第四章挤_出_管_材概述.ppt

第一节 挤 出 管 材 设备 一、挤出管材工艺流程 二、挤出机 三、挤管机头： 结构类型 工艺参数确定 四、挤管辅机 冷却定型装置: 定径方法 定径套尺寸 冷却水槽或水箱 牵引装置 切割装置 扩口装置 二、挤出机 挤出机型号的选择应考虑原材料及管材直径。 单螺杆挤出机规格选择： 选用PVC粒料时，管材横截面积与挤出机螺杆截面积之比约为0.25~0.40即可； 选用PE、PP等流动性好的塑料，管材横截面积与挤出机螺杆截面积之比可大些，可在0.35~0.4之间。 双螺杆挤塑机用于生产塑料管材时，其直径可控制在螺杆直径的45％～450％。 三 机头 分流区 分流区的作用是使从螺杆推出的熔体经过栅板，使螺旋状流动的熔体转变为直线流动。栅板还可以起过滤作用，把未完全熔化的料挡在栅板外，使之继续熔化，防止它进入机头引起阻塞。通过栅板后的熔体，经分流锥使之初步形成中空的管状流而后进入压缩区。 压缩区 压缩区主要是通过截面的变化使熔体受剪切作用，进一步塑化。如图中的压缩区入口截面积大于其出口的截面积。此两截面积之比即为压缩区的压缩比。压缩比小即剪切力小，熔体塑化不均匀，容易招致融合不良；而压缩比过大则残留应力大，易产生涡流和表面粗糙的缺陷。 通过模腔内流道几何形状与尺寸的变化，产生必要的成型压力．将分流部分流出物料进行导流并压实 成型区 成形区即口模，其作用不仅是把熔体流形成所需要的形状和尺寸，而且使通过分流器支架及分流锥的不平稳的流动使之渐趋平稳并通过一定长度的通道成形为所需要的形状。 但由于熔体在受压下流经口模，出口后必然要膨涨(有的部位也可能收缩)，因此口模的尺寸和形状与成品不同.? 直角式挤管机头 结构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迹。 这种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；与它配合的冷却装置可以同时对管材的内外径进行冷却定型，所以定型精度较高：流动阻力较小，料流稳定，出料均匀，生产率高，产品质量好。但结构复杂，制造困难，生产占地面积较大。 PP PE 3.旁侧式（偏心式）挤管机头 冷却装置 管子由冷却定型装置出来时，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，排除余热。冷却装置就承担了此项任务，使管子尽可能冷却到室温。 冷却装置一般有冷却水槽和喷淋水箱两种，对于薄壁管子有的用冷空气冷却. 冷却水槽一般分2～4段，长约2~3米。一般通入自来水或经过热交换器的循环水作为冷却介质。水多从最后一段水箱通入，使水流方向与管子运动方向相反,以使冷却缓和,减少管子的内应力。水槽中水位应将管材完全浸没。 冷却水槽因上下层水温不同，管材有可能弯曲；大管受浮力大，也易弯曲。冷却长度与冷却水温、管子给定的温度、管子的壁厚，牵引速度和塑料的种类有关，几乎完全 凭经验确定.一般要求冷却后管子的平均温度为30?C. 结晶型聚合物冷却水槽的长度一般为PVC的两倍. 喷淋冷却 喷淋水管可有3~6根，均布管子周围。靠近定径套一端喷水孔较密。喷淋冷却能提供强烈的冷却效果，由于水喷到四周的管壁上，故克服了水槽冷却因粘到管壁上的水层大大减少热交换的缺点。 该法适用于大直径管材的冷却. 牵引装置 给由机头出来的已获得初步形状和尺寸的管子提供一定的牵引力和牵引速度，均匀地引出管材，并通过牵引速度调节管子的壁厚。牵引速度必须能在一定的范围内进行无级平滑地变化。由于同一台挤出机要挤出不同直径的管材，故其速比范围要宽一些，通常为1：10。牵引力也必须能保持恒定，不能有一推一拉的现象，否则也会在管材表面形成波纹。牵引装置对管子的夹持力必须能调节。以使薄壁管材不产生永久变形，同时也能适应挤出大直径管子时需要的大的牵引力。 牵引装置一般有橡胶带式，滚轮式，履带式 橡胶带式牵引装置：它由一条橡胶传送带和压紧辊组成.用压紧辊将管子压到橡胶传送带上，靠二者之间的压紧力所产生的摩擦力来牵引管材.压紧力可以调节。这种形式的牵引装置对直径较大的管子的牵引力显得不足，一般适于小直径的管子和容易蹭破的以及容易压塌的薄壁管子。由于其皮带容易安装和撤离，维护是容易的。 滚轮式：这种装置由2~5对上下牵引滚轮组成，下面的轮子为主动轮，上面的轮子为从动轮，可以上下调节。由于滚轮和管子之间是点或线接触，往往牵引力不足。一般用来牵引管径为100毫米以下的管子。主动轮多为钢轮，从动轮外面包一层橡胶， 履带式牵引装置：它由两条或多条单独可调的履带组成，均匀地安装在管子的周围。履带上有一定数量的夹紧块,它们都做成凹形或带有一定角度,以增加施加径向力的面积,减少管子局部被压坏的危险。夹紧块的夹紧力由压缩空气