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1、第四章第四章 塑料挤出机塑料挤出机41概述概述1.挤出成型的特点挤出成型的特点（1）应用范围广：大部分热塑性塑料和部分热固）应用范围广：大部分热塑性塑料和部分热固性塑料均可用挤出法进行加工。可加工管材、板性塑料均可用挤出法进行加工。可加工管材、板材、棒材、薄膜、电缆、异型截面型材等。在塑材、棒材、薄膜、电缆、异型截面型材等。在塑料制件成型加工中，挤出成型占一半以上。料制件成型加工中，挤出成型占一半以上。（2）生产过程连续：可根据需要生产出任意长度）生产过程连续：可根据需要生产出任意长度的制件。的制件。（3）生产效率高：挤出机年平均生产能力为注塑）生产效率高：挤出机年平均生产能力为注塑机的三倍。
2、机的三倍。2.挤出机工作原理及组成挤出机工作原理及组成 图图51。工作过程：工作过程：塑料从料斗进入挤出机，在螺杆的转动作用塑料从料斗进入挤出机，在螺杆的转动作用下将其向前输送。塑料在向前移动的过程中，受下将其向前输送。塑料在向前移动的过程中，受到料筒的加热、螺杆的剪切和压缩作用，发生熔到料筒的加热、螺杆的剪切和压缩作用，发生熔化，并实现由玻璃态向粘流态的变化。粘流态塑化，并实现由玻璃态向粘流态的变化。粘流态塑料通过具有一定形状的口模，成为截面与口模形料通过具有一定形状的口模，成为截面与口模形状相仿的连续体，然后冷却定型为玻璃态，得到状相仿的连续体，然后冷却定型为玻璃态，得到所需制件。所需制件
3、。（1）主机）主机a.挤出系统：主要由螺杆和料筒组成，是挤出机挤出系统：主要由螺杆和料筒组成，是挤出机的关键部件。的关键部件。b.传动系统：螺杆的驱动机构，由各种大小齿轮、传动系统：螺杆的驱动机构，由各种大小齿轮、传动轴、电机组成。传动轴、电机组成。c.加热冷却系统：对料筒和螺杆进行加热和冷却，加热冷却系统：对料筒和螺杆进行加热和冷却，以保证成型过程在工艺要求的范围内进行。以保证成型过程在工艺要求的范围内进行。（2）辅机）辅机a.机头（口模）：制件的成型部件，熔融塑料通机头（口模）：制件的成型部件，熔融塑料通过它获得形状和尺寸。过它获得形状和尺寸。b.定型装置：使从机头中挤出的塑料，既定的形定
4、型装置：使从机头中挤出的塑料，既定的形状得以稳定。状得以稳定。c.冷却装置：冷却定型后的塑料，获得最终的形冷却装置：冷却定型后的塑料，获得最终的形状和尺寸。状和尺寸。d.牵引装置：均匀地牵引制件，并对制件的截面牵引装置：均匀地牵引制件，并对制件的截面尺寸进行控制。尺寸进行控制。e.切割装置：将连续挤出的制件切成一定的长度切割装置：将连续挤出的制件切成一定的长度和宽度。和宽度。f.卷起装置：将软制件（薄膜、软管、单丝）卷卷起装置：将软制件（薄膜、软管、单丝）卷绕成卷。绕成卷。（3）控制系统）控制系统n控制机组的电机、液压系统和其它执行机构，控制机组的电机、液压系统和其它执行机构，使其转速和功率满
5、足工艺要求；使其转速和功率满足工艺要求；n检测、控制主辅机的温度、压力、流量和制件检测、控制主辅机的温度、压力、流量和制件质量，实现整个机组的自动控制。质量，实现整个机组的自动控制。3.挤出机分类挤出机分类根据挤出机螺杆数目的多少，分为：根据挤出机螺杆数目的多少，分为：n单螺杆挤出机；单螺杆挤出机；n双螺杆挤出机；双螺杆挤出机；n多螺杆挤出机；多螺杆挤出机；n无螺杆挤出机（柱塞式挤出机）；无螺杆挤出机（柱塞式挤出机）；双螺杆挤出机双螺杆挤出机柱塞式柱塞式挤出机挤出机4.单螺杆挤出机的技术参数单螺杆挤出机的技术参数（1）螺杆直径：指螺杆的外径，螺杆直径：指螺杆的外径，Db，mm；（2）螺杆长、径
6、比：螺杆长、径比：L/Db，L 为螺杆工作部分为螺杆工作部分的长度，即有螺纹部分的长度；的长度，即有螺纹部分的长度；（3）螺杆转速范围：）螺杆转速范围：nminnmax，r/min；（4）驱动电机功率：驱动电机功率：P，kW；（5）料筒加热段数：料筒加热段数：B；（6）料筒加热功率：料筒加热功率：PE；（7）挤出机生产率（产量）：挤出机生产率（产量）：Q，kg/h；（8）挤出机型号：挤出机型号：例：例：SJ30/20S为塑料；为塑料；J为挤出机；为挤出机；30为螺杆直径；为螺杆直径；20为长径比。为长径比。42 挤出机结构挤出机结构1.螺杆螺杆 挤出机的生产率、塑化质量、填加物的分散性、挤出机
7、的生产率、塑化质量、填加物的分散性、熔体温度、动力消耗等，主要决定于螺杆的性能。熔体温度、动力消耗等，主要决定于螺杆的性能。（1）螺杆的分段）螺杆的分段 螺杆常分为三段，以适应塑料的三种物理状态螺杆常分为三段，以适应塑料的三种物理状态（玻璃态、高弹态和粘流态）。（玻璃态、高弹态和粘流态）。a.加热段：由加热区和固体输送区组成。加热段：由加热区和固体输送区组成。螺杆的转动，将充满螺槽的松散固体或粉末粒子螺杆的转动，将充满螺槽的松散固体或粉末粒子向前输送，并压实。向前输送，并压实。主要参数：主要参数：n螺旋升角螺旋升角：一般取一般取1720，即对应于螺距，即对应于螺距S与螺杆直径与螺杆直径Db相等
8、，此时，相等，此时，17.7。n螺槽深度螺槽深度h1：h1越大，输送能力越大，但螺杆越大，输送能力越大，但螺杆强度降低。强度降低。h1的大小，根据均化段螺槽深度和螺杆的几的大小，根据均化段螺槽深度和螺杆的几何压缩比来计算。何压缩比来计算。n加料段长度加料段长度L1：由经验公式确定由经验公式确定 对非结晶型塑料：对非结晶型塑料：L1（0.10.25）L；对结晶型塑料：对结晶型塑料：L1（0.60.65）L 。b.压缩段（熔融段）压缩段（熔融段）压实、熔融物料。并使固体料粒间的空气压压实、熔融物料。并使固体料粒间的空气压回家加料口排出。回家加料口排出。主要参数：主要参数：压缩比压缩比：一般指几何压
9、缩比。螺杆加料段第一一般指几何压缩比。螺杆加料段第一个螺槽容积和均化段最后一个螺槽容积之比。个螺槽容积和均化段最后一个螺槽容积之比。等距不等深螺杆：等距不等深螺杆：反过来，也可根据反过来，也可根据决定螺槽深度。决定螺槽深度。渐变度：螺槽深度的变化规律。渐变度：螺槽深度的变化规律。压缩段长度：压缩段长度：对非结晶型塑料：对非结晶型塑料：L2（0.50.6）L；对结晶型塑料：对结晶型塑料：L2（35）Db。c.均化段均化段 将在压缩段已熔融的物料定量、定压、定温将在压缩段已熔融的物料定量、定压、定温地挤到机头中去。地挤到机头中去。h3=(0.0250.06)Db；L3=(0.20.25)L h3越
10、大，输送能力越大，可能有未熔融的固态越大，输送能力越大，可能有未熔融的固态碎片挤入机头；碎片挤入机头；反之，反之，h3越小，输入能力低，会降低产量。越小，输入能力低，会降低产量。L3越长，均化时间越长，压力、温度、产量的越长，均化时间越长，压力、温度、产量的波动小，但压缩段和均化段在螺杆全长中占的比波动小，但压缩段和均化段在螺杆全长中占的比例过小，不利于物料熔融。例过小，不利于物料熔融。（2）螺杆长径比的确定）螺杆长径比的确定 一般确定在一般确定在2030范围内。范围内。太大，机器本身长度增加，螺杆易产生变形；太大，机器本身长度增加，螺杆易产生变形；太小，则塑料塑化不充分。太小，则塑料塑化不充
11、分。（3）普通螺杆结构）普通螺杆结构 普通螺杆又称为常规全螺纹三段螺杆，从加料普通螺杆又称为常规全螺纹三段螺杆，从加料段到均化段为全螺纹。段到均化段为全螺纹。分为三种形式：分为三种形式：a.等距变深螺杆：渐变型，突变型等距变深螺杆：渐变型，突变型渐变型：从第一个至最后一个螺槽，其深度逐渐变浅；渐变型：从第一个至最后一个螺槽，其深度逐渐变浅；突变型：压缩段很短，加料段和均化段螺槽深度不变，在压缩段螺突变型：压缩段很短，加料段和均化段螺槽深度不变，在压缩段螺槽深度突然变浅。槽深度突然变浅。b.等深变距螺杆等深变距螺杆 螺槽深度不变，从第一个至最后一个螺槽，其螺槽深度不变，从第一个至最后一个螺槽，其
12、螺距逐渐从宽变窄。螺距逐渐从宽变窄。螺杆强度高，有利于增加转速，提高产量，但螺杆强度高，有利于增加转速，提高产量，但螺杆加工较困难，采用较少。螺杆加工较困难，采用较少。c.变深变距螺杆变深变距螺杆 螺纹深度和升角从头至尾逐渐变化，升程从宽螺纹深度和升角从头至尾逐渐变化，升程从宽到窄，深度由深变浅。到窄，深度由深变浅。其机械加工较困难，较少采用。其机械加工较困难，较少采用。（4）螺杆头部结构）螺杆头部结构 在螺杆头部，物料的运动由螺旋流动变为直在螺杆头部，物料的运动由螺旋流动变为直线运动。要求物料平稳地进入机头，避免滞料而线运动。要求物料平稳地进入机头，避免滞料而产生过热分解现象。产生过热分解现
13、象。图图511为螺杆头部结构示意图。为螺杆头部结构示意图。在图中：在图中：a、b：应用最广泛；应用最广泛；c、d：多用于挤出流动性好的塑料；多用于挤出流动性好的塑料；e：多用于挤出流动性差的塑料；多用于挤出流动性差的塑料；f、g：头部不对称，有助于防止物料滞留；头部不对称，有助于防止物料滞留；h：光滑鱼雷头与料筒之间的间隙较小，混合剪光滑鱼雷头与料筒之间的间隙较小，混合剪切作用好，用于挤出粘度大、导热性不良的塑料。切作用好，用于挤出粘度大、导热性不良的塑料。i：螺杆头部带有螺纹，使物料借助螺纹而运动，螺杆头部带有螺纹，使物料借助螺纹而运动，多用于挤电缆。多用于挤电缆。螺杆断面形状有两种：螺杆断
14、面形状有两种：矩形：装填面积大，机械加工容易，适合于加热矩形：装填面积大，机械加工容易，适合于加热段；段；锯齿形：有利于塑料流动和塑化搅拌，能避免物锯齿形：有利于塑料流动和塑化搅拌，能避免物料滞留，适合于压缩段和均化段。料滞留，适合于压缩段和均化段。(5)螺杆材料螺杆材料 要求：要求：n力学性能高，有足够的强度，以适应高温、高力学性能高，有足够的强度，以适应高温、高压的工作条件；压的工作条件；n机械加工性能好，有较好的切削加工和热处理机械加工性能好，有较好的切削加工和热处理性能；性能；n耐腐蚀，抗磨损；耐腐蚀，抗磨损；n取材容易。取材容易。常用的有：常用的有：45钢；钢；40Cr；合金结构钢；
15、渗氮合金结构钢；渗氮的的38CrMoAl等。等。（6）新型螺杆）新型螺杆 常规全螺纹三段螺杆存在熔融效率低、挤出量不高、常规全螺纹三段螺杆存在熔融效率低、挤出量不高、塑化混炼不均匀；压力、温度、产量波动大等缺点。新塑化混炼不均匀；压力、温度、产量波动大等缺点。新型螺杆就是针对这些缺点而出现。型螺杆就是针对这些缺点而出现。a.分离型螺杆分离型螺杆 在压缩段增设了一条附加的副螺纹，将熔融物料和未在压缩段增设了一条附加的副螺纹，将熔融物料和未熔物料分离，从而促进未熔物料的熔化。熔物料分离，从而促进未熔物料的熔化。工作原理：工作原理：主螺纹之间设有副螺纹，分离出液相槽。主螺纹之间设有副螺纹，分离出液相
16、槽。熔料流动，越过副螺纹顶端的间隙进入液相熔料流动，越过副螺纹顶端的间隙进入液相槽。槽。塑料向前输送的过程中，液相槽加大，固相塑料向前输送的过程中，液相槽加大，固相槽减小，熔料越来越多。槽减小，熔料越来越多。由于液相与固相分开，使固相颗粒与料筒和由于液相与固相分开，使固相颗粒与料筒和螺杆的接触面积加大，熔融速度加快。螺杆的接触面积加大，熔融速度加快。b.屏障型螺杆屏障型螺杆 在普通螺杆中设置屏障段，使未熔的固体不能通过。在普通螺杆中设置屏障段，使未熔的固体不能通过。这样，熔融的与未熔的分开，物料越过间隙时，受到剪这样，熔融的与未熔的分开，物料越过间隙时，受到剪切作用，促进熔融。切作用，促进熔融
17、。c.销钉螺杆销钉螺杆 在螺槽中设置一些销钉，将固体物料打碎，破在螺槽中设置一些销钉，将固体物料打碎，破坏熔池，打乱固、液相，并将料流反复切割，改坏熔池，打乱固、液相，并将料流反复切割，改变料流的方向和速度，使固体和熔体充分混合，变料流的方向和速度，使固体和熔体充分混合，增大固体碎片与熔体的接触传热面积，促进物料增大固体碎片与熔体的接触传热面积，促进物料的塑化均匀和分散。的塑化均匀和分散。2.料筒料筒 仅次于螺杆的重要零部件，与螺杆配合共同完仅次于螺杆的重要零部件，与螺杆配合共同完成物料输送、熔融和定量定压挤出任务。料筒的成物料输送、熔融和定量定压挤出任务。料筒的结构形式，关系到热量传递的稳定
18、性和均匀性。结构形式，关系到热量传递的稳定性和均匀性。（1）料筒的结构）料筒的结构 料筒的结构存在三种形式：料筒的结构存在三种形式：n整体式；整体式；n组合式；组合式；n双金属式。双金属式。a.整体式料筒整体式料筒图图520。料筒由一整块材料加工，容易保证较。料筒由一整块材料加工，容易保证较高的装配精度，简化装配工作，且料筒受热均匀。高的装配精度，简化装配工作，且料筒受热均匀。缺点是料筒长度大，加工要求高，且料筒内表面缺点是料筒长度大，加工要求高，且料筒内表面磨损后难以修复。磨损后难以修复。b.组合式料筒组合式料筒图图521。料筒由几段连接而成，其长度可根据需要改变，。料筒由几段连接而成，其长
19、度可根据需要改变，以适应不同长径比的螺杆，加工容易。但加热系统和冷以适应不同长径比的螺杆，加工容易。但加热系统和冷却系统的设置不方便。却系统的设置不方便。c.双金属筒式双金属筒式图图522。料筒由内外层构成，外层为碳素钢或铸钢，而。料筒由内外层构成，外层为碳素钢或铸钢，而内层为合金钢衬套，或浇铸一层合金，以提高料筒的耐内层为合金钢衬套，或浇铸一层合金，以提高料筒的耐磨性，延长使用寿命，同时节省贵重金属材料。磨性，延长使用寿命，同时节省贵重金属材料。（2）加料装置）加料装置 加料口应能加料口应能保证物料持续保证物料持续不断地进入料不断地进入料筒，不产生筒，不产生“架桥架桥”现象。现象。常用的加料
20、口常用的加料口形式见图，其形式见图，其中，以中，以d、f为为最常见。最常见。料筒与机头的联接形式：料筒与机头的联接形式：n铰链联接：最常用的形式，机头拆卸快速方便；铰链联接：最常用的形式，机头拆卸快速方便；n螺钉联接螺钉联接n剖分联接剖分联接n冕形螺母联接冕形螺母联接 4-3挤出机其它部件挤出机其它部件1.加热、冷却系统加热、冷却系统 为保证塑料始终能在其加工工艺所要求的范围为保证塑料始终能在其加工工艺所要求的范围内熔融，挤出机上必须设置加热和冷却系统。内熔融，挤出机上必须设置加热和冷却系统。塑料在挤出的过程中获取热量有二个方式：一塑料在挤出的过程中获取热量有二个方式：一是料筒外部加热器提供的
21、热量；二是摩擦剪切是料筒外部加热器提供的热量；二是摩擦剪切热。热。加热段大部分热量来自外部加热器；均化段大部加热段大部分热量来自外部加热器；均化段大部分热量来自摩擦剪切热。因此，为控制各段温分热量来自摩擦剪切热。因此，为控制各段温度，必须分段加热和冷却。度，必须分段加热和冷却。（1）加热系统）加热系统 常用的方式有液体加热、蒸汽加热、电加热常用的方式有液体加热、蒸汽加热、电加热和远红外加热。和远红外加热。a.液态加热液态加热 先将液态（水、油、有机溶剂）加热，再由先将液态（水、油、有机溶剂）加热，再由液体加热料筒。温度控制用调节流量或改变液体液体加热料筒。温度控制用调节流量或改变液体温度的方法
22、来实现。其特点是加热稳定。但加热温度的方法来实现。其特点是加热稳定。但加热系统复杂，应用不广泛。系统复杂，应用不广泛。b.电加热电加热电阻加热：电阻加热：利用电流通过利用电流通过电阻丝产生大电阻丝产生大量的热量来加量的热量来加热料筒和机头。热料筒和机头。图示为铸铝加图示为铸铝加热器，电阻丝热器，电阻丝采用氧化镁粉采用氧化镁粉绝缘，外壳为绝缘，外壳为铸铝。铸铝。由于电阻加热由于电阻加热是通过料筒传是通过料筒传递至塑料上的，递至塑料上的，料筒厚度方向料筒厚度方向上会形成一个上会形成一个温度梯度，传温度梯度，传热时间长。热时间长。感应加热：感应加热：通过电磁感应，在料筒内形成电涡流，而使通过电磁感应
23、，在料筒内形成电涡流，而使料筒发热，以加热料筒中的塑料。料筒发热，以加热料筒中的塑料。电流通过线圈时，会产生磁力线。改变电流电流通过线圈时，会产生磁力线。改变电流方向，磁力线方向变化，相当于料筒切割磁力线，方向，磁力线方向变化，相当于料筒切割磁力线，就会在料筒中产生感应电动势，从而引起二次电就会在料筒中产生感应电动势，从而引起二次电压和感应电流，这种电流也叫涡流。涡流将料筒压和感应电流，这种电流也叫涡流。涡流将料筒当作电阻，通过时产生热量。由于是在整个料筒当作电阻，通过时产生热量。由于是在整个料筒厚度上产生热量，故，梯度小，加热速度快。厚度上产生热量，故，梯度小，加热速度快。原理示意见图。原理
24、示意见图。（2）冷却系统）冷却系统目的是为了冷却过多的热量，使塑料在正常的温目的是为了冷却过多的热量，使塑料在正常的温度下成型。常对料筒和螺杆进行冷却。度下成型。常对料筒和螺杆进行冷却。a.料筒冷却料筒冷却螺杆直径螺杆直径45mm以下，不设冷却装置；以下，不设冷却装置；螺杆直径螺杆直径45mm以上，设冷却装置。以上，设冷却装置。料筒冷却常用风冷和水冷两种形式。料筒冷却常用风冷和水冷两种形式。风冷：风冷：在每一冷在每一冷却段配置一个却段配置一个单独风机，单独风机，空气在冷却通空气在冷却通道中有规则地道中有规则地流动，以使冷流动，以使冷却均匀。却均匀。水冷：水冷：在料筒表面车出螺旋沟槽，然后缠上冷
25、却水管；在料筒表面车出螺旋沟槽，然后缠上冷却水管；或将加热棒和冷却水管同时铸入同一铸铝加热器中。或将加热棒和冷却水管同时铸入同一铸铝加热器中。水冷却一般采用自来水，设备简单。但冷却速度过水冷却一般采用自来水，设备简单。但冷却速度过快，易造成急冷，且水管易结垢造成堵塞。快，易造成急冷，且水管易结垢造成堵塞。b.螺杆冷却螺杆冷却螺杆多采用水冷，直接通到均化段。螺杆多采用水冷，直接通到均化段。主要目的：一是为了提高输送效率。主要目的：一是为了提高输送效率。物料与螺杆的摩擦系数越小，越有利于固体物料的物料与螺杆的摩擦系数越小，越有利于固体物料的输送。而温度低，固体物料与螺杆间的摩擦系数就小，输送。而温
26、度低，固体物料与螺杆间的摩擦系数就小，获得较大的输送率。获得较大的输送率。二是为了控制制件质量。二是为了控制制件质量。对均化段冷却，可防止塑料过热分解，得到较好的塑对均化段冷却，可防止塑料过热分解，得到较好的塑化效果。化效果。但是，对于粘度大的物料，要注意冷却水的出水温度，但是，对于粘度大的物料，要注意冷却水的出水温度，防止过分冷却造成物料温度过低，胶粘度过大，造成螺防止过分冷却造成物料温度过低，胶粘度过大，造成螺杆扭断。杆扭断。c.料斗座冷却料斗座冷却 一般采用水冷，防止加料段塑料温度过高，引起固体一般采用水冷，防止加料段塑料温度过高，引起固体输送效率降低；防止出现塑料熔融而形成输送效率降低
27、；防止出现塑料熔融而形成“架桥架桥”。2.加料装置加料装置 作用是给挤出机上料。由料斗和上料部分组成。作用是给挤出机上料。由料斗和上料部分组成。料斗：料斗：装于挤出机的加料座上，将物料不断装于挤出机的加料座上，将物料不断地供给挤出机。常见的形状有圆锥形、矩形和正地供给挤出机。常见的形状有圆锥形、矩形和正方形。侧面开有视镜孔，底部设开合门。方形。侧面开有视镜孔，底部设开合门。大、中型挤出机多用自动上料。大、中型挤出机多用自动上料。鼓风上料：鼓风上料：用风力将物料吹入输料管，再经过旋用风力将物料吹入输料管，再经过旋风分离器进入料斗。适用于颗粒物料。风分离器进入料斗。适用于颗粒物料。弹簧上料器：弹簧
28、上料器：电机带动弹电机带动弹簧高速旋转，物料被弹簧螺簧高速旋转，物料被弹簧螺旋推动沿软管上移，在出料旋推动沿软管上移，在出料口甩至料斗。口甩至料斗。加料方式：加料方式：可分为重力加料和强制加料。可分为重力加料和强制加料。重力加料：重力加料：物料依靠自身重量落入料筒。物料依靠自身重量落入料筒。料斗里物料的高度变化，会引起重力的变化。料斗里物料的高度变化，会引起重力的变化。为防止施加的重力不均衡，须控制料位，使重力为防止施加的重力不均衡，须控制料位，使重力在一个分为内波动。在一个分为内波动。料位控制装置设有上限料位计和下限料位计，料位控制装置设有上限料位计和下限料位计，使料位处于上限和下限之间使料
29、位处于上限和下限之间 强制加料：强制加料：料斗中设置搅拌器和螺旋桨叶片，将料斗中设置搅拌器和螺旋桨叶片，将物料强制压填至料筒中去。物料强制压填至料筒中去。加料螺旋由挤出机螺杆通过链轮、锥齿轮驱动，加料螺旋由挤出机螺杆通过链轮、锥齿轮驱动，转速与挤出机螺杆转速相适应，使加料量与挤出转速与挤出机螺杆转速相适应，使加料量与挤出量相适应，保证加料均匀。量相适应，保证加料均匀。这种装置还设有过载保护装置。当料口堵塞时，这种装置还设有过载保护装置。当料口堵塞时，螺旋会上升，避免将物料强制压向加料口。螺旋会上升，避免将物料强制压向加料口。4-4挤出成型辅机挤出成型辅机 辅机的作用：对从机头挤出的、已初具辅机
30、的作用：对从机头挤出的、已初具形状和尺寸的高温熔体进行冷却，在定型形状和尺寸的高温熔体进行冷却，在定型装置中定型，再进一步冷却，使其由高弹装置中定型，再进一步冷却，使其由高弹态转变为室温下的玻璃态，成为合乎要求态转变为室温下的玻璃态，成为合乎要求的制品。的制品。物料发生物态变化，从熔融的粘流态，物料发生物态变化，从熔融的粘流态，经过高弹态，变化为玻璃态；经过高弹态，变化为玻璃态；形状和尺寸发生变化，成为所需形状和形状和尺寸发生变化，成为所需形状和尺寸的制品。尺寸的制品。一、吹塑薄膜辅机一、吹塑薄膜辅机薄膜吹塑成型过程：熔融物料从机头环形薄膜吹塑成型过程：熔融物料从机头环形缝隙中挤出，呈圆筒状膜
31、管。从机头下面缝隙中挤出，呈圆筒状膜管。从机头下面进气口吹入压缩空气，使其横向吹胀。牵进气口吹入压缩空气，使其横向吹胀。牵引辊引辊4连续进行纵向牵伸，冷却风环连续进行纵向牵伸，冷却风环3吹出吹出空气冷却定型，人字板空气冷却定型，人字板6将膜管双折成薄膜，将膜管双折成薄膜，卷取装置将其卷取。卷取装置将其卷取。吹塑分为上吹法、下吹法和平吹法。吹塑分为上吹法、下吹法和平吹法。吹塑辅机主要有吹胀和牵伸装置、冷却定型装置、吹塑辅机主要有吹胀和牵伸装置、冷却定型装置、人字板卷取和切割装置。人字板卷取和切割装置。1、吹胀装置、吹胀装置 吹胀比：吹胀后的管膜直径与环形口模直径之吹胀比：吹胀后的管膜直径与环形口
32、模直径之比。一般控制在比。一般控制在2.53，主要通过控制压缩空气，主要通过控制压缩空气的压力来实现。的压力来实现。2、牵伸装置、牵伸装置 牵伸比：牵引辊的牵引速度与挤出速度之比。牵伸比：牵引辊的牵引速度与挤出速度之比。一般取一般取46。牵引装置将薄膜压紧并送至卷取设备，防止膜管牵引装置将薄膜压紧并送至卷取设备，防止膜管漏气。由一个橡胶从动辊和一个钢质主动辊组成，漏气。由一个橡胶从动辊和一个钢质主动辊组成，主动辊与无级变速的驱动装置相连。主动辊与无级变速的驱动装置相连。3、冷却定型装置、冷却定型装置最好内、外双面冷却，但多外表面风冷。最好内、外双面冷却，但多外表面风冷。风环外冷：空气通过鼓风机
33、进入风环装置，风环外冷：空气通过鼓风机进入风环装置，在塑料膜管的外表面形成具有一定速度和在塑料膜管的外表面形成具有一定速度和角度的冷却风环，并将薄膜的大量热量带角度的冷却风环，并将薄膜的大量热量带走，使薄膜温度下降，得以冷却。走，使薄膜温度下降，得以冷却。风环安装在机头上，并与机头同心，使风环安装在机头上，并与机头同心，使冷却空气等距离吹向膜管。风环设有几层冷却空气等距离吹向膜管。风环设有几层挡风板，使气流缓冲，以均匀的风压、风挡风板，使气流缓冲，以均匀的风压、风量和风速吹向膜管，保证薄膜厚度均匀。量和风速吹向膜管，保证薄膜厚度均匀。风环的吹出角一般取风环的吹出角一般取4560。4、人字板、人
34、字板 作用有三：将膜管稳定导入牵引辊；逐作用有三：将膜管稳定导入牵引辊；逐渐将圆筒形薄膜折叠成平面状；进一步冷渐将圆筒形薄膜折叠成平面状；进一步冷却薄膜。却薄膜。由两块呈人字形板状结构物组成。夹角由两块呈人字形板状结构物组成。夹角可调，上吹法约为可调，上吹法约为50。导辊式：由铜管或钢辊组成，摩擦阻力小，导辊式：由铜管或钢辊组成，摩擦阻力小，散热快，但折叠效果差。散热快，但折叠效果差。水冷夹板式：折叠效果好，冷却快。两夹水冷夹板式：折叠效果好，冷却快。两夹板用循环水冷却。板用循环水冷却。5、卷取和切割装置、卷取和切割装置将薄膜平整无皱纹地卷取。将薄膜平整无皱纹地卷取。卷取装置的卷取速度必须与牵
35、引速度相匹配，卷取装置的卷取速度必须与牵引速度相匹配，保证卷取张力恒定。保证卷取张力恒定。表面卷取表面卷取：主动辊由电机驱动，卷取辊靠在主动辊上，依靠主动辊由电机驱动，卷取辊靠在主动辊上，依靠两者之间的摩擦力带动卷取辊，将薄膜卷取在卷两者之间的摩擦力带动卷取辊，将薄膜卷取在卷取辊上。其卷取速度取决于主动辊的圆周速度，取辊上。其卷取速度取决于主动辊的圆周速度，不受膜卷直径变化的影响，卷取力取决于主动辊不受膜卷直径变化的影响，卷取力取决于主动辊与膜卷之间的摩擦力。与膜卷之间的摩擦力。薄膜一般由人工用剪刀手动切割。薄膜一般由人工用剪刀手动切割。二、挤管辅机二、挤管辅机 塑化后的物料，挤成管状，紧接着
36、进入塑化后的物料，挤成管状，紧接着进入定型装置冷却定型，再进入冷却水槽中进定型装置冷却定型，再进入冷却水槽中进一步冷却。充分冷却后的管材，由牵引装一步冷却。充分冷却后的管材，由牵引装置匀速拉出，切割成一定长度的管材。置匀速拉出，切割成一定长度的管材。1、定型装置、定型装置 为保证熔融状态的管材不随自重作用而为保证熔融状态的管材不随自重作用而变形，必须立即定径和冷却。变形，必须立即定径和冷却。内压定径法：内压定径法：压缩空气通过机头芯棒进入塑料管内，压缩空气通过机头芯棒进入塑料管内，气压使管壁与水冷的定径套内壁接触，塑气压使管壁与水冷的定径套内壁接触，塑料管冷却、硬化、定型，进入水槽进一步料管冷
37、却、硬化、定型，进入水槽进一步冷却。管内压缩空气的压力由塞子保持。冷却。管内压缩空气的压力由塞子保持。管材外表面光滑，定径套结构简单，管管材外表面光滑，定径套结构简单，管材无拉伸。但操作较复杂，塞子易磨损。材无拉伸。但操作较复杂，塞子易磨损。真空定径法：真空定径法：真空定径套真空定径套2内抽真空，利用真空孔将内抽真空，利用真空孔将管材吸住，使管材外壁和定径套内壁紧密管材吸住，使管材外壁和定径套内壁紧密接触，管材冷却、定型。真空孔直径为接触，管材冷却、定型。真空孔直径为0.50.7mm，真空度，真空度300500mmHg柱。柱。定径效果好，管材外表面光滑，易于操作，定径效果好，管材外表面光滑，易
38、于操作，生产稳定。生产稳定。2、冷却装置、冷却装置 对管材进一步冷却至室温，以防止管材对管材进一步冷却至室温，以防止管材变形。变形。水槽冷却：一般分为水槽冷却：一般分为24段，长约段，长约23m，自来水从最后一段通入，水流方向与管材自来水从最后一段通入，水流方向与管材运动方向相反，使冷却缓和，减少内应力。运动方向相反，使冷却缓和，减少内应力。喷淋冷却：管材周围均布喷淋冷却：管材周围均布36根喷淋水管，根喷淋水管，靠近定径套一侧，喷水孔较密。冷却效果靠近定径套一侧，喷水孔较密。冷却效果好。好。3、牵引装置、牵引装置 对管材提供一定的牵引力和牵引速度，对管材提供一定的牵引力和牵引速度，均匀地引出管
39、材，并通过牵引速度来调节均匀地引出管材，并通过牵引速度来调节管材的壁厚。牵引速度必须能无级调节，管材的壁厚。牵引速度必须能无级调节，牵引力也应能够调节。牵引力也应能够调节。4、切割装置、切割装置 自动切割时，锯座要随管材的输送而移动。自动切割时，锯座要随管材的输送而移动。三、挤板辅机三、挤板辅机 塑料板材可用挤出法、压制法、压延法塑料板材可用挤出法、压制法、压延法生产。生产。熔料由窄缝机头成型为一定形状的板坯，熔料由窄缝机头成型为一定形状的板坯，进入水冷的压光辊压光，冷却、定型，在进入水冷的压光辊压光，冷却、定型，在导辊上进一步冷却，切边装置切边，切割导辊上进一步冷却，切边装置切边，切割成所需
40、长度，卸料，收集。成所需长度，卸料，收集。1、压光机、压光机对板坯压光、冷却和牵引。对板坯压光、冷却和牵引。第一辊和第二辊配合，对板坯施加压力，第一辊和第二辊配合，对板坯施加压力，得到所需厚度。得到所需厚度。第二辊对板材压光，冷却、定型；第二辊对板材压光，冷却、定型；第三辊对板材压光和冷却。第三辊对板材压光和冷却。压光辊的线速度应在较大分为内可调，三压光辊的线速度应在较大分为内可调，三辊的排列有多种方法，以辊的排列有多种方法，以I字型较多。字型较多。2、牵引装置、牵引装置 由主动辊和被动辊组成。由主动辊和被动辊组成。主动辊位于下方，钢质结构；从动辊外主动辊位于下方，钢质结构；从动辊外包橡胶。包
41、橡胶。两辊之间的压紧力靠弹簧产生，大小可调。两辊之间的压紧力靠弹簧产生，大小可调。牵引速度与压光辊同步，并可无级调速。牵引速度与压光辊同步，并可无级调速。3、切割装置、切割装置包括切边和切断。包括切边和切断。切边切边：切去板材两边的一部分。常用圆锯：切去板材两边的一部分。常用圆锯片，或圆盘剪。片，或圆盘剪。切断切断：切割成一定的定尺长度。：切割成一定的定尺长度。4、卸料机构、卸料机构 将切断后的制品收集、堆放。将切断后的制品收集、堆放。自学内容：第五节自学内容：第五节 挤出机控制挤出机控制思考题：思考题：54 何谓常规全螺纹三段螺杆？它有哪些主要何谓常规全螺纹三段螺杆？它有哪些主要参数？如何确定这些参数？参数？如何确定这些参数？57 在料筒设计中，可以从哪些方面考虑提高在料筒设计中，可以从哪些方面考虑提高固体输送率？为什么？固体输送率？为什么？59 为什么在挤出机中既设加热装置又设冷却为什么在挤出机中既设加热装置又设冷却装置？各设在什么部位？为什么？装置？各设在什么部位？为什么？510比较电阻加热和感应加热的原理、方法和比较电阻加热和感应加热的原理、方法和优缺点。优缺点。5-14 简述吹塑薄膜辅机的主要装置的作用和工简述吹塑薄膜辅机的主要装置的作用和工作原理。作原理。