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概觀

塑料擠出成型是將塑料加熱到流動狀態(tài)，然后使其在一定的壓力下通過塑模，定型后再制成連續(xù)的型材。擠出法加工的塑料制品有很多種類，如管材、薄膜、棒材、板材、電纜涂覆、單絲和異形截面型材等。該擠出機(jī)還可用于混合、塑化、脫水、造粒、喂料等塑料制備工藝或半成品加工。因此，擠出成型成為常見的塑料成型加工方法之一。

擠出法生產(chǎn)的塑料制品大多使用熱塑性塑料，有些還使用熱固性塑料。例如聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、尼龍、 ABS、聚碳酸酯、聚砜、聚甲醛、氯化聚醚等熱塑性塑料以及酚醛、脲醛等熱固性塑料。

擠出成型具有效率高、投資低、制造簡單，可連續(xù)化生產(chǎn)、占地面積小、環(huán)境清潔等優(yōu)點(diǎn)。擠出生產(chǎn)的塑料制品用途廣泛，產(chǎn)量占塑料制品總量的三分之一以上。因此，擠出成型在塑料加工行業(yè)中起到重要的作用。

擠出成型機(jī)頭典型結(jié)構(gòu)分析

機(jī)頭是擠出成型模具的主要部件，具有以下四個功能。

（1）將物料從螺旋運(yùn)動變?yōu)橹本€運(yùn)動。

（2）產(chǎn)生必要的成型壓力，保證產(chǎn)品的密實(shí)性。

（3）通過機(jī)頭進(jìn)一步塑化材料。

（4）通過機(jī)頭成型具有所需斷面形狀的產(chǎn)品。

現(xiàn)在以管材擠出機(jī)頭為例，分析機(jī)頭的組成和結(jié)構(gòu)。

1、口模和芯棒

口模成型產(chǎn)品的外表面和芯棒成型產(chǎn)品的內(nèi)表面，因此口模和芯棒的定型部分決定了產(chǎn)品的橫截面形狀和尺寸。

2、多孔板（過濾板、柵板）

多孔板的作用是將材料從螺旋運(yùn)動變成直線運(yùn)動，同時可以防止未增塑塑料和機(jī)械雜質(zhì)進(jìn)入機(jī)頭。此外，多孔板還可以形成一定的機(jī)頭壓力，使產(chǎn)品更加致密。

3、分流器和分流器支架

分流器也叫魚雷頭。分流器將塑料變成一個薄環(huán)，便于進(jìn)一步加熱塑化。大型擠出機(jī)的分流器內(nèi)部還安裝有加熱裝置。

分流器支架主要用于支撐分流器和芯軸，同時也使物流分束，增強(qiáng)攪拌效果。小型機(jī)頭的分流器支架可以和分流器設(shè)計(jì)成一個整體。

4、調(diào)節(jié)螺釘

用于調(diào)整口模與芯軸之間的間隙，保證產(chǎn)品壁厚均勻。

5、機(jī)頭體

用于組裝機(jī)頭各零件和連接擠出機(jī)。

6、定徑套

通過定徑套使產(chǎn)品獲得良好的表面粗糙度、正確的尺寸和幾何形狀。

7、阻塞

防止壓縮空氣泄漏，保證管道內(nèi)有一定的壓力。

擠出成型機(jī)頭的分類及設(shè)計(jì)原則

1、分類

由于擠出產(chǎn)品的形狀和要求不同，因此應(yīng)該有相應(yīng)的機(jī)頭來滿足產(chǎn)品的要求，機(jī)頭有很多種類，大致可以根據(jù)以下三個特點(diǎn)來分類：

（1）根據(jù)機(jī)頭的用途分類

可分為擠管機(jī)頭、吹管機(jī)頭、擠板機(jī)頭等；

（2）根據(jù)產(chǎn)品出口方向分類

可以分為直向機(jī)頭和橫向機(jī)頭，前機(jī)頭內(nèi)物料的流動方向與擠出機(jī)螺桿的軸向一致，如硬管機(jī)頭；后機(jī)頭中物料流動的方向與擠出機(jī)螺桿的軸向成一定角度，如電纜機(jī)頭；

（3）根據(jù)機(jī)頭壓力大小分類

可分為低壓機(jī)頭（料流壓力為MPa）、中壓機(jī)頭（料流壓力為4-10MPa）和高壓機(jī)頭（料流壓力在10MPa以上）。

2、設(shè)計(jì)原則

（1）流道呈流線型

為了保證材料能夠沿著機(jī)頭的流道填充和均勻被擠出，同時避免材料過熱分解，機(jī)頭中的流道應(yīng)該呈流線型，不要急劇膨脹或收縮，也不應(yīng)該有死角或停滯區(qū)域，流道應(yīng)加工得很平滑，表面粗糙度應(yīng)低于Ra0.4um。

（2）足夠的壓縮比

為了使產(chǎn)品緊湊，去除分流支架造成的接縫，應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品和塑料的不同類型設(shè)計(jì)足夠的壓縮比。

（3）正確的斷面形狀

由于塑料的物理性能、壓力、溫度等因素，機(jī)頭成型部分的設(shè)計(jì)應(yīng)保證材料在擠出后具有規(guī)定的斷面形狀，機(jī)頭成型部分的斷面形狀并不是產(chǎn)品對應(yīng)的斷面形狀，兩者之間存在相當(dāng)大的差異，設(shè)計(jì)時應(yīng)考慮這一因素，使成型件具有合理的斷面形狀。由于產(chǎn)品截面形狀的變化與成型時間有關(guān)，控制必要的成型長度是一種有效的方法。

（4）結(jié)構(gòu)緊湊

在滿足強(qiáng)度的情況下，機(jī)頭結(jié)構(gòu)要緊湊，形狀盡量規(guī)則對稱，使傳熱均勻，裝卸方便，不漏料。

（5）選材要合理

由于機(jī)頭較大的磨損，以及部分塑料具有較強(qiáng)的腐蝕性，機(jī)頭材料應(yīng)為硬度、耐磨較高的碳鋼或合金鋼，有的甚至需要鍍鉻來提高機(jī)頭的耐腐蝕性。

此外，機(jī)頭的結(jié)構(gòu)尺寸還與產(chǎn)品的形狀、加熱方式、螺桿形狀、擠出速度等因素有關(guān)。設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)具體情況靈活運(yùn)用上述原則。

典型擠出機(jī)頭和設(shè)計(jì)

常見的擠出機(jī)頭有管材擠出機(jī)頭、吹管膜機(jī)頭、電線電纜包覆機(jī)頭、異形材料擠出機(jī)頭等。