塑料挤出模具设计(doc 9页)

塑料电线挤出模具设计 一、前言塑料电线产品质量的好坏，与塑料本身的质量、挤出机性能、挤出温度、收放线张力、速度、芯线预热、塑料挤出后的冷却、机头模具设计等多种因素有关 ，其中最主要的是塑料电线挤出过程中最后定型的装置——模具。

模具的几何形状、机构设计和尺寸、温度高低、压力大小等直接决定电线加工的成败。

因此， 任何塑料电线产品的模具设计、选配及其保温措施，历来都受到高度重视。

电线电缆生产中使用的模具（包括模芯和模套）主要有三种形式，既：挤压式、挤管式和半挤管式。

三种模具的结构基本一样，仅仅在于模芯前端有无管状 承径部分或管状承径部分与模套的相对位置不同。

挤塑机模具的三种类型见图1 ，其优缺点分别叙述如下：图1 挤塑机模具的三种类型(a)挤压式模具半挤管式模具挤管式模具1.挤压式（又称压力式）模具挤压式模具的模芯没有管状承径部分，模芯缩在模套承径后面。

熔融的塑料（以下简称料流）是靠压力通过模套实现最后定型的，挤出的塑胶层结构紧密，外表平整。

模芯与模套间的夹角大小决定料流压力的大小，影响着塑胶层质量和挤出电线质量。

模芯与模套尺寸及其表面光洁度也直接决定着挤出电线的几何形状尺寸和表面质量。

模套孔径大小必须考虑解除压力后塑料的“膨胀”，以及冷却后的收缩等综合因素。

由于是压力式挤出，塑料在挤出模口处产生较大的反作用力。

因此，出胶量要较挤管式低的多，目前绝大部分电线电缆的绝缘均用挤压式模具生产，但也有一些电线绝缘的生产被挤管式和半挤管式模具所代替，挤压式的另一缺点是偏心调节困难，绝缘层厚薄不容易控制。

2.挤管式（又称套管式）模具电线挤出时模芯有管状承径部分，模芯口端面伸出模套口端面或与模套口端面持平的挤出方式称为挤管式。

挤管式挤出时由于模芯管状承径部分的存在，使塑料不是直接压在线芯上，而是沿着管状承径部分向前移动，先形成管状，然后经拉伸在包复在电线的芯线上。

这种形式的模具一直只用于电缆护套挤出，近年来绝缘的挤出也越来越多的加以采用，因为它与挤压式相比有如下的优点：（1）挤出速度快。

H AN GH AID IAN JI UN IV ER SI T Y第一节挤塑成型模具的结构组成应用范围：05年塑料管材产量：200万吨复合管H A N G HA I D I A N J I U N I V E R S I T Y05年塑料型材产量：250万吨应用范围：H A N G H A I D I A N J I U N I V E R S I T Y塑料管材、型材销量每年增幅13%~15%应用范围：H AN GH AI DI AN JIU NI VE RS IT YH A N G H A I D I A N J I U N I V E R S I T Y1.1 挤出成型原理将熔融的塑料自模具内以挤压的方式往外推出，而得到与模口相同几何形状的流体，冷却固化后，得到所要的零件H A N G H A I D I A N J I U N I V E R S I T Y 1.2 机头结构挤塑模具包括：挤出机头和定型模1.2.1 机头的作用（1）使塑料由螺旋运动变为直线运动（2）产生必要的成型压力，保证塑件密实（3）使塑料通过机头得到进一步塑化（4）通过机头成型所需断面形状的塑料1.2.2 机头的组成（1）口模和芯棒分别成型内表面和外表面（2）过滤网和过滤板过滤网将熔体螺旋运动变为直线，过滤板支撑过滤网（3）分流器和分流器支架使塑料熔体变成薄环状进一步H A N G H A I D I A N J I U N I V E R S I T Y塑化，平稳进入成型区，分流器支架支撑分流器及芯棒（4）机头体组装并支撑机头的零部件（5）温度调节系统保证熔体在机头中的流动（6）调节螺钉调节口模与芯棒间的环形间隙及同轴度（7）顶径套冷却定型1.2.3 机头的分类按挤出成型的塑件分类：管机头、棒机头等按制品出口方向分类：直向机头、横向机头按机头内压力大小分类：低压机头、中压机头、高压机头HA N G H A I D I A N J I U N I V E R S IT Y第二节典型挤塑挤头2.1 挤管机头（1）直通式机头其结构简单，具有分流器支架，芯模加热困难，定型长度较长。

挤出塑料模具课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握塑料模具的基本概念、分类及挤出模具的工作原理。

2. 学生能够描述挤出塑料模具的设计流程，包括模具结构、材料选择和工艺参数的确定。

3. 学生了解塑料成型过程中的常见问题及解决办法。

技能目标：1. 学生能够运用CAD软件进行挤出模具的设计，具备初步的模具设计能力。

2. 学生能够运用实验设备进行挤出成型实验，掌握实验操作的基本技能。

3. 学生能够分析挤出模具设计中的问题，并提出合理的改进方案。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对塑料模具设计和制造的兴趣，激发学生的创新意识。

2. 培养学生严谨、细致的学习态度，提高学生的团队协作能力。

3. 学生能够认识到塑料模具在工业生产中的重要性，增强学生的社会责任感。

本课程针对高年级学生，结合学科特点和教学要求，以实用性为导向，旨在培养学生的模具设计能力、实验操作技能和问题分析解决能力。

通过本课程的学习，学生能够将理论知识与实际应用相结合，为未来从事相关工作奠定基础。

二、教学内容本章节教学内容主要包括以下三个方面：1. 塑料模具基础知识：- 模具的分类、结构及其工作原理。

- 塑料材料的基本性能及选用原则。

- 挤出模具的设计原理和流程。

2. 挤出模具设计方法：- 模具结构设计：包括型腔、型芯、导向装置等。

- 模具材料选择：根据塑料性能和成型工艺选择合适的模具材料。

- 模具工艺参数确定：分析成型过程中压力、温度、速度等参数的影响。

3. 挤出成型实验与问题分析：- 实验设备操作：学会使用挤出机、模具等设备进行实验。

- 实验操作技能：掌握挤出成型过程中各项操作要领。

- 常见问题分析：分析成型过程中可能出现的缺陷，并提出解决方案。

教学内容参考教材相关章节，结合课程目标，按照以下进度安排：1. 塑料模具基础知识（2课时）2. 挤出模具设计方法（3课时）3. 挤出成型实验与问题分析（3课时）三、教学方法本章节采用以下多样化的教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性：1. 讲授法：在塑料模具基础知识部分，通过教师系统的讲解，使学生掌握模具的基本概念、分类和工作原理。

塑料挤出模具设计塑料挤出模具设计指的是生产各种管道、线条、条形等复杂形状的产品，以满足消费者的需求。

挤出模具设计是塑料成型工艺中最关键的一环。

模具设计要求精度高、生产效率高、工艺优良、耐久性强等多个方面的考量，因此，在设计中需要注意各项要素，以达到预期的效果和质量标准。

首先，塑料挤出模具设计需要结合塑料挤出成型的工艺流程和参数，确保稳定的生产和高效的能源利用。

第一步是从材料入手，确定选用哪种材质，例如，挤出模具通常会使用热工模造型钢，湛江模具钢等合金类材料，这些材料能够提高模具的硬度和耐磨性，满足生产高要求产品的需要。

然后，根据产品形状等要求进行模具的设计，制定模具的大小、形状和几何参数，并结合模具的内部结构和装配装置，以确保正常的生产效果。

其次，在塑料挤出模具设计中需要注意模具的板数、结构和加工工艺。

挤出模具通常采用多板式结构，有顶板、底板、侧板、隔板等部件，用来固定塑料管材的截面形状、支撑挤出的压缩过程和控制形状等方面。

而在制作过程中，需要考虑到精度和几何形状的匹配关系，避免由于制造误差等问题造成挤出过程中的漏斗效应和产品的形状变形问题。

由此可见，塑料挤出模具设计、制造和精密加工是一项极其繁琐的工程。

其次，一个优秀的塑料挤出模具设计还需要考虑到产品配合、冷却和粘连等环节。

对于不同的挤出产品，需要根据其特点和要求进行设计和制作。

例如，在挤出大规格、壁厚较大的产品时，应该考虑到的是冷却和卡边设计，以便解决加热带来的产品变形问题；而在厚度较薄、曲度较大的产品上，需要考虑到的是粘连和多层结构的细致设计，以确保产品的精度和美观度。

最后，优秀的塑料挤出模具设计还需要考虑到制造和维护成本的问题。

制造成本与材料、加工和手工制作等资源的利用效率密切相关；而维护成本则往往与使用寿命相关，需要定期进行检查和维护，切勿忽略隐患和故障点。

这样才能确保模具的长期使用效应和成本效益。

总之，塑料挤出模具设计是制造各类产品的重要前提和要素，需要注重各个方面的细节和技术，以满足消费者的需求和制造公司的要求。

典型的挤出模具设计挤出模具是一种常用于橡塑制品加工的模具，通过材料在模具中连续挤出，使其形成具有一定形状和尺寸的产品。

挤出模具广泛应用于塑料、橡胶、硅胶、硬质泡沫等各种材料的生产中，能够制造出各种管材、板材、条材、异型材等产品。

典型的挤出模具设计需要考虑材料特性、产品形状和尺寸等多个因素。

首先，挤出模具设计需要根据材料的特性来确定模具的结构和参数。

不同材料具有不同的流动性、熔体温度和粘度，对模具的设计产生不同的要求。

例如，一些材料具有较高的熔体温度和较高的黏度，需要采用加热设备和较大的流道截面积来确保材料能够顺利挤出。

而一些材料具有较低的流动性，需要增加收缩率和壁厚等参数来避免产品出现瑕疵。

因此，设计师需要了解材料的特性，合理确定模具的结构和参数。

其次，挤出模具设计需要考虑产品的形状和尺寸。

不同的产品形状对模具的设计产生不同的要求。

例如，圆形管材的模具需要设计圆形的出模口和流道，以保证挤出的产品具有良好的圆度和尺寸一致性。

而异型材的模具需要根据产品的形状和结构设计复杂的挤出口和流道，以确保产品能够顺利挤出，并且具有良好的表面质量和尺寸精度。

因此，设计师需要根据产品的形状和尺寸，合理确定模具的结构和参数。

再次，挤出模具设计需要考虑模具的制造和使用成本。

模具的制造和使用成本直接影响到产品的竞争力和市场占有率，因此设计师需要在满足产品形状和质量要求的前提下，尽量减少模具的制造和使用成本。

一方面，可以通过合理设计模具的结构和参数，减少模具的复杂度和制造难度。

另一方面，可以选择合适的材料和加工工艺，提高模具的耐磨性和使用寿命，降低维护和更换的频率。

因此，设计师需要综合考虑多个因素，合理选择模具的结构、材料和加工工艺，以实现最佳的经济效益。

最后，挤出模具设计还需要考虑产品的生产效率和质量稳定性。

生产效率和质量稳定性是企业提高竞争力和降低成本的关键。

模具的设计应充分考虑产品的生产工艺和生产效率，提高生产效率和降低不良品率。

第6章塑料挤出成型模具设计重点：管材挤出成型模具结构典型，应用广泛，是挤出成型的基础，必须掌握其挤出工艺过程、结构要求、结构组成与作用以及各部分设计要点。

内容：介绍塑料管材挤出成型模具的结构和设计，简要介绍薄膜、棒材、板材、电线电缆覆层、异形截面型材挤出模具的结构特点和设计要点。

目的：使学生了解挤出成型模具的基本结构，初步掌握挤出成型模具的设计方法。

作业：P240页6-4、6-56.1 概述一、挤出成型过程塑料挤出成型------在挤出机上用加热或其它方法使塑料成为熔融状态，在一定压力下通过挤出机头、经定型获得连续型材的成型方法。

挤出成型过程大致分为三个阶段。

（1）塑化通过挤出机加热器的加热和螺杆、料筒对塑料的混合、剪切作用所产生的摩擦热使固态塑料变成均匀的粘流态塑料。

（2）成型粘流态塑料在螺杆的推动下，以一定的压力和速度连续地通过成型机头，从而获得一定截面形状的连续形体。

（3）定型通过冷却等方法使已成型的形状固定下来，成为所需要的塑料制品。

挤出成型用途：可用于塑料管材、薄膜、棒材、板材、电线电缆覆层、单丝以及异形截面型材等的加工。

挤出成型还可用于塑料的混合、塑化、脱水、造粒和喂料等准备工序或中空制品型坯等半成品加工。

挤出成型几乎能加工所以的热塑性塑料和部分热固性塑料。

二、挤出成型机头的作用挤出的主要设备是挤出机。

常用的是卧式单螺杆挤出机。

它由三部分组成，即：传动系统、加热冷却系统和挤出系统。

挤出系统包括螺杆、机头和口模。

通常把机头以及装于机头上的口模合并起来，统称为机头。

螺杆的作用是把原料从粉状或粒状经过料筒外的加热和螺杆转动时的摩擦生热把原料熔化并通过螺杆的压缩和推进使熔体在压力下流入机头。

机头是挤出模的主要部件，有如下四个方面的作用：（1）熔体由螺旋运动转变为直线运动；（2）产生必要的成型压力，保证挤出制品密实；（3）熔体在机头内进一步塑化。

（4）熔体通过口模成型，获得所需截面形状的制品。

塑料挤出成型模具流道优化设计先来看看啥是“流道”。

说白了，流道就是让熔融状态下的塑料通过模具的通道，流进各种形状的模腔里。

你想想看，一堆融化的塑料，好像热腾腾的巧克力流进蛋糕模具里，想要做出完美的蛋糕，可得精心设计好模具和流道。

要不然，这塑料流不过去，或者卡在某个地方，或者根本没填充满，产品质量差不说，还容易浪费材料。

做得好，能大大提高生产效率，甚至减少能源的消耗，真是一举多得，谁不想呢？再说“优化设计”。

我知道了，大家都喜欢“优化”这个词，听起来像是搞高科技，升级改造。

其实呢，优化就是让流道设计更聪明、更省力，让塑料在流过流道时既不会过快也不会过慢，既不会到处乱窜，也不会一块地方堵死。

你想啊，要是流道太窄了，塑料流不过去，或者太宽了，流得太快，模具里的塑料温度不均匀，这就容易出问题。

流道设计得好，才能确保整个过程如行云流水，给产品带来更多的完美细节。

优化的目的就是让每一处流道都发挥最大效益，既节省材料，又提升效率，像个精准的“计划大师”，一切都在掌控之中。

不过话说回来，要做到这一点可不容易。

你得考虑各种因素，比如流道的布局、模具的温度控制、熔融塑料的流动特性、压力分布等等。

哪一方面没做好，可能就会影响到最终的产品质量。

比如流道设计得不好，塑料流进模具时可能会出现气泡，或者塑料冷却得不均匀，导致成型的产品出现变形。

这种问题不仅影响生产效率，还会让你面临质量不合格的烦恼，甚至可能得重做，浪费时间和成本，谁想呢？有的流道设计就像是个迷宫一样，细枝末节非常复杂，一旦设计不合理，就可能出现“堵车”现象，塑料流不过去，或者部分地方根本填不满。

咱们要做的，简直就是“寻路高手”，找到最短、最省力的流道路径，确保塑料能够顺畅地填充到每一个角落。

可是啊，这不是一蹴而就的事儿。

常常要通过模拟计算，测试各种不同的设计方案，试试哪个效果最好。

就像做一道数学题，解得对了，恭喜你；错了就要重新来过，哪能马虎？做流道优化设计的时候，可不能掉以轻心。