pvc模具 PVC管材生产挤出机及模具知识讲解

一、挤出机

挤出成型是塑料成型的基本成型方法之一，大多数热塑性塑料都可以用这种方法加工。它具有以下特点:生产过程是连续的，所以其产品是连续的，生产效率高，投资少。挤压成型过程是通过加热和摩擦剪切塑料使其变得粘稠来实现的。在压力作用下，通过一定形状的模具，形成截面与模具形状相似的连续体，然后通过。

生产工艺:挤压→定型冷却→印刷→切割→检验→包装→入库

一、生产线组成:

挤出机由主机、机头、定型冷却装置、印刷装置和切割装置组成。

东道方:

1.螺杆筒:螺杆是挤出机的心脏。所有的东西都直接或间接地集中在螺杆上。它运输、混合和塑化材料，直接影响产品质量。根据螺杆中物料的变化，螺杆通常分为三段:进料段、压缩段和计量段。

喂食区:一般是第一区。双螺杆进料段槽深，容积大，有利于增加物料的输入和压缩。该区域的温度不应过高，否则熔融物料会粘附在进料口表面，导致进入挤出机的物料流失效或物料被桥打断。

压缩段:一般为两三个区。该段螺杆的特点是螺距变化，断齿，螺纹宽度变化均匀。材料受到强烈挤压，在剪切作用下，材料得到很好的塑化和混合。该部分有一个真正的空排气孔，用于排出材料中的气体。

计量段:该段的螺旋槽是整个螺杆中体积最小的最浅的，其螺杆和螺纹形式基本不变。熔融塑化后的物料在此段进一步压缩，塑化均匀细化。由于物料在该段均匀移动，减少了物料的挤出波动，提高了进入模具的物流稳定性。

双螺杆按螺杆中心距可分为啮合型和非啮合型:同向旋转和异向旋转；根据螺杆轴的相对位置，可分为平行双螺杆和锥形双螺杆，锥形适用于PVC管；异型材波纹管，适用于大型产品并联，如D400以上的管道。

我们常用的挤出机是对锥形双螺杆挤出机，其工作特点是:

强制输送功能:在对转全啮合双螺杆挤出机中，两个螺杆相互啮合，一个螺杆的螺纹在啮合位置插入另一个螺杆的螺旋槽中，物料输送过程中不会出现回流或停滞，无论螺旋槽是否充满，输送速度基本保持不变，输送性强。

混合效应:由于两个螺杆相互啮合，物料在挤出过程中的运动比单螺杆挤出机更加复杂，不断受到纵向和横向剪切混合，从而产生大量的热能，使得物料在机筒中的停留时间比单螺杆挤出机短。

自清洁效果:如果粘附在螺旋槽上的堆积材料停留时间过长，会导致材料降解，严重损害产品质量，因此应及时清除堆积材料，尤其是热敏塑料PVC。在对转双螺杆的啮合位置，螺杆和螺旋槽之间存在速度差。在相互擦拭过程中，粘附在螺钉上的材料被剥离，以使螺钉自清洁。

单螺杆的几何参数:

螺杆直径Ds:指其外径，一般在30-200mm之间。

螺杆的长径比L/Ds:指螺杆工作部分的有效长径比Ds，通常为15-25；近年来可达40% L/Ds，可改善塑料的温度分布，混合更均匀，减少挤出的逆流和泄漏，提高生产率。L/Ds小，不利于塑料的混合和塑化。因此，

螺杆压缩比A:指进料段第一个螺旋槽的体积与均化段最后一个螺旋槽的体积之比，表示塑料在通过螺杆的整个过程中的压缩程度。A越大，塑料的挤压效应越大，从材料中去除空气体的能力越强。一般来说，a是2-5﹙ PVC: 3-4 ﹙

螺旋槽深度h:影响塑化和挤出效率。h小时时，能对塑料产生较高的剪切速率，有利于传热和塑化，但挤出生产效率较低。因此，热敏塑料使用深凹槽，而具有高熔体粘度和热稳定性的塑料使用浅凹槽。进料段螺旋槽深度H1为定值，一般为H1￡0.1Ds，压缩段H2为变量值，均化段H3为定值H3 = 0.02-0.06ds..

螺旋角:指螺纹与螺纹截面的夹角。随着θ的增加，生产率增加，但剪切降低。θ在10-30°之间，θ= 30°适用于粉末，θ= 15°适用于块状，θ= 17°适用于圆柱体。均匀化段θ= 30°时，挤压产量最高，便于加工

螺纹边E宽度:过小，泄漏量增加，产量减少；如果E大，功耗也会大，一般取E = 0.08-0.12 ds。

螺杆间隙δ:其大小直接影响挤出机的生产能力和物料的塑化，δ = 0.1-0.65 mm为宜，大螺杆δ = 0.002 ds，小螺杆δ = 0.005 ds。

机筒:机筒和螺杆配合形成挤压系统的基本结构。由于热量迅速，冷却装置通常设置在桶的第三和第四区域。

2.机头和模具:

机头和模具是塑料成型中最重要的部件。传统上，头部连接器被称为头部，由溢流板、分流梭、支架、模具和芯模组成。

机头功能:将熔体由螺旋运动变为直线运动，产生成型压力，进一步将熔体均匀压实塑化。

A.滤板:分为多孔板和直通板，其作用是增加背压，塑化熔体，使熔体均匀化，使熔体由螺旋运动变为直线运动；

B.分流器和支架:分流器和溢流板之间有一个空空腔，起到收集物流、补充塑化和重组的作用，所以分流器和过滤板之间的距离不容易太小，以免排放不均匀和过多，物料停留时间长，容易分解，一般为10-20毫米。

二、定型冷却装置:注意

当管子从模具中挤出时，它的温度很高。为了稳定挤出产品，获得我们需要的产品的横截面形状、尺寸和光亮表面，挤出管坯必须立即通过成型冷却装置进行处理。

我们采用了定径法:外径定径真空负压法，具有操作方便，浪费少的特点，但是管径大的时候，很难通过泵吸真空吸力来控制其圆度，小口径的管子采用浸入式水浴冷却，所以由于在水箱中浮力大，容易弯曲，所以直径大。管道采用喷淋水冷却，一般有四根喷淋水管，均匀分布在管道周围，在定径套的一端紧密喷水。

该装置由框架、真空形水箱前后调节装置、左右调节装置高度调节装置、真空泵系统和水泵系统组成。

3.印刷设备:喷码彩印机。

彩印机的工作原理:利用牵引装置的牵引力，利用橡胶驱动轮和支撑轮夹住管子时产生的摩擦力矩，驱动印刷轮和橡胶彩印轮转动，利用刀片刮去转动印刷轮圆周面上的油墨，只给文字的凹坑上墨，并将标记好的文字通过印刷轮转移到橡胶彩印轮上，然后在管子表面印刷。彩印机由机体、彩印轮、支撑轮和气泵干燥装置四部分组成。

四.牵引装置:

它的作用是为从机头获得初步形状和尺寸的管道提供一定的牵引力和牵引速度，将管道均匀引出，通过牵引来调整管道的壁厚。

注意:气压、轨道和电气位置

动词 （verb的缩写）切割设备:

当管子达到所需长度时，电子长度计或限位开关会发出启动切割机的指令。要求长度尺寸准确，切口平整。

二、挤压模具

双螺杆挤出机生产UPVC实壁管所用的模具结构大致相同，一般由前模体、支架、后模体、分流梭、模具、芯轴等组成。模具的作用是将挤出机连续供应的一定压力的熔融塑料熔体通过其特定的流道放入模具中，形成环形截面的管坯，然后冷却成型，得到所需的管材。

1.压缩比是模具最重要的设计参数，它是分流支架出口处流道的环形面积与模具和模芯之间的环形横截面积之比。压缩比表示粘性塑料的压缩程度，太小就不能保证。挤压管材的致密性不利于消除分流筋造成的焊缝痕迹；压缩比过大，物料流动阻力增大。我们的排水管模具压缩比一般在25-35之间。现在，模具的发展趋势是增加模具体积和压缩比，以实现高速生产和满足质量要求。

2.收缩率:塑料从模具中挤出后会有一定程度的膨胀，所以定型套的内径应该略大于模具的直径，但管子冷却后会有一定程度的收缩，所以定型套的内径必须大于管子所需的外径，收缩率一般为1%，一般比管子外径大0.5%-0.8%。

3.发散梭:发散梭也叫鱼雷头。粘性塑料通过过滤板到达发散梭，塑料流体逐渐变成环形，使塑料变薄，从而增加了材料的受热面积，便于进一步塑化。分流梭靠近滤板一端的锥度用膨胀角a表示，硬质PVC塑料熔体粘度高，流动性差，所以分流梭的膨胀角有一定的要求。a一般为60但不超过90。如果A过大，物料流动阻力会很大，造成物料停滞分解。如果A太小，会增加锥形部分的长度，使机头变重，延长材料在模腔内的停留时间，不利于材料层的快速变薄，不利于产品质量，分流管锥形部分的长度要和扩张角一起考虑。一般L4为﹙ 1 ~ 1.5 ﹚ D或﹙ 0.6 ~ 1.5