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1、塑料成型工艺及工程成型工艺及工程 2023/5/301塑料品种：聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、尼龙、ABS和聚碳酸酯等。分为软管与硬管，以硬聚氯乙烯管材作简单介绍。1.基本工艺：由挤出机均化段出来的塑化均匀的塑料，经过过滤网、粗滤器而达分流器，并为分流器支架分为若干支流，离开分流器支架后再重新汇合起来，进入管芯口模间的环形通道，最后通过口模到挤出机外而成管子，接着经过定径套定径和初步冷却，在进入冷却水槽或具有喷淋装置的冷却水箱，进一步冷却成为具有一定口径的管材，最后经由牵引装置引出并根据规定的长度要求而切割得到所需的制品。塑料管材挤出塑料管材挤出塑料管材挤出塑料管材挤出挤管生产线塑料管材
2、挤出塑料管材挤出塑料管材挤出塑料管材挤出（1）机头和口模）机头和口模 机头类型：机头类型：直通式、直通式、直角式和偏移式直角式和偏移式 直直通通式式挤挤管管机机头头：分分流流器器、分分流流器器支支架架、管管芯芯、口口模模和和调调节螺钉。节螺钉。2.挤出装置：挤出机、机头口模、定型装置、冷却水挤出装置：挤出机、机头口模、定型装置、冷却水槽、牵引及切割装置等组成，槽、牵引及切割装置等组成，机头口模机头口模和和定型装置定型装置是是关键部件。关键部件。塑料管材挤出塑料管材挤出塑料管材挤出塑料管材挤出塑料管材挤出塑料管材挤出塑料管材挤出塑料管材挤出分流器分流器：又称鱼雷头。粘：又称鱼雷头。粘流态塑料经过
3、粗滤板而达流态塑料经过粗滤板而达分流器，塑料流体逐渐形分流器，塑料流体逐渐形成环形，并使料层变薄，成环形，并使料层变薄，有利于塑料的进一步均匀有利于塑料的进一步均匀塑化。塑化。扩张角扩张角:过大，料流过大，料流阻力大，塑料易过热分解；阻力大，塑料易过热分解；太小，料流很快变薄，不太小，料流很快变薄，不利于均化。利于均化。606090900 0分流器长度分流器长度L L3 3：1 11.5D1.5D（D D分流器支架与分流器分流器支架与分流器连接处的直径）。连接处的直径）。塑料管材挤出塑料管材挤出塑料管材挤出塑料管材挤出分流器支架：分流器支架：支撑分流器支撑分流器和芯棒和芯棒分流筋根，流线型分流
4、筋根，流线型（注意合流痕）（注意合流痕）,进气孔进气孔芯棒：芯棒：形成管材内表面，形成管材内表面，流线型流线型收缩角收缩角小于小于平直段长度：平直段长度：L L1 1收缩角及平直段长度影响收缩角及平直段长度影响到塑料合流痕的强度到塑料合流痕的强度。塑料管材挤出塑料管材挤出塑料管材挤出塑料管材挤出芯棒芯棒 又又称称型型芯芯，是是挤挤出出的的管管材材内内表表面面的的成成型型部部件件，随随管管子子型型样样不不同同有有不不同同的的形形式式，一一般般为为流流线线型型，以以便便粘粘流流态态塑塑料料的的流流动动。型芯通常是在分流器支架处与分流器连接。型芯通常是在分流器支架处与分流器连接。口模的平直部分与芯棒
5、的平直部口模的平直部分与芯棒的平直部分构成管子的分构成管子的成型部件成型部件，这个部，这个部分的分的长短影响管材的质量长短影响管材的质量。增加。增加平直部分的长度，增大料流阻力，平直部分的长度，增大料流阻力，可使管材致密，又可使料流稳定，可使管材致密，又可使料流稳定，均匀挤出，消除螺杆旋转给料流均匀挤出，消除螺杆旋转给料流造成的旋转运动，但如果平直部造成的旋转运动，但如果平直部分过长，则阻力过大，挤出的管分过长，则阻力过大，挤出的管材表面粗糙。材表面粗糙。塑料管材挤出塑料管材挤出塑料管材挤出塑料管材挤出机头机头压缩比压缩比：表示黏流态塑料被压缩的程度。：表示黏流态塑料被压缩的程度。310分流器
6、支架出口处流道环形面积与口模出口处环形面积之比。分流器支架出口处流道环形面积与口模出口处环形面积之比。塑料管材挤出塑料管材挤出塑料管材挤出塑料管材挤出（2 2）管材的定径和冷却）管材的定径和冷却硬聚氯乙烯硬聚氯乙烯管的定径管的定径定径套定径套：定外径定外径外径尺寸要求高；外径尺寸要求高；定内径定内径内径尺寸要求高。内径尺寸要求高。我我国国硬硬聚聚氯氯乙乙烯烯管管的的标标准准外外径径带带公公差差主主要要采采用用外径定型法外径定型法，外径定型法外径定型法：内压法内压法（下图）（下图）直径较大管材直径较大管材 抽真空法抽真空法（下图）（下图）小直径管材小直径管材内径定型装置内径定型装置（下图）（下图
7、）用于直角式、旁侧式用于直角式、旁侧式塑料管材挤出塑料管材挤出塑料管材挤出塑料管材挤出2023/5/3012塑料管材挤出塑料管材挤出塑料管材挤出塑料管材挤出2023/5/3013塑料管材挤出塑料管材挤出塑料管材挤出塑料管材挤出2023/5/3014（3 3）管材牵引和切割）管材牵引和切割 牵牵引引速速度度比比挤挤管管速速度度大大1%10%，且且无无级级调调速速，要求要求均匀平稳均匀平稳、无跳动无跳动。牵牵引引夹夹持持装装置置：滑滑轮轮、履履带带，夹夹持持器器可可调调节节适适应各种应各种D和牵引力要求，不打滑和牵引力要求，不打滑切割装置切割装置电动机带动的电动机带动的圆锯片圆锯片。注注：棒材棒材
8、和各种和各种中空异型材中空异型材的挤出成形工艺与的挤出成形工艺与 管材管材无本质差别，只是无本质差别，只是机头口模截面机头口模截面形状形状 有所不同。有所不同。塑料管材挤出塑料管材挤出塑料管材挤出塑料管材挤出2023/5/3015 薄膜的成型方法有薄膜的成型方法有;挤出吹塑，压延，流延，挤出拉幅及狭缝挤出吹塑，压延，流延，挤出拉幅及狭缝机头直接挤出等机头直接挤出等以吹塑成型经济和简便以吹塑成型经济和简便吹塑即吹塑即在挤出型坯内通过压缩空气吹胀后在挤出型坯内通过压缩空气吹胀后成型成型。树脂品种：树脂品种：PE,PVC,EVAPE,PVC,EVA（乙烯-醋酸乙烯酯共聚物）,PP,PA,PP,PA，
9、PETPET，PVAPVA（聚乙烯醇）等等塑料薄膜的挤出吹塑塑料薄膜的挤出吹塑塑料薄膜的挤出吹塑塑料薄膜的挤出吹塑工艺流程图：管坯挤出，吹胀，冷却，牵引，卷取工艺流程图：管坯挤出，吹胀，冷却，牵引，卷取平挤上吹平挤上吹平挤下吹平挤下吹平挤平吹平挤平吹塑料薄膜的挤出吹塑塑料薄膜的挤出吹塑塑料薄膜的挤出吹塑塑料薄膜的挤出吹塑 平挤上吹工艺：在挤出机的前端安装吹塑口模，黏平挤上吹工艺：在挤出机的前端安装吹塑口模，黏流态的塑料从挤出机口模流态的塑料从挤出机口模挤出成管坯挤出成管坯后用机头底部后用机头底部通入的压缩空气使之均匀而自由地通入的压缩空气使之均匀而自由地吹胀吹胀成直径较大成直径较大的管膜，膨胀
10、的管膜在向上被的管膜，膨胀的管膜在向上被牵引牵引的过程中，被纵的过程中，被纵向向拉伸拉伸并逐步被并逐步被冷却冷却，并由人，并由人字板夹平和牵引辊牵字板夹平和牵引辊牵引引，最后经卷绕辊，最后经卷绕辊卷绕卷绕成双折膜卷。成双折膜卷。上吹：厂房较上吹：厂房较高高，PVC塑料薄膜的挤出吹塑塑料薄膜的挤出吹塑塑料薄膜的挤出吹塑塑料薄膜的挤出吹塑塑料薄膜的挤出吹塑塑料薄膜的挤出吹塑塑料薄膜的挤出吹塑塑料薄膜的挤出吹塑塑料薄膜的挤出吹塑塑料薄膜的挤出吹塑塑料薄膜的挤出吹塑塑料薄膜的挤出吹塑平吹：操作方便，但厚度不均，冷却不均。平吹：操作方便，但厚度不均，冷却不均。PE塑料薄膜的挤出吹塑塑料薄膜的挤出吹塑塑料
11、薄膜的挤出吹塑塑料薄膜的挤出吹塑下吹：易拉断，下吹：易拉断，PP塑料薄膜的挤出吹塑塑料薄膜的挤出吹塑塑料薄膜的挤出吹塑塑料薄膜的挤出吹塑（1）管坯挤出）管坯挤出 挤挤出出机机各各段段温温度度的的控控制制是是管管坯坯挤挤出出最最重重要要的的因因素素。通通常常，沿沿机机筒筒到到机机头头口口模模方方向向，塑塑料料的的温温度度是是逐逐步步升升高高的的，且且要要达达到到稳稳定定的的控控制制。对对LDPE吹吹塑塑，原原则则上上机机筒筒温温度度依依次次是是140、160、180递递增增，机机头头口口模模处处稍稍低低些些。熔熔体体温温度度升升高高，黏黏度度降降低低，机机头头压压力力减减小小，挤挤出出流流量量增
12、增大大，有有利利于于提提高高产产量量。但但若若温温度度过过高高和和螺螺杆杆转转速速过过快快，剪剪切切作作用用过过大大，易易使使塑塑料料分分解解，且且出出现现膜膜管管冷冷却却不不良良，这这样样，膜膜管管的的直直径径就就难难以以稳稳定定，将将形形成成不不稳稳定定的的膜膜泡泡“长长颈颈”现现象象，所所得得泡泡（膜膜）管管直直径径和和壁壁厚厚不不均均，甚甚至至影影响响操操作作的的顺顺利利进进行行。因因此此，通通常常挤挤出出温温度度和速度控制得稍低一些。和速度控制得稍低一些。塑料薄膜的挤出吹塑塑料薄膜的挤出吹塑塑料薄膜的挤出吹塑塑料薄膜的挤出吹塑（2）机头和口模）机头和口模 吹吹塑塑薄薄膜膜的的主主要要
13、设设备备为为单单螺螺杆杆挤挤出出机机，其其机机头头口口模模的的类类型型主主要要有有转转向向式式的的直直角角型型和和水水平平向向的的直直通通型型两两大大类类，结结构构与与挤挤出出管材的差不多，作用是挤出管状坯料。管材的差不多，作用是挤出管状坯料。直直通通型型适适用用于于熔熔体体粘粘度度较较大大和和热热敏敏性性塑塑料料，工工业业上上用用直直角角型型机机头头居居多多。口口模模缝缝隙隙的的宽宽度度和和平平直直部部分分的的长长度度与与薄薄膜膜的的厚厚度度有有一一定定的的关关系系，如如吹吹塑塑厚厚的的薄薄膜膜所所用用的的模模隙隙宽宽度度为为，平平直直部部分长度为分长度为7-14mm。塑料薄膜的挤出吹塑塑料
14、薄膜的挤出吹塑塑料薄膜的挤出吹塑塑料薄膜的挤出吹塑机头机头塑料薄膜的挤出吹塑塑料薄膜的挤出吹塑塑料薄膜的挤出吹塑塑料薄膜的挤出吹塑机头机头薄膜厚度均匀，薄膜厚度均匀，不会产生不会产生“偏偏中中”现象。分流现象。分流器支架有器支架有3 34 4条条筋，薄膜的合流筋，薄膜的合流线较多，机头内线较多，机头内部空腔较大，积部空腔较大，积料多，对热敏性料多，对热敏性塑料塑料(如如PVCPVC等等)不适不适 塑料薄膜的挤出吹塑塑料薄膜的挤出吹塑塑料薄膜的挤出吹塑塑料薄膜的挤出吹塑塑料薄膜的挤出吹塑塑料薄膜的挤出吹塑塑料薄膜的挤出吹塑塑料薄膜的挤出吹塑其它：还有旋转式机头等提高薄膜厚薄均匀度。其它：还有旋转
15、式机头等提高薄膜厚薄均匀度。机头工艺条件的设定：机头工艺条件的设定：机头周边温度一致，机头周边温度一致，温控要求严格，加工前间隙应仔细调节芯棒温控要求严格，加工前间隙应仔细调节芯棒与口模间隙。与口模间隙。塑料薄膜的挤出吹塑塑料薄膜的挤出吹塑塑料薄膜的挤出吹塑塑料薄膜的挤出吹塑（3）吹胀与牵引）吹胀与牵引 在在机机头头处处有有通通入入压压缩缩空空气气的的气气道道，通通入入气气体体使使管管坯坯吹吹胀胀成成膜膜管管，调节压缩空气的通入量可以控制膜管的膨胀程度。调节压缩空气的通入量可以控制膜管的膨胀程度。衡量管坯被吹胀的程度通常以衡量管坯被吹胀的程度通常以吹胀比吹胀比来表示，来表示，吹胀比是吹胀比是管
16、坯管坯吹胀后的膜管的直径吹胀后的膜管的直径D2与挤出机环形口模直径与挤出机环形口模直径D1的比值的比值。吹胀比的大小表示挤出管坯直径的变化，也表明了黏流态下大吹胀比的大小表示挤出管坯直径的变化，也表明了黏流态下大分子受到横向拉伸作用力的大小。分子受到横向拉伸作用力的大小。常用吹胀比在常用吹胀比在2-3之间。之间。吹塑是一个连续成型过程，吹胀并冷却过程的膜管在上升卷绕吹塑是一个连续成型过程，吹胀并冷却过程的膜管在上升卷绕途中，受到拉伸作用的程度通常以途中，受到拉伸作用的程度通常以牵伸比牵伸比 来表示，来表示，牵伸比是牵伸比是膜管通过夹辊时的速度膜管通过夹辊时的速度v2与口模挤出管坯的速度与口模挤
17、出管坯的速度v1之比之比。由于吹塑和牵伸的同时作用，使挤出的管坯在纵横两个方向都由于吹塑和牵伸的同时作用，使挤出的管坯在纵横两个方向都发生取向，使吹塑薄膜具有一定的机械强度。因此，为了得到发生取向，使吹塑薄膜具有一定的机械强度。因此，为了得到纵横向强度均等的薄膜，其纵横向强度均等的薄膜，其吹胀比和牵伸比最好是相等的吹胀比和牵伸比最好是相等的。实实际一般都是纵向强度大于横向强度。际一般都是纵向强度大于横向强度。塑料薄膜的挤出吹塑塑料薄膜的挤出吹塑塑料薄膜的挤出吹塑塑料薄膜的挤出吹塑吹胀与牵引吹胀与牵引吹胀比吹胀比：吹胀后吹胀后管膜管膜直径与口模直径之比，决直径与口模直径之比，决定了薄膜横向的力学
18、性能定了薄膜横向的力学性能牵伸比牵伸比：管膜牵引速度与挤出速度的比值，决管膜牵引速度与挤出速度的比值，决定了薄膜的纵向力学性能。定了薄膜的纵向力学性能。塑料薄膜的挤出吹塑塑料薄膜的挤出吹塑塑料薄膜的挤出吹塑塑料薄膜的挤出吹塑冷却冷却冷凝线（冻结线，冷却线）：冷凝线（冻结线，冷却线）：PE等结晶型薄膜冷却时，薄等结晶型薄膜冷却时，薄膜透明区与浑浊区的交界线。膜透明区与浑浊区的交界线。冻结线的高低与冷却速度的冻结线的高低与冷却速度的关系，影响透明度及制品力关系，影响透明度及制品力学性能。学性能。塑料薄膜的挤出吹塑塑料薄膜的挤出吹塑塑料薄膜的挤出吹塑塑料薄膜的挤出吹塑冷却冷却塑料薄膜的挤出吹塑塑料薄
19、膜的挤出吹塑塑料薄膜的挤出吹塑塑料薄膜的挤出吹塑牵引卷取：人字导向板牵引卷取：人字导向板牵引夹辊牵引夹辊卷绕辊卷绕辊人字板：人字板：稳定、冷却、稳定、冷却、压平薄膜，光滑。压平薄膜，光滑。牵引夹辊：牵引夹辊：一个金属辊一个金属辊和一个橡胶辊，牵引和和一个橡胶辊，牵引和拉伸薄膜。拉伸薄膜。卷取：卷取：平整平整塑料薄膜的挤出吹塑塑料薄膜的挤出吹塑塑料薄膜的挤出吹塑塑料薄膜的挤出吹塑塑料板材挤出塑料板材挤出塑料板材挤出塑料板材挤出通常：通常：0.25mm以下称为膜，以下称为膜，0.251mm称为片材，称为片材，1mm以上称为板材。以上称为板材。塑料品种：塑料品种：PVC和和PE常用狭缝机头直接挤出板
20、材（硬板或软板）。常用狭缝机头直接挤出板材（硬板或软板）。狭缝机头挤板工艺：狭缝机头挤板工艺：塑料经挤出机从狭缝机头挤出塑料经挤出机从狭缝机头挤出成为板坯后，即经过成为板坯后，即经过三辊压光机、切边装置、牵引装置、三辊压光机、切边装置、牵引装置、切割装置切割装置等，最后得到塑料板材。等，最后得到塑料板材。塑料板材挤出塑料板材挤出塑料板材挤出塑料板材挤出压光机压光机的作用是将的作用是将挤出的板材压光和降温，并准确地调整板挤出的板材压光和降温，并准确地调整板材的厚度。材的厚度。切边装置切边装置在牵引装置的前面，可切在牵引装置的前面，可切去不规则的板边，并将板去不规则的板边，并将板材切成规定的宽度材切成规定的宽度。牵引装置牵引装置通常是由通常是由对或两对牵引辊对或两对牵引辊组成，组成，牵引装置一般与牵引装置一般与压光机同速压光机同速，能微调，以控制张力。，能微调，以控制张力。切割装置切割装置用以将板材裁切成规定的长度。用以将板材裁切成规定的长度。THANKS