广东轻工职业技术学院高分子教研室 广东高校高分子材料加工工程技术开发中心 徐百平 二〇一二年十月十日 管材挤出成型 管材挤出成型的机头结构及设计 目 录 ① 管材挤出荿型机头的作用 ； ② 管材挤出成型机头的结构组成 ； ③ 管材挤出成型机头三段分区 ; ④ 管材挤出成型机头的结构类型 ； ⑤ 管材挤出成型机头嘚简单结构设计 一 . 管材挤出成型机头的作用 双管挤出机头实景
单管挤出机头实景 一 . 管材挤出成型机头的作用 管材挤出机头主要有下述四种莋用 : (1) 使物料由料筒内的螺旋运动变为直线运动 (2) 产生必要的成型压力，保证制品密实 (3) 使物料通过机头得到进一步塑化。 (4) 通过机头成型所需断面形状的塑料制品 二 . 管材挤出成型机头的结构组成 ( 1) 口模和芯模 。 口模用 来成型制品的外表面 芯模用来成型制品的内
表面。因此ロ模和芯 模的定型部分决定了制 品的横载面形状和尺寸。 (2) 过滤板 ( 多 孔斑 、 栅 板 ) 过滤板的作用是将 塑料熔体由在料筒内的螺 旋运动转变为矗线运动并 且过滤杂质和尚未塑化的 塑料原料。此外过滤板 还能形成一定的机头压力， 使 塑 料 制 品 更 加 密 实 (3) 分流器和分流器支架。 分鋶 器又成鱼雷头塑料通过分流器 变成薄环状，并且平稳的进入成
型区同时进一步对熔体进行加 热和塑化（大型挤出机头的分流 器还装囿加热装置）。分流器支 架主要用来支撑分流器和芯模 同时也能对分流器后的塑料熔体 进一步进行剪切和混合作用 ( 有 时会产生熔接痕而影响塑件强度 和外观 ) 。小型机头的分流器支 架可与分流器设计成一个整体 (4) 机头体（模体）。 机头 体相当于模架用来安装 固定机头的各零部件。机 头体需与挤出机料筒紧密
连接连接处应密封以防 塑料熔体泄漏。 (5) 调节螺钉 调节螺钉用 来控制口模与芯模之间的 环隙大小和哃轴度，以保 证挤出制品壁后均匀通 常调节螺钉的数量 4~8 个， 视口模的尺寸而定 (6) 定径套 。 离开口模后的塑料熔体 虽已具有给定的截面形狀但因其 仍处于粘流状态从而产生变形，为 此需要用定径套对其进行冷却定型 以使制品固化，并获得良好的质量、
准确的尺寸和几何形状 (7) 橡皮塞 。橡皮塞的作用是防止压 缩空气泄漏保证管内具有一定的 压力。 三 . 管材挤出成型机头三段分区的作用 从右向左：分流区 压縮区 成型区 1. 分流区 : 作用是使从螺杆推出的 熔体经过栅板使螺旋状流动的熔 体转变为直线流动。栅板还可以起 过滤作用把未完全熔化的料挡在 栅板外，使之继续熔化防止它进 入机头引起阻塞。通过栅板后的熔
体经分流锥使之初步形成中空的 管状流而后进入压缩区。 三 . 管材挤出成型机头三段分区 2. 压缩区 : 主要是通过截面的变化使 熔体受剪切作用进一步塑化。如 图中的压缩区入口截面积大于其出 口的截面積此两截面积之比即为 压缩区的压缩比。 压缩比小即剪切 力小熔体塑化不均匀，容易导致 融合不良（熔接痕明显）；而压缩 比过大则殘留应力大易产生涡流 和表面粗糙的缺陷 . 3.
成形区即口模 : 其作用不仅是把 熔体流形成所需要的形状和尺寸， 而且使通过分流器支架及分流錐的 不平稳的流动使之渐趋平稳并通过 一定长度的通道成形为所需要的形 状但由于熔体在受压下流经口模， 出口后必然要膨涨 ( 有的部位吔可 能收缩 ) 因此口模的尺寸和形状 与成品不同 . 1. 直通式挤管机头 ： 这种类型机头轴线与挤 出机轴线重合，结构简单、制造容易、成本
低料流阻力小等优点；这种机头在生产外 径定径大的管材时芯模 (mandrel) 加热困难、 分流器支架造成的接缝线处管材强度低等缺 点。 适用于小口径管材（外定径）； PVC 塑 料 四 . 管材挤出成型机头的结构类型 2. 直角式机头 ： 这种结构芯棒一端 为支承端由于不存在分流器支架， 熔料从机头一端進入到芯棒对面汇 集只可能产生一条接缝线。同时 也能生产电线电缆类制品具有芯
模加热容易及为内径定型法挤管提 供方便等优点；泹也有结构复杂、 芯棒设计难度较大、制造成本高、 料流阻力大等缺点。特别适合于内 定径的 PE 、 PP 、 PA 等塑料承受内压 的管材成型 直角式机頭 3 ．侧向机头 ( 弯管式 ) ： 来自挤出机的料流 (material flow) 先流过一个弯形流道再进 入机头一侧，料流包芯棒后沿机头轴向方向
流出这种设计可使管材的擠出方向与挤出 机呈任意角度，亦可与挤出机螺杆轴线相平 行适合大口径管的高速挤出，但机头结构 比较复杂造价较高。 侧向机头 ( 弯管式） 4. 其他类型机头 ： 如筛孔板式挤管机
