管材管件服务挤出管材的模具
一、挤管成型设备
二、管材生产线
（一）管材生产线组成
1.挤出机
2.机头（熔体输出与定径装置）
（1）种类
①直通式机头
1）基本结构和工作原理
A.基本架构
2）设计要点
A.压缩比ε
压缩比——分流器支架出口处截面积与芯棒口模间的截面积之比：
ε=3~10
低粘度物料：4~10
高粘度物料：3~6
另一种方法：取分流器支架直径与口模直径之比
UPVC：D/d=1.4~1.6
PE：D/d=1.4~2
大管取小值；小管取大值
B.分流锥
作用——使熔料逐渐变成环形
扩张角α
热稳定性差的物料：α≤60°
热稳定性好的物料：αmax＜90°
分流锥长度L4=（1～1.5）D
D——分流锥最大直径
锥尖半径r
r=0.5～2mm
C.分流支架
作用——支撑分流器及芯棒
分流筋形状：
要求：流线型、不得有大的拐角、有利于熔接线的消除；收缩角＜扩张角
扩张角：β≤60°
收缩角：θ＜30°
UPVC：θ≈10°
分流筋宽度b：b≤9～12mm
流筋长度l：l≤30～80mm
分流筋高度s：s≤10～25mm
分流筋数量n：n=4～8
4）口模
A.作用——成型管材外表面
B.定型长度L1
经验公式：L1≈3DD——管材外径
国外资料：L1=（10～30）hh——管材壁厚
国内资料：L1=（30～40）h
UPVC：（18～33）h
PPVC：（15～25）h
PE：（14～22）h
PP：（14～22）h
PA：（13～23）h
C.口模直径
a.影响口模直径的因素：
b.挤出胀大→管材截面变大
c.牵引拉伸→管材截面变小
d.冷却收缩→管材截面变小
e.定径方式→外定径时的真空度、定径套内径与口模直径有关
拉伸比——环形截面积与管材截面积之比：
式中：
D——口模直径
d——芯棒直径
D管外——管材外径
D管内——管材内径
I—拉伸比
UPVC：1.00～1.08；
SPVC：1.10～1.35
LDPE：1.20～1.25；
HDPE：1.10～1.20
ABS：1.00～1.10；
PA：1.40～3.00
考虑胀大和定径收缩
口模直径：
式中：C—系数
PVC：0.95～1.05；
PO：0.90～1.05
5）芯棒
A.作用——导流、成型管材内表面
B.收缩角β
β应小于分流锥的扩张角α
β=20°～30°
UPVC：β≤24°；PO可稍大
C.定型长度
与口模定型长度相等
D.芯棒直径d
经验公式：
E.壁厚调节
a.目的：管材壁厚均匀
b.调节螺钉数量：S=4～8
3）特点
A.优点
a.结构简单，成本低；
b.中心进料，易于物料均匀分配；
c.应用广泛
B.缺点
a.体积大，重量大；
b.分流筋多，熔接线多。
4）模具连接讨论
5）调节管材壁厚的方式
6）机头进料结构形式
7）减小熔接线影响的措施
安装绕机头轴线旋转的部件
分流筋表面喷涂不粘材料
将流道加长
加热分流筋
使流过分流筋的物料迅速得到压缩
芯棒上带多头螺旋沟槽
采用阻尼筋或多孔板
②蓝式管机头
1）种类
A.简单蓝式机头
B.蓝式机头
2）特点
A.直通式机头的特殊形式；
B.总压力损失小；
C.产量高，能耗低；
D.机头中热耗散少；
E.重量轻；
F.便于操作。
3）设计要点
A.筛孔套
a.要求：
足够强度、小孔利于物料流动
b.孔径：
d=1～2.5mm
B.口模直径D
D/DT≤1.4
DT——筛孔套直径
4）应用
聚烯烃类耐压管材
③螺旋芯棒式管机头
1）结构图
2）直通机头与螺旋机头的比较
3）特点
A.出料均匀；
B.总压力损失小；
C.产量高，能耗低；
D.机头中热耗散少；
E.无熔接线。
4）应用
直径＞400mm的聚烯烃类管材
④多口模管机头
1）结构图
2）特点
A.充分发挥挤出机的生产能力；
B.节省占地面积；
C.熔体流速慢；
D.结构较复杂。
3）设计要点
带流量调节的分配流道设计。
4）应用
小直径薄壁管材。
⑤波纹管机头
1）结构
结构形式与一般机头基本相同，只是口模部分很长。
2）成型原理
⑥多层共挤出机头
A.
B.
C.
D.
（2）管材机头设计
①挤出管材动画
②挤出管材成型机头示意图
③功能介绍
1）入流部分
功能——使来自挤塑机的塑料熔体，由螺旋运动逐渐变为直线运动
2）分流部分
功能——将熔体按所需制品形状进行分流，由柱状分流成为环状。
3）导流部分
功能——通过模腔内流道几何形状与尺寸的变化，产生必要的成型压力.将分流部分流出物料进行导流并压实
4）定型部分
功能——通过机头成型段及模唇的调节作用，获得所需断面形状的连续制品熔体坯。
④作用
1.使熔融物料的螺旋运动直线运动。
2.将物料压实。
3.使物料进一步塑化均匀。
4.成型制品。
（3）设计原则
1）正确选择结