深圳市科翔模具有限公司
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一、常用結(jié)構(gòu)
擠出注塑加工成型管材塑件時,常用的機頭結(jié)構(gòu)有擠出薄壁管材的直通式、直角式和旁側(cè)式,除此以外,還有一種微孔流道管機頭。直通式擠管機頭結(jié)構(gòu)簡單,容易制造,但熔體經(jīng)過分流器及分流器支架時形成的分流痕跡不易消掉,另外還有長度較大、整體結(jié)構(gòu)笨重的缺點。直通式擠管機頭適用于擠出注塑加工成型軟硬聚氯乙烯、聚乙烯、尼龍、聚碳酸酯等塑料管材。
管材擠出成型機頭注塑加工尺寸,塑料熔體包圍芯棒流動成型時只會產(chǎn)生一條分流痕跡,適用于擠出成型聚乙烯、聚丙烯等塑料管材,以及對管材尺寸要求較高的場合。直角式擠管機頭的優(yōu)點在于與其配用的冷卻裝置可以同時對管材的內(nèi)外徑進行冷卻定型,因此定徑精度高;同時,熔體的流動阻力較小,料流穩(wěn)定均勻,生產(chǎn)率高,成型質(zhì)量也較高;但機頭的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,制造相對較困難。旁側(cè)式擠管機頭與直角式相似,其結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜,熔體流動阻力也較大,占地相對較少,微孔流道擠管機頭其出管方向與螺桿軸線一致,但它既不用分流器支架,也不用芯棒,塑料熔體通過微孔管上的眾多微孔口進入口模的定型段,因此擠出的管材沒有分流痕跡,強度較高,尤其適用于生產(chǎn)口徑較大的聚烯烴類塑料管材。機頭體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、料流穩(wěn)定且流速可控制。設(shè)計這類機頭應(yīng)多考慮大直徑管材因厚壁自重作用而引起壁厚不均的影響,一般應(yīng)調(diào)整口模偏心,口模與芯棒的間隙下面比上面小10% 至18%為宜。
二、機頭內(nèi)主要零件尺寸及其工藝參數(shù)
(一)口模:口模是成型管材外部表面輪廓的機頭零件,主要尺寸為口模內(nèi)徑和定型段長度。
(1)口模的內(nèi)徑:管材的外徑由口模內(nèi)徑?jīng)Q定,但由于受離模膨脹效應(yīng)及冷卻收縮的影響,口模的內(nèi)徑只能根據(jù)經(jīng)驗而定,并通過調(diào)節(jié)螺釘調(diào)節(jié)口模與芯棒間的環(huán)隙使其達到合理值。
(2)定型段長度:口模的平直部分與芯棒的平直部分組成管材的成型部分,稱定型段,口模定型段的長度對于管材擠出注塑加工成型質(zhì)量相當(dāng)重要,塑料熔體從機頭的壓縮區(qū)進人成型區(qū)后,料流阻力增加,熔體密度提高,同時消掉分流痕跡及殘余的螺旋運動,其長度L過長則會使阻力增加太大,起不了定用,因此的取催應(yīng)違當(dāng)??梢杂萌垠w流動理論近似推導(dǎo)出L,的計算公式,但設(shè)計實踐中一般憑經(jīng)驗而定。
(二)芯棒:芯棒是成型管材內(nèi)部表面形狀的機頭零件,它通過螺紋與分流器聯(lián)接,其中孔用來通入壓縮空氣,以便對管材產(chǎn)生內(nèi)壓,實現(xiàn)外徑定徑,其主要尺寸為芯棒外徑、壓縮段長度和壓縮角。
(1)芯棒的外徑:芯棒外徑指定型段的直徑,由它決定管材的內(nèi)徑,但由于與口模結(jié)構(gòu)設(shè)計同樣的原因,即離模膨脹和冷卻收縮效應(yīng)。
(2)定型段、壓縮段和壓縮角:芯棒的長度由定型段和壓縮段L2兩部分組成,定型段與口模中的相應(yīng)定型段L,共同構(gòu)成管材的定型區(qū),通常芯棒的定型段的長度可與L,相等或稍長一些。壓縮段(也稱錐面段)L2與口模中相應(yīng)的錐面部分構(gòu)成塑料熔體的壓縮區(qū),其主要作用是使進入定型區(qū)之前的塑料熔體的分流痕跡被熔合消掉。
(三)拉伸比和壓縮比:兩者均是與口模和芯棒尺寸相關(guān)的擠出成型注塑加工工藝參數(shù)。
(1)拉伸比:拉伸比是指口模和芯棒在定型區(qū)的環(huán)隙截面積與擠出管材截面積之比值,它反映了在牽引力或牽引速度作用下,管材從高溫型坯到冷卻定型后的截面變形狀況,以及縱向取向程度和拉伸強度,它的影響因素很多,一般通過試驗確定。
(2)壓縮比:壓縮比是指機頭和多孔板相接處料流截面積(通常為機頭和多孔板相接處的流道截面積)與口模和芯模在成型區(qū)的環(huán)形間隙面積之比,它可反映擠出注塑加工成型過程中塑料熔體的壓實程度。
(四)分流器和分流器支架
擴張角α的大小選取與塑料黏度有關(guān),通常取30°至90°,α過大時料流的流動阻力大,熔體易過熱分解;α過小時不利于機頭對其內(nèi)的塑料熔體均勻加熱,機頭體積也會增大。分流器的擴張角α應(yīng)大于芯棒壓縮段的壓縮角β. 分流器頭部圓角R=0.5至2.0mm,R 也不宜過大,否則熔體容易在此處發(fā)生滯留。分流器表面粗糙度Ra值應(yīng)為0.4至0.2μm.安裝分流器時,應(yīng)保證它與機頭體的同軸度誤差在0.02mm之內(nèi),并且與過濾板之間應(yīng)有一定長度的空腔,Ls通常取10 至20mm或稍小于0.1D1,過小則料流不勻,過大則停料時間長。
管材擠出成型機頭注塑加工尺寸,分流器支架主要用于支承分流器及芯棒,并起著攪拌物料的作用,一般三者分開注塑加工再組合而成,對于中小型機頭,可把分流器與支架做成一整體。支架上的分流肋應(yīng)做成流線型,在滿足強度要求的前提下,其寬度和長度盡可能小些,出料端角度應(yīng)小于進料端角度,分流肋盡可能少些,以免產(chǎn)生過多的分流痕跡,一般小型機頭設(shè)置3根,中型的4根,大型的6 至8根。
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