塑料異型材擠出模具培訓課件-展示頁
2025-01-29 20:10本頁面
【正文】 影響擠出模頭結構設計的主要因素 ?（ 1）異型材的截面形狀 影響擠出模頭結構 ? 擠出模頭的總體結構根據(jù)異型材的類型區(qū)分， 中空型材的擠出模頭必須設計分流錐、分流支架和型芯結構來形成中空型材的主空腔 ； ?開式型材 （包括半開式型材）沒有主空腔，所以開式型材的擠出模頭一般 沒有分流錐 、 分流支架和型芯構件 。 ⑥流道壁表面需要十分光滑 ?由于流道壁表面的狀況，對于聚合物熔體在流道中的 擠出流動狀態(tài) 會產生很大的影響。 ?平直段長度也絕不是越長越好。 ?流道變化的過程，應盡可能做到均勻 ，或只是讓熔體料流平緩地加速；這樣做的目的都是為了減輕熔體料流中的高分子鏈段可能產生的彈性變形的程度，使得彈性效應所引起的 離模膨脹等不利影響減至最低 ，而讓 熔體破裂等現(xiàn)象產生的可能性趨于零 。引起料流方向改變的擴張或收縮角的半角的角度，一般要求不大于 1 2 176。 ?影響背壓的因素 ：型坯截面的復雜程度、模頭流道的結構、型坯的擠出速度和模塑料的流變性能等都有直接的影響。 ?背壓的大小主要是由模塑料料流通過模頭流道時產生的壓力降 (Δp)所決定的。 方法 ：必須對各部分流道中的 流動阻力進行調整 。 流速較快的部分就會比流速較慢的部分體積增加 ，這樣，很難保證對型材產品截面形狀的要求 問題 ：異型材絕大部分是薄壁型材，且一般 截面形狀都十分復雜 ， 壁厚也并不完全相等 。 ?型坯擠出模頭后受牽引經過氣隙進入定型模中，至少還將受到 3種不能忽略的作用： ?離模膨脹 ?拉伸變形 ?冷卻收縮 ， 改變型坯截面的形狀和尺寸→ 擠出模頭出口截面形狀的設計必須考慮到這些作用的結果 離膜膨脹 ?聚合物熔體擠出物的尺寸和截面形狀與擠出口模不同，有明顯的脹大，這一現(xiàn)象被稱為巴拉斯 (Barus)效應，又稱為離模膨脹 (Die Swell)或出口膨脹 ②要讓型材坯料均勻地擠出 在模頭出口處， 要求 料流截面上各部分的平均流速應相等 （亦有稱之為流速分布均勻）。擠出模頭設計 ? 在塑料異型材擠出成型過程中，對于由擠出機擠出的熔融的模塑料，擠出模頭起著穩(wěn)流 、 分流 和 成型 3種作用 ?通過擠出模頭流道被擠出的模塑料型坯，還須經過氣隙之后，被牽引進入定型模進行定型和冷卻，才能最終成為塑料異型材產品。 擠出模頭流道的基本要求 ?①要有正確的出口截面形狀 ?從模頭擠出的異型材型坯的截面形狀，不是產品的最終截面形狀，最多只是 近似形狀 。 否則 ，在同樣的牽引速度下， 離開模頭 后的 型坯 各部分的形狀就會產生不一樣的變化。尤其是異型材的 各種功能塊結構大多數(shù)不是規(guī)范的幾何形狀 。另外，異型材各部分流道的前后級之間是相互關聯(lián)的，分流部分的流道設計也會影響成型部分流道中流速的分布 → 合理的流道設計 ③需要產生適當?shù)谋硥? ?模塑料只有在一定的壓力下才能實現(xiàn)塑化的要求，該壓力稱為背壓。 背壓過低會導致模塑料塑化不良，不能保證制品的物理性能；而 背壓高 將消耗更多的動力，過高還可能對設備造成過度的磨損，甚至損壞。 ④流道的變化應盡量平緩 ?流道壁面曲線應呈流線型，不能有突變。 。 ⑤要讓型材坯料在離開模頭之前有足夠的純剪切流動過程 ?讓料流在純剪切流動的過程中盡可能充分地實現(xiàn)彈性松弛，這也就是說，模頭流道出口前都要 有一段足夠長的平直段 （或稱成型段）。平直段長，會增大背壓，增加功耗； ?會延長模塑料在高溫段的停留時間，這尤其對 PVC塑料是十分不利的； ?很重的模頭對于制造和使用也都是很不利的。所以要求流道壁表面不但要平整光滑，而且要求粗糙度一致。 ? 擠出模頭流道的復雜程度 ，主要是 由 于 異型材截面的復雜情況決定 的。異型材截面面積的均勻分布，有利于模頭中料流的均勻分流，容易實現(xiàn)均勻擠出 （ 2）擠出模塑料的配方 影響擠出模頭結構 ?模塑料配方不但決定著塑料熔體的黏度，而且也影響著塑料熔體的彈性效應，因此是影響擠出模頭結構設計的重要因素。添加熱穩(wěn)定劑，或利用潤滑劑和加工助劑等改變熔體流變狀況，以獲得較低的加工溫度，是 模塑料配方方面 可采取的措施；而縮短模頭流道長度，改善流道結構，減少料流在模頭內的時間，杜絕積料和掛料現(xiàn)象，則是 模頭結構設計方面 可考慮采取的措施。 ?實際上， PVCU模塑料是有十多種組分的干混粉料，其采購和混料作業(yè)的過程，難免存在一些不確定因素。甚至在同一規(guī)格型號的兩臺擠出機之間，也會出現(xiàn)型坯畸變。對于模頭來說，隨著 擠出速度 的提高， 熔體剪切速率 將提高，體積流量 Q將增加，模頭 壓力降 Δp將增大 ?剪切速率的提高 也將改變 熔體的黏彈性 狀況，很明顯，分流引起的拉伸流動會強烈；熔體入口效應、離模膨脹等彈性現(xiàn)象也都會增強，超過一定界限（臨界剪忉速率 221。 ?在較低擠出速度下料坯均勻擠出，截面形狀正確的擠出模頭，提高擠出速度后，將可能失去平衡，出現(xiàn)出料不均現(xiàn)象和型坯形狀的畸變。 ?由于電加工技術的不斷完善，特別是慢走絲大錐度線切割機床的普遍使用，以及磨料流加工技術和高速高精度銑削加工技術的發(fā)展，使得擠出模頭模板和流道的加工都更加方便快捷，加工質量也更加有保障； 擠出模頭結構設計 ?塑料異型材擠出模頭的設計是從合理的異型材截面圖開始的。 異型材的擠出中心 ? 異型材的擠出中心 即擠出系統(tǒng)中心線與擠出中的異型材截面的交點。 ?① 選擇異型材橫截面的重心 作為異型材的擠出中心。 對于橫截面面積相對比較集中的異型材擠出模具，作這樣選擇的較多。這是主要考慮讓熔體分流路徑上壓力損失均衡（圖 b） ? 對于橫截面形狀較分散的異型材 ，這樣的選擇會較有利于實現(xiàn)整個模頭流道均衡地分流，對提高模頭的出料穩(wěn)定性是大有好處的（圖 c） 選擇異型材的擠出中心 —— 方法二 選擇異型材的擠出中心 —— 方法三 ?選擇異型材橫截面的主要型腔的中心 ，作為擠出中心 ?或根據(jù)前兩種選擇方法作適當調整 ?選擇 異型材的擠出中心 ，也就是在 確定模頭的料流開始分流前的流道中心 ，與 擠出生
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