《塑料成型與模具設(shè)計(jì)》-第7章 擠出成型

7.1.1擠出機(jī)頭的結(jié)構(gòu)組成擠出成型模具主要由兩部分組成，即機(jī)頭和定型裝置(定型套)。下面以管材擠出成型機(jī)頭為例介紹機(jī)頭的結(jié)構(gòu)組成，如圖7-1所示。

1.擠出機(jī)頭擠出機(jī)頭(又稱機(jī)頭體)是成型塑料制品的主要成型部分，其作用是將擠出機(jī)擠出的熔融塑料由旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)，并將熔融塑料進(jìn)一步塑化，產(chǎn)生必要的成型壓力保證塑件密實(shí)，通過機(jī)頭獲得所需要的塑件。

(1)口模。口模3是成型塑件的外表面的零件。

(2)芯棒。芯棒4是成型塑件的內(nèi)表面的零件。§7.1擠出機(jī)頭的結(jié)構(gòu)組成與分類下一頁

(3)多孔板和過濾網(wǎng)。多孔板和過濾網(wǎng)9的作用是改變料流的方向和速度，將塑料熔體的螺旋運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)，并過濾雜質(zhì)，形成一定的壓力。多孔板又稱過濾板、柵板，還起支承過濾網(wǎng)的作用。多孔板上的孔眼大小一般取3...6mm，力求保持流道孔的有效面積為柵板總面積的40%~70%。過濾網(wǎng)應(yīng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，但不能太厚。流道孔排列應(yīng)緊湊合理。

(4)分流器和分流器支架。分流器6俗稱魚雷體或魚雷頭，其作用是使通過其的塑料熔體分流變成薄環(huán)狀平穩(wěn)地進(jìn)入成型區(qū)，同時(shí)進(jìn)一步加熱和塑化。分流器支架7主要用來支承分流器及芯棒4，同時(shí)也能對(duì)分流后的塑料熔體起加強(qiáng)剪切和混合作用(有時(shí)也會(huì)產(chǎn)生熔接痕§7.1擠出機(jī)頭的結(jié)構(gòu)組成與分類下一頁上一頁§7.1擠出機(jī)頭的結(jié)構(gòu)組成與分類而影響塑件強(qiáng)度)，小型機(jī)頭的分流器與支架可設(shè)計(jì)成一個(gè)整體。

(5)機(jī)頭體。機(jī)頭體8相當(dāng)于模架，用來組裝并支承機(jī)頭的各零部件，并且與擠出機(jī)料筒連接。

(6)溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)。為了保證塑料熔體在機(jī)頭中正常流動(dòng)及擠出，機(jī)頭上一般設(shè)有溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)10和11。

(7)調(diào)節(jié)螺釘。調(diào)節(jié)螺釘5是用來調(diào)節(jié)控制成型區(qū)內(nèi)口模與芯棒間的間距及同軸度，以保證擠出塑件壁厚均勻。通常調(diào)節(jié)螺釘?shù)臄?shù)量為4~8個(gè)。

2.定型裝置從機(jī)頭中擠出的塑料制品雖然具備了既定的形狀，可是因?yàn)樗芰舷乱豁撋弦豁摗?.1擠出機(jī)頭的結(jié)構(gòu)組成與分類制件溫度比較高，由于自重會(huì)發(fā)生變形，因此需要使用定型套2將塑料制件的形狀進(jìn)行冷卻定型，從而獲得能滿足要求的正確的幾何形狀、尺寸及表面質(zhì)量。通常采用冷卻、加壓或抽真空的方法，將從機(jī)頭中擠出的塑件的既定形狀穩(wěn)定下來，并對(duì)其進(jìn)行精細(xì)加工，得到截面尺寸更為精確、表面更為光亮的塑料制件。7.1.2擠出機(jī)頭的分類由于塑料制件的品種規(guī)格很多，因此生產(chǎn)中使用的機(jī)頭也是多種多樣的，一般按下述方法分類。

1.按塑料制件的形狀分類主要塑件有管材、棒材、板材、片材、各種異型材、吹塑薄膜、下一頁上一頁帶有塑料包覆層的電線電纜等，所用的機(jī)頭相應(yīng)稱為管機(jī)頭、棒機(jī)頭等。

2.按塑件的出口方向分類根據(jù)塑件從機(jī)頭中的擠出方向的不同，可分為直通機(jī)頭(或稱直向機(jī)頭)和角式機(jī)頭(或稱橫向機(jī)頭)等。在直通機(jī)頭中，熔體在機(jī)頭內(nèi)的擠出流向與擠出機(jī)螺桿的軸線平行;在角式機(jī)頭中，熔體在機(jī)頭內(nèi)的擠出流向與擠出機(jī)螺桿的軸線呈一定角度，當(dāng)熔體擠出流向與螺桿軸線垂直時(shí)，稱為直角機(jī)頭。

3.按熔體所受壓力不同分類根據(jù)塑料熔體在機(jī)頭內(nèi)所受壓力大小的不同，分為低壓機(jī)頭和下一頁上一頁§7.1擠出機(jī)頭的結(jié)構(gòu)組成與分類高壓機(jī)頭。低壓機(jī)頭即塑料熔體所受壓力小于4MPa的機(jī)頭;高壓機(jī)頭即塑料熔體所受壓力大于10MPa。7.1.3擠出機(jī)頭的設(shè)計(jì)原則

1.分析塑件的結(jié)構(gòu)工藝性根據(jù)所要成型塑件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工藝要求，正確地選用機(jī)頭的結(jié)構(gòu)形式。

2.機(jī)頭應(yīng)能改變塑料熔體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)且產(chǎn)生適當(dāng)?shù)膲毫λ芰先垠w在料筒內(nèi)由于受螺桿的作用而旋轉(zhuǎn)，經(jīng)過機(jī)頭后，塑料熔體的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)必須轉(zhuǎn)變成直線運(yùn)動(dòng)才能進(jìn)行成型流動(dòng)，同時(shí)也必須對(duì)塑料熔體產(chǎn)生適當(dāng)?shù)牧鲃?dòng)阻力，使螺桿對(duì)塑料熔體產(chǎn)生適當(dāng)?shù)膲毫ΑＯ乱豁撋弦豁摗?.1擠出機(jī)頭的結(jié)構(gòu)組成與分類機(jī)頭內(nèi)所設(shè)置的多孔板和過濾網(wǎng)，就能將熔體的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變成直線運(yùn)動(dòng)，同時(shí)也增大熔體的流動(dòng)阻力。

3.機(jī)頭內(nèi)的流道應(yīng)呈光滑的流線型為了減少壓力損失，使塑料熔體沿著流道均勻平穩(wěn)地流動(dòng)，機(jī)頭的內(nèi)表面必須呈光滑的流線型，不能有阻滯的部位以免發(fā)生過熱分解，表面粗糙度Ra應(yīng)小于0.1μm。

4.機(jī)頭內(nèi)應(yīng)設(shè)置一定的壓縮區(qū)為了使進(jìn)入機(jī)頭內(nèi)的塑料熔體進(jìn)一步塑化，機(jī)頭內(nèi)一般都設(shè)有分流器和分流器支架等分流裝置，使塑料熔體進(jìn)入口模之前必須在機(jī)頭中經(jīng)過分流裝置。下一頁上一頁§7.1擠出機(jī)頭的結(jié)構(gòu)組成與分類下一頁上一頁§7.1擠出機(jī)頭的結(jié)構(gòu)組成與分類如圖7-1所示的塑料熔體經(jīng)分流器和分流器支架后再匯合，會(huì)產(chǎn)生熔接痕，離開口模后會(huì)使塑件的強(qiáng)度降低甚至發(fā)生開裂，因此，在機(jī)頭中必須設(shè)置一段壓縮區(qū)，以增大塑料熔體的流動(dòng)阻力，消除熔接痕。對(duì)于不需要分流裝置的機(jī)頭，塑料熔體通過機(jī)頭中間流道后，其寬度必須增加，需要一個(gè)擴(kuò)展區(qū)域，以便不降低熔體或塑件的密度，因此，在機(jī)頭中也應(yīng)設(shè)置一定的壓縮區(qū)域，產(chǎn)生一定的流動(dòng)阻力，保證熔體或塑件的組織密實(shí)。

5.要考慮塑件的離模膨脹效應(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熔體在成型前后應(yīng)力狀態(tài)的變化，將引起離模膨脹效應(yīng)(擠出脹大效應(yīng))使塑件長度收縮和截面形狀尺寸發(fā)生變化，因此設(shè)計(jì)機(jī)頭時(shí)，要對(duì)口模的形狀和尺寸進(jìn)行適當(dāng)?shù)匮a(bǔ)償，保證擠出塑件具有正確的截面形狀和尺寸。

6.機(jī)頭內(nèi)要有調(diào)節(jié)裝置為了控制擠出過程中的擠出壓力、擠出速度、擠出成型溫度等工藝參數(shù)，需要設(shè)置調(diào)節(jié)裝置，以便對(duì)擠出型坯的尺寸進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，同時(shí)，機(jī)頭的結(jié)構(gòu)應(yīng)緊湊，便于操作，調(diào)整維修方便。7.1.4擠出機(jī)頭的材料選擇機(jī)頭的結(jié)構(gòu)分為兩部分，其中一部分與塑料直接接觸，即與成型塑件的內(nèi)外表面接觸。§7.1擠出機(jī)頭的結(jié)構(gòu)組成與分類下一頁上一頁由于熔體流經(jīng)機(jī)頭的這部分時(shí)，會(huì)與口模、芯棒產(chǎn)生一定的摩擦磨損，同時(shí)塑料在擠出成型過程中還伴隨著一些有害氣體的產(chǎn)生，對(duì)機(jī)頭內(nèi)的零部件會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的腐蝕作用，因此機(jī)頭的摩擦和磨損會(huì)比較嚴(yán)重。機(jī)頭的另一部分是機(jī)頭的結(jié)構(gòu)零件，起著支承作用，選用一般鋼材即可。根據(jù)上述特點(diǎn)，為了提高機(jī)頭的使用壽命，機(jī)頭應(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好的材料，通常使用鎳鉻鋼、不銹鋼、工具鋼等，并要對(duì)其進(jìn)行淬火處理、表面拋光、鍍鉻，使機(jī)頭硬度達(dá)到60~64HRC，表面鍍層厚度達(dá)到0.01~0.02mm。對(duì)于熔融薪度高的塑料，一般應(yīng)使用硬度高的材料。在選擇材料時(shí)，應(yīng)考慮所加工塑料的類型，所選材料的機(jī)械性能及熱處理?xiàng)l件等，常用的機(jī)頭材料見表7-1。§7.1擠出機(jī)頭的結(jié)構(gòu)組成與分類返回上一頁7.2.1管材擠出機(jī)頭的形式常見的管材擠出機(jī)頭結(jié)構(gòu)形式有以下三種。(1)直管式機(jī)頭。如圖7-2所示為直管式機(jī)頭，主要用于薄壁小口徑的管材擠出，該類機(jī)頭的結(jié)構(gòu)簡單，容易制造;分流器支架和分流器制成一體，裝卸方便。但芯棒加熱困難，定型長度較長，而且塑料熔體經(jīng)過分流器支架時(shí)會(huì)產(chǎn)生熔接痕。直管式機(jī)頭適用于擠出成型各種軟硬聚氯乙烯、聚乙烯、聚酞胺、聚碳酸酷等塑料管材。

(2)直角式機(jī)頭。如圖7-3所示為直角式機(jī)頭，主要用于管材需要內(nèi)徑定徑的塑料制品。在成型過程中，冷卻水從芯棒5中穿過。直角式機(jī)頭沒有分流器支架，芯棒容易加熱，定型長度不需要很長，下一頁§

7.2管材擠出機(jī)頭因此熔體的流動(dòng)阻力小，成型塑料制品的質(zhì)量較高，在成型時(shí)只可能產(chǎn)生一條熔接痕。但機(jī)頭結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造較困難。大小口徑管材均適用。

(3)旁側(cè)式機(jī)頭。如圖7-4所示為旁側(cè)式機(jī)頭。和直角式機(jī)頭結(jié)構(gòu)相似，但在機(jī)頸中多一個(gè)90°的拐彎，熔體的流動(dòng)阻力大，物料出口方向和擠出機(jī)螺桿的軸線方向平行，但不一致，生產(chǎn)占地面積小。沒有分流器支架，芯棒可以加熱，定型長度也不需要很長。大小口徑管材均適用。7.2.2管材擠出機(jī)頭零件的設(shè)計(jì)

1.口模下一頁上一頁§

7.2管材擠出機(jī)頭口模是成型管材外表面的零件，其結(jié)構(gòu)如圖7-5所示。由于離模膨脹效應(yīng)(擠出脹大效應(yīng))使口模內(nèi)徑不能等于塑料管材的外徑。所謂離模膨脹效應(yīng)，是指從口模擠出的管坯由于壓力突然降低，塑料因彈性恢復(fù)而發(fā)生管徑膨脹，同時(shí)，管徑在冷卻和牽引的作用下，會(huì)發(fā)生縮小的現(xiàn)象。這些膨脹和收縮的大小與塑料的性質(zhì)、擠出溫度和壓力等成型條件以及定徑套等結(jié)構(gòu)有關(guān)，目前尚無成熟的理論計(jì)算方法計(jì)算膨脹和收縮值，一般按如下經(jīng)驗(yàn)公式確定口模內(nèi)徑。 (7.1)式中k—與塑料性質(zhì)、成型條件和定徑套結(jié)構(gòu)有關(guān)的系數(shù)，一般為1.04~1.08;下一頁上一頁§

7.2管材擠出機(jī)頭D—管材外徑(mm)。口模定型段長度L1與塑料性質(zhì)、管材的形狀、壁厚、直徑大小有關(guān)。其值大小可按經(jīng)驗(yàn)公式根據(jù)管材壁厚來確定。 (7.2)式中t—管材壁厚(mm);k—與塑料有關(guān)的系數(shù)，擠軟管時(shí)取大值，硬管取小值(見表7-2)。

2.芯棒(芯模)

芯棒是成型管材內(nèi)表面的零件，如圖7-6所示。直管機(jī)頭芯棒與分流器采用螺紋連接。芯棒的結(jié)構(gòu)應(yīng)有利于塑料熔體的流動(dòng)，有利于消除塑料熔體經(jīng)過§

7.2管材擠出機(jī)頭下一頁上一頁分流器后形成的熔接痕。熔體流過分流器支架后，先經(jīng)過一定的壓縮，使塑料熔體能很好地匯合。為此芯棒應(yīng)有收縮角a，其值決定于塑料特性，對(duì)于度較高的硬聚氯乙烯，月一般為300~500;對(duì)于薪度低的塑料月為450~600。芯棒的長度州與口模相等，即口模定型段長度L1。L2則一般按下面經(jīng)驗(yàn)公式?jīng)Q定: (7.3)式中D0—多孔板出口處流道直徑，可按料筒或螺桿直徑計(jì)算(mm)。芯棒直徑d1可按下面經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算: (7.4)式中δ—芯棒與口模之間的間隙(mm)。下一頁上一頁§

7.2管材擠出機(jī)頭

d—口模內(nèi)徑(mm)。由于如上所述塑料熔體擠出口模后的膨脹與收縮，使δ不等于塑料制品的壁厚，δ可按下式計(jì)算: (7.5)式中K1—經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，一般為1.16~1.20;t—塑料制品的壁厚(mm)

為了使管材的壁厚均勻，在機(jī)頭內(nèi)必須設(shè)置調(diào)節(jié)螺釘5(圖7-1)以便安裝與調(diào)整口模與芯棒之間的間隙。調(diào)節(jié)螺釘?shù)臄?shù)量一般為4~8個(gè)。

3.分流器及分流器支架分流器是機(jī)頭的重要組成部分，熔體經(jīng)過過濾網(wǎng)和分流器后初步下一頁上一頁§

7.2管材擠出機(jī)頭形成管狀，其結(jié)構(gòu)如圖7-7所示。分流器的作用是對(duì)塑料熔體進(jìn)行分層減薄，進(jìn)一步加熱和塑化。其尺寸由三部分組成，即擴(kuò)張角a、分流器擴(kuò)張段長度L3、及分流器頂部圓角R。分流器擴(kuò)張角a值的選取與塑料薪度有關(guān)，通常為30~90。塑料薪度較低時(shí)為30~80;塑料薪度較高時(shí)為30~80。若a過大時(shí)，熔體的流動(dòng)阻力大，容易產(chǎn)生過熱分解;a過小，不利于熔體加熱的均勻，機(jī)頭體積也會(huì)增大，另外分流器擴(kuò)張段長度L3必然增大，造成機(jī)頭軸向尺寸過大。分流器擴(kuò)張角a應(yīng)大于芯棒壓縮段的收縮角月。分流器頂部圓角R一般為0.5~2.0mm。

分流器擴(kuò)張段長度即分流錐長度L3可按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算:§

7.2管材擠出機(jī)頭下一頁上一頁 (7.6)式中L3—分流器擴(kuò)張段長度即分流錐長度(mm);D0—多孔板出口處流道直徑，可按料筒或螺桿直徑計(jì)算(mm)

分流器及芯棒由分流器支架支承，同時(shí)對(duì)熔體起攪拌作用。分流器支架的數(shù)量一般為3~8根，分流器支架一般分開加工，然后再裝配而成，如圖7-1中件6和件7。中小型管材機(jī)頭芯棒、分流器支架可制成整體結(jié)構(gòu)(圖7-7)，支架上的分流筋應(yīng)做成流線形，在滿足強(qiáng)度要求的前提下，筋的長度和寬度應(yīng)盡量減小，數(shù)量也盡量少，以避免塑料熔體流過后形成熔接痕，一般小型機(jī)頭為3根，中型機(jī)頭為4根，大型機(jī)頭為6~8根。§

7.2管材擠出機(jī)頭下一頁上一頁由于在擠出成型的過程中，機(jī)頭內(nèi)擠出壓力可以達(dá)到15MPa，此壓力作用在幾根分流器支架上，如果分流器支架的強(qiáng)度不足，很容易發(fā)生剪切破壞。分流器與多孔板之間的距離一般為10~20mm，或稍小于0.1D1(D1為擠出機(jī)螺桿直徑)。保持分流器與多孔板之間的一定距離的作用是使通過多孔板的熔體匯集，過小易使熔體出管不均勻，過大將使熔體停留時(shí)間過長，造成分解。分流器支架設(shè)有進(jìn)氣孔和導(dǎo)線孔，用以通入壓縮空氣和內(nèi)部裝置電熱器時(shí)引入導(dǎo)線。通入壓縮空氣的作用是為了管材的定徑和冷卻。

4.拉伸比和壓縮比下一頁上一頁§

7.2管材擠出機(jī)頭§

7.2管材擠出機(jī)頭

(1)拉伸比。拉伸比是指口模和芯棒在成型區(qū)的環(huán)隙截面積與管材截面積之比。拉伸比反映了在牽引力的作用下，管材從高溫型坯到冷卻定型后的截面變形情況及縱向取向程度和拉伸強(qiáng)度。影響拉伸比的因素很多，因塑料的品種不同而異，一般通過實(shí)驗(yàn)確定，其值見表7-3。拉伸比的計(jì)算公式為: (7.7)式中I—拉伸比;D,d—分別為口模內(nèi)徑和芯棒外徑;D、d—分別為塑料管材的外徑和內(nèi)徑。

(2)壓縮比。壓縮比是指機(jī)頭和多孔板相接處最大料流截面積與口下一頁上一頁§

7.2管材擠出機(jī)頭模和芯棒間成型區(qū)的環(huán)形間隙面積之比。機(jī)頭模腔內(nèi)應(yīng)有足夠的壓縮比。壓縮比反映了擠出成型過程中塑料熔體的壓實(shí)程度。壓縮比值隨物料的特性而異，對(duì)于低度塑料，壓縮比為4~10，對(duì)于高薪度塑料，壓縮比為2.5~6.07.2.3定徑套的設(shè)計(jì)管材從口模中擠出后，溫度仍然較高，由于自重及離模膨脹效應(yīng)的結(jié)果，會(huì)產(chǎn)生變形，因此必須采取冷卻定型措施，以保證管材的形狀、尺寸精度及良好的表面質(zhì)量。定徑套的作用是保證管材冷卻后其外徑或內(nèi)徑應(yīng)達(dá)到規(guī)定的尺寸公差范圍及獲得良好的表面粗糙度，其方法有內(nèi)徑定徑和外徑定徑兩種方法。下一頁上一頁§

7.2管材擠出機(jī)頭我國塑料管材標(biāo)準(zhǔn)常采用外徑定徑法。

1.外徑定徑法外徑定徑法適用于直通式機(jī)頭，是使管坯的外表面緊貼于定徑套內(nèi)壁，以滿足管材的外徑尺寸要求的一種冷卻定徑方法。外徑定徑法可分為內(nèi)壓法定徑和真空吸附法定徑。

(1)內(nèi)壓定徑法。如圖7-8所示，工作時(shí)在管內(nèi)部通入壓縮空氣(0.02~0.28MPa)，同時(shí)，為避免壓縮空氣泄漏，可用堵塞密封以上漏氣，從而形成一定的內(nèi)壓。堵塞用繩或鏈系于芯棒上。此種定徑方法的特點(diǎn)是定徑效果好，適用于直徑較大的管材生產(chǎn)。定徑套的內(nèi)徑和長度一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和管材直徑來確定，見表7-4。下一頁上一頁§

7.2管材擠出機(jī)頭

(2)真空吸附法定徑。如圖7-9所示，工作時(shí)將管坯與定徑套之間抽成真空，真空度通常為53.3~66.7kPa，抽真空孔孔徑為0.6~1.2mm(塑料薪度大或管材壁較厚時(shí)取大值，反之取小值)。真空定徑套與機(jī)頭口模不能連接在一起，應(yīng)留有30~100mm的間距。這種定徑方法的特點(diǎn)是定徑裝置比較簡單，管口不必堵塞，但需要抽真空設(shè)備，適用于生產(chǎn)小管，且管材表面粗糙度小，尺寸精度高，壁厚均勻性好，產(chǎn)品的應(yīng)力小。真空吸附法定徑套內(nèi)徑尺寸可按表7-5選擇，長度則應(yīng)大于其定徑法的定徑套長度。

2.內(nèi)徑定徑法內(nèi)徑定徑法是保證管材內(nèi)徑尺寸的一種定徑方法，適用于直角式下一頁上一頁下一頁§

7.2管材擠出機(jī)頭機(jī)頭和旁側(cè)式機(jī)頭。該定徑裝置如圖7-10所示，定徑芯棒與擠出成型芯棒相連，在定徑芯棒內(nèi)通入冷卻水。當(dāng)管坯通過定徑芯棒后，便可以獲得內(nèi)徑尺寸準(zhǔn)確、圓柱度較好的塑料管材，而且模具結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。但這種方法使用較少，因?yàn)楣懿牡臉?biāo)準(zhǔn)化系列多以外徑為準(zhǔn)，只在一些內(nèi)徑尺寸要求嚴(yán)格的壓力輸送管道的生產(chǎn)上有應(yīng)用。在擠出成型的塑料品種上則有聚乙烯、聚丙烯、聚酞胺等。內(nèi)徑定徑法的定徑套應(yīng)沿其長度方向上帶有一定的錐度，可按(0.6~1.0):100選用。定徑套外徑一般取(1.02~1.04)ds(ds為塑料管材內(nèi)徑)，稍大于管材內(nèi)徑，使管材在擠出過程中經(jīng)過定徑套時(shí)，管材將緊貼于定徑套上，從而使管壁獲得較小的表面粗糙度;上一頁§

7.2管材擠出機(jī)頭另外，通過一段時(shí)間的磨損，也能保證管材內(nèi)徑的尺寸公差，提高定徑套的壽命。定徑套的長度一般取80~300mm，牽引速度較大或管壁較厚時(shí)取大值，反之取小值。返回上一頁7.3.1吹塑薄膜機(jī)頭的結(jié)構(gòu)形式常見的吹塑薄膜機(jī)頭結(jié)構(gòu)形式有芯棒式機(jī)頭、中心進(jìn)料的“十字形機(jī)頭”、螺旋式機(jī)頭、旋轉(zhuǎn)式機(jī)頭以及雙層或多層吹塑薄膜機(jī)頭。

1.芯棒式機(jī)頭如圖7-11所示為芯棒式吹塑薄膜機(jī)頭。塑料熔體自擠出機(jī)多孔板擠出，通過機(jī)頸7到達(dá)芯棒軸9時(shí)，被分成兩股并沿芯棒分料線流動(dòng)，然后在芯棒尖處重新匯合，匯合后的塑料熔體沿機(jī)頭環(huán)隙擠成管坯，芯棒中通入壓縮空氣將管坯吹脹成管膜。芯棒機(jī)式機(jī)頭內(nèi)部通道空腔小，存料少，塑料不容易分解，適用于加工聚氯乙烯塑料。但熔體經(jīng)直角拐彎，各處流速不等。§7.3吹塑薄膜機(jī)頭的設(shè)計(jì)下一頁§7.3吹塑薄膜機(jī)頭的設(shè)計(jì)同時(shí)由于塑料熔體長時(shí)間單向作用于芯棒，使芯棒中心線偏移，即產(chǎn)生“偏中”現(xiàn)象，因而容易導(dǎo)致薄膜的厚度不均勻。

2.十字形機(jī)頭如圖7-12所示為十字形機(jī)頭，其結(jié)構(gòu)類似管材擠出機(jī)機(jī)頭。這種機(jī)頭的優(yōu)點(diǎn)是出料均勻，薄膜的厚度容易控制;芯軸不受側(cè)壓力，不會(huì)產(chǎn)生如芯棒式機(jī)頭那種“偏中”現(xiàn)象。但機(jī)頭內(nèi)腔大，存料多，塑料易分解，適用于加工熱穩(wěn)定性好的塑料，而不適于加工聚氯乙烯。

3.螺旋式機(jī)頭如圖7-13所示為螺旋式機(jī)頭，塑料熔體從中央進(jìn)口擠人，通過帶有多個(gè)螺旋槽的螺旋芯棒7，然后在定型區(qū)前匯合，達(dá)到均勻狀態(tài)后下一頁上一頁§7.3吹塑薄膜機(jī)頭的設(shè)計(jì)從口模擠出。這種機(jī)頭的優(yōu)點(diǎn)是，機(jī)頭內(nèi)熔體壓力大，出料均勻，薄膜的厚度容易控制，薄膜的性能好。但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，拐角多，適用于加工聚丙烯、聚乙烯等薪度小且不易分解的塑料。

4.旋轉(zhuǎn)式機(jī)頭如圖7-14所示為旋轉(zhuǎn)式機(jī)頭。其特點(diǎn)是芯模2和口模1都能單獨(dú)旋轉(zhuǎn)。芯模和口模分別由直流電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，能以同速或不同速、同向或是異向旋轉(zhuǎn)。采用這種機(jī)頭可克服由于機(jī)頭制造、安裝不準(zhǔn)確及溫度不均勻造成的塑料薄膜的厚度不均勻，其厚度公差可達(dá)0.0001mm。這種機(jī)頭的應(yīng)用范圍較大，對(duì)熱穩(wěn)定性塑料和熱敏性塑料均勻可成型。下一頁上一頁§7.3吹塑薄膜機(jī)頭的設(shè)計(jì)

5.多層薄膜吹塑機(jī)頭隨著薄膜應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，單層薄膜在性能上不能滿足要求的情況越來越多。為了彌補(bǔ)這種不足，出現(xiàn)了將兩種以上塑料復(fù)合在一起的多層塑料薄膜。這種薄膜能使幾種塑料互相取長補(bǔ)短，獲得具有較為理想的物理和力學(xué)性能。例如聚偏二氯乙烯薄膜透氣很小，適宜包裝食品，如與聚乙烯薄膜復(fù)合，則獲得透氣性小而又耐熱的薄膜。由此產(chǎn)生了復(fù)合吹塑薄膜機(jī)頭，采用了幾臺(tái)擠出機(jī)同時(shí)供料，使幾種塑料同時(shí)進(jìn)入同一擠出機(jī)頭而獲得多層復(fù)合薄膜。多層薄膜吹塑機(jī)頭主要有兩種形式:模內(nèi)復(fù)合和模外復(fù)合。

(1)模內(nèi)復(fù)合。模內(nèi)復(fù)合是指擠出的各種熔融塑料分別導(dǎo)入模內(nèi)下一頁上一頁各自的流道，這些層流于模口定型區(qū)進(jìn)行匯合，如圖7-15(a)所示。

(2)模外復(fù)合。模外復(fù)合是在塑料熔體剛離開口模時(shí)就進(jìn)行復(fù)合的一種工藝，如圖7-15(b)所示。在設(shè)計(jì)多層薄膜吹塑機(jī)頭時(shí)，一般要求機(jī)頭內(nèi)的料流達(dá)到相等的線速度;其次，對(duì)模內(nèi)復(fù)合機(jī)頭應(yīng)注意接合部件形狀，使之容易加工制造;另外，模外復(fù)合機(jī)頭往往帶有引入氧化性氣體通道，使兩層薄膜之間進(jìn)行物理和化學(xué)的接合。7.3.2機(jī)頭幾何參數(shù)的確定如圖7-11所示的芯棒式機(jī)頭，環(huán)形縫隙寬度8一般為0.4~1.2mm，如果8太小，則機(jī)頭內(nèi)的反壓力很大，影響產(chǎn)量，如果8太大，§7.3吹塑薄膜機(jī)頭的設(shè)計(jì)下一頁上一頁§7.3吹塑薄膜機(jī)頭的設(shè)計(jì)則要得到一定厚度的薄膜，必須加大吹脹比和拉伸比。機(jī)頭定型區(qū)高度h應(yīng)比8大15倍以上，以便控制薄膜的厚度。為了避免塑料制品產(chǎn)生接合縫，芯棒尖處到模口處的距離應(yīng)不小于芯棒軸直徑d，的兩倍(圖7-11)，以利于塑料熔體很好地匯合。應(yīng)盡量使塑料熔體自分流到達(dá)機(jī)頭出口處流動(dòng)的距離相等，流道暢通，無死角。芯棒擴(kuò)張角度a一般為80~90，最高可達(dá)到100，但a過大，會(huì)增大熔體流動(dòng)阻力。機(jī)頭進(jìn)口部分的橫截面積與之比(壓縮比)至少為2。但壓縮比過大，熔體流動(dòng)的阻力大。對(duì)于聚氯乙烯等塑料，這種壓縮比不宜過大。返回上一頁§7.4其他擠出機(jī)頭7.4.1棒材擠出成型機(jī)頭塑料棒材是實(shí)心的圓棒，由于其優(yōu)異的力學(xué)性能，在制造業(yè)已被廣泛應(yīng)用，如制作齒輪、軸承、螺栓、螺母等。如果生產(chǎn)批量小，用機(jī)械加工法加工比較經(jīng)濟(jì)，而在大批量生產(chǎn)時(shí)，可以采用擠出法生產(chǎn)。塑料棒材的原材料一般是工程塑料，如尼龍(聚酞胺)、聚甲醛、聚碳酸酷、ABS,聚颯、玻璃纖維增強(qiáng)塑料等。

1.棒材擠出成型機(jī)頭的結(jié)構(gòu)如圖7-16所示是圓形棒材擠出成型機(jī)頭的典型結(jié)構(gòu)。棒材擠出成型機(jī)頭的結(jié)構(gòu)簡單，與管材擠出機(jī)頭基本相似，其區(qū)別是模腔中沒有芯棒，只有分流器。下一頁§7.4其他擠出機(jī)頭使用分流器可以減少模腔內(nèi)部的容積及增加塑料的受熱面積。如果模腔內(nèi)為無滯料區(qū)的流線型，也可以不設(shè)分流器裝置。由于棒材是實(shí)心的，其截面積比管材大得多，因而機(jī)頭阻力小，如增加機(jī)頭壓力，則可以得到密實(shí)的棒材。機(jī)頭結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法與管材相同，其區(qū)別有以下幾點(diǎn):(1)模腔內(nèi)表面應(yīng)光滑無滯料區(qū)，為了增加機(jī)頭內(nèi)的壓力，機(jī)頭內(nèi)流道應(yīng)具有阻流閥的作用。

(2)機(jī)頭進(jìn)口處的收縮角為30°~60°，收縮部分長度為50~100mm。

(3)機(jī)頭的出口處要制作成喇叭形狀，以便于棒材中心熔融區(qū)能下一頁上一頁§7.4其他擠出機(jī)頭快速補(bǔ)料，喇叭口的擴(kuò)張角不能過大，一般小于45°，否則會(huì)產(chǎn)生死角。

(4)定徑套的長度為棒材直徑尺寸的4~15倍，比管材的定型長度略長。

(5)模腔表面應(yīng)光滑，粗糙度Ra<0.8μm。

2.定徑套的結(jié)構(gòu)棒材的定徑裝置結(jié)構(gòu)比較簡單，與管材的定徑裝置相似，如圖7-17所示。定徑裝置的作用是使塑件不會(huì)因自重產(chǎn)生彎曲變形，保證一定的表面質(zhì)量。棒材擠出機(jī)頭內(nèi)壓力較高，補(bǔ)料作用較好。為了減少棒材通過定徑裝置時(shí)的流動(dòng)阻力，定徑套內(nèi)孔要制成一定的斜度下一頁上一頁§7.4其他擠出機(jī)頭(75:1)。定徑套的材料一般使用銅制造，傳熱效果好。定徑套的內(nèi)徑比棒材直徑要大，即根據(jù)塑料的收縮率適當(dāng)放大。由于棒材不需要在定徑套內(nèi)硬化成型，定徑套的長度可根據(jù)需要適當(dāng)選取。當(dāng)棒材直徑小于50mm時(shí)，定徑套的長度為200~350mm;當(dāng)棒材直徑為50~100mm時(shí)，定徑套的長度為300~500mm。7.4.2異型材擠出成型機(jī)頭塑料異型材是指除圓管、圓棒、片材、薄膜等擠出塑料制品外具有其他截面形狀的塑料擠出制品。塑料異型材由于其優(yōu)良的使用性能和技術(shù)特性，目前已廣泛應(yīng)用于土木建筑、家用電器、汽車零件等領(lǐng)域。下一頁上一頁異型材的形狀特別多，按形狀不同可以將異型材分為六大類，見表7-6。(1)異型管材。壁厚均勻，無尖角，用直支管機(jī)頭或圓機(jī)頭成型。

(2)中空異型材。截面形狀為由肋連接而成的中空狀，壁厚不均勻。

(3)開放異型材。截面形狀不帶中空室，有各種形狀。

(4)半開異型材。截面為封閉的中空斷面，結(jié)構(gòu)不對(duì)稱，且?guī)тJ角。

(5)實(shí)心異型材。具有矩形、正方形、三角形、橢圓形等各種截面形狀的型材，可采用普通的棒材機(jī)頭來成型。

(6)復(fù)合異型材。多種材料復(fù)合而成的具有各種形狀截面的異型材。由于異型材的截面形狀不規(guī)則，幾何形狀復(fù)雜，尺寸精度要求高，§7.4其他擠出機(jī)頭下一頁上一頁成型工藝要求苛刻，模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此異型材成型效率較低。

1.異型材擠出成型機(jī)頭的形式異型材擠出成型機(jī)頭結(jié)構(gòu)可分為板狀機(jī)頭和流線型機(jī)頭兩種形式。

(1)板式異型材機(jī)頭。如圖7-18所示為典型的板式機(jī)頭的結(jié)構(gòu)。板式機(jī)頭的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、成本低、安裝調(diào)整容易。機(jī)頭內(nèi)的流道截面變化劇烈，即從進(jìn)口的圓形急速地演變?yōu)榻咏芗螤畹慕孛妫锪狭鲃?dòng)狀態(tài)不好，容易造成物料滯留現(xiàn)象。流道截面的急驟變化還會(huì)對(duì)熱敏性塑料如硬聚氯乙烯等產(chǎn)生分解，因此板式異型材機(jī)頭一般用于熔融薪度低且熱穩(wěn)定性高的塑料如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等加工成型，而對(duì)于硬聚氯乙烯，則只在其形狀簡單、生產(chǎn)批量§7.4其他擠出機(jī)頭下一頁上一頁§7.4其他擠出機(jī)頭小時(shí)才使用板式機(jī)頭加工成型。

(2)流線形機(jī)頭。流線形機(jī)頭如圖7-19所示。這種機(jī)頭由多塊鋼板組成，為避免機(jī)頭內(nèi)的流道截面發(fā)生急劇變化，要將連接處加工成曲線，使各截面光滑地過渡，即機(jī)頭各處不能有急劇過渡的截面尺寸或死角，以使塑料熔體流動(dòng)順暢。流線形機(jī)頭的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造難度大，但由于其沒有物料滯留的缺陷，可以保證擠出塑件的成型質(zhì)量，適合大批量生產(chǎn)。熱敏性塑料，如硬聚氯乙烯等，也可以用流線型機(jī)頭擠出成型。流線型機(jī)頭分為整體式和分段式兩種形式。如圖圖7-19所示為整體式流線型機(jī)頭，該機(jī)頭內(nèi)流道由圓環(huán)形漸變過渡到塑件所要求的下一頁上一頁形狀，其截面形狀如剖視圖所示。制造整體式流線形機(jī)頭要比制造分段拼合式流線型機(jī)頭困難一些。當(dāng)異型材截面形式復(fù)雜時(shí)，整體式的流線形機(jī)頭加工就會(huì)很困難。為了降低機(jī)頭的加工難度，可以采用分段拼合式流線形機(jī)頭成型。分段拼合式流線形機(jī)頭的制造方法是將機(jī)頭分段，然后分別加工，最后再裝配成整體，這樣就可以降低整體流道加工的難度。用這種方法加工的機(jī)頭在其流道氣拼接處易出現(xiàn)不連續(xù)光滑的截面尺寸過渡，其制造工藝過程的控制也比較困難。

2.異型材機(jī)頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)異型材機(jī)頭的設(shè)計(jì)是決定異型材質(zhì)量的關(guān)鍵。在設(shè)計(jì)機(jī)頭結(jié)構(gòu)§7.4其他擠出機(jī)頭下一頁上一頁§7.4其他擠出機(jī)頭之前，還應(yīng)考慮塑件的設(shè)計(jì)。要想獲得理想狀態(tài)的異型材，必須對(duì)塑件的結(jié)構(gòu)工藝性、熔料在機(jī)頭中的流動(dòng)特性、擠出成型的工藝控制過程及機(jī)頭的加工制造等因素進(jìn)行綜合考慮。

(1)塑件的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)異型材塑件時(shí)應(yīng)考慮以下幾方面的問題:①尺寸精度。異型材的尺寸精度與截面形狀有關(guān)。由于異型材的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，很難得到較高的尺寸精度，因此在滿足使用要求的前提下，應(yīng)選擇低精度等級(jí)，一般為7~8級(jí)。②表面粗糙度。異型材的表面粗糙度一般取Ra>0.8um。③加強(qiáng)肋的設(shè)計(jì)。設(shè)置中空異型塑件加強(qiáng)肋時(shí)，肋板厚度應(yīng)取較小值，即肋板的厚度應(yīng)為塑料制品厚度的80%，肋板過厚會(huì)使塑件下一頁上一頁§7.4其他擠出機(jī)頭出現(xiàn)翹曲、凹陷現(xiàn)象。④異型材的厚度。塑料制品的截面應(yīng)盡量簡單，壁厚要均勻，一般壁厚為1.2~4.0mm，最大壁厚不應(yīng)20mm，最小可取0.5mm。⑤圓角的設(shè)計(jì)。異型塑件的轉(zhuǎn)角如果是直角，易產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象，因此在形狀變化的地方應(yīng)采用圓角過渡。增大圓角半徑，可改善塑料熔體的流動(dòng)性，避免塑件變形，一般外側(cè)圓角半徑應(yīng)大于0.5mm，內(nèi)側(cè)圓角半徑應(yīng)大于0.25mm。圓角半徑的大小取決于塑料材料，在條件允許時(shí)，應(yīng)選擇較大的圓角半徑。

(2)異型材機(jī)頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。異型材機(jī)頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)保證塑料擠出成型后能滿足技術(shù)要求，具有規(guī)定的截面形狀，但由于受塑料的力學(xué)性能下一頁上一頁§7.4其他擠出機(jī)頭和壓力、溫度等因素的影響，成型部分的截面形狀與塑件的截面形狀相關(guān)很大，因此，異型材機(jī)頭口模形狀的確定是機(jī)頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。①機(jī)頭口模成型區(qū)的形狀特征修正。理論上異型材口模成型處的截面形狀應(yīng)與異型材規(guī)定的截面形狀相同，但由于受塑料性能、成型過程中的壓力、溫度、流速以及離模膨脹和長度收縮等因素的影響，從口模中擠出的異型材型坯會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的形狀畸變，導(dǎo)致塑料制件的質(zhì)量不合格，因此，必須對(duì)口模成型區(qū)的截面形狀進(jìn)行修正。口模形狀與塑件形狀的關(guān)系，如圖7-20所示。②機(jī)頭結(jié)構(gòu)參數(shù)。機(jī)頭內(nèi)分流器的擴(kuò)張角小于70，但對(duì)硬聚氯乙烯等成型條件要求苛刻的塑料應(yīng)控制在60。左右，機(jī)頭壓縮比為3~13，下一頁上一頁§7.4其他擠出機(jī)頭壓縮角為25~50。③口模尺寸的確定。口模的尺寸包括口模流道縫隙的間隙尺寸8、截面的高度尺寸H、寬度尺寸B及定型段長度L,。具體尺寸設(shè)計(jì)時(shí)可參考表7-7。7.4.3板、片材擠出成型機(jī)頭塑料板材和片材已經(jīng)被廣泛地用于化工防腐、包裝、襯墊、絕緣和建筑材料，片材的尺寸厚度一般為0.25~1mm，板材的尺寸厚度在lmm以上，最厚達(dá)20mm。擠出法生產(chǎn)的聚乙烯(PE)軟板最厚可達(dá)15mm,聚氯乙烯(PVC)軟板的厚度達(dá)12mm,聚氯乙烯硬板最厚可達(dá)6mm。下一頁上一頁下一頁上一頁§7.4其他擠出機(jī)頭塑料板材和片材采用擠出法生產(chǎn)，其特點(diǎn)是設(shè)備簡單、生產(chǎn)過程連續(xù)、成本低，但制品表面較粗糙，厚度不均勻。其成型機(jī)頭采用扁平狹縫機(jī)頭，機(jī)頭的進(jìn)料口為圓形，內(nèi)部逐漸由圓形過渡成狹縫形，出料口寬而薄，可以擠出各種厚度及寬度的板材和片材。熔體在擠出成型過程中要沿著機(jī)頭寬度方向均勻分布，而且要求流速相等，這樣擠出的板材和片材才厚度均勻，表面平整。用于擠出板材和片材的擠出成型機(jī)頭有魚尾式機(jī)頭、支管式機(jī)頭、螺桿式機(jī)頭和衣架式機(jī)頭四種類型。

1.魚尾式機(jī)頭魚尾式機(jī)頭的模腔與魚尾形狀相似，如圖7-21所示。下一頁上一頁§7.4其他擠出機(jī)頭熔融物料從機(jī)頭中部進(jìn)入模腔后，向兩側(cè)分流，在口模處擠出具有一定寬度和厚度的板材和片材。由于物料在進(jìn)口處的壓力和流速比機(jī)頭兩側(cè)大，又由于兩側(cè)比中部散熱快，因此塑料的度增大，造成中部出料多，兩側(cè)出料少，擠出的板材和片材厚度不均勻。為避免此出現(xiàn)，獲得厚度均勻一致的塑件，通常在機(jī)頭的模腔內(nèi)設(shè)置阻流器2(圖7-21)或阻流棒(圖7-22)，以增大物料在機(jī)頭模腔中部的流動(dòng)阻力，調(diào)節(jié)模腔內(nèi)料流阻力的大小，使物料在整個(gè)口模長度上的流速相等，壓力均勻。魚尾式機(jī)頭結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，可用于多種塑料的擠出成型，如聚烯烴類塑料、聚氯乙烯和聚甲醛等。§7.4其他擠出機(jī)頭但用這種方法生產(chǎn)的板材和片材的幅寬一般小于500mm，厚度小于3mm，因此不適于擠出寬幅板(片)材。魚尾式機(jī)頭的魚尾擴(kuò)張角通常為80左右。

2.支管式機(jī)頭支管式機(jī)頭的模腔為管狀，有一個(gè)縱向切口與口模區(qū)相連。支管式機(jī)頭的管狀模腔與口模平行，可儲(chǔ)存一定量的物料，同時(shí)使進(jìn)入模腔的料流穩(wěn)定并均勻地?cái)D出板(片)塑件。支管式機(jī)頭的特點(diǎn)是機(jī)頭體積小、質(zhì)量輕、模腔結(jié)構(gòu)簡單、溫度較易控制和容易控制加工。支管式機(jī)頭可以成型的板材和片材幅寬較大且寬度可以調(diào)整，一般聚乙烯、聚丙烯、聚酷板材和片材都是采用這種下一頁上一頁§7.4其他擠出機(jī)頭機(jī)頭擠出成型的。根據(jù)支管式機(jī)頭的結(jié)構(gòu)形式及進(jìn)料位置的不同，有以下幾種常用結(jié)構(gòu)形式。

(1)直支管型機(jī)頭。一端供料直支管型機(jī)頭如圖7-23所示。物料由支管一端進(jìn)入，支管另一端封閉，模腔與擠出料流方向一致，塑件板材的寬度可由幅度調(diào)節(jié)塊進(jìn)行調(diào)節(jié)。中間進(jìn)料直支管型機(jī)頭如圖7-24所示。物料由支管中部進(jìn)入，充滿模腔后，從支管模腔的口模縫隙中擠出，塑件的寬度可由調(diào)節(jié)塊進(jìn)行調(diào)節(jié)，這種機(jī)頭擠出的板材性能在寬度方向上具有對(duì)稱性。直支管型機(jī)頭的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，幅寬能調(diào)節(jié)，能生產(chǎn)寬幅產(chǎn)品，下一頁上一頁§7.4其他擠出機(jī)頭適用于聚乙烯和聚丙烯等塑料的擠出成型。直支管型機(jī)頭的缺點(diǎn)是物料在支管內(nèi)停留的時(shí)間長，容易分解變色，溫度控制困難。

(2)中間進(jìn)料彎支管型機(jī)頭。中間進(jìn)料彎支管型機(jī)頭如圖7-25所示。模腔為流線型，無死角，適合于熱穩(wěn)定性差的塑料(如聚氯乙烯)成型，但機(jī)頭制造困難，幅寬不能調(diào)節(jié)。(3)帶有阻流棒的雙支管型機(jī)頭。帶有阻流棒的雙支管型機(jī)頭如圖7-26所示，這種機(jī)頭用于加工熔融度高的寬幅塑件。阻流棒的作用是用來調(diào)節(jié)流量的，限制模腔中部塑料熔體的流速，使寬幅板材和片材的壁厚均勻性提高，成型幅寬可達(dá)1000~2000mm。這種機(jī)頭的缺點(diǎn)是塑料熔體在支管模腔內(nèi)停留時(shí)間較長，易過熱分解，故不大適合于熱敏性下一頁上一頁§7.4其他擠出機(jī)頭塑料，但這種情況有時(shí)可通過縮短支管直徑及模口流道長度來加以改善。如果塑料的薪度低，流動(dòng)性好，成型溫度高，塑件的幅寬小，則可采用一個(gè)支管成型;薪度高，板材較寬，則必須用兩個(gè)支管成型。

3.螺桿式機(jī)頭螺桿式又稱螺桿分配式機(jī)頭，與支管型機(jī)頭相似，二者的主要區(qū)別是螺桿式機(jī)頭內(nèi)插人了一根分配螺桿，如圖7-27所示。螺桿由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，可以進(jìn)行無級(jí)調(diào)速，所以物料不會(huì)停滯在支管內(nèi)。由于螺桿均勻地將物料分配到機(jī)頭的整個(gè)幅寬上，因此可以通過螺桿轉(zhuǎn)速的變化調(diào)整板材的厚度。分配螺桿直徑比擠出機(jī)螺桿直徑小一些，以保證主螺桿的擠出量大于下一頁上一頁§7.4其他擠出機(jī)頭分配螺桿的擠出量，這樣才能使板材連續(xù)擠出、不斷料。分配螺桿一般為多頭螺紋，螺紋頭數(shù)為4~6。因多頭螺紋擠出量大、可減少物料在機(jī)頭內(nèi)的停留時(shí)間，因此流動(dòng)性和熱穩(wěn)定性差的塑料的擠出也變得比較容易。分配螺桿與擠出機(jī)主螺桿連接方式有兩種，一種是一端供料式螺桿機(jī)頭(圖7-27)，另一種是中間供料式螺桿機(jī)頭(圖7-28)。螺桿機(jī)頭的溫度控制比魚尾式機(jī)頭容易。由于分配螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)，塑料熔體在機(jī)頭內(nèi)流動(dòng)時(shí)，受剪切、摩擦作用產(chǎn)生熱量，使塑料熔體的溫度升高并進(jìn)一步塑化，機(jī)頭的溫度從進(jìn)料口到出料口逐漸降低。螺桿機(jī)頭的缺點(diǎn)是物料熔體在模腔內(nèi)的運(yùn)動(dòng)發(fā)生了變化，即由圓周運(yùn)動(dòng)變?yōu)橄乱豁撋弦豁摗?.4其他擠出機(jī)頭直線運(yùn)動(dòng)，塑料制品容易出現(xiàn)波浪形痕跡。7.4.4電線電纜擠出成型機(jī)頭包覆一層塑料做絕緣層或保護(hù)層的金屬芯線，在日常生活中已經(jīng)被廣泛使用。在單股或多股金屬芯線外面包覆一層塑料作為絕緣層，所得到的擠出塑料制品就是電線;在一束互相絕緣的導(dǎo)線或不規(guī)則的芯線上包覆一層塑料絕緣層，所得到的擠出塑料制品即為電纜。電線與電纜一般在擠出機(jī)上擠出成型，常用的機(jī)頭結(jié)構(gòu)有擠壓式包覆機(jī)頭和套管式包覆機(jī)頭。

1.擠壓式包覆機(jī)頭擠壓式包覆機(jī)頭用來生產(chǎn)電線，如圖7-29所示。下一頁上一頁這種機(jī)頭呈直角式，又稱十字機(jī)頭。熔融塑料通過擠出機(jī)過濾板進(jìn)入機(jī)頭體，轉(zhuǎn)向900，沿著芯線導(dǎo)向棒流動(dòng)，匯合成一封閉環(huán)后，經(jīng)口模成型段包覆在金屬芯線上。由于芯線通過芯線導(dǎo)向棒連續(xù)地運(yùn)動(dòng)，使電線包覆生產(chǎn)能連續(xù)進(jìn)行，得到連續(xù)的電線。這種機(jī)頭的結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)整方便，已被廣泛應(yīng)用于電線的生產(chǎn)。但此機(jī)頭結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是芯線與塑料包覆層的同心度不好，包覆層不均勻。口模與芯棒的尺寸計(jì)算方法與塑料管材相同。定型段長度為L口模出口處直徑尺寸D的1.01.5倍，包覆層厚度為1.25~1.60mm，芯棒前端到口模定型段之間的距離M與定型段長度相等。當(dāng)定型段長度L較長時(shí)，塑料與芯線接觸較好，但由于擠出機(jī)料筒的螺桿背壓較高，故塑化§7.4其他擠出機(jī)頭下一頁上一頁§7.4其他擠出機(jī)頭產(chǎn)量低。

2.套管式包覆機(jī)頭套管式包覆機(jī)頭用來生產(chǎn)電纜，如圖7-30所示，與擠壓式包覆機(jī)頭的結(jié)構(gòu)基本相似。這種機(jī)頭也是直角式機(jī)頭，與擠壓式包覆機(jī)頭的區(qū)別是套管式包覆機(jī)頭將塑料擠成管狀，在口模外靠塑料管的冷收縮而包覆在芯線上，另外，也可以抽真空使塑料管緊密地包在芯線上，導(dǎo)向棒成型管材的內(nèi)表面，口模成型管材的外表面。由于擠出的塑料管與導(dǎo)向棒同心，所以塑料管擠出口模后，就會(huì)立即包覆在芯線上。金屬芯線將連續(xù)地通過導(dǎo)向棒，因而包覆生產(chǎn)也就會(huì)連續(xù)地進(jìn)行。下一頁上一頁包覆層的厚度隨口模尺寸、芯棒頭部尺寸、擠出速度、芯線移動(dòng)速度等因素的變化改變。口模定型段長度L1應(yīng)小于口模出口直徑尺寸D的1/2，否則螺桿背壓過大，將使產(chǎn)量降低，電纜表面也會(huì)出現(xiàn)流痕，影響產(chǎn)品質(zhì)量。§7.4其他擠出機(jī)頭返回上一頁表7-1常用的機(jī)頭材料返回表7-2定型長度系數(shù)k返回表7-3常用塑料的拉伸比返回表7-4內(nèi)壓外徑定徑套尺返回表7-5真空定徑套內(nèi)徑返回表7-6異型材種類返回表7-7異型材機(jī)頭的結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)返回圖7-1管材成型擠出機(jī)頭返回1-管材;2-定徑套;3-口模;4-芯棒;5-調(diào)節(jié)螺釘;6-分流器;7-分流器支架;8-機(jī)頭體;9-過濾網(wǎng);10,11