何为塑料挤出模具
挤出模具就是安装在挤出机的前端,让挤出的塑料成型的一种模具。挤出模具就是一个带有通孔的金属板,孔的形状和塑料型材的形状一样(尺寸是有一点区别的,因为塑料成型后要收缩),生产出来的塑料型材就是一条很长的长条,再切断成需要的长度
塑料挤出模具的原理挤出(extrude)这个词由拉丁文“ex”(离开)和“trudere"(推)组成,形象地描述了"施加压力驱使材料通过模具成型”的挤出过程。众捷挤出模具在加工中,通常是将粉状或粒状形态的聚合物加入到挤出机机筒中,在螺杆或柱塞的作用下,聚合物沿螺槽或机筒向前移动,并逐渐熔融而成为黏流体,然后通过设置在机筒端部的模具,形成与模具的口模形状相仿的连续体,最后经冷却定型,便可成型为所需要形状的制品,如各种塑料管棒材、片材、塑钢门窗、薄膜、装饰用踢脚线等塑料挤出模具总的设计要点挤塑模具是挤出生产的核心部分,挤塑模具技术状态直接关系到挤出生产的稳定性、挤出制品的质量,挤出生产效率以及模具本身的使用寿命。因此,挤塑模具的设计就显得非常重要。在机头设计时,应注意以下几个要点:1.机头内腔要成流线型为使物料能沿机头流道均匀地挤出,避免物料因停滞而发生过热分解,决不能在机头中出现急剧地缩小,更不能有死角和停滞区,应尽量使流道光滑,建议表面粗糙度Ra值在0.4μm2.足够的压缩比要根据塑料制品及塑料品种的不同,设计出能产生足够的压缩比机头、以消除因分流支架造成的结合缝,使制品密实。3.正确的断面形状由于塑料的性能、压力、密度、收缩率等因素,机头的口模成型断面形状与制品真实断面形状是有差别的,设计时要考虑这一因素,使机头口模有合理的断面形状。4.节奏紧凑、便于拆装在满足力学性能的条件下,要设计出节奏进走、连接处严密、传热均匀、拆装方便、且不漏料的机头。5.选材合理机头要选用耐腐蚀、耐摩擦、抗拉强度好、硬度较高的钢材。有的还要根据情况镀铬。
按照成型方法的不同,可以划分出对应不同工艺要求的塑料加工模具类型,主要有注射成型模具、挤出成型模具、吸塑成型模具、高发泡聚苯乙烯成型模具等。
1、塑料注射(塑)模具
它主要是热塑性塑料件产品生产中应用最为普遍的一种成型模具,塑料注射模具对应的加工设备是塑料注射成型机,塑料首先在注射机底加热料筒内受热熔融,然后在注射机的螺杆或柱塞推动下,经注射机喷嘴和模具的浇注系统进入模具型腔,塑料冷却硬化成型,脱模得到制品。其结构通常由成型部件、浇注系统、导向部件、推出机构、调温系统、排气系统、支撑部件等部分组成。制造材料通常采用塑料模具钢模块,常用的材质主要为碳素结构钢、碳素工具钢、合金工具钢,高速钢等。注射成型加工方式通常只适用于热塑料品的制品生产,用注射成型工艺生产的塑料制品十分广泛,从生活日用品到各类复杂的机械,电器、交通工具零件等都是用注射模具成型的,它是塑料制品生产中应用最广的一种加工方法。
2、 塑料压塑模具
包括压缩成型和压注成型两种结构模具类型。它们是主要用来成型热固性塑料的一类模具,其所对应的设备是压力成型机。压缩成型方法根据塑料特性,将模具加热至成型温度(一般在103°—108°),然后将计量好的压塑粉放入模具型腔和加料室,闭合模具,塑料在高热,高压作用下呈软化粘流,经一定时间后固化定型,成为所需制品形状。压注成型与压缩成型不同的是有单独的加料室,成型前模具先闭合,塑料在加料室内完成预热呈粘流态,在压力作用下调整挤入模具型腔,硬化成型。压缩模具也用来成型某些特殊的热塑性塑料如难以熔融的热塑性塑料(如聚加氟乙烯)毛坯(冷压成型),光学性能很高的树脂镜片,轻微发泡的硝酸纤维素汽车方向盘等。压塑模具主要由型腔、加料腔、导向机构、推出部件、加热系统等组成。压注模具广泛用于封装电器元件方面。压塑模具制造所用材质与注射模具基本相同。
3、塑料挤出模具
用来成型生产连续形状的塑料产品的一类模具,又叫挤出成型机头,广泛用于管材、棒材、单丝、板材、薄膜、电线电缆包覆层、异型材等的加工。与其对应的生产设备是塑料挤出机,其原理是固态塑料在加热和挤出机的螺杆旋转加压条件下熔融,塑化,通过特定形状的口模而制成截面与口模形状相同的连续塑料制品。其制造材料主要有碳素结构钢、合金工具等,有些挤出模具在需要耐磨的部件上还会镶嵌金刚石等耐磨材料。挤出中工工艺通常只适用热塑性塑料品制品的生产,其在结构上与注塑模具和压塑模具有明显区别。
4、塑料吹塑模具
是用来成型塑料容器类中空制品(如饮料瓶、日化用品等各种包装容器)的一种模具,吹塑成型的形式按工艺原理主要有挤出吹塑中空成型、注射吹塑中空成型、注射延伸吹塑中空成型(俗称“注拉吹”),多层吹塑中空成型,片材吹塑中空成型等。中空制品吹塑成型所对应的设备通常称为塑料吹塑成型机,吹塑成型只适用于热塑料品种制品的生产。吹塑模具结构较为简单,所用材料多以碳素多则制造。
5、塑料吸塑模具
是以塑料板、片材为原料成型某些较简单塑料制品的一种模具,其原理是利用抽真空盛开方法或压缩空气成型方法使固定在凹模或凸模上的塑料板、片,在加热软化的情况下变形而贴在模具的型腔上得到所需成型产品,主要用于一些日用品、食品、玩具类包装制品生产方面。吸塑模具因成型时压力较低,所以模具材料多选用铸铝或非金属材料制造,结构较为简单。
6、高发泡聚苯乙烯成型模具
是应用可发性聚苯乙烯(由聚苯乙烯和发泡剂组成的珠状料)原料来成型各种所需形状的泡沫塑料包装材料的一种模具。其原理是可发聚苯乙烯在模具内能入蒸汽成型,包括简易手工操作模具和液压机直通式泡沫塑料模具两种类型,主要用来生产工业品方面的包装产品。制造此种模具的材料有铸铝、不锈钢、青铜等。
按照成型方法的不同,可以划分出对应不同工艺要求的塑料加工模具类型,主要有注射成型模具、挤出成型模具、吸塑成型模具、高发泡聚苯乙烯成型模具等。
塑料模具,是塑料加工工业中和塑料成型机配套,赋予塑料制品以完整构型和精确尺寸的工具。由于塑料品种和加工方法繁多,塑料成型机和塑料制品的结构又繁简不一,所以,塑料模具的种类和结构也是多种多样的。
塑料模的工作条件
由于塑料及塑料成型工业的发展,对塑料的模具的质量要求也越来越高,因而塑料模具的失效问题及其影响因素已成为重要的研究课题。塑料模的主要工作零件是成型零件,如凸模、凹模等,它们构成塑料模的型腔,以成型塑料制件的各种表面并直接与塑料接触,经受压力、温度、摩擦和腐蚀等作用。
我们日常生产、生活中所使用到的各种工具和产品,大到机床的底座、机身外壳,小到一个胚头螺丝、纽扣以及各种家用电器的外壳,无不与模具有着密切的关系。模具的形状决定着这些产品的外形,模具的加工质量与精度也就决定着这些产品的质量。
因为各种产品的材质、外观、规格及用途的不同,模具分为了铸造模、锻造模、压铸模、冲压模等非塑胶模具,以及塑胶模具。
按其螺杆数量可以分为
单螺杆挤出机
、
双螺杆挤出机
和
多螺杆挤出机
。目前以单螺杆挤出机应用最为广泛,适宜于一般材料的挤出加工。双螺杆挤出机由于具有由摩擦产生的热量较少、物料所受到的剪切比较均匀、螺杆的输送能力较大、挤出量比较稳定、物料在
机筒
内停留长,混合均匀。
单螺杆挤出机无论作为
塑化
造粒
机械还是成型加工机械都占有重要地位,近几年业,单螺杆挤出机有了很大的发展。
双螺杆挤出机喂料特性好,适用于粉料加工,且比单螺杆挤出机有更好的
混炼
、排气、反应和自洁功能,特点是加工
热稳定性
差的塑料和
共混
料时更显示出其优越性。在双螺杆挤出机的基础上,为了更容易加工热稳定性差的共混料,开发出的多螺杆挤出机,如光华塑料挤出机等。
1、根据螺杆数目的多少,分为单螺杆挤出机、双螺杆挤出机及多螺杆挤出机;
2、根据挤出机中是否有螺杆存在,分为螺杆式挤出机和柱塞式挤出机;
3、根据螺杆的运转速度来分:
普通型挤出机:转速在
100r
/min以下;
高速挤出机:转速为100~300r/min;
超高速挤出机:转速为300~l500r/min。
4、根据挤出机的装配结构分类:有整体式挤出机和分开式挤出机;
5、根据挤出机中螺杆所处的空间位置,可分为卧式挤出机和立式挤出机;
6、根据挤出机在加工过程中是否排气,又可分为
排气式挤出机
和非排气式挤出机。
成型原理:
塑料挤出机的挤出方法一般指的是在
200度
左右的高温下使塑料
熔解
,熔解的塑料再通过模具时形成所需要的形状。
挤出成型
要求具备对塑料特性的深刻理解和模具设计的丰富经验、是一种技术要求较高的成型方法。
挤出成型是在挤出机中通过加热、加压而使物料以流动状态连续通过
口模
成型的方法,也称为“
挤塑
”。与其他成型方法相比,具有效率高、
单位成本
低的优点。
挤出法主要用于
热塑性塑料的成型
,也可用于某些
热固性塑料
。挤出的制品都是连续的型材,如管、棒、丝、板、薄膜、
电线电缆
包覆层等。此外,还可用于塑料的混合、塑化造粒、着色、
掺合
等。
挤出的产品可称为“型材”,由于
横截面
形状大多不规则,因此又称为“
异型材
”。
1. 注塑模具
它主要是热塑性塑料件产品生产中应用最为普遍的一种成型模具,注塑模具对应的加工设备是注塑成型机,塑料首先在注塑机底加热料筒内受热熔融,然后在注塑机的螺杆或柱塞推动下,经注塑机喷嘴和模具的浇注系统进入模具型腔,塑料冷却硬化成型,脱模得到制品。
其结构通常由成型部件、浇注系统、导向部件、推出机构、调温系统、排气系统、支撑部件等部分组成,制造采用塑料模具钢。注塑成型加工方式通常只适用于热塑料品的制品生产,用注塑成型工艺生产的塑料制品十分广泛,从生活日用品到各类复杂的电器、汽车零部件等都是用注塑模具成型的,它是塑料制品生产中应用最广的一种加工方法。福峰模具是一家专业注塑模具生产厂家
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2. 吹塑模具
用来成型塑料容器类中空制品(如饮料瓶、日化用品等各种包装容器)的一种模具,吹塑成型的形式按工艺原理主要有挤出吹塑中空成型、注塑成型的形式按工艺原理主要有挤出吹塑中空成型、注射吹塑中空成型、注射延伸吹塑中空成型(俗称注拉吹),多层吹塑中空成型,片材吹塑中空成型等。中空制品吹塑成型所对应的设备通常称为塑料吹塑成型机,吹塑成型只适用于热塑料品种制品的生产。吹塑模具结构较为简单,所用材料多以碳素多则制造。
3. 挤出模具
用来成型生产连续形状的塑料产品的一类模具,又叫挤出成型机头,广泛用于管材、棒材、单丝、板材、薄膜、电线电缆包覆层、异型材等的加工。
与其对应的生产设备是塑料挤出机,其原理是固态塑料在加热和挤出机的螺杆旋转加压条件下熔融,塑化,通过特定形状的口模而制成截面与口模形状相同的连续塑料制品。其制造材料主要有碳素结构钢、合金工具等,有些挤出模具在需要耐磨的部件上还会镶嵌金刚石等耐磨材料。
挤出中工工艺通常只适用热塑性塑料品制品的生产,其在结构上与注塑模具和压塑模具有明显区别。
4. 吸塑模具
以塑料板、片材为原料成型某些较简单塑料制品的一种模具,其原理是利用抽真空盛开方法或压缩空气成型方法使固定在凹模或凸模上的塑料板、片,在加热软化的情况下变形而贴在模具的型腔上得到所需成型产品,主要用于一些日用品、食品、玩具类包装制品生产方面。
吸塑模具因成型时压力较低,所以模具材料多选用铸铝或非金属材料制造,结构较为简单。
5. 压塑模具
包括压缩成型和压注成型两种结构模具类型。它们是主要用来成型热固性塑料的一类模具,其所对应的设备是压力成型机。
压缩成型方法根据塑料特性,将模具加热至成型温度(一般在103°108°),然后将计量好的压塑粉放入模具型腔和加料室,闭合模具,塑料在高热,高压作用下呈软化粘流,经一定时间后固化定型,成为所需制品形状。
压注成型与压缩成型不同的是没有单独的加料室,成型前模具先闭合,塑料在加料室内完成预热呈粘流态,在压力作用下调整挤入模具型腔,硬化成型。
压塑模具主要由型腔、加料腔、导向机构、推出部件、加热系统等组成。压注模具广泛用于封装电器元件方面。压塑模具制造所用材质与注射模具基本相同
6. 高发泡聚苯乙烯成型模具
是应用可发性聚苯乙烯(由聚苯乙烯和发泡剂组成的珠状料)原料来成型各种所需形状的泡沫塑料包装材料的一种模具。
其原理是可发聚苯乙烯在模具内能入蒸汽成型,包括简易手工操作模具和液压机直通式泡沫塑料模具两种类型,主要用来生产工业品方面的包装产品。制造此种模具的材料有铸铝、不锈钢、青铜等。
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