冲压与塑料成型设备 第2版 教学课件 ppt 作者 范有发 第五章 塑料挤出成型设备
67页1、第五章 塑料挤出成型设备,5.1 概述 5.2 挤出机的工作过程及控制参数 5.3 挤出机的主要零部件 5.4 挤出机的其它零部件 5.5 挤出机的控制 5.6 挤出成型辅机 5.7 双螺杆挤出机,5.1 概述,挤出成型:生产具有相同截面形状而长度任意的塑料制品(如管、棒、板及各种异型材等)的成型加工方法;挤出成型制品的产量居首位。,5.1.1 塑料挤出成型特点和应用 特点: 挤出生产过程是连续的; 生产效率高,应用范围广; 投资少,见效快。,5.1.2 塑料挤出成型过程和挤出成型设备的组成,挤出成型过程: 塑料(粒状或粉状)=加热熔融=挤出模具=挤出型坯=冷却定型=挤出制品,挤出主机的组成: 挤出系统 传动系统 加热冷却系统 机身等,5.1.2 塑料挤出成型过程和挤出成型设备的组成,挤出辅机的组成: 机头 定型装置 冷却装置 牵引装置 切割装置 卷取装置等,5.1.3 挤出机的分类,按挤出螺杆数量分类 无螺杆挤出机(如柱塞式挤出机) 单螺杆挤出机锻造液压机 双螺杆挤出机 多螺杆挤出机 按螺杆的空间位置分类 卧式挤出机 立式挤出机,按螺杆转速分类 普通挤出机 高速挤出机 超高速挤出机
2、按挤出系统可否排气分类 排气式挤出机 非排气式挤出机 按设备装配结构分类 整体式挤出机 组合式挤出机,5.1.4 单螺杆挤出机的技术参数及型号,单螺杆挤出机的技术参数 螺杆直径Db(系列:20、30、45、65、90、120、150、165、200、250、300等) 螺杆的长径比L/Db 螺杆的转速范围 主螺杆的电机功率 机器的生产能力 名义比功率 螺杆的主参数(分段、槽深、压缩比、螺距、螺纹升角、螺纹线数、螺棱宽度、螺槽宽度等) 加热段数等,5.1.4 单螺杆挤出机的技术参数及型号,塑料挤出机的型号,例:主机SJ-150 表示螺杆直径150mm,长径比为20:1的塑料挤出机。辅机SJ-FM1700表示上吹法、牵引辊筒工作长度为1700 mm的塑料吹塑薄膜辅机,其中FM为辅机代号。,5.2 挤出机的工作过程及控制参数,5.2.1 挤出机的工作过程,5.2.2 挤出成型过程的控制参数,挤出成型过程的参数:温度、压力、挤出速率(或称挤出量、产量)和能量(或称功率)。,1.温度 塑料(粒料或粉料)从玻璃态=粘流态,再由粘流态=玻璃态(制品)要经历一个复杂的温度变化过程。 物料的温度轮廓曲线
3、、料筒的温度轮廓曲线和螺杆的温度轮廓曲线是不同的。 温度相对于时间是一个变化的值,且变化有一定的周期性(称为物料流动方向的温度波动)。 垂直于物料流动方向的截面内各点之间也有温差(称为径向温差)。,5.2.2 挤出成型过程的控制参数,2.压力 压力建立:螺槽深度的改变,分流板、过滤网和机头等产生的阻力。 压力影响因素:塑料材料、机头、分流板、过滤网的变化、加热冷却系统的稳定性、螺杆转速的变化等,其中螺杆和料筒的结构影响最大。,5.2.2 挤出成型过程的控制参数,3.挤出速率 挤出速率:表征设备生产率的高低。 影响因素:机头类型、螺杆与料筒结构、螺杆转速、加热冷却系统和物料的性质等。 挤出速率也有波动,它与螺杆转速、螺杆结构、温控系统的性能、加料情况等有关。,5.3 挤出机的主要零部件,5.3.1 螺杆,挤出机的生产能力、塑化质量、熔体温度、动力消耗等,主要取决于螺杆性能。,1.评价螺杆性能的标准和设计螺杆应考虑的因素 螺杆性能评价标准: 塑化质量 产量 名义比功率单耗 适应性 制造的难易,5.3 挤出机的主要零部件,5.3.1 螺杆,1.评价螺杆性能的标准和设计螺杆应考虑的因素 螺杆设
4、计中应考虑的因素: 物料特性及挤出时原料的几何形状、尺寸、温度状况 机头的结构形状和阻力特性 料筒的结构形式和加热冷却情况 螺杆转速 挤出机的用途,5.3.1 螺杆,2.常规全螺纹三段式螺杆设计 全螺纹三段式螺杆:加料段、压缩段、均化段三段螺纹组成 螺杆设计:螺杆类型、直径和长径比、螺杆分段及各段参数、螺杆与料筒间隙的确定等。,(1)螺杆类型的确定 分类:渐变型和突变型 渐变型:多用于非结晶型塑料的加工,对物料剪切作用较小,混炼特性不高,适用于热敏性塑料及部分结晶性塑料。 突变型:压缩段较短,对物料有强烈剪切作用,适用于熔点突变、粘度低的塑料,如PA、PP、PE等,对高粘度料易局部过热,不适于PVC等热敏性塑料的加工。,2.常规全螺纹三段式螺杆设计,(2)螺杆直径的确定 螺杆直径能表征挤出机挤出能力的大小。 螺杆直径大小的确定:一般根据所加工制品的断面尺寸、加工塑料的种类、所需的挤出量来确定。,(3)螺杆长径比的确定 长径比大:螺杆长度增加,塑化质量高;提高螺杆转速可提高挤出量,挤出机适用性加强,扩大加工范围。但螺杆、料筒的加工和装配较困难,成本增高。螺杆太长易变形、磨损,影响挤出机寿
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