UG模具设计的挤出模具设计原理

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塑料挤压成型是通过加热使塑料成为流动状态，然后使其在一定压力的作用下通过塑料模具，从而在成型后形成连续的轮廓。通过挤压加工的塑料制品有很多种，例如管子，薄膜，棒材，板材，电缆涂层，单丝和异型材。挤出机还可用于混合，增塑，脱水，制粒，进料和其他制备过程或半成品加工。因此，挤出已成为最常见的塑料成型方法之一。

通过挤出生产的大多数塑料产品是由热塑性塑料制成的，其中一些是由热固性塑料制成的。如聚氯乙烯，聚乙烯，聚丙烯，尼龙，ABS，聚碳酸酯，聚砜，聚甲醛，氯化聚醚等热塑性和酚醛，脲醛等热固性塑料。

挤出成型具有效率高，投资少，制造简单，连续生产，占地面积小，环境清洁的优点。挤出生产的塑料产品被广泛使用，其产量占塑料产品总量的三分之一以上。因此，挤出成型在塑料加工工业中起着重要的作用。

挤压模的典型结构分析

模头是挤压模的主要部分，它具有以下四个功能。

（1）材料从螺旋运动变为线性运动。

（2）产生必要的成型压力以确保产品的致密性。

（3）材料通过模具进一步塑化。

（4）具有所需横截面形状的产品通过模具形成。

现在以管式挤出机机头为例来分析机头的组成和结构，如图所示

1.模具和心轴

产品横截面的形状和尺寸由模具和心轴的成型部分确定。

2.穿孔板（过滤板，格栅板）

如图8-2所示，多孔板的作用是将材料从螺旋运动变为线性运动，并防止未塑化的塑料和机械杂质进入机头。另外，多孔板还可以形成一定的头部压力以使产品更致密。

3.转向器和转向器支架

分流器也称为鱼雷头。通过分流器将塑料变成细环，便于进一步加热和塑化。加热设备也安装在大型挤出机的分流器中。

转向器的支撑件主要用于支撑转向器和心轴，并且还用于分离物料流以增强搅拌效果。小型机头的转向器支架可以与转向器集成在一起。

4.调整螺丝

它用于调节模具和心轴之间的间隙，以确保产品的壁厚均匀。

5.头身

用于组装模具的各个部分并连接挤出机。

6.胶套

使产品通过定径套筒，以获得良好的表面粗糙度，正确的尺寸和几何形状。

7.封锁

防止压缩空气泄漏，并确保管道中有一定压力。

挤压模的分类与设计原理

1.分类

由于挤压产品的形状和要求不同，模具种类繁多，可以满足产品的要求。

（1）按用途分类

可分为管材挤出头，吹管头和板材挤出头。

（2）按产品出口方向分类

它可以分为直模和横模。前者具有与挤出机螺杆轴向相同的材料流动方向，例如硬管模具；而后者具有与挤出机螺杆轴向相同的材料流动方向。在后者中，材料在模具中的流动方向与挤出机螺杆（例如电缆模具）的轴向成一定角度；

（3）按头部压力分类

可以分为低压模具（物料流动压力为MPa），中压模具（物料流动压力为4-10mpa）和高压模具（物料流动压力为10MPa以上）。

2.设计原则

（1）简化流道

为了使材料沿模具的流动通道完全均匀地挤出，同时避免材料过热和分解，应该使模具中的流动通道流线型，而不能急剧膨胀或收缩，更不用说死角和停滞区了。流道应加工得非常光滑，表面粗糙度应小于RA 0.4um。

（2）足够的压缩比

为了使产品致密并消除分流支撑所引起的接头，应根据不同类型的产品设计足够的压缩比。
产品和塑料。

（3）正确的截面形状

模具成形部分的设计应确保挤出后材料具有指定的横截面形状。由于塑料的物理特性，压力，温度和其他因素的影响，模具成形部分的横截面形状不是产品的相应横截面形状。两者之间有相当大的差异。在设计中应考虑该因素，以使成形零件具有合理的横截面形状。由于产品的横截面形状的变化与成型时间有关，因此控制必要的成型长度是一种有效的方法。

（4）结构紧凑

在满足强度的条件下，头部结构应紧凑，形状应尽可能规则和对称，以使传热均匀，装卸方便，物料不泄漏。

（5）选材要合理

由于机头的磨损大，并且某些塑料具有很强的腐蚀性，因此机头的材料应为耐磨性和硬度高的碳钢或合金钢，有些甚至需要镀铬以提高机头的耐腐蚀性。机头。

另外，模具的结构尺寸还与产品的形状，加热方式，螺杆形状，挤出速度等因素有关。设计者应根据具体情况灵活运用上述原理。

典型的挤出机头及其设计

常见的挤出机头包括管道挤出机头，吹膜挤出机头，电线电缆涂层挤出机头，异型材料挤出机头等。

管材挤出机头及其设计

1.管材挤出机头的结构

管挤出机头的常见结构形式如下：

（1）直管头如图8-3所示。本实用新型结构简单，并带有分流支架。芯轴的加热困难并且凝固长度长。适用于壁厚小，直径小的PVC，PA，PC，PE，PP和其他塑料的挤出。

（2）肘头图8-4显示了肘头。它的结构复杂，没有分流器支撑，心轴容易加热，安装长度不长。它适用于大直径和小直径的管道，尤其适用于内径固定的PE，PP，PA和其他塑料管道。

（3）侧模如图8-5所示，结构复杂，无分流器支撑，加热芯棒且成型长度短。适用于大直径和小直径的管道。

2.管材挤出机头部件的设计

（1）死

模具是形成管子外表面的一部分，其结构如图8-6所示。模具的内径不等于塑料管的外径，这是因为从模具中挤出的坯料的压力突然减小，并且由于弹性恢复，塑料管的直径膨胀。同时，在冷却和牵引作用下，管道直径会缩小。目前，还没有成熟的理论计算方法来计算膨胀率和收缩率值。通常，模具截面尺寸是根据所需的管截面尺寸和拉伸比确定的。所谓的拉伸倍率是指在模具的成形部中环状间隙的截面积与管的截面积的比。