一、擠出成型機(jī)頭的設(shè)計(jì)原則

(1)正確選用機(jī)頭形式：擠出成型機(jī)頭注塑模具設(shè)計(jì)原則，應(yīng)按照所成型的塑件的原料和要求以及成型工藝的特點(diǎn)，正確地選用和確定機(jī)頭的結(jié)構(gòu)形式。

(2)應(yīng)能將塑料熔體的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成直線運(yùn)動(dòng)，并產(chǎn)生適當(dāng)壓力設(shè)計(jì)機(jī)頭時(shí)，一方面要使在機(jī)筒中受螺桿作用呈旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)形式的塑料熔體進(jìn)入機(jī)頭后轉(zhuǎn)變成直線運(yùn)動(dòng)進(jìn)行成型流動(dòng);另一方面又要保證能對(duì)熔體產(chǎn)生適當(dāng)?shù)牧鲃?dòng)阻力，以便螺桿能對(duì)熔體施加適當(dāng)?shù)膲毫?。在機(jī)筒和機(jī)頭的聯(lián)接處設(shè)置的過(guò)濾板和過(guò)濾網(wǎng)，既能將熔體的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)，也是增大熔體流動(dòng)阻力或螺桿擠壓力的主要零件。

擠出成型機(jī)頭注塑模具設(shè)計(jì)原則

(3)機(jī)頭內(nèi)的流道應(yīng)呈光滑的流線型：為了讓塑料熔體能沿著機(jī)頭中的流道均勻平穩(wěn)流動(dòng)而順利擠出，機(jī)頭的內(nèi)腔應(yīng)呈光滑的流線型，表面粗糙度Ra值應(yīng)小于1.6μm;流道不能有阻滯的部位。

(4)機(jī)頭內(nèi)應(yīng)有分流裝置和適當(dāng)?shù)膲嚎s區(qū)：擠出成型環(huán)形截面塑件時(shí)，塑料熔體在進(jìn)入口模之前必須在機(jī)頭中經(jīng)過(guò)分流，因此，機(jī)頭內(nèi)應(yīng)設(shè)置分流器和分流器支架等分流裝置，擠出成型管材時(shí)，塑料熔體經(jīng)分流器和分流器支架后再行匯合，一般會(huì)產(chǎn)生熔接痕，使得定型前的型坯和離開(kāi)口模后的塑件強(qiáng)度降低或發(fā)生開(kāi)裂，為此，需在機(jī)頭中設(shè)計(jì)一段壓縮區(qū)域，以增大熔體的流動(dòng)阻力，消掉熔接痕。對(duì)于板材和片材等塑件，當(dāng)塑料熔體通過(guò)機(jī)頭中間流道以后，其寬度必須予以擴(kuò)展，也即需要一個(gè)擴(kuò)展階段，為使熔體或塑件密度不因擴(kuò)展而降低，機(jī)頭中也需設(shè)置適當(dāng)?shù)膲嚎s區(qū)域，以借助于流動(dòng)阻力保證熔體或塑件組織密實(shí)。

(5)機(jī)頭成型區(qū)應(yīng)有正確的截面形狀：設(shè)計(jì)機(jī)頭成型區(qū)時(shí)，應(yīng)盡量減小離模膨脹效應(yīng)和收縮效應(yīng)的影響，保證塑件正確的截面形狀。由于塑料的物理性能和壓力、溫度等因素引起的離模膨脹效應(yīng)(擠出脹大效應(yīng))將導(dǎo)致塑件長(zhǎng)度收縮和截面形狀尺寸發(fā)生變化，使得機(jī)頭的成型區(qū)截面形狀和尺寸并非塑件所要求的截面形狀和尺寸，即兩者有一定的差異。因此設(shè)計(jì)機(jī)頭時(shí)，一方面要對(duì)口模進(jìn)行適當(dāng)?shù)男螤詈统叽缪a(bǔ)償，另一方面要合理確定流道尺寸，控制口模成型長(zhǎng)度(塑件截面形狀的變化與成型時(shí)間有關(guān))，從而保證塑件正確的截面形狀和尺寸。

(6)機(jī)頭內(nèi)設(shè)有適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)裝置：擠出成型尤其是擠出成型異型材時(shí)，常要求對(duì)擠出壓力、擠出速度、擠出成型溫度等工藝參數(shù)以及擠出型坯的尺寸進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，從而有效地保證塑件的形狀、尺寸、性能和質(zhì)量。為此，機(jī)頭中設(shè)置一些能夠控制熔體流量、口模和芯棒的側(cè)隙以及擠出成型溫度的調(diào)節(jié)裝置。

(7)應(yīng)有足夠的壓縮比：壓縮比是指流道型腔內(nèi)料流截面積(即通常為機(jī)頭與過(guò)濾板相接處的流道截面積)與口模和芯棒在成型區(qū)的環(huán)隙截面積之比，它反映了塑料熔體在擠出成型過(guò)程中的壓實(shí)程度，為了使塑件密實(shí)，根據(jù)塑料和塑件的種類不同，應(yīng)設(shè)計(jì)足夠的壓縮比，一般管機(jī)頭的壓縮比在2.5至10的范圍內(nèi)選取。

(8)機(jī)頭結(jié)構(gòu)緊湊、利于操作：設(shè)計(jì)機(jī)頭時(shí)，應(yīng)在滿足強(qiáng)度和剛度的條件下，使其結(jié)構(gòu)盡可能緊湊，并且裝卸方便，易加工，易操作，同時(shí)，設(shè)計(jì)成規(guī)則的對(duì)稱形狀，便于均勻加熱。

(9)合理選擇材料：與流動(dòng)的塑料熔體相接觸的機(jī)頭體、口模和芯棒，會(huì)產(chǎn)生一定程度的摩擦磨損;有的塑料在高溫?cái)D出成型過(guò)程中還會(huì)揮發(fā)有害氣體，對(duì)機(jī)頭體、口模和芯棒等零部件產(chǎn)生較強(qiáng)的腐蝕作用，并因此加劇它們的摩擦和磨損。為提高機(jī)頭的使用壽命，機(jī)頭材料應(yīng)選取耐熱、耐磨、耐腐蝕、韌性高、硬度高、熱處理變形小及加工性能(包括拋光性能)好的鋼材。口模等主要成型零件的硬度不得低于40HRC.

二、擠出模與擠出機(jī)

(一)機(jī)頭與擠出機(jī)的關(guān)系

擠出成型機(jī)頭注塑模具設(shè)計(jì)原則，擠出成型的主要設(shè)備是擠出機(jī)，每副擠出成型注塑模具都只能安裝在與其相適應(yīng)的擠出機(jī)上進(jìn)行生產(chǎn)。從機(jī)頭注塑 模具設(shè)計(jì)角度來(lái)看，機(jī)頭除按給定塑件形狀尺寸、精度、材料性能等要求設(shè)計(jì)外，還應(yīng)了解擠出機(jī)的技術(shù)規(guī)范，諸如螺桿結(jié)構(gòu)參數(shù)、擠出機(jī)生產(chǎn)率及端部結(jié)構(gòu)尺寸等，考慮所使用的擠出機(jī)工藝參數(shù)是否符合機(jī)頭設(shè)計(jì)要求。機(jī)頭設(shè)計(jì)在滿足塑件的外觀質(zhì)量要求及保證塑件強(qiáng)度指標(biāo)的同時(shí)，應(yīng)能夠安裝在相應(yīng)的擠出機(jī)上，并能夠在給定轉(zhuǎn)速下工作，也即要求擠出機(jī)的參數(shù)適應(yīng)機(jī)頭的物料特性，否則擠出就難以順利進(jìn)行。由此可見(jiàn)，機(jī)頭注塑模具設(shè)計(jì)與擠出機(jī)有著較為密切又復(fù)雜的關(guān)系。

(二)國(guó)產(chǎn)擠出機(jī)的主要參數(shù)

塑料的擠出按其工藝方法可分為三類，即濕法擠出、抽絲或噴絲法擠出和干法擠出，這也就導(dǎo)致擠出機(jī)的規(guī)格和種類很多。如就干法連續(xù)擠出而言，主要使用螺桿式擠出機(jī)，按其安裝方式分立式和臥式擠出機(jī);按其螺桿數(shù)量分為單螺桿、雙螺桿和多螺桿擠出機(jī);按可否排氣分排氣式和非排氣式擠出機(jī)。目前應(yīng)用廣泛的是臥式單螺桿非排氣式擠出機(jī)。我國(guó)生產(chǎn)的適用于加工管、板、膜、型材及型坯等多種塑料制件以及塑料包覆電線電纜的單螺桿擠出機(jī)的主要參數(shù)。

(三)擠出成型機(jī)頭注塑模具設(shè)計(jì)原則，機(jī)頭與擠出機(jī)的聯(lián)接各種型號(hào)的擠出機(jī)安裝機(jī)頭部位的結(jié)構(gòu)尺寸是各不相同的。機(jī)頭注塑模具設(shè)計(jì)應(yīng)加以校核的主要聯(lián)接項(xiàng)目包括擠出機(jī)法蘭盤(pán)、結(jié)構(gòu)形式、過(guò)濾板和過(guò)濾網(wǎng)配合尺寸、鉸鏈螺栓長(zhǎng)度、聯(lián)接螺釘直徑及分布數(shù)量等。

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