算誤差，式中粘度η應(yīng)帶入該剪切速率和擠出溫度下的表現(xiàn)粘度ηn。對(duì)于某些機(jī)頭的過渡部分可簡(jiǎn)化為園錐形管或?qū)挾冗h(yuǎn)大于高度的錐形槽。對(duì)這種錐形流道，橫斷面上的流速變化可用一個(gè)坐標(biāo)表示，沿流動(dòng)方向流速變化用另一坐標(biāo)表示，因此，仍屬二維流動(dòng)。處理錐形通道的壓差與流率關(guān)系最簡(jiǎn)單的辦法是將長(zhǎng)的錐形通道分成數(shù)段較短的通道，將其中每段作等直徑管處理，其橫向尺寸等于該段的最小直徑，再用(5)式計(jì)算，結(jié)果稍有些保守。也可用下式計(jì)算：Q=π/4η(3τgα/2n)m(1/r23/n-1/r13/n)-m×△Pm

其中，α---斜角，r1、r2---大端、小端半徑。對(duì)牛頓液體(n=1)，有Q=3π/8μτgα×1/(1/r23-h/r13)×△P，其中μ---牛頓粘度。對(duì)錐形扁槽Q=2w/3η(2τgβ/n)m(1/h22/n-1/h12/n)-m×△Pm

其中，β---斜角，h1、h2---大端、小端厚度之半。如為牛頓液體時(shí)，則Q=4wτgβ/3μ(1/(1/h22-1/h12))△P機(jī)頭內(nèi)錐形通道錐角的確定使物料流平滑過渡，消除口模入口處死點(diǎn)，而且錐角必須小于一定值，在其壁面才不致發(fā)生物料停滯現(xiàn)象，壁面流速有一定滯緩，其流速不低于5～7cm/min。當(dāng)物料通過錐形通道時(shí)，物料不僅受到剪切而且受到拉伸，伸張應(yīng)力沿流動(dòng)方向逐漸增加，在通道的小端達(dá)到最大值，錐角越大，伸張應(yīng)力越大，若該應(yīng)力超過極限，則產(chǎn)生熔體破裂。錐形流道中的壓力降，不僅由剪切流動(dòng)產(chǎn)生，而且由延伸流動(dòng)產(chǎn)生。兩種流動(dòng)所產(chǎn)生的壓力降可分別計(jì)算，有疊加性。從口模入口各點(diǎn)流速分布來(lái)看，錐角越大流速分布越不均勻。使壁面處與中心部位流速與該處擠出量不成比例。一般來(lái)說，應(yīng)使側(cè)壁與機(jī)頭軸線所成的夾角在30o以下，要求主縱剖面流道外壁與機(jī)頭軸線的夾角為4o～10o。(最小錐角的計(jì)算目前雖然有一些方法，但不成熟)出模膨脹的考慮制品斷面尺寸與口模斷面形狀尺寸有較大區(qū)別。引起出模膨脹的實(shí)質(zhì)是熔體的粘彈性。層與層之間流速的不同，斷面形狀的變化等引起熔體產(chǎn)生變形，出模后部分彈性變形要恢復(fù)，造成出模膨脹。對(duì)園棒，主要表現(xiàn)為直徑增大，對(duì)園管則表現(xiàn)為直徑增大、壁厚增加。對(duì)片材，主要是厚度增加，寬度有稍許加大。對(duì)斷面為矩形、三角形等的棒材，各邊中點(diǎn)比角度膨脹厲害。對(duì)二維流動(dòng)的口模，目前還不能完全靠計(jì)算方法來(lái)設(shè)計(jì)機(jī)頭的斷面尺寸，一般只能用反復(fù)試模不斷修改的方法。第二節(jié)管材擠出成型機(jī)頭典型結(jié)構(gòu)工藝參數(shù)的確定管材的定徑及冷卻一典型結(jié)構(gòu)

三種型式：直管機(jī)頭、彎?rùn)C(jī)頭、旁側(cè)式機(jī)頭。直管機(jī)頭主要零部件：機(jī)頭體、芯棒、分流器、分流器支架、加熱器、口模、柵板。彎?rùn)C(jī)頭的主要零部件：按管、機(jī)頭體、芯棒和芯棒加熱器、口模、加熱器、柵板。旁側(cè)式機(jī)頭的主要零部件：按管、機(jī)頭體、芯棒和芯棒加熱器、口模、加熱器、柵板。機(jī)頭分為分流區(qū)、壓縮區(qū)、成型區(qū)三大部分。分流區(qū)的作用是使從螺桿推出的熔體經(jīng)過柵板，使螺旋狀流動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€流動(dòng)。然后經(jīng)分流而初步形成中空的管狀流，這也便于進(jìn)一步均勻塑化。壓縮區(qū)的作用是通過截面積的變化使熔體受剪切作用，并且，通過一定的壓縮比使料流熔合。成型區(qū)的作用是把熔體流成型為所需要的形狀和尺寸，而且使經(jīng)過分流錐及其支架時(shí)的不穩(wěn)定流動(dòng)漸趨平穩(wěn)，并通過一定的長(zhǎng)度成型為所需的形狀。二工藝參數(shù)的確定主要確定口模、芯棒、分流器和分流器支架的形狀和尺寸。口模芯棒分流器分流器支架口模與芯棒的相對(duì)位置精度1口?？谀３尚凸懿牡耐獗砻婀懿碾x開口模后，一方面由于壓力降低，產(chǎn)生因彈性回復(fù)而膨脹，另一方面由于牽引和冷卻而收縮。這種膨脹和收縮與塑料性質(zhì)，口模溫度和壓力、定徑套的結(jié)構(gòu)形式都有直接關(guān)系。拉伸比：指由口模和芯棒所形成的截面積與擠出管材截面積之比。Ce=(R12-R22)/(r12-r22)其中，Ce---拉伸比，R1---口模內(nèi)半徑，R2---芯棒外半徑，r1---管材外半徑，r2---管材內(nèi)半徑。(n種材料的拉伸比：PA---1.5～5.0；PVC---1.0～1.5；HPPE---1.2～1.5；DPPE---1～1.2)拉伸比較大的優(yōu)點(diǎn)：同一種機(jī)頭可生產(chǎn)同規(guī)格的管材。定型段長(zhǎng)度L(口模平直部分長(zhǎng)度)：L過長(zhǎng)，增加料流阻力；L過短，不能起定型作用。經(jīng)驗(yàn)公式：L=(0.5～3)D(D---管材公稱外徑)L=(8～15)τ(τ---管材壁厚)擠軟管時(shí)取大值，擠硬管時(shí)取小值。2芯棒成型管子內(nèi)表成型零件。一般，芯棒與分流器之間用螺紋連接，芯棒分為兩部分，與分流器連接的一端成園錐形，使料流匯合，另一部分成園柱形，是成型部分。為使料流很好地匯合，收縮角β應(yīng)小于擴(kuò)張角α。粘度高的，收縮角應(yīng)取小些，一般取30o～50o，粘度低的，收縮角應(yīng)取大些，一般取45o～60o。有時(shí)把芯棒收縮區(qū)部分做成波紋狀，以增加料流阻力，以利于消除熔合線。收縮區(qū)部分的長(zhǎng)度L2：L2=(1.5～2.5)d0

其中，d0---多孔板出口處直徑3分流器塑料通過分流器，使料層變薄，這樣便于均勻加熱，以利于進(jìn)一步塑化，某些大型機(jī)頭中的分流器還沒有加熱裝置。分流器的錐角α叫擴(kuò)張角，擴(kuò)張角α不得大于90o，α過大時(shí)，塑料流動(dòng)阻力大，容易造成料流流速過慢而使塑料過熱分解。但α過小，造成結(jié)構(gòu)龐大，且不利于塑料均勻受熱。一般擠硬PVC管，α≤60o。分流器長(zhǎng)度L4：L4=(1~1.5)d0

分流器頭部園角半徑r不宜過大，一般取r=0.5～2mm。表面粗糙度Ra≤0.4μm

分流器與機(jī)頭體的對(duì)中性誤差≤0.02mm。分流器與多孔板之間的空腔，起著匯集料流、補(bǔ)充塑化和重新組合作用。所以，分流器與多孔板之間的距離K不宜過小，以免出管不均勻，但也不宜太大，以免塑料停留時(shí)間過長(zhǎng)而造成過熱分解。一般，取K=10～20mm，或K=0.1D(D為擠出螺桿直徑)。4分流器支架作用：支承分流器和芯棒。分流器支架上的分流筋應(yīng)做成流線形而且，出料端的角應(yīng)小于進(jìn)料端的角。在滿足強(qiáng)度要求的條件下，其寬度和長(zhǎng)度盡可能取小些，其數(shù)量盡量少，一般為4～8根。5口模與芯棒的相對(duì)位置精度口模與芯棒的中心線應(yīng)嚴(yán)格同軸，以獲得壁厚均勻的管材。在多數(shù)情況下，固定芯棒通過調(diào)節(jié)螺釘、調(diào)節(jié)口模位置來(lái)保證二者的同軸度。三管材的定徑及冷卻擠出物離開口模后，必須同時(shí)定徑和冷卻，以獲得良好的光潔度，準(zhǔn)確的尺寸和幾何形狀的管材。定徑方法：外定徑、內(nèi)定徑。定徑套：完成定徑工序的裝置。外定徑外定徑法：內(nèi)壓外定徑、真空外定徑。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。管壁應(yīng)力分布不均勻，內(nèi)壁受較大拉應(yīng)力。適用于外徑精度要求高的管材。內(nèi)定徑內(nèi)定徑法：特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，操作不太方便。只能用于直角機(jī)頭。管壁應(yīng)力分布較均勻。適用于內(nèi)徑精度要求高的管材。目前，我國(guó)主要采用外定徑法。

定徑套的結(jié)構(gòu)尺寸對(duì)外定徑來(lái)說，定徑套尺寸過大，降低管子的光潔度，定徑套過小產(chǎn)生過大阻力，使管子不易擠出或引起管子變形。設(shè)定徑套內(nèi)徑為d2，口模內(nèi)徑為d1

一般：d2=d1+(0.5～0.8)mm(管徑<100mm)d2=d1+1mm(管徑<300mm)定徑套應(yīng)有足夠的長(zhǎng)度，大約為其內(nèi)徑的3倍。大管取小些，小管取大些。出管快的取長(zhǎng)些，出管慢的取短些。各種定徑方式比較外徑定徑的管子外壁先冷卻，內(nèi)壁在外壁固化后才逐漸冷卻，因此收縮受到外壁的阻礙結(jié)果外壁受到正壓力，內(nèi)壁受到拉應(yīng)力。內(nèi)徑定徑的管子則正好相反，內(nèi)壁受壓應(yīng)力，外壁受拉應(yīng)力。第三節(jié)棒材擠出機(jī)頭棒材擠出成型機(jī)頭的結(jié)構(gòu)基本上與擠出管材機(jī)頭相似，所不同的是：用一分流梭代替了管材擠出機(jī)頭中的芯棒，口模端部帶有陽(yáng)螺紋，以便與水冷定徑套相連接。基本組成部件口模、分流梭、機(jī)頭體、分流器、分流器支架、柵板分流梭的作用：減少機(jī)頭內(nèi)部容積、增加塑料受熱面積。第三節(jié)棒材擠出機(jī)頭定徑套水冷定徑套是成型棒材的擠出設(shè)備的重要組成部分，其由三部分組成：熱體部分、絕熱部分、冷卻部分。其中絕熱部分是關(guān)鍵，絕熱隔板居于高溫機(jī)頭與低溫的冷卻水套之間，起著十分重要的隔絕作用。設(shè)計(jì)水冷定徑套應(yīng)注意以下三點(diǎn)：絕熱隔板的材料要求其熱傳導(dǎo)率越小越好，耐高溫，對(duì)塑料沒有粘附作用。常用材料：聚四氟乙烯板、石棉水泥板聚四氟乙烯板效果好，不良導(dǎo)熱體，可在250oC下長(zhǎng)期使用，對(duì)任何物質(zhì)無(wú)粘性，缺點(diǎn)是硬度低，有蠕變現(xiàn)象。水冷定徑套尺寸長(zhǎng)度：棒材直徑越大，散熱面積越大，定徑套長(zhǎng)度可越短。內(nèi)徑：定徑套內(nèi)徑比棒材直徑稍大，相差一個(gè)收縮量。內(nèi)壁光潔度和斜度內(nèi)壁表面粗糙度Ra<0.4μm。內(nèi)壁表面斜度為75=1，出口直徑大。第四節(jié)吹塑薄膜機(jī)頭塑料薄膜生產(chǎn)方法：壓延、流延、拉伸、吹塑、狹縫機(jī)頭成型。吹塑法：最經(jīng)濟(jì)，物理機(jī)械性能良好，可加工的原料：軟質(zhì)PVC，硬質(zhì)PVC，PE，PP，PS，PA。機(jī)頭結(jié)構(gòu)類型及參數(shù)的確定吹膜薄膜的風(fēng)冷環(huán)及水冷定徑套一機(jī)頭結(jié)構(gòu)類型及參數(shù)的確定吹塑薄膜生產(chǎn)方法分為：平擠上吹法、平擠下吹法、平擠平吹法平擠上吹法：使用直角機(jī)頭，管坯垂直向上引出平擠下吹法：使用直角機(jī)頭，管坯垂直向下引出平擠平吹法：使用水平機(jī)頭，管坯水平引出下面著重介紹平擠上吹法生產(chǎn)PVC薄膜的機(jī)頭。目前使用的有側(cè)面進(jìn)料的芯棒式機(jī)頭；中心進(jìn)料的十字機(jī)頭、螺旋機(jī)頭、雙層或多層吹塑薄膜機(jī)頭、旋轉(zhuǎn)式機(jī)頭。芯棒式機(jī)頭十字型機(jī)頭(中心進(jìn)料式機(jī)頭)螺旋式機(jī)頭多層薄膜吹塑機(jī)頭旋轉(zhuǎn)式機(jī)頭1芯棒式機(jī)頭熔體自擠出機(jī)，多孔板擠出后，通過機(jī)頸到達(dá)芯棒軸，通過芯棒軸熔體流被分成兩股，沿芯棒分流線流動(dòng)，在芯棒尖處又重新匯合，匯合后的料流沿機(jī)頭環(huán)縫擠成管坯，芯棒中通入壓縮空氣將管坯吹脹。芯棒尖和分料曲線的設(shè)置是為了盡可能使物料流動(dòng)距離一致。設(shè)計(jì)參考要點(diǎn)：設(shè)置調(diào)節(jié)裝置設(shè)置調(diào)節(jié)環(huán)和調(diào)節(jié)螺釘(一般不少于6個(gè))，以便調(diào)節(jié)使機(jī)頭出料口環(huán)形縫隙寬度一致。環(huán)縫尺寸環(huán)縫寬度W：一般，W=0.4～1.2mm。W太小，機(jī)頭內(nèi)反壓力很大，影響產(chǎn)量；W太大，要得到一定厚度的薄膜，必定要加大吹脹比和牽引比，常用W=0.8～1.0mm，可達(dá)W=1.0～2.0mm。吹脹比：膜管直徑與管坯直徑之比。牽引比：膜管的牽引速度與管坯擠出速度之比。通常吹脹比為1.5～3.0，牽引比為4～6。定型區(qū)高度(h)h>15w，以便于控制薄膜厚度。芯棒定型區(qū)上開設(shè)一個(gè)或幾個(gè)緩沖槽，以便消除芯棒尖處的接縫痕跡。避免產(chǎn)生接合縫芯棒尖到模口處的距離不小于芯棒軸直徑dn的兩倍，以避免產(chǎn)生接合縫。確定分料線分料線確定原則：盡量使物料到達(dá)機(jī)頭出口的流動(dòng)距離相等。料流無(wú)阻滯、無(wú)死角。芯棒擴(kuò)張角α一般為80o～90o。壓縮比壓縮比≥2芯棒的剛性由于從芯棒側(cè)面進(jìn)料，芯棒易受較大側(cè)壓力。這可能使芯棒產(chǎn)生較大的彎曲變形，使環(huán)形縫隙寬度不均勻，產(chǎn)生所謂“偏中”現(xiàn)象。優(yōu)點(diǎn)：機(jī)頭內(nèi)部通道空隙小，內(nèi)部存料少。只有一條熔合線。缺點(diǎn)：易產(chǎn)生“偏中”現(xiàn)象，薄膜厚度難控制均勻。2十字型機(jī)頭(中心進(jìn)料式機(jī)頭)吹塑薄膜的十字型機(jī)頭與擠管機(jī)頭結(jié)構(gòu)上相似，由分流器支架]支承芯棒和分流器，熔體從分流器四周開始進(jìn)入。分流器支架的分流筋在保證能承受熔體的推力作用而不變形的前提下，數(shù)量盡量少(3～4個(gè))，寬度和長(zhǎng)度盡可能小。優(yōu)點(diǎn)：出料均勻，薄膜厚度易控制。模芯不受側(cè)壓力，不會(huì)產(chǎn)生“偏中”現(xiàn)象。缺點(diǎn)：空腔較大，機(jī)頭內(nèi)部存料較多。熔合線較多。不適合生產(chǎn)PVC薄膜。3螺旋式機(jī)頭熔體從機(jī)頭中央進(jìn)入，經(jīng)過三個(gè)斜槽分別進(jìn)入三頭螺紋的流道，三股料流在定型區(qū)前匯合，進(jìn)入定型區(qū)后擠出吹脹。優(yōu)點(diǎn)：出料均勻，厚度易控制。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，拐角多。適用于加工PE、PP等粘度小不易分解的塑料薄膜。4多層薄膜吹塑機(jī)頭設(shè)計(jì)考慮的重點(diǎn)之一是：機(jī)頭中流動(dòng)阻力的比例，一般要求達(dá)到每層料的線速度相等。料層的熔合有內(nèi)接合法和外接合法。內(nèi)接合機(jī)頭，只要注意設(shè)計(jì)接合部分的形狀，加工時(shí)的困難就比較少。需要在兩層間引入氣體，或需要準(zhǔn)確地控制各層的厚度比時(shí)，應(yīng)采用外接合機(jī)頭。5旋轉(zhuǎn)式機(jī)頭通道口模與芯棒的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，消除間隙的不均勻性，以獲得厚度更均勻的薄膜(厚度公差可達(dá)0.1μm)。旋轉(zhuǎn)方式：口模轉(zhuǎn)動(dòng)，芯棒不動(dòng)芯棒轉(zhuǎn)動(dòng)，口模不動(dòng)口模與芯棒一起同向或反向轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)頭的設(shè)計(jì)除應(yīng)遵循一般機(jī)頭的設(shè)計(jì)原則外，尤其要注意解決好旋轉(zhuǎn)部分的密封問題。密封元件材料：青銅、四氟乙烯密封處間隙：0.06～0.08mm二吹膜薄膜的風(fēng)冷環(huán)及水冷定徑套吹塑薄膜的冷卻很重要，其作用主要是保證薄膜在牽引輥的壓力作用下不會(huì)相互粘結(jié)。冷卻效果和冷卻速度直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。牽引速度不大，牽引輥和機(jī)頭之間的距離較遠(yuǎn)，自然冷卻就能達(dá)到要求，否則，需加冷卻裝置。常用冷卻裝置：風(fēng)冷環(huán)對(duì)風(fēng)冷環(huán)結(jié)構(gòu)的三點(diǎn)要求：出風(fēng)量均勻，冷卻快的地方厚，冷卻慢的地方薄風(fēng)環(huán)與吹脹比的關(guān)系：風(fēng)冷環(huán)的口徑與吹脹比相適應(yīng)。β角的確定：出風(fēng)方向與軸垂面的夾角稱為β角，β=40o～60o。β角太小，大量的風(fēng)近垂直方向吹向膜管，會(huì)引起膜管周圍的空氣騷動(dòng)，以致引起膜管飄動(dòng)，產(chǎn)生橫向波紋。第五節(jié)電線電纜擠出成型機(jī)頭擠壓式包覆機(jī)頭套管式包覆機(jī)頭一擠壓式包覆機(jī)頭典型結(jié)構(gòu)尺寸的確定優(yōu)缺點(diǎn)

1典型結(jié)構(gòu)機(jī)頭呈轉(zhuǎn)角式，被包覆物出料方向與擠出機(jī)呈90o角，也可將角度降至45o～30o，以減小熔體流動(dòng)阻力。芯線導(dǎo)向棒除給芯線導(dǎo)向外，還有與擠管機(jī)頭中的芯棒類似的作用。包覆層在成型區(qū)包覆在芯線表面?？谀Ｅc機(jī)頭分為兩體，螺栓調(diào)節(jié)二者的同心度。2尺寸的確定口模定型長(zhǎng)度L：L=(1～1.5)D導(dǎo)向棒前端到口模定型段之間的距離M，M=(1～1.5)D其中，D為口模出口直徑。3優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)整方便。缺點(diǎn)：芯線與包覆層同心度差導(dǎo)向棒結(jié)構(gòu)本身引起塑料不均勻流動(dòng)轉(zhuǎn)角式機(jī)頭不容易均勻地加熱，機(jī)頭與擠出機(jī)連接處不易加熱或冷卻。二套管式包覆機(jī)頭典型結(jié)構(gòu)為轉(zhuǎn)角式機(jī)頭，其結(jié)構(gòu)與擠壓式包覆機(jī)頭相似該機(jī)頭將塑料擠成管坯，在口模外包覆在芯線上。一般靠管坯的熱收縮，有時(shí)借助于真空，使管坯緊密地包在芯線上。物料通過多孔板進(jìn)入機(jī)頭體內(nèi)，然后流向芯線導(dǎo)向棒。它的結(jié)構(gòu)具有桃形通道，其頂部相當(dāng)于擠管機(jī)頭的芯棒、成型管坯的內(nèi)表面。定型段長(zhǎng)度LL=0.5D其中，D為口模出口直徑第六節(jié)板材和片材的擠出成型機(jī)頭特點(diǎn)：流道由園形逐漸變成狹縫形物料沿狹縫寬度方向均勻分布，且沿寬度方向出料速度相等。種類：魚尾機(jī)頭、支管機(jī)頭、螺桿機(jī)頭、衣架式機(jī)頭。魚尾機(jī)頭支管機(jī)頭螺桿機(jī)頭衣架式機(jī)頭一魚尾機(jī)頭機(jī)頭型腔呈魚尾形。塑料熔體從機(jī)頭中部進(jìn)入，該處壓力和流速都比兩端大，中間溫度也比兩端的高，這些易造成中部出料多，兩端出料少，使制品壁厚不均勻。為克服上述缺陷，通常在機(jī)頭型腔內(nèi)中央部位設(shè)置阻流器或阻力調(diào)節(jié)裝置，以使物料沿機(jī)頭整個(gè)寬度方向流速均勻。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易制造物料容易流動(dòng)適合于生間寬度較小(<500mm)的板材適合于加工粘度高的塑料和熱穩(wěn)定性差的塑料二支管機(jī)頭結(jié)構(gòu)：由一個(gè)帶有縱向切口的管形型腔構(gòu)成。有一端進(jìn)料和中間進(jìn)料兩種型式?！癐”型支管機(jī)頭：支管軸線與擠出機(jī)料筒軸線重合，從支管的一端進(jìn)料，支管另一端是封閉的。調(diào)節(jié)塊可調(diào)節(jié)支管進(jìn)料部分長(zhǎng)度，從而調(diào)節(jié)板材寬度?！癟”型機(jī)頭：支管軸線與擠出機(jī)料筒軸成垂直且位于同一平面內(nèi)，熔體從支管的中間進(jìn)入，支管的端部沒調(diào)節(jié)塊，以調(diào)節(jié)支管進(jìn)料部分長(zhǎng)度，從而調(diào)節(jié)板寬?！癟”型彎支管機(jī)頭：支管彎曲呈流線型，從支管中間進(jìn)料，支管進(jìn)料部分長(zhǎng)度是固定不可調(diào)節(jié)的，因而不可調(diào)節(jié)板寬。雙支管機(jī)頭：前后兩個(gè)支管排列。兩支管之間可加阻滯棒，這可使熔體沿支管軸線速度更加均勻，可用于加工熔融粘度高的寬幅制品。中間進(jìn)料的支管機(jī)頭，中間的熔體流速大，而兩端的熔體流速小。因此，一般可在中央部分設(shè)置阻滯棒以降低中間的熔體流速，使沿支管軸線熔體的流速均勻一致。尺寸支管直徑：直徑大，則儲(chǔ)料多，料流更穩(wěn)定。直徑一般取30～90mm，加工硬PVC的支管直徑取30～35mm，加工PE的支管直徑可取30mm以上。成型部分長(zhǎng)度LL=(10～40)ζ但，一般L<80mm，其中ζ---板材厚度三螺桿機(jī)頭結(jié)構(gòu)在直管型機(jī)頭的支管內(nèi)設(shè)置一根分配螺桿而成。擠出機(jī)螺桿直徑稍大于分配螺桿直徑，以保證連續(xù)供料。分配螺桿的根徑為漸變的，做成多頭螺紋。中間供料的，從中央分成左右反向螺紋的分配螺桿，以使熔體從中間向兩端分配。特點(diǎn)：可加工寬幅制品，寬度可達(dá)4m機(jī)頭結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高由于料流的螺旋運(yùn)動(dòng)不能全部消除，制品易出現(xiàn)波浪形料流痕四衣架式機(jī)頭吸取了魚尾機(jī)頭和支管機(jī)頭的優(yōu)點(diǎn)，即有一個(gè)支管，又有一個(gè)扇形型腔。直支管衣架機(jī)頭：支管呈衣架形，支管各處截面直徑相等。錐形支管衣架機(jī)頭：支管呈衣架形，支管截面直徑從中部到兩端逐漸減小。支管直徑較小(10～20mm)，縮短