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塑料擠出模具設(shè)計(jì)的分析
  瀏覽次數(shù):4014  發(fā)布時(shí)間:2017年10月23日 15:20:22
[導(dǎo)讀] 1、當(dāng)今市場(chǎng)上出售的塑料制品中妆绞,擠出成形制品的種類日益增多顺呕。塑料管材、板材括饶、薄膜和異形材等已在應(yīng)用中占有非常重要的地位株茶。
1、當(dāng)今市場(chǎng)上出售的塑料制品中图焰,擠出成形制品的種類日益增多启盛。塑料管材、板材楞泼、薄膜和異形材等已在應(yīng)用中占有非常重要的地位驰徊。
  
擠出成形是對(duì)粉末狀或粒狀原材料加熱和熔融之后用擠壓方法賦形,然后進(jìn)行冷卻固化的連續(xù)成形方法堕阔。故擠出成形裝置必須具有熔融棍厂、賦形和固化這三種功能。
  
熔融功能由擠出機(jī)來(lái)承擔(dān)超陆,賦形功能由擠出模具和整形模具來(lái)承擔(dān)牺弹,固化功能則由整形模具和冷卻模具來(lái)承擔(dān)。作為完整的擠出裝置时呀,為了對(duì)擠出物進(jìn)行整理還需設(shè)置牽引機(jī)张漂、切斷機(jī)和卷曲機(jī)等輔助裝置。
  
擠出物外觀和品質(zhì)的好壞谨娜,在很大程度上取決于模具的品質(zhì)航攒。此外,擠出機(jī)向模具中輸送熔料的均勻程度和熔料在模具內(nèi)的混合過(guò)程對(duì)擠出物的品質(zhì)也會(huì)產(chǎn)生影響趴梢。對(duì)于各種各樣斷面形狀的擠出物漠畜,一般沿?cái)D出方向?yàn)橥恍螤畹臄嗝姹宜谀承┨厥馇闆r下,在模具后部設(shè)置特殊裝置或采用特殊的操作方法可改變其斷面形狀憔狞。如:壓花或吹塑成形蝴悉。
  
近年來(lái),除了單一材料擠出成形之外瘾敢,又有多種塑料在模具內(nèi)或模具外作為一體擠出成形的共擠出成形法拍冠。還開(kāi)發(fā)了與鋁、鐵簇抵、木料等其它材料共擠出成形工藝庆杜,使擠出模具的結(jié)構(gòu)也日益復(fù)雜化。
  
2正压、模具設(shè)計(jì)在擠出成形裝置中占有重要地位的模具欣福,由螺桿~3CMPa的壓力連續(xù)對(duì)它供給熔料,并由模具使熔料形成所需斷面形狀的擠出物焦履。此過(guò)程是從圓柱形料筒中送出的圓形斷面熔料通過(guò)聯(lián)接器進(jìn)入具有圓形或矩形入口的模具中拓劝,在模具中改變形狀以后即從模具終端的縫隙中擠出所需斷面形狀的擠出物。為此嘉裤,從圓形或矩形入口到變?yōu)榻咏诔尚挝飻嗝嫘螤畹某隹诓糠挚p隙之間的模具內(nèi)熔料流動(dòng)路徑郑临,需進(jìn)行保證此變化過(guò)程順暢和無(wú)滯留部位的流線形設(shè)計(jì)。
  
此外屑宠,由于所用塑料熔融物為非牛頓流體厢洞,所以在具有粘性特性的同時(shí),還有彈性特性典奉,因此對(duì)熔料流動(dòng)的特性必須充分考慮彈性所起的作用躺翻。
  
因而在設(shè)計(jì)擠出模具時(shí)必須重點(diǎn)考慮下列方面。
  
2.1模具內(nèi)熔料的流變特性對(duì)模具內(nèi)熔料流動(dòng)特性的考察是為了便于以所需擠出量獲得符合品質(zhì)要求的擠出物卫玖,由此必須對(duì)模具內(nèi)的熔料流動(dòng)路徑進(jìn)行設(shè)計(jì)公你。特別是模具終端的縫隙,在合理的壓力分布下假瞬,通過(guò)所需的擠出量陕靠,才能獲得形狀尺寸與模具縫隙形狀相同的高品質(zhì)擠出物。各類熔料所顯示的非牛頓流體特性和所具有的粘性特性脱茉、彈性特性不同剪芥。
  
2.2模具結(jié)構(gòu)的問(wèn)題擠出模具入口處和出口處的形狀不同。因而進(jìn)入擠出模具入口的熔料在向出口處流動(dòng)的過(guò)程中琴许,流動(dòng)路徑斷面形狀發(fā)生變化税肪。在設(shè)計(jì)這種斷面形狀的變化時(shí),必須在考慮所用塑料流變特性的基礎(chǔ)上,保證其順暢和無(wú)滯留地流動(dòng)益兄,即按照流線形進(jìn)行設(shè)計(jì)签财。至于熔料進(jìn)入縫隙入口處的壓力,為了使擠出過(guò)程穩(wěn)定偏塞,應(yīng)能使各處均勻。
  
擠出模具的結(jié)構(gòu)共有四個(gè)部分:
 
熔料分配部分一調(diào)整部分一緩沖部分一賦形部分
 
為了便于分析討論邦鲫,現(xiàn)以擠出板材的平板擠出模作介紹灸叼,應(yīng)使進(jìn)入擠出模的圓形或矩形斷面熔料擴(kuò)展成平板狀擠出物。要按照向?qū)χ行妮S的垂直方向分配熔料而設(shè)置熔料分配部分庆捺,在熔料向兩邊擴(kuò)展時(shí)古今,壓力也隨之下降,各部分的壓力也出現(xiàn)差異滔以。即壓力與離開(kāi)入口距離呈反比下降捉腥。因此,下一步驟必須對(duì)壓力進(jìn)行調(diào)整你画。熔料在不同壓力下所產(chǎn)生的軸向流動(dòng)中抵碟,要按照壓力高的部分所遇到的流動(dòng)阻力大,壓力低的部分所遇到的阻力小的原則設(shè)置調(diào)整部分以實(shí)現(xiàn)與中心軸垂直平面內(nèi)的壓力相等坏匪。但即使壓力值相同拟逮,熔料在上述情況下流動(dòng)中所受剪切狀態(tài)也不相同。該部位出口處壓力相同适滓,但由于熔料所受剪切經(jīng)歷不同敦迄。如果將這種狀態(tài)的熔料直接送入賦形部分,各處壓力雖相同但殘余剪切應(yīng)力卻不相同凭迹,所以從模具縫隙中被擠出物體各處的膨脹狀態(tài)不同罚屋,使擠出件形狀與模具縫隙形狀出現(xiàn)差異。
  
由此可見(jiàn)嗅绸,進(jìn)入賦形部分的熔料不僅需要壓力相同脾猛,應(yīng)力狀態(tài)也應(yīng)該一樣。盡管壓力狀態(tài)不同可以通過(guò)賦形部分入口處形狀加以校準(zhǔn)朽砰,但實(shí)際上這種作法非常困難尖滚,在生產(chǎn)應(yīng)用中不穩(wěn)定。
  
為此瞧柔,在賦形部分之前設(shè)置一緩沖部分漆弄,對(duì)具有不同剪切履歷的熔料進(jìn)行緩沖而成為應(yīng)力狀態(tài)一樣的熔融物。如果在分配部分和調(diào)整部分所受剪切在斷面內(nèi)是相同的造锅,那就不必進(jìn)行緩沖處理撼唾。
 
如果熔料在賦形部分入口處的壓力一樣,且應(yīng)力狀態(tài)也一樣哥蔚,則由賦形部分形狀使模具縫隙出口處的流速相同倒谷。
  
2.3溫度調(diào)整在擠出模具上一般都要安裝帶形加熱器蛛蒙,因此,需對(duì)模具溫度進(jìn)行調(diào)整渤愁,使模具溫度保持在設(shè)定溫度士1°C的范圍內(nèi)牵祟。這種處理方法較簡(jiǎn)單只要考慮成形塑料粘度與溫度的依賴關(guān)系,采用適當(dāng)?shù)恼{(diào)整溫度方式即可抖格。
  
2.4不同形狀斷面中的流動(dòng)狀況對(duì)于基本斷面形狀的熔料流動(dòng)路徑诺苹,可以用流速、壓力和流量的關(guān)系來(lái)顯示流動(dòng)狀態(tài)雹拄。為求出這種關(guān)系收奔,需作以下假設(shè):
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同理在上述基礎(chǔ)上,就可以引伸到定量分析和計(jì)算熔料在各種形狀斷面流動(dòng)路徑中的流動(dòng)狀態(tài)滓玖,確保擠出模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性坪哄。(文章來(lái)源于網(wǎng)絡(luò))
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