【正文】 出機頭成型段平直流道長度L 的經(jīng)驗值得取值： L=（ 20~50） h 式中， h 為口模出口縫隙高度。本設(shè)計中 h=，所以 L 取值為81mm。 在保證擠出制品所需要的塑化度的前提下，縮短模頭成型段平直流道長度應(yīng)該是有利的，因為 這樣做減小了模頭壓力降，減少了擠出機的動力消耗；而且可以縮短模塑料在高溫下的停留時間。尤其對于降低熱敏性的PVCU 模塑料的降解風(fēng)險十分有利。另外，縮短模頭長度，減輕模頭重量，對于節(jié)約機頭金屬材料和制造成本，方便機頭的作業(yè)操作也是很明顯的。 目前，模頭平直段長度設(shè)計更常采取的做法是將其標(biāo)準(zhǔn)化，由設(shè)計者根據(jù)以往的經(jīng)驗類比選用。 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 30 第 8 章 模頭模板設(shè)計和強度校核 模頭模板的設(shè)計 擠出機頭都是由多塊模板疊接形成的。由于這種模式，所以保證兩模板之間密合無縫，沒有熔料擠出，對于擠出模頭的品質(zhì)非常重要，否 則會因為有熔料的殘留和進一步的降解，干擾正常擠出，并加快模頭的損壞。要做到這一點，首先要求模板相互疊合的平面，有很高的平面精度，而且還要求模板有很強的剛度，在反復(fù)受力的情況下不會發(fā)生形變，所以模板有一定的厚度要求。 模板的鏈接普遍采用圓柱頭內(nèi)六角螺釘，按承受軸向靜載荷的預(yù)緊鏈接要求選用螺釘。為保證模板間的密合，安裝空間允許的情況下，需要盡量選用較大的預(yù)緊力，或多布置連接點。 型芯對分流支架板的連接以及型芯鑲件對于型芯的連接，由于截面面積窄小，又多內(nèi)筋流道，對此，考慮多布置小一點的螺釘，重復(fù)安排定位銷釘，以保 證整個結(jié)合面密合無縫。 模頭上的連接螺釘，必須使用高強度級的螺釘。 模頭的強度校核 擠出機頭設(shè)計中有兩部分的強度是需要校核的。 （ 1）分流筋強度的校核 分流筋必須有足夠的強度支撐型芯和分流錐，不出現(xiàn)變形和損傷現(xiàn)象，然而從減少對熔體料流的粘彈性擾動方面考慮，希望分流筋盡可能的細(xì)小，數(shù)量上也盡可能的少一些。另外分流筋的布置還經(jīng)常受到模頭結(jié)構(gòu)空間的限制，很難獲得合理的力學(xué)平衡。因此，對分流筋進行強度校核往往是很有必要的。許用應(yīng)力的值得選取可參考有關(guān)的機械工程手冊。也要注意過薄過長的分流筋有可能會因為意外 出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象，分流筋厚度應(yīng)大于。 （ 2）聯(lián)接螺釘強度的校核 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 31 對于將型芯與分流支架板相連接的螺釘，雖然其所承受的僅僅是熔體沿型芯壁流動的黏性剪切力，但由于型芯截面面積一般較窄小，又多內(nèi)筋流道，無法布置大螺釘，所以常常需要進行強度校核。 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 32 第 9 章 定型模設(shè)計 綜述 定型模的作用是讓離開模頭的塑料型坯，在正確的形狀下，從熔融狀態(tài)冷卻固化成最終的塑料異型材產(chǎn)品。所以在定型模中要同時完成冷卻和定型兩個工藝過程，也就同時并列存在著冷卻和定型兩個作業(yè)系統(tǒng)。 實際上，定型模對于塑料異型材擠出 成型起著十分重要的作用，它最終決定著異型材的尺寸精度，這包括異型材的尺寸、形狀、公差和表觀質(zhì)量，并且直接影響異型材的落錘沖擊，加熱后的尺寸變化等物理性能。 目前，塑料門窗異型材擠出成型幾乎全部采用真空外定型技術(shù)。 定型模長度的設(shè)計 定型模長度 L 應(yīng)視制品的壁厚、形狀來定。制品的壁越厚，形狀越復(fù)雜，要求定型模越長。其目的是使從最終定型段出來的制品在橫截面內(nèi)外各處溫度 達到完全冷卻 (14℃左右 )。據(jù)文獻介紹經(jīng)驗公式： L = 40vt2 其中： t——型 材最大壁厚， mm v——牽引速度， m/s （ 按最大值考慮。 ） 定型模型腔的設(shè)計 真空吸附面積和真空槽設(shè)計 結(jié)構(gòu)設(shè)計原則：①選擇上、下分型面要考慮便于操作，出故障時能取出型胚，易于清理。②冷卻水孔分布均勻。③真空吸附足夠且均勻。④真空槽 (孔 )和冷卻水道加工工藝性好。⑤水冷回路和真空吸附回路分別相聯(lián)組成獨立的、可循環(huán)的系統(tǒng)，要交替設(shè)置，但不能串通。 1. 真空吸附面積 ： S=式中： G——型材每米的重量 Kg/m ， 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 33 f——系數(shù)，取 16～ 30， f 與型材、壁厚、質(zhì)量、真空度有關(guān) M——定型模真空度，一般在 ～ 算出的數(shù)值需驗證，可按下式驗證：牽引力 /真空吸附面積 型材的拉伸強度，其結(jié)果必須小于型材的拉伸強度 (≥ )， 否則要調(diào)整真空吸附面積和牽引力。 2. 真空槽設(shè)計 由于進入第一節(jié)定型模時，擠出的型胚仍是粘流態(tài)，易被吸入真空溝槽中，故第一段定型模的前面 1～ 6 道的真空吸附溝槽寬度采用 ，間距為 25～ 30mm，其余溝槽寬度為 ，間距為 30～ 40mm。 吸附力要布置均勻，定型 模上下兩半真空溝槽要對齊，并要各自相通，但在分型面處盡量與大氣相通。在型胚的筋和棱邊的部位要有較大的吸附力 (冷卻慢 )，故應(yīng)使抽氣孔對準(zhǔn)筋和棱邊。 冷卻水路設(shè)計 定型模冷卻水路設(shè)計應(yīng)注意： 1． 根據(jù)型胚所含熱量的分布來布置水路。 2. 水路應(yīng)盡量靠近定型模型腔，水孔孔壁與型腔距離大于 5mm，上下定型板的水孔的中心距應(yīng)大于 14mm。水孔孔壁與真空槽孔的 應(yīng)大于3mm，以防止距離過薄，加工時引起水氣相穿的現(xiàn)象。 3. 定型模上型板冷卻速率應(yīng)大于下型板。因為模腳與定型 臺相連利于傳熱，型胚由于自重的作用與下型板的型腔面貼合得更好，也利于傳熱。 定型模型腔尺寸計算 一般來說，擠出速度越快，型腔橫截面平面應(yīng)越凸翹，相應(yīng)外形尺寸要越大；制品壁越厚，型腔的橫截面應(yīng)越凸翹，相應(yīng)外形尺寸要越大，反之亦然；定型模越長，其型腔的橫截面平面越平坦，尺寸越小，反之亦然；冷卻定型水箱無真空負(fù)壓時，則定型模型腔尺寸應(yīng)大，橫截面平面越凸翹，反之亦然。 定型模型腔尺寸主要由型材收縮率、膨脹率、牽引拉伸率、冷卻方式、制品復(fù)雜程度、操作方式等決定。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗總結(jié)： 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 34 ① 定型模模腔外形尺寸比制品大 為宜 ， 結(jié)構(gòu)按 ～ 的系數(shù)。第 4 節(jié)尺寸按 系數(shù)，第 3 節(jié)尺寸比第 4 節(jié)尺寸大 ～。 ② 毛條開口處取系數(shù) ，膠條開口處取系數(shù) ，壓條開口處取系數(shù) 1。 ③斷面寬度超過 40mm，給反彈弧。大平面反向圓弧 R=420～ 500制品壁厚。 ④ 模隙取系數(shù) 。 ⑤冷卻水孔的中心距為 14～ 16mm。 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 35 結(jié) 論 本次畢業(yè)設(shè)計是窗框異型材擠出機頭模具設(shè)計，經(jīng)過查詢資料、確定畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書、編寫說明書、利用計算機輔助軟件畫出工程圖紙，再到手繪工程圖紙，最后的修整這一過程中我學(xué)到了很多有關(guān)產(chǎn)品設(shè)計方面的理論知識，近一步鞏固了所學(xué)專業(yè)知識，并且提高了自身的動手能力。 關(guān)于本次設(shè)計，現(xiàn)從以下幾個方面進行簡要概述： 1. 設(shè)計中首先分析了我國窗框異型材的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，對其中的模具設(shè)計和生產(chǎn)有了初步了解。進而，對生產(chǎn)窗框異型材的原材料配方進行了設(shè)計； 2. 機頭設(shè)計從現(xiàn)行市面上廣泛生產(chǎn)和使用的 80 型推拉框的橫截面 外形尺寸出發(fā)進行分析 ； 3. 設(shè)計從根據(jù)產(chǎn)品截面形狀和尺寸來確定口模板尺寸的突破口來入手，然后是對收縮板，分流錐支架板的設(shè)計 ； 4. 根據(jù)分流支架板的形狀，來進行對型芯和分流錐的外形和尺寸的設(shè)計，其中對內(nèi)筋的流道設(shè)計是設(shè)計中的難點，而對于功能塊則多采用經(jīng)驗數(shù)據(jù)； 5. 對定型模熱力學(xué)長度的計算和定型模腔的設(shè)計； 本次設(shè)計也存在不足之處，例如：在處理功能塊的流變學(xué)分析中 沒有現(xiàn)成的數(shù)學(xué)模型，不能對其尺寸進行準(zhǔn)確推導(dǎo)計算，只能采用經(jīng)驗數(shù)據(jù)，這樣就使得最后的修模工作量變得非常大；此外，關(guān)于模具設(shè)計的成本估測，由于閱歷資質(zhì)的短缺，沒有能力完成；還有就是 模具的使用年限，模具在使用過程中可能出現(xiàn)的問題及針對其問題的具體修模方法 ，沒有做出明確的預(yù)防方案 等等。這些問題都需要自己在不斷的實踐過程中去領(lǐng)悟。洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 36 謝 辭 首先，對教育我大學(xué)四年的老師們，表示感謝。沒有他們諄諄的教導(dǎo)，就沒有我的今天，非常感謝他們教會我很多的科學(xué)知識，以及為人處世之道。 本設(shè)計的題目和任務(wù)是由 周思凱 老師具體下達的， 在設(shè)計過程中也得到了 周 老師的悉心指導(dǎo)。 周 老師自設(shè)計初，便定期召開會議，詢問設(shè)計進程，并為我們答疑解惑、指點迷津，幫助我們開拓設(shè)計思路。 周 老師淵博的學(xué)識、嚴(yán)謹(jǐn)求實的作風(fēng)、一絲不茍的態(tài)度和全心全意為學(xué)生著想的精神，不僅使我在學(xué)習(xí)和設(shè)計的過程中受益匪淺，同時也對我的思想和人生態(tài)度產(chǎn)生了重要影響。在此，我謹(jǐn)向 周思凱 老師致以誠摯的謝意和敬意。 本設(shè)計能夠順利完成，同樣離不開諸位專業(yè)老師的教育培養(yǎng)和身邊同學(xué)的熱情幫助。在此，我向給予過我支持和幫助的諸位老師和同學(xué)致以誠摯的謝意。 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 37 參考文獻 [1] 周傳思 .擠出模的內(nèi)筋 設(shè)計 .塑料異型材， 2021,3:2528. 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