第五章挤出机头设计及制造

塑料成型工艺及模具设计--挤出成型及机头设计塑料挤出成型是一种常用的塑料加工方法，通过将塑料材料加热熔融，然后通过挤出机器将熔融的塑料挤出成型，最后通过冷却固化形成所需的塑料制品。

在挤出成型过程中，机头是起着关键作用的部件，它的设计直接影响着成型品的质量。

下面本文将主要介绍塑料挤出成型工艺及机头的设计。

塑料挤出成型工艺主要包括材料的预处理、熔融、挤出、冷却固化以及后续的修整工序等。

首先是材料的预处理，对于塑料颗粒来说，需要将其进行干燥处理以去除其中的水分，从而避免在挤出过程中出现气泡的问题。

然后将塑料颗粒放入挤出机中，通过传热系统将其加热到熔融状态。

接下来是挤出过程，将熔融的塑料提供给机头，然后通过机头的尺寸和形状来决定挤出产品的形状。

挤出成型的最后一步是冷却固化，通过冷却水或者风扇等方式将挤出的塑料制品迅速冷却，使其固化定型。

机头的设计是塑料挤出成型中的关键环节，它决定了挤出产品的形状和质量。

在机头的设计中应注意的几个要点如下：首先是机头的出料口结构，出料口的尺寸和形状直接影响到产品的尺寸和外观。

出料口的设计应根据产品的形状和尺寸来确定，通常采用方形、圆形或者其他一些特殊形状。

出料口的尺寸要与挤出机的产量匹配，保证挤出的塑料在出料口出现均匀流动，从而避免产生流痕或者厚薄不均的现象。

其次是机头的冷却方式，机头的冷却方式直接影响产品的冷却效果和固化速度。

常用的机头冷却方式有水冷却和风冷却两种。

水冷却能够快速降低塑料温度，适用于大批量生产；而风冷却则适用于小批量生产，具有灵活性和节约能源的优势。

此外，机头的加热和保温系统也很重要，通过控制机头的温度来保证塑料的熔融状态和流动性。

机头的加热系统一般采用电加热或者油加热，保温方法可采用加热套或者外加热器等。

最后，机头的结构与塑料材料的特性密切相关。

不同的塑料材料具有不同的流动性和熔融温度，需要选择相应的机头结构来适应。

同时，机头的结构应该尽量简洁，减少塑料的滞留，避免塑料材料的分解和变质。

塑料成型工艺及模具设计--挤出成型及机头设计塑料挤出成型是一种常见的塑料成型工艺，它通过将塑料材料通过加热、软化后，通过挤出机将塑料熔液挤压到模具中，最后通过冷却固化成型产品。

下面将详细介绍塑料挤出成型的工艺以及模具的设计。

首先，塑料挤出成型的工艺流程如下：1.塑料原料准备：选择适合挤出成型的塑料原料，并进行干燥处理，确保原料中的水分含量低于要求。

2.加热软化塑料：将干燥后的塑料原料放入挤出机的加料斗中，通过加热和搅拌使原料软化并融化成为熔液。

3.挤出成型：通过螺杆旋转运动将熔液从挤出机的喂料段挤出到模具中，模具分为头模和口模两个部分，头模通过模头将塑料熔液挤出模具的形状中，口模用于调整产品尺寸和形状。

4.冷却固化产品：挤出的塑料熔液通过模具挤出后，经过冷却后塑料会迅速固化成为产品形状。

5.切割和收集产品：将固化成型的塑料产品进行切割和收集，以完成整个挤出成型的过程。

接下来，我们来详细介绍一下塑料挤出成型的机头设计。

挤出机头是塑料挤出成型的重要部件，它主要负责将熔化的塑料材料从挤出机中挤出，并形成所需的产品形状。

挤出机头的设计需要考虑以下几个方面：1.挤出机头的结构：挤出机头通常由挤出机芯、流道和模头组成。

挤出机芯用于将熔化的塑料材料从挤出机中挤出，流道负责将熔液引导到模头当中，模头则通过调整挤出物料的流量和形状来控制最终产品的形状。

2.流道设计：流道的设计需要考虑熔液的流动特性，合理设计流道的尺寸和形状，以确保熔液在流道中流动顺畅，不发生堵塞和死角。

同时，流道的设计还需要考虑产品的外形和尺寸要求，以保证挤出的塑料产品形状准确。

3.模头设计：模头是挤出成型中最重要的部分，它通过模头的形状和结构来决定产品的外形。

模头的设计需要考虑产品的尺寸、形状以及挤出速度等因素，合理设计模头的流道和出口形状，以保证产品的成型质量。

4.温度控制：塑料挤出成型中，温度对产品的成型质量和表面光洁度有很大影响，因此挤出机头的设计需要考虑温度的控制。

挤出机模头挤出机模头是塑料加工行业中至关重要的一部分，它扮演着将塑料颗粒加热融化并挤出成型的关键角色。

挤出机模头的设计和制造对产品的质量、生产效率以及能耗等方面都有着重要影响，因此在塑料加工过程中，选择合适的挤出机模头至关重要。

首先，挤出机模头通常由进料口、螺杆、机筒以及模具等部分构成。

进料口的设计需要考虑塑料颗粒的均匀输送，避免出现堵塞或者不均匀加热的情况。

螺杆的设计则需要根据不同的塑料原料，调整螺杆的螺距、压力等参数，以确保塑料颗粒被充分融化并进行均匀挤出。

机筒的材质需要具备耐高温、耐磨损等特性，以保证挤出机的稳定运行。

而模具则决定了最终产品的形状和尺寸，需要根据产品的要求进行精准设计和加工。

在选择挤出机模头时，除了考虑其结构设计外，还需要考虑生产工艺、原料特性以及产品要求等因素。

不同的塑料原料需要不同类型的挤出机模头来加工，例如对于高粘度的塑料，需要选择高压力、高温度的挤出机模头，以确保塑料能够充分熔化并顺利挤出。

同时，在生产过程中，需要对挤出机模头进行定期清洗和维护，以保证其长期稳定运行。

另外，在挤出机模头的设计中，还需要考虑如何有效控制生产过程中的能耗和废品率。

通过优化挤出机模头的结构设计，提高加热效率和塑料流动性，可以降低生产过程中的能耗，减少废品率，提高生产效率。

同时，合理选择工艺参数，如挤出速度、温度等，也可以对产品的质量和成型效果产生重要影响。

总的来说，挤出机模头作为塑料加工产业中的关键设备，其设计和选择对产品质量、生产效率以及能耗等方面都有着重要影响。

通过合理选择挤出机模头、优化生产工艺以及加强设备维护等措施，可以提高塑料制品的生产质量，降低生产成本，推动塑料加工行业的可持续发展。

1。

序言跟着我国橡胶机械工业的快速发展，橡胶制品的应用范围也在不停扩大，所以对于挤出成型技术也有了更高的要求。

在挤出成型的一系列过程中，以温度的调理控制和熔融的物料进入挤出机机头以及橡胶在挤出机主机中塑化的过程最为重要。

螺杆作为橡胶挤出机主机的重要零件，它的设计加工已经很完美了。

跟着各种各种的智能控制系统的发展，温度调理控制系统也获得了进展。

但是，挤出机机头的构造设计却仍旧有很大的提高空间，并无发展的很完美。

这是因为在挤出成型的整个过程中，会碰到各种复杂的状况。

而对于机头的设计，当前并无合用于所有状况的理论公式，实质经验是挤出机机头的设计的主要依照。

机头设计后，往常用试模的方法来确立最后的形状。

这不只增添了设计人员的工作强度，也为整个的设计过程造成了诸多不便，同时也提高了成产成本。

挤出机作为橡胶工业的基本设施，在生产橡胶制品的过程中起侧重要的作用，也是决定产质量量的重要设施之一。

外国橡胶挤出机经历了不一样的发展阶段，从最初的柱塞式挤出机开始发展，此中经历了一般冷喂料型挤出机以及销钉冷喂料挤出机等阶段，再到此刻的复合挤出机，其发展的日趋完美，性能和生产能力也不停提高。

固特波企业是在挤出机的发展过程中，最初申请了用挤出机来进行胶电线生产的专利，并改良了该挤出机设施。

由此，挤出方法对于生产日趋重要，而先前的手动式挤出机也逐渐地被电动控制挤出机所代替。

初期的电缆和电线络绎不绝地被柱塞式挤出机生产出来，电缆的生产用挤出法也由此而确立。

挤出机是挤出成型加工过程中的主要设施，除此以外，还有机头、牵引装置、冷却定型装置等隶属设施。

橡胶在机筒内塑化熔融，经过机头制成所需要的形状，最后经过冷却定型后便可获取与机头截面形状相符合的产品。

挤出成型法对比于其余种类的成形方法主要拥有以下明显的长处：1、设施制造简单，成本较低，投产快，投资少。

2、产量高，效率快。

3、能够实现连续化生产。

制造较长的型材、管材等也比较简单。

并且产品均匀密实，质量高。

前言随着我国橡胶机械工业的快速发展，橡胶制品的应用范围也在不断扩大，因此对于挤出成型技术也有了更高的要求。

在挤出成型的一系列过程中，以温度的调节控制和熔融的物料进入挤出机机头以及橡胶在挤出机主机中塑化的过程最为重要。

螺杆作为橡胶挤出机主机的重要部件，它的设计加工已经很完善了。

随着各种各样的智能控制系统的发展，温度调节控制系统也取得了进展。

然而，挤出机机头的结构设计却仍然有很大的提升空间，并没有发展的很完善。

这是因为在挤出成型的整个过程中，会遇到各种复杂的情况。

而对于机头的设计，目前并没有适用于所有情况的理论公式，实际经验是挤出机机头的设计的主要依据。

机头设计后，通常用试模的方法来确定最后的形状。

这不但增加了设计人员的工作强度，也为整个的设计过程造成了诸多不便，同时也提高了成产成本。

挤出机作为橡胶工业的基本设备，在生产橡胶制品的过程中起着重要的作用，也是决定产品质量的重要设备之一。

国外橡胶挤出机经历了不同的发展阶段，从最初的柱塞式挤出机开始发展，其中经历了普通冷喂料型挤出机以及销钉冷喂料挤出机等阶段，再到现在的复合挤出机，其发展的日益完善，性能和生产能力也不断提高。

固特波公司是在挤出机的发展过程中，最先申请了用挤出机来进行胶电线生产的专利，并改进了该挤出机设备。

由此，挤出方法对于生产日益重要，而先前的手动式挤出机也渐渐地被电动操控挤出机所取代。

早期的电缆和电线源源不断地被柱塞式挤出机生产出来，电缆的生产用挤出法也由此而确定。

挤出机是挤出成型加工过程中的主要设备，除此以外，还有机头、牵引装置、冷却定型装置等附属设备。

橡胶在机筒内塑化熔融，通过机头制成所需要的形状，最后经过冷却定型后就可获得与机头截面形状相吻合的产品。

挤出成型法相比于其他类型的成形方法主要具有以下显著的优点：1、设备制造容易，成本较低，投产快，投资少。

2、产量高，效率快。

3、可以实现连续化生产。

制造较长的型材、管材等也比较容易。

而且产品均匀密实，质量高。

《塑料成型工艺及模具设计》习题第一章绪论1、塑料制品常用的成型方法有哪些？2、塑料模具的设计与制造对塑料工业的发展有何重要意义？3、塑料模具设计及加工技术的发展方向是什么？4、塑料制品的生产工序是？5、举例说明哪些日用品的加工要用到塑料模具？第二章注塑成型基础一、填空题1、受温度的影响，低分子化合物存在三种物理状态：、、。

2、塑料在变化的过程中出现三种但却不同的物理状态：、、。

3、用于区分塑料物理力学状态转化的临界温度称为。

4、随受力方式不同，应力有三种类型：、和。

5、牛顿型流体包括、和。

6、从成型工艺出发，欲获得理想的粘度，主要取决于对、、这三个条件的合理选择和控制。

7、料流方向取决于料流进入型腔的位置，故在型腔一定时影响分子定向方向的因素是。

8、注射模塑工艺包括、、等工作。

9、注塑机在注射成型前，当注塑机料筒中残存塑料与将要使用的塑料不同或颜色不同时，要进行清洗料筒。

清洗的方法有、。

10、注射模塑成型完整的注射过程括、、、和、。

11、注射成型是熔体充型与冷却过程可为、、和四个阶段。

12、注射模塑工艺的条件是、和。

13、在注射成型中应控制合理的温度，即控制、和温度。

14、注射模塑过程需要需要控制的压力有压力和压力。

15、注射时，模具型腔充满之后，需要一定的时间。

16、内应力易导致制品和、、等变形，使不能获得合格制品。

17、产生内应力的一个重要因素是注射及补料时的。

18、制品脱模后在推杆顶出位置和制品的相应外表面上辉出现，此称为。

19、根据塑料的特性和使用要求，塑件需进行后处理，常进行和处理。

20、塑料在与下充满型腔的能力称为流动性。

二、判断题1、剪切应力对塑料的成型最为重要。

（）2、粘性流动只具有弹性效应。

（）3、绝大多数塑料熔体素属于假塑性流体。

（）4、塑料所受剪切应力作用随着注射压力下降而增强。

（）5、分子定向程度与塑料制品的厚度大小无关。

（）6、塑料的粘度低则流动性强，制品容易成型。

（）7、结晶型塑料比无定型塑料的收缩率小，增加塑料比未增加塑料的收缩大。

挤出成型机头的设计要点挤出成型机头是塑料挤出成型设备中至关重要的部件，其设计的好坏直接影响着挤出产品的质量和生产效率。

下面将介绍挤出成型机头的设计要点，以期帮助相关从业者更好地了解这一关键技术。

挤出成型机头类型与选择挤出成型机头的类型多种多样，常见的有直纹挤出机头、交换式机头、螺杆机头等。

选择适合自身生产需求的机头类型至关重要。

直纹挤出机头适用于生产同一种类产品，交换式机头适用于频繁更换生产品种，螺杆机头适用于需要高压力、高温的生产工艺。

根据生产需求和材料特性选择合适的机头类型至关重要。

机头几何结构设计挤出成型机头的几何结构设计是影响产品尺寸精度、表面光洁度的重要因素。

合理的机头几何结构设计应考虑材料流动、升温均匀、减少料头压力等因素，从而确保挤出产品质量。

通过优化出口形状、设置合适的过渡段，可以有效降低产品挤出时的应力集中，避免产品变形或表面缺陷。

机头材质选择挤出成型机头的材质选择直接关系到机头的使用寿命和生产效率。

通常采用优质合金钢、特殊耐磨材料等制作机头，以增强机头的耐磨性和耐腐蚀性。

此外，对于特殊要求的挤出产品，还可以对机头进行表面涂层处理以提高使用寿命。

温度控制挤出成型机头在加工过程中需要保持恒定的温度，以确保挤出产品的物理性能和外观质量。

因此，机头应设计有合理的温度控制系统，可以实现精确的温度调节。

一般情况下，采用加热螺纹和冷却通道相结合的方式来实现对机头温度的精确控制。

清洁与维护挤出成型机头在生产过程中容易受到塑料材料残渣的堵塞，因此需要定期清洁和维护。

清洁机头时应谨慎操作，避免损坏机头表面，影响其挤出产品的质量。

定期检查机头的磨损情况，并根据需要进行及时更换。

综上所述，挤出成型机头的设计要点包括机头类型选择、几何结构设计、材质选择、温度控制以及清洁与维护等方面。

只有全面考虑这些因素，合理设计和维护机头，才能确保挤出产品的质量和生产效率，提高生产制造的竞争力。

第五章挤出机头设计及制造第一节挤出成型模具的分类及作用一、挤出成型模具包括两部分:机头和定型模｡1.机头的作用机头是挤出塑料制件成型的主要部件,它使来自挤出机的熔融塑料由螺旋运动变为直线运动,并进一步化,产生必要的成型压力,保证塑件密实,从而获得截面形状一致的连续型材。

2.定型模的作用通常采用冷却､加压或抽真空的方法,将从口模中挤出的塑料的既定形状稳定下来,并对其进行精整,从而得到截面尺寸更为精确､表面更为光亮的塑料制件｡3.机头的分类(1)按挤出成型的塑料制件分类：通常的挤出成型塑件有管材､棒材､板材､片材､网材、单丝､粒料､各种异型材､吹塑薄膜､电线电缆等｡(2)按制品出口方向分类：可分为直向机头和横向机头,直向机头内料流方向与挤出机螺杆轴向一致,如硬管机头;横向机头内料流方向与挤出机螺杆轴向成某一角度,如电缆机头｡(3)按机头内压力大小分类可分为低压机头(料流压力小于4MPa)､中压机头(料流压力为4—1OMPa)和高压机头(料流压力大于1OMPa).二、挤出成型模具的结构组成以典型的管材挤出成型机头为例,如图5-1所示,挤出成型模具的结构可分为以下几个主要部分｡图5-1 管材挤出成型机头1-管道 2-定径管 3-口模 4-芯棒 5-调节螺钉6-分流器 7-分流器支架 8-机头体 9-过滤板10､11-电加热图(加热图)1.口模和芯模口模3是用来成型塑件的外表面的,芯棒4用来成型塑件的内表面的,所以口模和芯模决定了塑件的截面形状｡2.过滤网和过滤板过滤网9的作用是将塑料熔体由螺旋运动转变为直线运动,过滤杂质,并形成一定的压力;过滤板又称多孔板, 同时还起支承过滤网的作用｡3.分流器和分流器支架分流器6(又称鱼雷头)使通过它的塑料熔体分流变成薄环状以平稳地进入成型区,同时进一步加热和塑化;分流器支架7主要用来支承分流器及芯棒,同时也能对分流后的塑料熔体加强剪切混合作用,但产生的熔接痕影响塑件强度｡小型机头的分流器与其支架可设计成一个整体｡4.机头体机头体8相当于模架,用来组装并支承机头的各零件｡机头体需与挤出机筒连接,连接处应密封以防塑料熔体泄漏｡5.温度调节系统为了保证塑料熔体在机头中正常流动及挤出成型质量,机头上一般设有可以加热的温度调节系统,如图5-1所示的电加热圈10､11｡6.调节螺钉图5-1所示调节螺钉5用来调节控制成型区内口模与芯棒间的环隙及同轴度, 以保证挤出塑件壁厚均匀｡7.定型模离开成型区后的塑料熔体虽已具有给定的截面形状,但因其温度仍较高不能抵抗自重变形,为此需要用径套2对其进行冷却定型, 以使塑件获得良好的表面质量､准确的尺寸和几何形状｡三、挤出机头设计原则1.内腔呈流线型为了使塑料熔体能沿着机头中的流道均匀平稳地流动而顺利挤出，机头的内腔应呈光滑的流线型，表面粗糙度应小于1.6－3.2m.2.足够的压缩比为使制品密实和消除因分流器支架造成的结合缝，根据制品和塑料种类不同，应设计足够的压缩比。

机械设计中的挤出机设计挤出机是一种常用于塑料加工、造纸、橡胶制品等领域的设备，它通过将固态物料加热并通过模具挤出成型，在工业生产中起到了重要作用。

在机械设计中，挤出机的设计是一个关键因素，它涉及到机器的性能、效率和使用寿命。

本文将详细讨论挤出机设计中的几个重要方面。

一、挤出机结构设计挤出机的结构设计直接关系到其整体性能和使用寿命。

一个优化设计的挤出机应该具备以下几个方面的特点：1. 高效能的加热系统：挤出机加热系统的设计应考虑加热均匀性和能量利用效率，以确保加热能够快速且均匀地传递到物料上，提高生产效率。

2. 稳定的进料和排气系统：挤出机应具备稳定的进料和排气系统，以确保物料能够顺畅地流动，并排除残留的空气，避免对成型品质量的影响。

3. 可靠的传动系统：挤出机的传动系统应设计为可靠耐用，能够承受长时间高强度的工作，减少机器的故障和损坏。

4. 精确的温度和压力控制系统：挤出机应配备精确的温度和压力控制系统，以确保物料在挤出过程中的温度和压力得到准确控制，提高成型品的质量和一致性。

二、挤出机挤出头设计挤出头是挤出机中最关键的部分之一，其设计直接关系到产品的成型质量和线速度。

以下是挤出头设计中需要考虑的几个因素：1. 挤出比设计：挤出比是挤出头设计中的一个重要指标，它表示挤出机物料的压缩比。

适当的挤出比可以提高熔融物料的稳定性和均匀性，获得更好的成型效果。

2. 挤出头结构：挤出头的结构设计应根据具体的产品要求和工艺特点进行优化。

例如，对于复杂形状的产品，可以采用多层挤出头结构，以确保产品的形状和尺寸精确。

3. 冷却系统：挤出头应配备适当的冷却系统，以确保熔融物料在挤出过程中能够快速冷却和凝固，获得良好的成型效果。

4. 挤出速度和线速度：挤出头应根据具体需要设计合适的挤出速度和线速度，以满足产品的成型要求。

三、挤出机控制系统设计挤出机的控制系统设计对于提高机器的自动化程度和操作便利性至关重要。

以下是挤出机控制系统设计中需要考虑的几个方面：1. 自动化程度：挤出机的控制系统应设计为高度自动化，能够实现参数的自动调整和生产的追踪管理，提高生产效率和产品质量。