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UG塑料模具設(shè)計結(jié)構(gòu)分析是如何擠壓成型的

發(fā)布時間:2022-01-17

概觀

塑料擠出成型是將塑料加熱到流動狀態(tài),然后使其在一定的壓力下通過塑模,定型后再制成連續(xù)的型材。擠出法加工的塑料制品有很多種類,如管材、薄膜、棒材、板材、電纜涂覆、單絲和異形截面型材等。該擠出機還可用于混合、塑化、脫水、造粒、喂料等塑料制備工藝或半成品加工。因此,擠出成型成為常見的塑料成型加工方法之一。

擠出法生產(chǎn)的塑料制品大多使用熱塑性塑料,有些還使用熱固性塑料。例如聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、尼龍、 ABS、聚碳酸酯、聚砜、聚甲醛、氯化聚醚等熱塑性塑料以及酚醛、脲醛等熱固性塑料。

擠出成型具有效率高、投資低、制造簡單,可連續(xù)化生產(chǎn)、占地面積小、環(huán)境清潔等優(yōu)點。擠出生產(chǎn)的塑料制品用途廣泛,產(chǎn)量占塑料制品總量的三分之一以上。因此,擠出成型在塑料加工行業(yè)中起到重要的作用。


擠出成型機頭典型結(jié)構(gòu)分析

機頭是擠出成型模具的主要部件,具有以下四個功能。

(1)將物料從螺旋運動變?yōu)橹本€運動。

(2)產(chǎn)生必要的成型壓力,保證產(chǎn)品的密實性。

(3)通過機頭進一步塑化材料。

(4)通過機頭成型具有所需斷面形狀的產(chǎn)品。

現(xiàn)在以管材擠出機頭為例,分析機頭的組成和結(jié)構(gòu)。

1、口模和芯棒

口模成型產(chǎn)品的外表面和芯棒成型產(chǎn)品的內(nèi)表面,因此口模和芯棒的定型部分決定了產(chǎn)品的橫截面形狀和尺寸。

2、多孔板(過濾板、柵板)

多孔板的作用是將材料從螺旋運動變成直線運動,同時可以防止未增塑塑料和機械雜質(zhì)進入機頭。此外,多孔板還可以形成一定的機頭壓力,使產(chǎn)品更加致密。

3、分流器和分流器支架

分流器也叫魚雷頭。分流器將塑料變成一個薄環(huán),便于進一步加熱塑化。大型擠出機的分流器內(nèi)部還安裝有加熱裝置。

分流器支架主要用于支撐分流器和芯軸,同時也使物流分束,增強攪拌效果。小型機頭的分流器支架可以和分流器設(shè)計成一個整體。

4、調(diào)節(jié)螺釘

用于調(diào)整口模與芯軸之間的間隙,保證產(chǎn)品壁厚均勻。

5、機頭體

用于組裝機頭各零件和連接擠出機。

6、定徑套

通過定徑套使產(chǎn)品獲得良好的表面粗糙度、正確的尺寸和幾何形狀。

7、阻塞

防止壓縮空氣泄漏,保證管道內(nèi)有一定的壓力。


擠出成型機頭的分類及設(shè)計原則

1、分類

由于擠出產(chǎn)品的形狀和要求不同,因此應該有相應的機頭來滿足產(chǎn)品的要求,機頭有很多種類,大致可以根據(jù)以下三個特點來分類:

(1)根據(jù)機頭的用途分類

可分為擠管機頭、吹管機頭、擠板機頭等;

(2)根據(jù)產(chǎn)品出口方向分類

可以分為直向機頭和橫向機頭,前機頭內(nèi)物料的流動方向與擠出機螺桿的軸向一致,如硬管機頭;后機頭中物料流動的方向與擠出機螺桿的軸向成一定角度,如電纜機頭;

(3)根據(jù)機頭壓力大小分類

可分為低壓機頭(料流壓力為MPa)、中壓機頭(料流壓力為4-10MPa)和高壓機頭(料流壓力在10MPa以上)。


2、設(shè)計原則

(1)流道呈流線型

為了保證材料能夠沿著機頭的流道填充和均勻被擠出,同時避免材料過熱分解,機頭中的流道應該呈流線型,不要急劇膨脹或收縮,也不應該有死角或停滯區(qū)域,流道應加工得很平滑,表面粗糙度應低于Ra0.4um。

(2)足夠的壓縮比

為了使產(chǎn)品緊湊,去除分流支架造成的接縫,應根據(jù)產(chǎn)品和塑料的不同類型設(shè)計足夠的壓縮比。

(3)正確的斷面形狀

由于塑料的物理性能、壓力、溫度等因素,機頭成型部分的設(shè)計應保證材料在擠出后具有規(guī)定的斷面形狀,機頭成型部分的斷面形狀并不是產(chǎn)品對應的斷面形狀,兩者之間存在相當大的差異,設(shè)計時應考慮這一因素,使成型件具有合理的斷面形狀。由于產(chǎn)品截面形狀的變化與成型時間有關(guān),控制必要的成型長度是一種有效的方法。

(4)結(jié)構(gòu)緊湊

在滿足強度的情況下,機頭結(jié)構(gòu)要緊湊,形狀盡量規(guī)則對稱,使傳熱均勻,裝卸方便,不漏料。

(5)選材要合理

由于機頭較大的磨損,以及部分塑料具有較強的腐蝕性,機頭材料應為硬度、耐磨較高的碳鋼或合金鋼,有的甚至需要鍍鉻來提高機頭的耐腐蝕性。

此外,機頭的結(jié)構(gòu)尺寸還與產(chǎn)品的形狀、加熱方式、螺桿形狀、擠出速度等因素有關(guān)。設(shè)計人員應根據(jù)具體情況靈活運用上述原則。


典型擠出機頭和設(shè)計

常見的擠出機頭有管材擠出機頭、吹管膜機頭、電線電纜包覆機頭、異形材料擠出機頭等。

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