异型材挤出机头设计
栏目：媒体新闻 发布时间：2021-06-01 15:53
凡是具有其他断面形状的塑料挤出制品，统称为异型材。异型材制品有日常生活中常见的塑料门窗,百叶窗,冰箱及铝门窗封条,PVC风口百叶等，无锡嘉弘塑料科技有限公司生产有这些异型...
凡是具有其他断面形状的塑料挤出制品，统称为异型材。异型材制品有日常生活中常见的塑料门窗,百叶窗,冰箱及铝门窗封条,PVC风口百叶等，无锡嘉弘塑料科技有限公司生产有这些异型材产品的专用粒料，如图5－19。
一、板式机头
如图5-20所示，此种机头由模座4和口模板3组成。口模板能迅速更换，适用于小规格、小批量、多品种异型材生产.但型材也难以达到高的尺寸准确性。目前多用于软聚氯乙烯型材的小批量订货和粘度不高、热稳定性较好的聚烯烃类塑料。
图5-19 异型材种类
图5-20 板式机头
1-芯棒 2-口模 3-扣模板 4-模座
二、流线型机头
如图5-21所示，此种机头整个流道无任何“死点”，截面持续逐渐减小，流道表面光滑，直至成型区达恒截面。这样的机头流道，熔体无滞留点，且流速恒定增加，能获得较佳型材质量。但机头流道加工较困难，须经过特殊加工整体制成.
三、设计要点
1.口模与制品形状的关系 口模的截面形状与制品的截面形状并不一致，这是因为异型孔各壁面与尖角部的流速不相等，其尖角部分流出的流量小于其直边部分，所以口模的形状应在直壁部收缩。图5—22a所示为口模形状，图5—22b所示为塑件的形状。
图5-21流线型机头
图5-22 口模与制品形状的关系
a)模口截面形状 b)塑件截面形状
2.机头结构参数 分流器扩张角 对于成型条件要求严格的塑料如硬聚氯乙烯等应尽量控制在60 左右；机头压缩比 =3－13；压缩角 =25 －50 。
3.口模的尺寸设计 异型材的壁厚如不完全一致时，则厚的部位流量大、阻力小。当牵引的速度按厚的部位的速度进行时，则薄的部位就更薄。反之则厚的部位出现曲折波浪。这种现象可以通过改变口模定型段的长度来解决。然而这种设计数据与实际很难一致，必须经过试模后修正。
口模与实际制品尺寸的关系是随着物料种类、成型温度、成型速度及混炼状况等而变的，并无确定的规则。表5—19为模唇设计的经验数据。
表5—19 模唇设计的经验数据
材料宽度高度成形段长高比（L/A）
CA12%~20%10%~30%4：1 －16： 1
CAB10%~20%10%~20%4：1 －16： 1
EC-10%20%5:1
PS-12%~20%-15%~13%6:1－24:1
PVC-12%3%6:1
Actryloid10%-5%-
EPC10%20%4:1－16:1
在挤出厚薄不一致的异型材时，要把厚的部分的定型段长度加长。表5—20为模唇的常用设计数据。
表7—2O模唇的常用设计数据
材料宽度高度壁厚定型段长度/mm
一般塑料+20%+35%厚度一致时+20%25－38
SPVC+20%+30%厚度一致时+12.5%
厚度不一致时+13.2%
HPVC+1%+1%+1.1%13
PE+10%+15%0%（试模时修正）-
CA
CAB
PS+20%+20%0%（壁厚较大时-10%以上）25－38
异型材的尺寸和几何形状精度，除了机头设计合理外，还主要取决于定型模。异型材的定型方式有很多种，本章主要介绍多板式定型、加压定型和真空定型三种结构形式。
1.多板式定型 如图5-23所示，多板式定型是较简单的一种形式，将多块厚度为3－5mm的黄铜板或铝板，以逐渐加大的间隔放置在水槽中。板的中央开出逐渐减小的成形形状的孔。使从口模挤出的型材穿过定型板，边冷却边定型。考虑到冷却后的异型材还会收缩，所以较后一块定型板的形孔要比型材成型后的尺寸放大2% －3%.
图5—23 多板式定型
1-芯棒 2-口模 3-型材 4-定型板
2.加压定型 亦称压缩空气外定型，通常仅适用于当量直径大于25mm以上的中空异型材。如图5-24所示，定型模5与挤出型材7之间的接触，靠空气压力(0.02－0.1MPa)。压缩空气由机头芯模1导人型材7内，并用浮塞9封闭。采用此种定型方法时， 由于定型模与管材的接触面长，而且管内有一定的压力，所以成形的型材外表面尺寸精度较高而且表面粗糙度值较低。
图5—24 加压定型
1-芯模 2-压缩空气入口 3-机头体 4-绝热垫 5-定型模
6-冷却水 7-型材 8-链索 9-浮塞 10-水出口 11-水入口
3.真空定型 亦称真空外定型。如图5-25所示，型材与定型模间的紧密接触，是靠给定型模周围壁上的细孔或缝口抽真空来达到。在型材内无浮塞，只需维持大气压力即可。对于闭式空心型材，通常串联几个定型装置，例如窗用异型材的定型装置就分3段，每段约长400－500mm。当型材引入第1段中， 由于受到拉挤压力而发生塑性变形，并沿模壁贴合形成与定型模截面相一致的型材外形。若想在型材上形成沟槽、突缘或凸起，可留在定型模的后一段进行， 以减少卡塞的危险。
图5-25 真空定型
1-冷却水入口 2-冷却水出口 3-真空 4-至真空泵
4.参数的确定
（1）定型模长度 实践表明，当异型材壁厚达2.5－3.5mm范围时，定型模总长度在1600－2600mm，这将给加工带来极大困难。为此，常将定型模分成多段制造，然后组装使用。其分段依据见表5—21。
表5—21 异型模定型模分段参考数据 （mm）
异型材截面尺寸壁厚定型模总长度可分段数
壁厚高X宽500~1300
1200~2200
2000以上1－2
2－3
3以上
1.5以下
1.5~3.0
3.0以上40X200以下
80X300以下
80X300以下
（2）定型模型腔尺寸 由于异型材型坯在定型过程中，要经历冷却收缩和牵引拉长的变化，致使定型后的异型材的截面尺寸变小，故定型模径向尺寸必须适当放大。尺寸放大的唯一依据，是异型材定型收缩率，见表5—22
表5—22 异型材定型收缩率
塑料名称ABSCAPA610PA66PEPPRPVCSPVC
收缩率(%)1－21.5－21.5－2.51.5－2.54－63－50.8－1.33.5－5.5
无锡嘉弘塑料科技有限公司拥有近30年的PVC粒料的研发、造粒生产经验。专业技术服务团队可为客户提供一站式系统解决方案。如想了解更多关于产品的信息，欢迎登录我们的官网∶www.js-plastics.com，咨询在线客服或拨打热线。固话：0510-68755207 手机：15190220696，我们将竭诚为您服务。
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一、板式机头
如图5-20所示，此种机头由模座4和口模板3组成。口模板能迅速更换，适用于小规格、小批量、多品种异型材生产.但型材也难以达到高的尺寸准确性。目前多用于软聚氯乙烯型材的小批量订货和粘度不高、热稳定性较好的聚烯烃类塑料。
图5-19 异型材种类
图5-20 板式机头
1-芯棒 2-口模 3-扣模板 4-模座
二、流线型机头
如图5-21所示，此种机头整个流道无任何“死点”，截面持续逐渐减小，流道表面光滑，直至成型区达恒截面。这样的机头流道，熔体无滞留点，且流速恒定增加，能获得较佳型材质量。但机头流道加工较困难，须经过特殊加工整体制成.
三、设计要点
1.口模与制品形状的关系 口模的截面形状与制品的截面形状并不一致，这是因为异型孔各壁面与尖角部的流速不相等，其尖角部分流出的流量小于其直边部分，所以口模的形状应在直壁部收缩。图5—22a所示为口模形状，图5—22b所示为塑件的形状。
图5-21流线型机头
图5-22 口模与制品形状的关系
a)模口截面形状 b)塑件截面形状
2.机头结构参数 分流器扩张角 对于成型条件要求严格的塑料如硬聚氯乙烯等应尽量控制在60 左右；机头压缩比 =3－13；压缩角 =25 －50 。
3.口模的尺寸设计 异型材的壁厚如不完全一致时，则厚的部位流量大、阻力小。当牵引的速度按厚的部位的速度进行时，则薄的部位就更薄。反之则厚的部位出现曲折波浪。这种现象可以通过改变口模定型段的长度来解决。然而这种设计数据与实际很难一致，必须经过试模后修正。
口模与实际制品尺寸的关系是随着物料种类、成型温度、成型速度及混炼状况等而变的，并无确定的规则。表5—19为模唇设计的经验数据。
表5—19 模唇设计的经验数据
材料宽度高度成形段长高比（L/A）
CA12%~20%10%~30%4：1 －16： 1
CAB10%~20%10%~20%4：1 －16： 1
EC-10%20%5:1
PS-12%~20%-15%~13%6:1－24:1
PVC-12%3%6:1
Actryloid10%-5%-
EPC10%20%4:1－16:1
在挤出厚薄不一致的异型材时，要把厚的部分的定型段长度加长。表5—20为模唇的常用设计数据。
表7—2O模唇的常用设计数据
材料宽度高度壁厚定型段长度/mm
一般塑料+20%+35%厚度一致时+20%25－38
SPVC+20%+30%厚度一致时+12.5%
厚度不一致时+13.2%
HPVC+1%+1%+1.1%13
PE+10%+15%0%（试模时修正）-
CA
CAB
PS+20%+20%0%（壁厚较大时-10%以上）25－38
异型材的尺寸和几何形状精度，除了机头设计合理外，还主要取决于定型模。异型材的定型方式有很多种，本章主要介绍多板式定型、加压定型和真空定型三种结构形式。
1.多板式定型 如图5-23所示，多板式定型是较简单的一种形式，将多块厚度为3－5mm的黄铜板或铝板，以逐渐加大的间隔放置在水槽中。板的中央开出逐渐减小的成形形状的孔。使从口模挤出的型材穿过定型板，边冷却边定型。考虑到冷却后的异型材还会收缩，所以较后一块定型板的形孔要比型材成型后的尺寸放大2% －3%.
图5—23 多板式定型
1-芯棒 2-口模 3-型材 4-定型板
2.加压定型 亦称压缩空气外定型，通常仅适用于当量直径大于25mm以上的中空异型材。如图5-24所示，定型模5与挤出型材7之间的接触，靠空气压力(0.02－0.1MPa)。压缩空气由机头芯模1导人型材7内，并用浮塞9封闭。采用此种定型方法时， 由于定型模与管材的接触面长，而且管内有一定的压力，所以成形的型材外表面尺寸精度较高而且表面粗糙度值较低。
图5—24 加压定型
1-芯模 2-压缩空气入口 3-机头体 4-绝热垫 5-定型模
6-冷却水 7-型材 8-链索 9-浮塞 10-水出口 11-水入口
3.真空定型 亦称真空外定型。如图5-25所示，型材与定型模间的紧密接触，是靠给定型模周围壁上的细孔或缝口抽真空来达到。在型材内无浮塞，只需维持大气压力即可。对于闭式空心型材，通常串联几个定型装置，例如窗用异型材的定型装置就分3段，每段约长400－500mm。当型材引入第1段中， 由于受到拉挤压力而发生塑性变形，并沿模壁贴合形成与定型模截面相一致的型材外形。若想在型材上形成沟槽、突缘或凸起，可留在定型模的后一段进行， 以减少卡塞的危险。
图5-25 真空定型
1-冷却水入口 2-冷却水出口 3-真空 4-至真空泵
4.参数的确定
（1）定型模长度 实践表明，当异型材壁厚达2.5－3.5mm范围时，定型模总长度在1600－2600mm，这将给加工带来极大困难。为此，常将定型模分成多段制造，然后组装使用。其分段依据见表5—21。
表5—21 异型模定型模分段参考数据 （mm）
异型材截面尺寸壁厚定型模总长度可分段数
壁厚高X宽500~1300
1200~2200
2000以上1－2
2－3
3以上
1.5以下
1.5~3.0
3.0以上40X200以下
80X300以下
80X300以下
（2）定型模型腔尺寸 由于异型材型坯在定型过程中，要经历冷却收缩和牵引拉长的变化，致使定型后的异型材的截面尺寸变小，故定型模径向尺寸必须适当放大。尺寸放大的唯一依据，是异型材定型收缩率，见表5—22
表5—22 异型材定型收缩率
塑料名称ABSCAPA610PA66PEPPRPVCSPVC
收缩率(%)1－21.5－21.5－2.51.5－2.54－63－50.8－1.33.5－5.5
无锡嘉弘塑料科技有限公司拥有近30年的PVC粒料的研发、造粒生产经验。专业技术服务团队可为客户提供一站式系统解决方案。如想了解更多关于产品的信息，欢迎登录我们的官网∶www.js-plastics.com，咨询在线客服或拨打热线。固话：0510-68755207 手机：15190220696，我们将竭诚为您服务。
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