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1、第一章第一章 挤出成型设备挤出成型设备挤出成型又称挤压成型，它是将物料加挤出成型又称挤压成型，它是将物料加热熔融成粘流态，借助螺杆的挤压作用，热熔融成粘流态，借助螺杆的挤压作用，推动粘流态的物料，使其通过口模而成为推动粘流态的物料，使其通过口模而成为截面与口模形状相仿的连续体的一种成型截面与口模形状相仿的连续体的一种成型方法，为此而使用的设备称为方法，为此而使用的设备称为挤出机挤出机。挤出成型是塑料成型的重要方法之一，挤出成型是塑料成型的重要方法之一，此法可成型此法可成型几乎全部热塑性塑料和局部热几乎全部热塑性塑料和局部热固性塑料固性塑料。生产的产品有生产的产品有管、棒、丝、薄管、棒、丝、薄膜
2、、板、电线电缆的包覆材、异型材和中膜、板、电线电缆的包覆材、异型材和中空制品空制品等。等。目前挤出成型产品约占热塑性目前挤出成型产品约占热塑性塑料制品的塑料制品的4050。其特点是：生产过。其特点是：生产过程连续化，生产效率高，设备成本低，产程连续化，生产效率高，设备成本低，产品质量均匀。品质量均匀。一、挤出成型设备的组成及分类一、挤出成型设备的组成及分类Brabender转矩流变仪兼挤出造粒机挤出成型设备的组成挤出成型设备的组成主机主机又称挤出机，与化纤机械中螺杆挤出机又称挤出机，与化纤机械中螺杆挤出机的结构基本相同，由挤压系统、传动系统、的结构基本相同，由挤压系统、传动系统、加热冷却系统和
3、控制系统组成。加热冷却系统和控制系统组成。辅机辅机机头机头俗称口模，俗称口模，是挤出成型的模具，是制品是挤出成型的模具，是制品成型的主要部件。熔料通过它获得一定的成型的主要部件。熔料通过它获得一定的几何截面和尺寸。几何截面和尺寸。定型装置定型装置稳定从机头挤出的制品的形状，并对其稳定从机头挤出的制品的形状，并对其进行精整，从而得到尺寸更为进行精整，从而得到尺寸更为精确的截面精确的截面形状形状及更为及更为光亮的制品外表光亮的制品外表。定型过程通。定型过程通常采用冷却和加压的方法来实现。常采用冷却和加压的方法来实现。冷却装置冷却装置对经定型后的制品实施进一步冷却，以对经定型后的制品实施进一步冷却，
4、以获得最终制品的形状和尺寸。获得最终制品的形状和尺寸。牵引装置牵引装置均匀地牵引制品，并对制品的截面尺寸均匀地牵引制品，并对制品的截面尺寸进行拉伸控制，使挤出过程平稳地进行。进行拉伸控制，使挤出过程平稳地进行。切割装置切割装置将连续挤出的硬制品按要求的长度及将连续挤出的硬制品按要求的长度及宽度进行裁切。宽度进行裁切。卷曲或堆放装置卷曲或堆放装置将连续挤出的将连续挤出的软制品软制品薄膜、软管或薄膜、软管或单丝卷绕成卷或对硬制品进行堆放。单丝卷绕成卷或对硬制品进行堆放。1机头 2定型 3冷却 4牵引 5切割 6卷曲或堆放1机头 2定型 3冷却 4牵引 5切割 6卷曲或堆放1机头 2定型 3冷却 4
5、牵引 5切割 6卷曲或堆放1机头 2定型 3冷却 4牵引 5切割 6卷曲或堆放1机头 2定型 3冷却 4牵引 5切割 6卷曲或堆放挤出成型设备的分类挤出成型设备的分类按螺杆数目分：无螺杆挤出机、单螺按螺杆数目分：无螺杆挤出机、单螺杆挤出机、双螺杆挤出和多螺杆挤出机。杆挤出机、双螺杆挤出和多螺杆挤出机。按结构形式分：立式、卧式和阶式。按结构形式分：立式、卧式和阶式。按可否排气分：排气式挤出机和非排按可否排气分：排气式挤出机和非排气式常规式挤出机。气式常规式挤出机。按用途分：制品成型挤出机、混炼造按用途分：制品成型挤出机、混炼造粒挤出机和压延机喂料挤出机。粒挤出机和压延机喂料挤出机。按螺杆转速分：
6、常规挤出机按螺杆转速分：常规挤出机100300r/min、高速挤出机、高速挤出机300900r/min和和超高速超高速挤出机挤出机9001500r/min。按上述挤出机的结构及分类特点，可将其按上述挤出机的结构及分类特点，可将其中局部挤出机的功能简述如下：中局部挤出机的功能简述如下：卧式挤出机。螺杆轴线为水平布置，其卧式挤出机。螺杆轴线为水平布置，其特点是特点是重心低、稳定性好重心低、稳定性好和便于操作维修，和便于操作维修，缺乏是占地面积较大。缺乏是占地面积较大。立式挤出机。螺杆轴线为垂直布置，其立式挤出机。螺杆轴线为垂直布置，其重心较高，不易配置辅机，操作维修较困难，重心较高，不易配置辅机，
7、操作维修较困难，但占地面积较小。但占地面积较小。排气式挤出机。在机筒中及后段设有排排气式挤出机。在机筒中及后段设有排气口，有助于聚合物中的气口，有助于聚合物中的气体及挥发物脱除气体及挥发物脱除。发泡挤出机。在机筒上开设有发泡剂参发泡挤出机。在机筒上开设有发泡剂参加装置，可成型发泡的挤出制品。加装置，可成型发泡的挤出制品。喂料挤出机。机筒可以摆动一个角喂料挤出机。机筒可以摆动一个角度，主要用于给压延机均匀喂料。度，主要用于给压延机均匀喂料。阶式挤出机。由两台以上挤出阶式挤出机。由两台以上挤出机串联而成，主要用来回收造粒、脱挥或机串联而成，主要用来回收造粒、脱挥或发泡成型加工。发泡成型加工。电磁动
8、态挤出机电磁动态挤出机。是近年中国首创。是近年中国首创创造的利用电磁动态作用进行塑化的挤出创造的利用电磁动态作用进行塑化的挤出机，特点是结构紧凑和节省电能。机，特点是结构紧凑和节省电能。可视化挤出机可视化挤出机。是近年开发的在机。是近年开发的在机筒上开设假设干透明视窗的挤出机，主要筒上开设假设干透明视窗的挤出机，主要用于研究不同螺杆结构或工艺条件下物料用于研究不同螺杆结构或工艺条件下物料的塑化混炼过程。的塑化混炼过程。二、双螺杆挤出机二、双螺杆挤出机概述概述据称，第一台双螺杆挤出机是据称，第一台双螺杆挤出机是1869年年在英格兰由在英格兰由Follows和和Batts为制造香肠开为制造香肠开发
9、的。用于聚合物加工的第一台双螺杆挤发的。用于聚合物加工的第一台双螺杆挤出机是在二战之前在意大利由出机是在二战之前在意大利由Roberto Colombo和和Carlo Pasquetti研制的。研制的。20世纪世纪60年代以后，出现了在混炼、年代以后，出现了在混炼、脱水、造粒、粉料直接成型和其他填料方脱水、造粒、粉料直接成型和其他填料方面具有专门功能的双螺杆挤出机。面具有专门功能的双螺杆挤出机。70年代年代后，又出现了后，又出现了组合式的双螺杆挤出机组合式的双螺杆挤出机，使，使其适用性得到了极大的增强，使用范围不其适用性得到了极大的增强，使用范围不断扩大，制造成本也不断降低。断扩大，制造成本也
10、不断降低。双螺杆挤出机的优点：双螺杆挤出机的优点：加料容易：可参加带状、粉状、糊加料容易：可参加带状、粉状、糊状、粒状及玻璃纤维等物料，这是由于双状、粒状及玻璃纤维等物料，这是由于双螺杆挤出机是靠正位移原理输送物料的，螺杆挤出机是靠正位移原理输送物料的，其其不可能有压力回流不可能有压力回流。而单螺杆挤出机则。而单螺杆挤出机则很难参加除粒状物料以外的其它种类物料。很难参加除粒状物料以外的其它种类物料。物料停留时间短：仅为约单螺杆挤物料停留时间短：仅为约单螺杆挤出机的一半，故特别适合于热敏性物料。出机的一半，故特别适合于热敏性物料。排气性能优异：由于双螺杆挤出机排气性能优异：由于双螺杆挤出机啮合局
11、部的有效混合，使物料的外表更新啮合局部的有效混合，使物料的外表更新能力较强，故易于设置排气口使物料中的能力较强，故易于设置排气口使物料中的气体排除。气体排除。优异的塑化和混合：由于双螺杆的互相优异的塑化和混合：由于双螺杆的互相啮合，物料在挤出过程中进行着较单螺杆挤啮合，物料在挤出过程中进行着较单螺杆挤出机中更为复杂的运动，物料因此可获得良出机中更为复杂的运动，物料因此可获得良好的好的塑化和混炼塑化和混炼。低的比功率消耗：约为单螺杆的一半。低的比功率消耗：约为单螺杆的一半。螺杆特性硬：流率对机头压力变化不敏螺杆特性硬：流率对机头压力变化不敏感。感。当然，双螺杆挤出机的制造费用较单螺杆当然，双螺杆
12、挤出机的制造费用较单螺杆挤出机要高许多，挤出机要高许多，一次设备投资较大。一次设备投资较大。双螺杆挤出机的结构和分类双螺杆挤出机的结构和分类结构结构主要由双螺杆、机筒其上开设有主加料主要由双螺杆、机筒其上开设有主加料口、侧加料口及至少一个排气口、排气装口、侧加料口及至少一个排气口、排气装置通常可有置通常可有13个、定量加料器包括个、定量加料器包括料斗、加料螺杆及机筒、加料器传动系统、料斗、加料螺杆及机筒、加料器传动系统、加热器、机头连接体包括多孔板及自动换加热器、机头连接体包括多孔板及自动换网器、主机传动装置包括电机、减速分网器、主机传动装置包括电机、减速分配箱和安全销等、机座以及电控仪表等组
13、配箱和安全销等、机座以及电控仪表等组成。成。分类分类按螺杆旋转方向按螺杆旋转方向可分为可分为同向旋转同向旋转和和异向旋转异向旋转两大类。而异两大类。而异向旋转的双螺杆挤出机又可分为内翻式和外向旋转的双螺杆挤出机又可分为内翻式和外翻式两种。翻式两种。需要特别注意的是同向旋转双螺需要特别注意的是同向旋转双螺杆和异向旋转双螺杆的工作机理和用途各不杆和异向旋转双螺杆的工作机理和用途各不相同，购置及使用时要注意区分，否则难以相同，购置及使用时要注意区分，否则难以到达最正确效能。到达最正确效能。按两根螺杆啮合与否按两根螺杆啮合与否分为啮合型与非啮合型两类。其中啮分为啮合型与非啮合型两类。其中啮合型按啮合程
14、度又可分为合型按啮合程度又可分为局部啮合型局部啮合型与与全全啮合型啮合型两种。两种。按两根螺杆轴线的相对位置划分按两根螺杆轴线的相对位置划分可分为平行双螺杆挤出机和锥形双螺可分为平行双螺杆挤出机和锥形双螺杆挤出机。杆挤出机。按螺杆为整体或组合划分按螺杆为整体或组合划分目前，在生产实践中使用的同向旋转目前，在生产实践中使用的同向旋转的双螺杆挤出机的螺杆大都为组合式。其的双螺杆挤出机的螺杆大都为组合式。其可通过改变螺杆元件的组合，实现能加工可通过改变螺杆元件的组合，实现能加工不同种类聚合物材料的特点。不同种类聚合物材料的特点。双螺杆挤出机工作原理双螺杆挤出机工作原理啮合型同向旋转双螺杆挤出机啮合型
15、同向旋转双螺杆挤出机该种机在塑料工业中应用十分广泛。该种机在塑料工业中应用十分广泛。工作原理：工作原理：物料自料斗经定量加料器参加机筒后，物料自料斗经定量加料器参加机筒后，按照旋转方向，可从一根螺杆的螺槽经啮合按照旋转方向，可从一根螺杆的螺槽经啮合区的间隙流入另一根螺杆的螺槽，形成螺旋区的间隙流入另一根螺杆的螺槽，形成螺旋的的形向前运动，于是从加料口至机头形向前运动，于是从加料口至机头存在着通道。存在着通道。在啮合处，螺纹和螺槽的速度相反，物料相在啮合处，螺纹和螺槽的速度相反，物料相对速度很大，承受很大的剪切，有利于混合，且能对速度很大，承受很大的剪切，有利于混合，且能刮去料槽内的积料刮去料槽
16、内的积料，故具有较好的混炼和自洁作用。，故具有较好的混炼和自洁作用。由于啮合处两根螺杆的速度方向相反，因此由于啮合处两根螺杆的速度方向相反，因此能在上下啮合区形成平衡的压力，螺杆的轴承及机能在上下啮合区形成平衡的压力，螺杆的轴承及机筒承载均匀，故可在高达筒承载均匀，故可在高达300r/min的转速下工作。的转速下工作。由于两根螺杆互相啮由于两根螺杆互相啮合，对物料输送有强制的合，对物料输送有强制的推力，故螺杆内的物料可推力，故螺杆内的物料可以不充满螺槽地向前输送。以不充满螺槽地向前输送。螺杆啮合处对物料的剪切过程使物料的螺杆啮合处对物料的剪切过程使物料的表层得到不断的更新，具有很好的表层得到不
17、断的更新，具有很好的脱挥排气脱挥排气性能。性能。啮合型异向旋转双螺杆挤出机啮合型异向旋转双螺杆挤出机工作原理：工作原理：由于两根螺杆的旋转方向不同，一根螺由于两根螺杆的旋转方向不同，一根螺杆中物料旋转前进的道路被另一根螺杆堵死，杆中物料旋转前进的道路被另一根螺杆堵死，故不能形成故不能形成运动。在啮合处，一根螺运动。在啮合处，一根螺杆的螺纹插入另一根螺杆的螺槽中，使连续杆的螺纹插入另一根螺杆的螺槽中，使连续的螺槽被分割成互相隔离的的螺槽被分割成互相隔离的C形小室。螺杆形小室。螺杆旋转时，随着啮合局部的轴向移动，旋转时，随着啮合局部的轴向移动，C形小形小室也沿着轴向前移，螺杆每转一圈，室也沿着轴向
18、前移，螺杆每转一圈，C形小形小室就前移一个导程的距离，故室就前移一个导程的距离，故自机筒加料口自机筒加料口到机头不存在连续通道到机头不存在连续通道。少量物料被拉入两螺杆之间的径向间隙，少量物料被拉入两螺杆之间的径向间隙，受到螺棱和螺槽间的研磨和滚压作用，此作受到螺棱和螺槽间的研磨和滚压作用，此作用与压延机上物料的滚压作用相似，故称为用与压延机上物料的滚压作用相似，故称为“压延效应。由于压延作用，使机筒壁和压延效应。由于压延作用，使机筒壁和轴承受力不均匀，使机筒和轴承局部受压磨轴承受力不均匀，使机筒和轴承局部受压磨损，故其只能在较低损，故其只能在较低10100r/min的转的转速下工作。速下工作
19、。在啮合区，物料在互相擦离过程中，可在啮合区，物料在互相擦离过程中，可以剥离粘附在螺杆上的物料，具有较强的自以剥离粘附在螺杆上的物料，具有较强的自洁性。洁性。由于物料呈密闭由于物料呈密闭C形小室往前强制输送，形小室往前强制输送，故机头压力较高，适用于制品的挤出成型。故机头压力较高，适用于制品的挤出成型。混炼剪切作用较弱，故适用于热敏料和混炼剪切作用较弱，故适用于热敏料和需要受热时间短的物料的成型。需要受热时间短的物料的成型。非啮合型双螺杆挤出机非啮合型双螺杆挤出机由于两根螺杆不相啮合，料流在螺杆间为由于两根螺杆不相啮合，料流在螺杆间为4种流动的组合。图中种流动的组合。图中1为轴向漏流，其值较为
20、轴向漏流，其值较大；大；2为环形漏流，是从一根螺杆流向另一根为环形漏流，是从一根螺杆流向另一根螺杆；螺杆；3为拖曳流；由于螺杆异向旋转，物料为拖曳流；由于螺杆异向旋转，物料将在将在A处受阻，故产生第处受阻，故产生第4种拖曳环流。这几种拖曳环流。这几种流动使物料经受种流动使物料经受强烈的反混剪切作用强烈的反混剪切作用。但。但这种非啮合型双螺杆没有自洁作用，故一般这种非啮合型双螺杆没有自洁作用，故一般仅用于仅用于混料混料。三、挤出机头三、挤出机头机头的作用与分类机头的作用与分类机头的作用机头的作用机头是挤出机的主要成型部件，它包括机机头是挤出机的主要成型部件，它包括机头体、分流器、分流器支架、芯棒
21、、口模、头体、分流器、分流器支架、芯棒、口模、调节螺丝等。其主要作用是：调节螺丝等。其主要作用是：使物料由机筒螺杆间的螺旋运动变为使物料由机筒螺杆间的螺旋运动变为直线运动。直线运动。形成必要的成型压力，保证制品密实。形成必要的成型压力，保证制品密实。使物料进一步塑化均匀。使物料进一步塑化均匀。成型制品。成型制品。机头的分类机头的分类按用途可分为：吹膜机头、挤管机头、按用途可分为：吹膜机头、挤管机头、挤板机头、挤异型材机头、造粒机头、吹挤板机头、挤异型材机头、造粒机头、吹塑中空制品机头、抽丝机头、电缆机头、塑中空制品机头、抽丝机头、电缆机头、织网机头、多色制品机头及螺旋耐压管挤织网机头、多色制品
22、机头及螺旋耐压管挤出机头等。出机头等。按制品挤出方向可分为：直通式机头按制品挤出方向可分为：直通式机头和直角式机头。前者机头内料流方向与挤和直角式机头。前者机头内料流方向与挤出机螺杆轴向一致，后者机头内料流方向出机螺杆轴向一致，后者机头内料流方向与挤出机螺杆轴向呈一定角度，通常为与挤出机螺杆轴向呈一定角度，通常为90，也有呈，也有呈45 和和30 的。的。按机头内压力大小可分为：低压机头按机头内压力大小可分为：低压机头料流压力小于料流压力小于4MPa、中压机头料流、中压机头料流压力为压力为410MPa和高压机头料流压力和高压机头料流压力在在10MPa以上以上吹塑薄膜机头吹塑薄膜机头吹塑薄膜机头
23、即吹膜机头。生产厚度为吹塑薄膜机头即吹膜机头。生产厚度为0.0050.100的薄膜可用挤出法、压延的薄膜可用挤出法、压延法和拉伸法等成型。而挤出法加工简单、法和拉伸法等成型。而挤出法加工简单、成本低廉、生产率高。因此半数以上薄膜成本低廉、生产率高。因此半数以上薄膜用此法生产。尤其是聚乙烯、聚丙烯、聚用此法生产。尤其是聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、含增塑剂的聚氯乙烯、醋酸纤维苯乙烯、含增塑剂的聚氯乙烯、醋酸纤维素等热塑性塑料薄膜，更多用此法生产。素等热塑性塑料薄膜，更多用此法生产。侧进料芯棒式机头侧进料芯棒式机头来自挤出机的熔融物料经过设置在挤出机机筒来自挤出机的熔融物料经过设置在挤出机机筒与机头连
24、接处的多孔板后，经机颈到达芯棒轴。与机头连接处的多孔板后，经机颈到达芯棒轴。在芯棒轴的阻挡下，熔融物料被分为两股沿芯棒在芯棒轴的阻挡下，熔融物料被分为两股沿芯棒分流线流动，在芯棒尖处又重新集合。集合后的分流线流动，在芯棒尖处又重新集合。集合后的物料沿机头环形缝隙挤出成管坯。芯棒内通入压物料沿机头环形缝隙挤出成管坯。芯棒内通入压缩空气，将管坯吹胀。缩空气，将管坯吹胀。这种机头的优点是：这种机头的优点是：机头内存料少，不易过机头内存料少，不易过热分解；结构简单，易热分解；结构简单，易制造，制造，只有一条拼缝线只有一条拼缝线。但由于在机头的通道中需作但由于在机头的通道中需作90转弯，弯，转弯弯处物料
25、流物料流动距离不等，故粘度不均，最距离不等，故粘度不均，最终影响影响到薄膜厚度的均匀性；而且芯棒易到薄膜厚度的均匀性；而且芯棒易产生生“偏中偏中现象，从而使靠近象，从而使靠近进料料一一侧的薄膜出的薄膜出现单边偏厚偏厚现象。象。螺旋芯棒式机螺旋芯棒式机头属于中心属于中心进料式机料式机头，为解决解决侧进料机料机头的偏中的偏中现象而象而设计。这种机种机头的芯棒的芯棒轴上开上开设有有一条或多条螺一条或多条螺纹流道流道。来自。来自挤出机的物出机的物料从机料从机头中心中心进入，之后按螺入，之后按螺纹流道的数目流道的数目而分成多股料流，最后料流从而分成多股料流，最后料流从环形形间隙中隙中挤出而形成膜管。出而
26、形成膜管。优点：可防止芯棒偏中现象，且料流呈螺优点：可防止芯棒偏中现象，且料流呈螺旋形分散，使混合程度大大提高，消除了薄膜旋形分散，使混合程度大大提高，消除了薄膜的合缝线，且其厚度均匀性得以改善。的合缝线，且其厚度均匀性得以改善。缺点：物料在芯棒中停留时间较长，不适缺点：物料在芯棒中停留时间较长，不适于加工热稳定性差的物料。且体积较大，不适于加工热稳定性差的物料。且体积较大，不适合吹制大规格口径的薄膜。合吹制大规格口径的薄膜。管材机头管材机头直通式管机头直通式管机头这种机头最显著的特征是有某种形式的分这种机头最显著的特征是有某种形式的分流器支架支撑着分流器。熔料从挤出机挤出后流器支架支撑着分流
27、器。熔料从挤出机挤出后经多孔板、过滤网、分流器支架分成假设干股经多孔板、过滤网、分流器支架分成假设干股料流，然后再集合，最后进入由芯棒和口模形料流，然后再集合，最后进入由芯棒和口模形成的环形通道，经一定长度的成的环形通道，经一定长度的定型套定型套连续地挤连续地挤出管材。出管材。这种机头的结构简单，制造容易，但物料这种机头的结构简单，制造容易，但物料经过分流器支架时形成的分流经过分流器支架时形成的分流痕迹不易消除，且机头较长，痕迹不易消除，且机头较长，结构笨重。一般适用于成型硬、结构笨重。一般适用于成型硬、软聚氯乙烯、聚乙烯、聚酰胺、软聚氯乙烯、聚乙烯、聚酰胺、聚碳酸酯等塑料管材。聚碳酸酯等塑料
28、管材。直角式机头直角式机头特点是内部不设分流器支架，熔体在机头特点是内部不设分流器支架，熔体在机头中包围芯棒流动成型，因此只产生一条分流痕中包围芯棒流动成型，因此只产生一条分流痕迹。直角机头最突出的优点是：挤出机机筒容迹。直角机头最突出的优点是：挤出机机筒容易接近芯棒上端，芯棒容易被加热，与它配合易接近芯棒上端，芯棒容易被加热，与它配合的冷却装置，可以的冷却装置，可以同时对管材的内外径进行冷同时对管材的内外径进行冷却定型，所以定型精度较高却定型，所以定型精度较高；另外，流动阻力；另外，流动阻力小，料流较稳定，小，料流较稳定，出料较均匀，生产率高，成型出料较均匀，生产率高，成型质量好。但结构复杂
29、，制造困质量好。但结构复杂，制造困难，生产占地面积大。适用于难，生产占地面积大。适用于成型聚乙烯、聚丙烯等管材。成型聚乙烯、聚丙烯等管材。旁侧式机头旁侧式机头综合了直通式和直角式机头的优点。在综合了直通式和直角式机头的优点。在这种机头中，物料经过二次改变方向，消这种机头中，物料经过二次改变方向，消除直角机头一次变向所产生的不均衡现象。除直角机头一次变向所产生的不均衡现象。挤出方向与螺杆轴方向一致，故占地面积挤出方向与螺杆轴方向一致，故占地面积比直角式小。但这种机头结构更复杂，挤比直角式小。但这种机头结构更复杂，挤出成型时料流阻力较大。出成型时料流阻力较大。板材、片材挤出机头板材、片材挤出机头一
30、般挤出成型可生产板厚为一般挤出成型可生产板厚为0.2520，宽度为宽度为11.5m最宽可达最宽可达4m的板材或的板材或片材。片材。通常将厚度为通常将厚度为0.251的称为的称为片材片材，厚度大于厚度大于1的叫的叫板材板材。板、片材成型机头常见的有以下四种：板、片材成型机头常见的有以下四种：鱼尾机头鱼尾机头其型腔呈鱼尾状，熔体从机头中部进入其型腔呈鱼尾状，熔体从机头中部进入后呈鱼尾状散开挤出。由于进料处的压力、后呈鱼尾状散开挤出。由于进料处的压力、速度比两端大，而且两端热量损失大，造速度比两端大，而且两端热量损失大，造成中部与两端的压力差、温度差及熔体粘成中部与两端的压力差、温度差及熔体粘度差，
31、导致度差，导致出料时中间多，两端少，即制出料时中间多，两端少，即制品厚度不均品厚度不均。为解决这一问题，通常在机头型腔内为解决这一问题，通常在机头型腔内设置阻流器或阻力调节装置，以增大物料设置阻流器或阻力调节装置，以增大物料在型腔中的阻力，使物料沿机头全宽方向在型腔中的阻力，使物料沿机头全宽方向流速均匀一致。流速均匀一致。鱼尾机头机构简单，制造容易，物料鱼尾机头机构简单，制造容易，物料易流动，适用于加工高粘度、热稳定性差易流动，适用于加工高粘度、热稳定性差的塑料。也适用于低粘度塑料，如聚烯烃的塑料。也适用于低粘度塑料，如聚烯烃等。但这种机构等。但这种机构不适宜加工宽幅制品不适宜加工宽幅制品。一
32、。一般用于加工宽般用于加工宽500，厚，厚13mm的板材。的板材。支管机头支管机头此类机头内有一截面直径为此类机头内有一截面直径为2030的的圆柱形支管槽，熔体从机头的中间或一端圆柱形支管槽，熔体从机头的中间或一端进入具有进入具有贮存、稳压和分配作用贮存、稳压和分配作用的支管后，的支管后，以较均匀和稳定的压力、流速通过狭缝，以较均匀和稳定的压力、流速通过狭缝，从模口挤出。支管机头有三种结构形式。从模口挤出。支管机头有三种结构形式。一端供料直管机头一端供料直管机头机构简单，体积小，机构简单，体积小，重量轻，但熔体在重量轻，但熔体在支管内停留时间较支管内停留时间较长，易分解变色，长，易分解变色，温
33、度难调节。温度难调节。中间供料直支管机头中间供料直支管机头结构简单，可调幅结构简单，可调幅宽，制品沿中心对宽，制品沿中心对称性好，熔体在支称性好，熔体在支管内流程短，调温管内流程短，调温难度有所降低，目难度有所降低，目前应用较普遍。前应用较普遍。中间供料弯支管机头中间供料弯支管机头支管弯曲，呈支管弯曲，呈流线形流线形。它除具有直支管机。它除具有直支管机头的功能外，还能解决直支管两侧出料慢的弊头的功能外，还能解决直支管两侧出料慢的弊病。料腔呈病。料腔呈流线型，没有死角流线型，没有死角，宜加工高粘度、，宜加工高粘度、热稳定性差的塑料。热稳定性差的塑料。缺点是不能调节幅宽，弯缺点是不能调节幅宽，弯支
34、管制造困难。支管制造困难。衣架机头衣架机头由鱼尾型机头和支管型机头综合开展而来，由鱼尾型机头和支管型机头综合开展而来，汲取两者优点。它既有一个支管，又有一个扇汲取两者优点。它既有一个支管，又有一个扇形腔。支管直径没有支管型机头大，这样可缩形腔。支管直径没有支管型机头大，这样可缩短物料在机头内的停留时间，而鱼尾扩展角却短物料在机头内的停留时间，而鱼尾扩展角却极大，有利于极大，有利于生产厚度均匀的宽幅制品生产厚度均匀的宽幅制品，所以，所以这种机头被广泛采用。目前，用这种机头可生这种机头被广泛采用。目前，用这种机头可生产宽达产宽达5000的宽幅板片材。的宽幅板片材。螺杆型机头螺杆型机头这种机头是在支
35、管机头的支管里插入一这种机头是在支管机头的支管里插入一根分配螺杆，通过这根分配螺杆的转动迫根分配螺杆，通过这根分配螺杆的转动迫使熔体沿机头宽幅方向均匀地挤出。使熔体沿机头宽幅方向均匀地挤出。分配螺杆由自己的分配螺杆由自己的传动装置单独传动，传动装置单独传动，通过通过无级调速无级调速装置装置进行调速，其直径进行调速，其直径比主机螺杆直径小比主机螺杆直径小一些。分配螺杆为一些。分配螺杆为多头螺纹，这样可多头螺纹，这样可减少物料在机头内减少物料在机头内的停留时间，防止的停留时间，防止热敏性物料受热分热敏性物料受热分解。解。螺杆型机头解决了支管槽内积料、滞料现象，螺杆型机头解决了支管槽内积料、滞料现象
36、，适宜加工流动性差、热稳定性不好的热塑性塑料，适宜加工流动性差、热稳定性不好的热塑性塑料，离模型坯外表质量好。但由于物料随螺杆作螺旋运离模型坯外表质量好。但由于物料随螺杆作螺旋运动后又突然变为直线运动，制品上容易出现波形流动后又突然变为直线运动，制品上容易出现波形流痕，因此要在口模的定型段进一步给予稳定。这种痕，因此要在口模的定型段进一步给予稳定。这种机头的缺点是结构复杂，加工制造困难，成本高。机头的缺点是结构复杂，加工制造困难，成本高。四、挤出成型辅机四、挤出成型辅机辅机的分类与组成辅机的分类与组成辅机的分类辅机的分类挤出机具有通用性，而挤出成型辅机则挤出机具有通用性，而挤出成型辅机则是专用
37、的。因为不同的机头与辅机决定了是专用的。因为不同的机头与辅机决定了产品的差异。根据制品的种类辅机可分为：产品的差异。根据制品的种类辅机可分为：挤管辅机、挤板辅机、挤膜辅机、吹塑薄挤管辅机、挤板辅机、挤膜辅机、吹塑薄膜辅机、吹塑中空制品辅机、涂层辅机、膜辅机、吹塑中空制品辅机、涂层辅机、电线电缆包皮辅机、拉丝辅机、薄膜双轴电线电缆包皮辅机、拉丝辅机、薄膜双轴拉伸辅机、造粒辅机。拉伸辅机、造粒辅机。辅机的组成辅机的组成一般辅机由以下五个基本环节组成：一般辅机由以下五个基本环节组成：定型、定型、冷却、牵引、切割、卷取冷却、牵引、切割、卷取或堆放或堆放。如有特。如有特殊要求，还可以另加其他局部。殊要求
38、，还可以另加其他局部。吹塑薄膜辅机吹塑薄膜辅机塑料薄膜是塑料制品中最常见的一种，因塑料薄膜是塑料制品中最常见的一种，因此，塑料薄膜生产在塑料加工工业中占有较大此，塑料薄膜生产在塑料加工工业中占有较大比重。比重。其生产过程：熔体从机头环形缝隙挤出，其生产过程：熔体从机头环形缝隙挤出，成圆筒状膜管，从机头通入压缩空气将膜管成圆筒状膜管，从机头通入压缩空气将膜管横横向吹胀向吹胀，然后进入牵伸辊得到，然后进入牵伸辊得到纵向牵伸纵向牵伸，并经，并经冷却风环吹出的空气冷却定型，充分冷却后的冷却风环吹出的空气冷却定型，充分冷却后的膜管被人字板压叠成双折薄膜，通过膜管被人字板压叠成双折薄膜，通过牵引辊以恒定的
39、线速度进入卷取装置，卷牵引辊以恒定的线速度进入卷取装置，卷取到一定量时，进行切割，成为膜卷。取到一定量时，进行切割，成为膜卷。吹塑薄膜辅机包括冷却定型装置、牵引吹塑薄膜辅机包括冷却定型装置、牵引装置和卷取切割装置三局部。装置和卷取切割装置三局部。冷却定型装置冷却定型装置冷却定型装置的结构和工作性能直接影冷却定型装置的结构和工作性能直接影响薄膜的质量厚度、均匀度、透明度和响薄膜的质量厚度、均匀度、透明度和外表性质和吹塑的生产能力。外表性质和吹塑的生产能力。按照冷却部位，可分为膜管外外表冷却按照冷却部位，可分为膜管外外表冷却和膜内外表冷却两种。国外有内外外表同和膜内外表冷却两种。国外有内外外表同时
40、冷却的。按照冷却介质分，有风冷和时冷却的。按照冷却介质分，有风冷和水水冷冷两种。普通风冷定型装置可以直接与两种。普通风冷定型装置可以直接与机头相连，也可以与之保持适当的距离机头相连，也可以与之保持适当的距离一般为一般为30100，视物料的加工性能确，视物料的加工性能确定。距离的大小和冷却速率对薄膜的透明定。距离的大小和冷却速率对薄膜的透明度和光洁度有直接影响。度和光洁度有直接影响。此外，还有旋转风环、多出口风环、具此外，还有旋转风环、多出口风环、具有导向的风环、真空室风环等。有导向的风环、真空室风环等。水冷装置是一个水冷装置是一个水冷夹套水冷夹套，套在膜管外，套在膜管外面，冷却水在夹套内壁和膜
41、管间流过，直面，冷却水在夹套内壁和膜管间流过，直接与膜管接触而冷却膜管。冷却效果比风接与膜管接触而冷却膜管。冷却效果比风冷好，但产品规格受到限制。冷好，但产品规格受到限制。牵引装置牵引装置人字架板人字架板具有稳定膜管、逐渐将圆筒形的膜管折叠成双层具有稳定膜管、逐渐将圆筒形的膜管折叠成双层平面状薄膜似牙膏袋尾部以及进一步冷却膜管等平面状薄膜似牙膏袋尾部以及进一步冷却膜管等三个作用。有导辊式由多对导辊组成人字架、硬三个作用。有导辊式由多对导辊组成人字架、硬木夹板式和抛光不锈钢夹板式。木夹板式和抛光不锈钢夹板式。牵引辊牵引辊作用：作用：牵引拉伸牵引拉伸膜管，使挤出物料的速度与牵引膜管，使挤出物料的速
42、度与牵引的速度有一定的比值，即产生牵伸比，从而到达薄膜的速度有一定的比值，即产生牵伸比，从而到达薄膜所应有的纵向强度横向强度依靠所应有的纵向强度横向强度依靠吹胀吹胀获得获得。调节。调节牵引速度还可以控制膜厚度。结构为一细长的牵引速度还可以控制膜厚度。结构为一细长的150mm150mm镀铬钢辊和一外包橡胶镀铬钢辊和一外包橡胶的辊，前者主动，后者从动，并靠弹的辊，前者主动，后者从动，并靠弹簧压紧在下辊上，故有夹紧牵伸辊之簧压紧在下辊上，故有夹紧牵伸辊之称。因膜管压紧在两辊之间，防止漏称。因膜管压紧在两辊之间，防止漏气，故可保证恒定的吹胀比。气，故可保证恒定的吹胀比。导向辊导向辊作用：卷取前展平薄膜
43、、调整折膜位置、作用：卷取前展平薄膜、调整折膜位置、稳定卷取速度、保证膜卷边部整齐以及防止薄稳定卷取速度、保证膜卷边部整齐以及防止薄膜皱褶。大多是铝制滚筒或镀铬钢辊膜皱褶。大多是铝制滚筒或镀铬钢辊50mm50mm左右，数量、排列方式视具体生产而定。左右，数量、排列方式视具体生产而定。机架机架用用角钢或槽钢角钢或槽钢焊接而成，用以安装人字板、焊接而成，用以安装人字板、牵伸装置等，组成一台整体牵引机。牵伸装置等，组成一台整体牵引机。卷取切割装置卷取切割装置采用采用摩擦打滑摩擦打滑方式保持薄膜以恒定的线速方式保持薄膜以恒定的线速度上卷度上卷，要求松紧均匀，边缘整齐。，要求松紧均匀，边缘整齐。薄膜的切
44、割分横切和切边，薄膜的切割分横切和切边，用剪刀、锯齿刀或闸刀等。制用剪刀、锯齿刀或闸刀等。制袋不切边，单层薄膜则需单边袋不切边，单层薄膜则需单边或双边切开，然后再展卷，或或双边切开，然后再展卷，或用两台卷取机分别卷取成卷。用两台卷取机分别卷取成卷。挤管辅机挤管辅机目前我国塑料管生产以聚氯乙稀、聚乙目前我国塑料管生产以聚氯乙稀、聚乙烯、聚丙烯为主，管子的直径小至几个毫烯、聚丙烯为主，管子的直径小至几个毫米，大至米，大至800以上。以上。定型装置定型装置外定径外定径外定径是靠管子外壁与定径套内壁相接外定径是靠管子外壁与定径套内壁相接触来进行管材外径的定型与冷却的。触来进行管材外径的定型与冷却的。内
45、压充气法内压充气法是一种在管内加压缩空气，管外加冷却定是一种在管内加压缩空气，管外加冷却定型套，使管材外外表贴在定径套内外表迅速型套，使管材外外表贴在定径套内外表迅速冷却从而固定外径尺寸的方法。冷却从而固定外径尺寸的方法。真空定径法真空定径法是一种借助管外抽真空而将管外壁吸附在是一种借助管外抽真空而将管外壁吸附在定径套内部冷却，从而确定外径尺寸的方法。定径套内部冷却，从而确定外径尺寸的方法。这种方法简单，不存在内压充气法的更换气这种方法简单，不存在内压充气法的更换气塞，有压力损失的问题，易于操作，塞，有压力损失的问题，易于操作，生产稳定，生产稳定，适于加工聚烯烃等结晶性聚合物材料适于加工聚烯烃
46、等结晶性聚合物材料的中小尺寸的管材的中小尺寸的管材，且管子的内应力较小，废料，且管子的内应力较小，废料较少，同时也适用于加工异型材。缺点是管径大较少，同时也适用于加工异型材。缺点是管径大时，靠抽真空吸力难以控制管材的时，靠抽真空吸力难以控制管材的圆度圆度，抽真空，抽真空设备等的附加费用较高。设备等的附加费用较高。内定径内定径是一种在具有很小锥度的芯棒延长轴内通是一种在具有很小锥度的芯棒延长轴内通冷却水，靠芯棒延长轴的外径确定管材内径冷却水，靠芯棒延长轴的外径确定管材内径的方法。管材从机头上出来后就套在冷却定的方法。管材从机头上出来后就套在冷却定径套芯棒延长轴上，使管材内外表冷却而径套芯棒延长轴
47、上，使管材内外表冷却而定径。定径。这种方法特别适于聚乙烯和聚丙烯，尤其是要这种方法特别适于聚乙烯和聚丙烯，尤其是要求内径尺寸稳定的包装筒。用此法生产的管材内外求内径尺寸稳定的包装筒。用此法生产的管材内外表质量好，尺寸精度高，有利于管内流体的流动，表质量好，尺寸精度高，有利于管内流体的流动，但其缺陷多集中于外径，使外观不如用外定径所生但其缺陷多集中于外径，使外观不如用外定径所生产的管材的质量好。产的管材的质量好。定径套定径套定型长度和定径套直径是重要的参数。其外表定型长度和定径套直径是重要的参数。其外表的加工质量很重要，应当有着最大的热量传递，并的加工质量很重要，应当有着最大的热量传递，并且使物
48、料不粘到上面，或引起过度摩擦。应抛光或且使物料不粘到上面，或引起过度摩擦。应抛光或镀铬。镀铬。冷却装置冷却装置管材由冷却定径套出来时，并没有完全冷管材由冷却定径套出来时，并没有完全冷却到室温，如果不继续冷却，在其壁厚径向却到室温，如果不继续冷却，在其壁厚径向方向存在的温度梯度会使原来冷却的表层温方向存在的温度梯度会使原来冷却的表层温度上升，引起变形，因此必须继续冷却，排度上升，引起变形，因此必须继续冷却，排出余热。出余热。浸浴式冷却水槽浸浴式冷却水槽水槽中有水槽中有46个隔板，以维持个隔板，以维持温度梯度温度梯度，调节冷却速度。冷却水流方向应与硬管运动调节冷却速度。冷却水流方向应与硬管运动方向
49、相反，这样管子冷却的比较缓和，内应方向相反，这样管子冷却的比较缓和，内应力较小。力较小。喷淋式冷却水箱喷淋式冷却水箱冷却水箱可以克服采用冷却水槽中水的各冷却水箱可以克服采用冷却水槽中水的各层温度不同导致的管材在冷却过程中圆周上层温度不同导致的管材在冷却过程中圆周上各点存在着的温度差。冷却水槽由于各点存在着的温度差。冷却水槽由于浮力作浮力作用用，使管材易发生弯曲，特别是对于大型管，使管材易发生弯曲，特别是对于大型管材的影响更大。而采用材的影响更大。而采用沿管材圆周上均匀布沿管材圆周上均匀布置置的喷淋水箱来代替冷却水槽，就可以减少的喷淋水箱来代替冷却水槽，就可以减少管子的变形，得到均匀冷却的效果。
50、管子的变形，得到均匀冷却的效果。近年来开发了一种高效的喷雾式冷却箱，近年来开发了一种高效的喷雾式冷却箱，其结构就是在喷淋水箱的基础上，用喷雾头其结构就是在喷淋水箱的基础上，用喷雾头来代替喷水头，冷却效率大为提高。来代替喷水头，冷却效率大为提高。牵引装置牵引装置牵引装置的作用是给机头出来的已初牵引装置的作用是给机头出来的已初步定型的管材提供一定的牵引力和牵引速步定型的管材提供一定的牵引力和牵引速度，克服冷却定型过程中所产生的摩擦力，度，克服冷却定型过程中所产生的摩擦力，使塑料管材能以使塑料管材能以均匀的速度均匀的速度自冷却定型装自冷却定型装置中引出，并通过调节牵引速度来调节管置中引出，并通过调节