塑料擠出模具

1、當(dāng)今市場(chǎng)上出售的塑料制品中，擠出成形制品的種類日益增多。塑料管材、板材、薄膜和異形材等已在應(yīng)用中占有非常重要的地位。

擠出成形是對(duì)粉末狀或粒狀原材料加熱和熔融之后用擠壓方法賦形，然后進(jìn)行冷卻固化的連續(xù)成形方法。故擠出成形裝置必須具有熔融、賦形和固化這三種功能。

熔融功能由擠出機(jī)來承擔(dān)，賦形功能由擠出模具和整形模具來承擔(dān)，固化功能則由整形模具和冷卻模具來承擔(dān)。作為完整的擠出裝置，為了對(duì)擠出物進(jìn)行整理還需設(shè)置牽引機(jī)、切斷機(jī)和卷曲機(jī)等輔助裝置。

擠出物外觀和品質(zhì)的好壞，在很大程度上取決于模具的品質(zhì)。此外，擠出機(jī)向模具中輸送熔料的均勻程度和熔料在模具內(nèi)的混合過程對(duì)擠出物的品質(zhì)也會(huì)產(chǎn)生影響。對(duì)于各種各樣斷面形狀的擠出物，一般沿?cái)D出方向?yàn)橥恍螤畹臄嗝?，但在某些特殊情況下，在模具后部設(shè)置特殊裝置或采用特殊的操作方法可改變其斷面形狀。如：壓花或吹塑成形。

近年來，除了單一材料擠出成形之外，又有多種塑料在模具內(nèi)或模具外作為一體擠出成形的共擠出成形法。還開發(fā)了與鋁、鐵、木料等其它材料共擠出成形工藝，使擠出模具的結(jié)構(gòu)也日益復(fù)雜化。

2、模具設(shè)計(jì)在擠出成形裝置中占有重要地位的模具，由螺桿~3CMPa的壓力連續(xù)對(duì)它供給熔料，并由模具使熔料形成所需斷面形狀的擠出物。此過程是從圓柱形料筒中送出的圓形斷面熔料通過聯(lián)接器進(jìn)入具有圓形或矩形入口的模具中，在模具中改變形狀以后即從模具終端的縫隙中擠出所需斷面形狀的擠出物。為此，從圓形或矩形入口到變?yōu)榻咏诔尚挝飻嗝嫘螤畹某隹诓糠挚p隙之間的模具內(nèi)熔料流動(dòng)路徑，需進(jìn)行保證此變化過程順暢和無滯留部位的流線形設(shè)計(jì)。

此外，由于所用塑料熔融物為非牛頓流體，所以在具有粘性特性的同時(shí)，還有彈性特性，因此對(duì)熔料流動(dòng)的特性必須充分考慮彈性所起的作用。

因而在設(shè)計(jì)擠出模具時(shí)必須重點(diǎn)考慮下列方面。

2.1模具內(nèi)熔料的流變特性對(duì)模具內(nèi)熔料流動(dòng)特性的考察是為了便于以所需擠出量獲得符合品質(zhì)要求的擠出物，由此必須對(duì)模具內(nèi)的熔料流動(dòng)路徑進(jìn)行設(shè)計(jì)。特別是模具終端的縫隙，在合理的壓力分布下，通過所需的擠出量，才能獲得形狀尺寸與模具縫隙形狀相同的高品質(zhì)擠出物。各類熔料所顯示的非牛頓流體特性和所具有的粘性特性、彈性特性不同。

2.2模具結(jié)構(gòu)的問題擠出模具入口處和出口處的形狀不同。因而進(jìn)入擠出模具入口的熔料在向出口處流動(dòng)的過程中，流動(dòng)路徑斷面形狀發(fā)生變化。在設(shè)計(jì)這種斷面形狀的變化時(shí)，必須在考慮所用塑料流變特性的基礎(chǔ)上，保證其順暢和無滯留地流動(dòng)，即按照流線形進(jìn)行設(shè)計(jì)。至于熔料進(jìn)入縫隙入口處的壓力，為了使擠出過程穩(wěn)定，應(yīng)能使各處均勻。

擠出模具的結(jié)構(gòu)共有四個(gè)部分：

熔料分配部分一調(diào)整部分一緩沖部分一賦形部分

為了便于分析討論，現(xiàn)以擠出板材的平板擠出模作介紹，應(yīng)使進(jìn)入擠出模的圓形或矩形斷面熔料擴(kuò)展成平板狀擠出物。要按照向?qū)χ行妮S的垂直方向分配熔料而設(shè)置熔料分配部分，在熔料向兩邊擴(kuò)展時(shí)，壓力也隨之下降，各部分的壓力也出現(xiàn)差異。即壓力與離開入口距離呈反比下降。因此，下一步驟必須對(duì)壓力進(jìn)行調(diào)整。熔料在不同壓力下所產(chǎn)生的軸向流動(dòng)中，要按照壓力高的部分所遇到的流動(dòng)阻力大，壓力低的部分所遇到的阻力小的原則設(shè)置調(diào)整部分以實(shí)現(xiàn)與中心軸垂直平面內(nèi)的壓力相等。但即使壓力值相同，熔料在上述情況下流動(dòng)中所受剪切狀態(tài)也不相同。該部位出口處壓力相同，但由于熔料所受剪切經(jīng)歷不同。如果將這種狀態(tài)的熔料直接送入賦形部分，各處壓力雖相同但殘余剪切應(yīng)力卻不相同，所以從模具縫隙中被擠出物體各處的膨脹狀態(tài)不同，使擠出件形狀與模具縫隙形狀出現(xiàn)差異。

由此可見，進(jìn)入賦形部分的熔料不僅需要壓力相同，應(yīng)力狀態(tài)也應(yīng)該一樣。盡管壓力狀態(tài)不同可以通過賦形部分入口處形狀加以校準(zhǔn)，但實(shí)際上這種作法非常困難，在生產(chǎn)應(yīng)用中不穩(wěn)定。

為此，在賦形部分之前設(shè)置一緩沖部分，對(duì)具有不同剪切履歷的熔料進(jìn)行緩沖而成為應(yīng)力狀態(tài)一樣的熔融物。如果在分配部分和調(diào)整部分所受剪切在斷面內(nèi)是相同的，那就不必進(jìn)行緩沖處理。

如果熔料在賦形部分入口處的壓力一樣，且應(yīng)力狀態(tài)也一樣，則由賦形部分形狀使模具縫隙出口處的流速相同。

2.3溫度調(diào)整在擠出模具上一般都要安裝帶形加熱器，因此，需對(duì)模具溫度進(jìn)行調(diào)整，使模具溫度保持在設(shè)定溫度士1°C的范圍內(nèi)。這種處理方法較簡(jiǎn)單只要考慮成形塑料粘度與溫度的依賴關(guān)系，采用適當(dāng)?shù)恼{(diào)整溫度方式即可。

2.4不同形狀斷面中的流動(dòng)狀況對(duì)于基本斷面形狀的熔料流動(dòng)路徑，可以用流速、壓力和流量的關(guān)系來顯示流動(dòng)狀態(tài)。為求出這種關(guān)系，需作以下假設(shè)：

同理在上述基礎(chǔ)上，就可以引伸到定量分析和計(jì)算熔料在各種形狀斷面流動(dòng)路徑中的流動(dòng)狀態(tài)，確保擠出模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性。

聲明：本文來自網(wǎng)絡(luò)，只為學(xué)習(xí)交流，無商業(yè)目的

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一、塑料擠出模具英語術(shù)語

1.塑料擠出模 plasticsextrusion tooling

在塑料擠出成形工藝中，連續(xù)成型塑件（制品）用的模具。

2.異型材擠出模 profileextrusion tooling

采用擠出成形工藝，成型塑料異型材的模具。

3.管材擠出模 pipeextrusion tooling

采用擠出成形工藝，成型塑料管材的模具。

4.片材擠出模 sheet extrusiontooling

采用擠出成形工藝，成型塑料片材的模具。

5.板材擠出模 panelextrusion tooling

采用擠出成形工藝，成型塑料板材的模具。

6.共擠擠出模coextrusion tooling

采用兩臺(tái)或兩臺(tái)以上擠出機(jī)成型同一塑件的模具。

6.1前共擠擠出模front-coextrusiontooling (FCE)

共擠流道置于模頭內(nèi)的共擠擠出模。

6.2后共擠擠出模 post-coextrusion tooling (PCE)

共擠流道置于定型裝置后的共擠擠出模。

7.多腔擠出模multi-strand extrusion tooling

在同一模具中，成型兩個(gè)或兩個(gè)以上塑件的擠出模具。

8. 擠出壓花模 surfaceembossment extrusion tooling

采用擠出成形工藝，成型外表面有花紋塑件的模具。

9.低發(fā)泡擠出模 low foamextrusion tooling

采用擠出成形工藝，成型發(fā)泡倍率在1.3～2.5以下的塑件用的模具。

10.自由發(fā)泡擠出模 free foam extrusion tooling

采用擠出成形和自由發(fā)泡工藝，成型發(fā)泡塑件的模具。

11.結(jié)皮發(fā)泡擠出模 hard surface foam extrusion tooling

采用擠出成形和可控發(fā)泡工藝，成型表面具有結(jié)皮層發(fā)泡塑件的模具。

12.復(fù)合擠出模coextrusion tooling

采用擠出成形工藝，使塑料與非塑料制品在同一模具中復(fù)合成一種制品的模具。

13.木塑共混擠出模 Wood Plastic Composites(WPC) extrusion tooling

采用擠出成形工藝，使塑料與植物粉料混合后在同一模具中成型制品的模具。

二、擠出模部件

1.模頭 die

安裝在擠出機(jī)出口端，對(duì)擠出機(jī)供給的塑料進(jìn)一步加熱和塑化，擠出塑件型坯的裝置。

2.定型模calibrator

對(duì)模頭擠出的塑件型坯進(jìn)行冷卻定型的裝置。

3.水箱 watertank

采用冷卻水進(jìn)一步冷卻和定型塑件的裝置。

三、擠出機(jī)部件

1.定位套 locatingbush

在模頭與擠出機(jī)連接中起定位作用的零件。

2.多孔板 breakerplate；

在模頭流道入口處起穩(wěn)定料流作用的多孔狀零件。

3.機(jī)頸 neck、adapter

在模頭進(jìn)料端，與擠出機(jī)聯(lián)接，起流道過渡作用的零件。

4.支架板 spiderplate

固定型芯或分流錐的零件。

5.壓縮板compressing plate

起壓縮料流作用的零件。

6.預(yù)成型板 pre-landplate

初步成型塑件型坯的零件。

7.成型板 landplate

處于模頭出料端，最終成型塑件型坯的零件。

8.分流錐 torpedo

在流道內(nèi)初步分流物料的錐形零件。

9.型芯 mandrel

成型塑料型坯內(nèi)腔的零件。

10.鑲件 insert

鑲在主體零件上的局部成形零件。

11.蓋板 coverplate

定型模頂部有主真空室內(nèi)腔的零件。

12.上型板 top rail

定型模中定型塑件上表面的零件。

13.側(cè)型板 side rail

定型模中定型塑件側(cè)表面的零件。

14.下型板 bottomrail

定型模中定型塑件下表面的零件。

15.底板 baseplate

定形?；蛩涞撞科鹬巫饔玫牧慵?/p>

16.底腳 retaingplate

定形?；蛩涞撞?，與擠出輔機(jī)工作臺(tái)聯(lián)接的零件。

17.定型塊 tankplate

水箱內(nèi)定型塑件的零件。

18.共擠聯(lián)接件coextusion connecting adapter

聯(lián)接模具與共擠機(jī)的零件。

四、擠出模設(shè)計(jì)要素

1.流道 flowchannel

模頭中融熔塑料流動(dòng)的通道。

2.擴(kuò)張角 extendingangle

流道內(nèi)擴(kuò)張面的母線與擠出型腔軸線的夾角。

3.壓縮角compressing

流道內(nèi)壓縮面的母線與擠出型腔軸線的夾角。

4.壓縮比 compressrate

支架板處流道截面積與成型板處流道截面積之比。

5.平直段 land zone

流道內(nèi)，預(yù)成型段與成型段平直部分。

6.預(yù)成型縫隙 pre-land

預(yù)成型板處流道的縫隙。

7.成型縫隙land

成型板處流道的縫隙。

8.定型模中，開設(shè)在非成型面上的真空腔室。

9.真空槽 vacuum

型板成型面上開設(shè)的氣槽。

10.真空孔 vacuumhole

定型模真空系統(tǒng)中的孔狀通道。

11.冷卻通道 coolingchannel

模頭或定型模內(nèi)通過冷卻介質(zhì)的通道。

12.定型型腔calibrator cavity

定型模和定型塊與塑件接觸起冷卻和定型作用的成型型腔。

13.定型型腔軸線 axis ofcalibrator cavity

定型型腔的幾何中心線。

14.擠出速度+----------offspeed

單位時(shí)間內(nèi)擠出成型塑件的長度。

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