1、畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文)GRADUATION PROJECT (THESIS),XIAN SIYUAN UNIVERSITY題 目: 吹塑薄膜擠出機(jī)頭設(shè)計(jì)系 別: 機(jī)械電子工程系專(zhuān) 業(yè): 機(jī)電一體化技術(shù)班 級(jí): 07機(jī)電(統(tǒng)招)3班姓 名:學(xué) 號(hào): 指導(dǎo)老師: 目錄 TOC o 1-2 h z u HYPERLINK l _Toc302942500 緒論 PAGEREF _Toc302942500 h 1 HYPERLINK l _Toc302942501 摘要： PAGEREF _Toc302942501 h 1 HYPERLINK l _Toc302942502 關(guān)鍵詞： PAGEREF _To

2、c302942502 h 1 HYPERLINK l _Toc302942503 1緒論 PAGEREF _Toc302942503 h 1 HYPERLINK l _Toc302942504 1.1.塑料成型模具在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性 PAGEREF _Toc302942504 h 1 HYPERLINK l _Toc302942505 塑料制品生產(chǎn)及塑料成型的重要性 PAGEREF _Toc302942505 h 1 HYPERLINK l _Toc302942506 課題研究的目的和意義 PAGEREF _Toc302942506 h 2 HYPERLINK l _Toc302942507

3、 2 沖裁彎曲件的工藝分析 PAGEREF _Toc302942507 h 2 HYPERLINK l _Toc302942508 3 確定工藝方案及模具的結(jié)構(gòu)形式 PAGEREF _Toc302942508 h 3 HYPERLINK l _Toc302942509 4 模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc302942509 h 4 HYPERLINK l _Toc302942510 4.1 模具類(lèi)型的選擇 PAGEREF _Toc302942510 h 4 HYPERLINK l _Toc302942511 定位方式的選擇 PAGEREF _Toc302942511 h 4 HYPE

4、RLINK l _Toc302942512 卸料方式的選擇 PAGEREF _Toc302942512 h 4 HYPERLINK l _Toc302942513 導(dǎo)向方式的選擇 PAGEREF _Toc302942513 h 4 HYPERLINK l _Toc302942514 5. 擠出機(jī)頭概述 PAGEREF _Toc302942514 h 4 HYPERLINK l _Toc302942515 5.1 擠出機(jī)頭的分類(lèi) PAGEREF _Toc302942515 h 4 HYPERLINK l _Toc302942516 5.2 擠出成型機(jī)頭的結(jié)構(gòu)組成 PAGEREF _Toc3029

5、42516 h 4 HYPERLINK l _Toc302942517 5.3 擠出成型機(jī)頭的設(shè)計(jì)要求 PAGEREF _Toc302942517 h 5 HYPERLINK l _Toc302942518 機(jī)頭與擠出機(jī)的聯(lián)接 PAGEREF _Toc302942518 h 6 HYPERLINK l _Toc302942519 6. 吹塑薄膜擠出機(jī)頭 PAGEREF _Toc302942519 h 7 HYPERLINK l _Toc302942520 6.1.概論 PAGEREF _Toc302942520 h 7 HYPERLINK l _Toc302942521 吹塑薄膜機(jī)頭設(shè)計(jì)原則

6、PAGEREF _Toc302942521 h 7 HYPERLINK l _Toc302942522 7.吹塑薄膜機(jī)頭主要結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc302942522 h 9 HYPERLINK l _Toc302942523 芯模 PAGEREF _Toc302942523 h 9 HYPERLINK l _Toc302942524 口模 PAGEREF _Toc302942524 h 9 HYPERLINK l _Toc302942525 芯棒 PAGEREF _Toc302942525 h 10 HYPERLINK l _Toc302942526 機(jī)頭體 PAGEREF

7、_Toc302942526 h 10 HYPERLINK l _Toc302942527 機(jī)頸 PAGEREF _Toc302942527 h 11 HYPERLINK l _Toc302942528 鎖母 PAGEREF _Toc302942528 h 11 HYPERLINK l _Toc302942529 壓環(huán) PAGEREF _Toc302942529 h 11 HYPERLINK l _Toc302942530 8.機(jī)頭零件工藝設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc302942530 h 12 HYPERLINK l _Toc302942531 塑料模材料的選擇和熱處理 PAGEREF _T

8、oc302942531 h 12 HYPERLINK l _Toc302942532 塑料模的表面處理 PAGEREF _Toc302942532 h 12 HYPERLINK l _Toc302942533 擠出吹塑模具相關(guān)工藝參數(shù) PAGEREF _Toc302942533 h 13 HYPERLINK l _Toc302942534 造成薄膜厚度不均的原因 PAGEREF _Toc302942534 h 13 HYPERLINK l _Toc302942535 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc302942535 h 14緒論摘要：本文介紹的模具實(shí)例結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用，使用方便可靠，首先根據(jù)工

9、件圖算工件的展開(kāi)尺寸，在根據(jù)展開(kāi)尺寸算該零件的壓力中心，材料利用率，畫(huà)排樣圖。根據(jù)零件的幾何形狀要求和尺寸的分析，采用復(fù)合模沖壓，這樣有利于提高生產(chǎn)效率，模具設(shè)計(jì)和制造也相對(duì)于簡(jiǎn)單。當(dāng)所有的參數(shù)計(jì)算完后，對(duì)磨具的裝配方案，對(duì)主要零件的設(shè)計(jì)和裝配要求技術(shù)要求都進(jìn)行了分析。在設(shè)計(jì)過(guò)程中除了設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)外，還包括模具的裝配圖，非標(biāo)準(zhǔn)零件的零件圖，工件的加工工藝卡片，工藝規(guī)程卡片，非標(biāo)準(zhǔn)零件的加工工藝過(guò)程卡片。關(guān)鍵詞：復(fù)合模 ；沖壓 ；設(shè)計(jì)1緒論模具是工業(yè)生產(chǎn)中的重要工藝裝備，模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)發(fā)展的重要基礎(chǔ)之一。塑料模是指用于成型塑料制件的模具，它是型腔模的一種類(lèi)型。模具設(shè)計(jì)水平的高低、加工設(shè)備

10、的好壞、制造力量的強(qiáng)弱、模具質(zhì)量的優(yōu)劣，直接影響著許多新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和老產(chǎn)品的更新?lián)Q代，影響著產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益的提高。美國(guó)工業(yè)界認(rèn)為“模具工業(yè)是美國(guó)工業(yè)的基石”，日本則稱(chēng)“模具是促進(jìn)社會(huì)繁榮富裕的動(dòng)力”。事實(shí)上，在儀器儀表、家用電器、交通、通信和輕工業(yè)等各行業(yè)的產(chǎn)品零件中，有70以上是采用模具加工而成的。工業(yè)先進(jìn)的發(fā)達(dá)國(guó)家，其模具工業(yè)年產(chǎn)值早已超過(guò)機(jī)床行業(yè)的產(chǎn)值。塑料制品的生產(chǎn)主要由塑料的成型、機(jī)械加工、修飾和裝配四個(gè)基本工序所組成，有些塑料在成型之前需要經(jīng)過(guò)預(yù)處理（預(yù)壓、預(yù)熱、干燥等）。因此，塑料制品生產(chǎn)的完整工序順序?yàn)椋侯A(yù)處理、成型、機(jī)械加工、修飾、裝配。這個(gè)生產(chǎn)順序不能顛倒，否則會(huì)影響制

11、品質(zhì)量。在五個(gè)基本工序中，塑料的成型是最重要的，是一切塑料制品和型材生產(chǎn)的必經(jīng)過(guò)程。其他四個(gè)工序卻是根據(jù)塑料制品的要求而定，不是每個(gè)制品都需要經(jīng)過(guò)這四個(gè)工序，甚至有可能都不需要這四個(gè)工序中的任何一個(gè)工序。后三個(gè)工序有時(shí)統(tǒng)稱(chēng)為二次加工。因此，可以說(shuō)塑料的成型在塑料制品生產(chǎn)乃至塑料工業(yè)中占有重要的地位。 擠出成型塑料的成型在塑料制品生產(chǎn)乃至塑料工業(yè)中得到了具體應(yīng)用。塑料加入擠出機(jī)中，在旋轉(zhuǎn)的螺桿和高溫下塑化熔融。處于粘流狀態(tài)的塑料在高溫高壓下通過(guò)具有特定斷面形狀的口模，然后在較低溫度下定型，以生產(chǎn)具有所需斷面形狀的連續(xù)型材的成型方法稱(chēng)擠出成型。用于塑料擠出成型的模具稱(chēng)擠出成型模具。擠出成型模具又稱(chēng)

12、機(jī)頭。 薄膜是目前廣泛使用的塑料擠出產(chǎn)品，薄膜的生產(chǎn)方式很多常用的方法是擠出吹塑法生產(chǎn)。由擠出機(jī)機(jī)頭擠出塑料管坯，同時(shí)從機(jī)頭中心通入壓縮空氣，將管坯吹成所需直徑的薄膜的生產(chǎn)方法。其所使用的設(shè)備簡(jiǎn)單，成本低，沒(méi)有廢料，薄膜經(jīng)壓縮空氣吹脹及牽伸機(jī)構(gòu)牽引后，機(jī)械性能得到提高，吹塑薄膜機(jī)頭在模具制造生產(chǎn)中有重要位置。(1)了解塑料的物理性能、流動(dòng)特性，塑料的組成、分類(lèi)。(2)掌握塑料成型的基本原理和工藝特點(diǎn)，正確分析成型工藝對(duì)模具的要求。(3)能掌握各種成型設(shè)備對(duì)各類(lèi)模具的要求。(4)掌握各類(lèi)成型模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及設(shè)計(jì)計(jì)算方法，能設(shè)計(jì)初中等復(fù)雜程度的模具。2 沖裁彎曲件的工藝分析圖21 零件圖Figur

13、e 2 1 drawing如圖21所示零件圖。生產(chǎn)批量：大批量;材料：LY21-Y;該材料，經(jīng)退火及時(shí)效處理，具有較高的強(qiáng)度、硬度，適合做中等強(qiáng)度的零件。尺寸精度：零件圖上的尺寸除了四個(gè)孔的定位尺寸標(biāo)有偏差外，其他的形狀尺寸均未標(biāo)注公差，屬自由尺寸，可安IT14級(jí)確定工件的公差。經(jīng)查公差表，各尺寸公差為：0 +0。30 20 0-0.52 250 四個(gè)孔的位置公差為：工件結(jié)構(gòu)形狀：制件需要進(jìn)行落料、沖孔、彎曲三道基本工序，尺寸較小。結(jié)論：該制件可以進(jìn)行沖裁制件為大批量生產(chǎn)，應(yīng)重視模具材料和結(jié)構(gòu)的選擇，保證磨具的復(fù)雜程度和模具的壽命。3 確定工藝方案及模具的結(jié)構(gòu)形式根據(jù)制件的工藝分析，其基本工序

14、有落料、沖孔、彎曲三道基本工序，按其先后順序組合，可得如下幾種方案;落料彎曲沖孔；單工序模沖壓落料沖孔彎曲；單工序模沖壓。沖孔落料彎曲；連續(xù)模沖壓。沖孔落料彎曲；復(fù)合模沖壓。方案（1）（2）屬于單工序模沖裁工序沖裁模指在壓力機(jī)一次行程內(nèi)完成一個(gè)沖壓工序的沖裁模。由于此制件生產(chǎn)批量大，尺寸又較這兩種方案生產(chǎn)效率較低，操作也不安全，勞動(dòng)強(qiáng)度大，故不宜采用。方案（3）屬于連續(xù)模，是指壓力機(jī)在一次行程中，依次在模具幾個(gè)不同的位置上同時(shí)完成多道沖壓工序的模具。于制件的結(jié)構(gòu)尺寸小，厚度小，連續(xù)模結(jié)構(gòu)復(fù)雜，又因落料在前彎曲在后，必然使彎曲時(shí)產(chǎn)生很大的加工難度，因此，不宜采用該方案。方案（4）屬于復(fù)合沖裁模，

15、復(fù)合沖裁模是指在一次工作行程中，在模具同一部位同時(shí)完成數(shù)道沖壓工序的模具。采用復(fù)合模沖裁，其模具結(jié)構(gòu)沒(méi)有連續(xù)模復(fù)雜，生產(chǎn)效率也很高，又降低的工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，所以此方案最為合適。根據(jù)分析采用方案（4）復(fù)合沖裁。4 模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1 模具類(lèi)型的選擇由沖壓工藝分析可知，采用復(fù)合沖壓，所以模具類(lèi)型為復(fù)合模。4.2定位方式的選擇 因?yàn)樵撃＞卟捎玫氖菞l料，控制條料的送進(jìn)方向采用導(dǎo)料銷(xiāo)，有側(cè)壓裝置。控制條料的送進(jìn)步距采用導(dǎo)正銷(xiāo)定距。4.3卸料方式的選擇 因?yàn)楣ぜ虾駷閙m，相對(duì)較薄，卸料力不大，故可采用彈性料裝置卸料。4.4導(dǎo)向方式的選擇為了提高模具壽命和工件質(zhì)量，方便安裝調(diào)整，該復(fù)合模采用對(duì)角導(dǎo)柱的

16、導(dǎo)向方式。5. 擠出機(jī)頭概述5.1 擠出機(jī)頭的分類(lèi)擠出機(jī)頭的種類(lèi)及結(jié)構(gòu)形式很多，可按以下三種特征進(jìn)行分類(lèi)： (1)按機(jī)頭的用途分類(lèi)。可分為擠管機(jī)頭、吹塑薄膜機(jī)頭、擠板機(jī)頭等。(2)按制品出口方向與擠出機(jī)螺桿軸向關(guān)系分類(lèi)。可分為直向機(jī)頭和橫向機(jī)頭。(3)按機(jī)頭內(nèi)熔體壓力大小分類(lèi)。可分為低壓機(jī)頭（熔體壓力為4MPa以下),沖壓機(jī)頭（熔體壓力為410MPa)和高壓機(jī)頭（熔體壓力在10MPa以上）。 5.2 擠出成型機(jī)頭的結(jié)構(gòu)組成 以典型的管材擠出成型機(jī)頭為例，如圖2-1所示，擠出成型模具的結(jié)構(gòu)可分為以下幾個(gè)組成部分。圖2-1管材擠出成型機(jī)頭Figure 2-1 pipe extrusion mold

17、ing head（1）口模和芯棒口模用來(lái)成型塑件的外表面，芯棒用來(lái)成型塑件的內(nèi)表面，由此可見(jiàn)，口模和芯棒決定了塑件的截面形狀。（2）過(guò)濾網(wǎng)和過(guò)濾板過(guò)濾網(wǎng)的作用是將塑料熔體由螺旋運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)，過(guò)濾雜質(zhì)，并形成一定的壓力；過(guò)濾板又稱(chēng)多孔板，同時(shí)還起支承過(guò)濾網(wǎng)的作用。 （3）分流器和分流器支架分流器（俗稱(chēng)魚(yú)雷頭）使通過(guò)它的塑料熔體分流變成薄環(huán)狀以平穩(wěn)地進(jìn)入成型區(qū)，同時(shí)進(jìn)一步加熱和塑化，分流器支架主要用來(lái)支承分流器及芯棒，同時(shí)也能對(duì)分流后的塑料熔體加強(qiáng)剪切混合作用（有時(shí)會(huì)產(chǎn)生熔接痕而影響塑件強(qiáng)度）。小型機(jī)頭的分流器與其支架可設(shè)計(jì)成一個(gè)整體。(4) 機(jī)頭體機(jī)頭體相當(dāng)于模架，用來(lái)組裝并支承機(jī)頭的各零

18、部件。機(jī)頭體需與擠出機(jī)筒聯(lián)接，聯(lián)接處應(yīng)密封以防塑料熔體泄漏。 (5) 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)為了保證塑料熔體在機(jī)頭中正常流動(dòng)及擠出成型質(zhì)量，機(jī)頭上一般設(shè)有可以加熱的溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，如圖2-1所示的電加熱圈10、11。(6)調(diào)節(jié)螺釘圖2-1所示調(diào)節(jié)螺釘5用來(lái)調(diào)節(jié)控制成型區(qū)內(nèi)口模與芯棒間的環(huán)隙及同軸度，以保證擠出塑件壁厚均勻。通常調(diào)節(jié)螺釘?shù)臄?shù)量為48個(gè)。 (7)定徑套離開(kāi)成型區(qū)后的塑料熔體雖已具有給定的截面形狀，但因其溫度仍較高不能抵抗自重變形，為此需要用定徑套（見(jiàn)圖2-1所示的件2）對(duì)其進(jìn)行冷卻定型，以使塑件獲得良好的表面質(zhì)量、準(zhǔn)確的尺寸和幾何形狀。 5.3 擠出成型機(jī)頭的設(shè)計(jì)要求（1）正確選用機(jī)頭形式。應(yīng)

19、按照所成型的塑件的原理和要求以及成型工藝的特點(diǎn)，正確地選用和確定機(jī)頭的結(jié)構(gòu)形式。（2）應(yīng)能將塑料熔體的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成直線運(yùn)動(dòng)，并產(chǎn)生適當(dāng)壓力。設(shè)計(jì)機(jī)頭時(shí)，一方面要使在機(jī)筒中受螺桿作用呈旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)形式的塑料熔體進(jìn)入機(jī)頭后轉(zhuǎn)變成直線運(yùn)動(dòng)進(jìn)行成型流動(dòng)；另一方面又要保證能對(duì)熔體產(chǎn)生適當(dāng)?shù)牧鲃?dòng)阻力，以便螺桿能對(duì)熔體施加適當(dāng)?shù)膲毫ΑＴ跈C(jī)筒和機(jī)頭的聯(lián)接處設(shè)置的過(guò)濾板和過(guò)濾網(wǎng)，既能將熔體的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)，也是增大熔體流動(dòng)阻力或螺桿擠壓力的主要零件。 m；流道不能有阻滯的部位（以免發(fā)生過(guò)熱分解）。 （4）機(jī)頭內(nèi)應(yīng)有分流裝置和適當(dāng)?shù)膲嚎s區(qū)。擠出成型環(huán)形截面塑件（如管材）時(shí)，塑料熔體在進(jìn)入口模之前必須在機(jī)頭中

20、經(jīng)過(guò)分流，因此，機(jī)頭內(nèi)應(yīng)設(shè)置分流器和分流器支架等一類(lèi)分流裝置，如圖2-1所示。擠出成型管材時(shí)，塑料熔體經(jīng)分流器和分流器支架后再行匯合，一般會(huì)產(chǎn)生熔接痕，使得定型前的型坯和離開(kāi)口模后的塑件強(qiáng)度降低或發(fā)生開(kāi)裂，為此，需在機(jī)頭中設(shè)計(jì)一段壓縮區(qū)域（如圖2-1所示），以增大熔體的流動(dòng)阻力，消除熔接痕。對(duì)于板材和片材等塑件，當(dāng)塑料熔體通過(guò)機(jī)頭中間流道以后，其寬度必須予以擴(kuò)展，也即需要一個(gè)擴(kuò)展階段，為使熔體或塑件密度不因擴(kuò)展而降低，機(jī)頭中也需設(shè)置適當(dāng)?shù)膲嚎s區(qū)域，以借助于流動(dòng)阻力保證熔體或塑件組織密實(shí)。 （5）機(jī)頭成型區(qū)應(yīng)有正確的截面形狀。設(shè)計(jì)機(jī)頭成型區(qū)時(shí)，應(yīng)盡量減小離模膨脹效應(yīng)和收縮效應(yīng)的影響，保證塑件正確

21、的截面形狀。由于塑料的物理性能和壓力、溫度等因素引起的離模膨脹效應(yīng)（擠出脹大效應(yīng)）將導(dǎo)致塑件長(zhǎng)度收縮和截面形狀尺寸發(fā)生變化，使得機(jī)頭的成型區(qū)截面形狀和尺寸并非塑件所要求的截面形狀和尺寸，兩者有一定的差異，因此設(shè)計(jì)機(jī)頭時(shí)，一方面要對(duì)口模進(jìn)行適當(dāng)?shù)男螤詈统叽缪a(bǔ)償，另一方面要合理確定流道尺寸，控制口模成型長(zhǎng)度（塑件截面形狀的變化與成型時(shí)間有關(guān)），從而保證塑件正確的截面形狀和尺寸。 （6）機(jī)頭內(nèi)最好設(shè)有適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)裝置。擠出成型尤其是擠出成型異型材時(shí)，常要求對(duì)擠出壓力、擠出速度、擠出成型溫度等工藝參數(shù)以及擠出型坯的尺寸進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，從而有效地保證塑件的形狀、尺寸、性能和質(zhì)量。為此，機(jī)頭中最好設(shè)置一些能

22、夠控制熔體流量、口模和芯棒的側(cè)隙以及擠出成型溫度的調(diào)節(jié)裝置。 （7）應(yīng)有足夠的壓縮比。壓縮比是指流道型腔內(nèi)最大料流截面積（即通常為機(jī)頭與過(guò)濾板相接處的流道截面積）與口模和芯棒在成型區(qū)的環(huán)隙截面積之比，它反映了塑料熔體在擠出成型過(guò)程中的壓實(shí)程度，為了使塑件密實(shí)，根據(jù)塑料和塑件的種類(lèi)不同，應(yīng)設(shè)計(jì)足夠的壓縮比，一般管機(jī)頭的壓縮比在2.510的范圍內(nèi)選取。 （8）機(jī)頭結(jié)構(gòu)緊湊，利于操作。設(shè)計(jì)機(jī)頭時(shí)，應(yīng)在滿(mǎn)足強(qiáng)度和剛度的條件下，使其結(jié)構(gòu)盡可能緊湊，并且裝卸方便，易加工，易操作。同時(shí)，最好設(shè)計(jì)成規(guī)則的對(duì)稱(chēng)形狀，便于均勻加熱。 （9）合理選擇材料。與流動(dòng)的塑料熔體相接觸的機(jī)頭體、口模和芯棒，會(huì)產(chǎn)生一定程度的

23、摩擦磨損，有的塑料在高溫?cái)D出成型過(guò)程中還會(huì)揮發(fā)有害氣體，對(duì)機(jī)頭體、口模和芯棒等零部件產(chǎn)生較強(qiáng)的腐蝕作用，并因此更加劇它們的摩擦和磨損。為提高機(jī)頭的使用壽命，機(jī)頭材料應(yīng)選取耐熱、耐磨、耐腐蝕、韌性高、硬度高、熱處理變形小及加工性能（包括拋光性能）好的鋼材和合金鋼。口模等主要成型零件硬度不得低于40HRC。 5.4機(jī)頭與擠出機(jī)的聯(lián)接各種型號(hào)的擠出機(jī)安裝機(jī)頭部位的結(jié)構(gòu)尺寸是各不相同的。機(jī)頭設(shè)計(jì)應(yīng)加以校核的主要聯(lián)接項(xiàng)目包括擠出機(jī)法蘭盤(pán)、結(jié)構(gòu)形式、過(guò)濾板和過(guò)濾網(wǎng)配合尺寸、鉸鏈螺栓長(zhǎng)度、聯(lián)接螺釘（栓）直徑及分布數(shù)量等。6. 吹塑薄膜擠出機(jī)頭6.1.概論熱塑性塑料的擠出模塑原理首先將粒狀或粉狀塑料加入料斗中

24、，在旋轉(zhuǎn)的擠出機(jī)螺桿的作用下，塑料沿螺桿的螺旋槽向前方輸送，在此過(guò)程中，塑料不斷地接受外加熱和螺桿與物料之間、物料與物料之間及物料與料筒之間的剪切摩擦熱，逐漸熔融呈粘流態(tài)，然后在擠壓系統(tǒng)的作用下，塑料熔體通過(guò)具有一定形狀的擠出模具（機(jī)頭）口模以及一系列輔助裝置（定型、冷卻、牽引、切割等裝置），從而獲得截面形狀一定的塑料型材。生產(chǎn)薄膜的方法有壓延法、擠出法、吹塑法。其中吹塑法設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便，應(yīng)用也最廣，同一機(jī)臺(tái)可生產(chǎn)多種規(guī)格薄膜。根據(jù)牽引方法的不同，有如下三種擠出吹塑方式。（1）平擠上吹法。這是最常用的方法，出料方向與擠出機(jī)垂直。從冷卻觀點(diǎn)分析，管狀薄膜周?chē)臒釟饬飨蛏希淇諝饬飨蛳拢瑢?duì)薄膜

25、冷卻不利。 （2）平擠下吹法。牽引方向與機(jī)頭產(chǎn)生的熱氣流相反，因而有利于薄膜的冷卻。但薄膜自身重量下垂，不利于薄膜厚薄控制，故常用水套冷卻。它比平擠上吹法引膜方便。 （3）平擠平吹法。其特點(diǎn)是操作方便，因熱氣流向上，冷氣流向下，管狀薄膜上半部冷卻要比下半部困難。由于冷卻不均勻，薄膜的厚薄不易控制，故只適于生產(chǎn)小規(guī)格尺寸薄膜。 吹塑薄膜生產(chǎn)多采用平擠上吹法和下吹法，故機(jī)頭多為直角機(jī)頭。直角機(jī)頭有兩種：一種是從側(cè)面進(jìn)料的芯棒式機(jī)頭，另一種是從中心進(jìn)料的十字型機(jī)頭。其中芯棒式機(jī)頭用得較為普遍，其結(jié)構(gòu)形式如圖3-1所示。 圖3-1芯棒式機(jī)頭Figure 3-1 mandrel type head6.2

26、吹塑薄膜機(jī)頭設(shè)計(jì)原則（1）薄膜機(jī)頭的出料口縫隙S，一般均在1.2mm范圍內(nèi)選取，S值既不能太大，也不能太小；太小就會(huì)造成機(jī)頭內(nèi)的壓力增大，影響產(chǎn)量。S太大，則影響薄膜厚度的均勻性。因?yàn)橐玫揭欢ê穸鹊谋∧ぃ瑒?shì)必加大吹脹比和牽伸比，吹脹比和牽伸比過(guò)大會(huì)使薄膜生產(chǎn)不易穩(wěn)定，容易拉斷和起褶，厚度難以控制。所謂吹脹比就是吹脹后，膜管直徑與機(jī)頭口模直徑之比，此值一般均在4之間。牽伸比，是膜管牽引速度與管坯擠出速度之比，此值一般在46之間。在特殊情況下有時(shí)吹脹比也大于4，太大的吹脹比會(huì)使薄膜薄厚不易控制。（2）芯棒上的定型區(qū)L應(yīng)比環(huán)形縫隙寬度S（見(jiàn)圖3-1)大15倍以上，以便保證出料穩(wěn)定，實(shí)際應(yīng)用時(shí)定型區(qū)

27、值取S的2030倍或更大。選取時(shí)要視具體情況而定。為了保證料流出口均勻，還經(jīng)常在芯棒上設(shè)置一個(gè)或二個(gè)緩沖槽。芯棒式機(jī)頭芯棒上的料流匯合點(diǎn)的尖處到物料的出口處距離，不應(yīng)小于芯棒直徑的2倍。（3）芯棒上的分料斜面形狀要盡可能減少料流的差距，同時(shí)還必須保證物料在機(jī)頭內(nèi)暢流無(wú)阻，不應(yīng)有死點(diǎn)，不應(yīng)有停滯區(qū)，以免造成物料的分解。芯棒上的擴(kuò)張角原則上不要大于90。 （4）機(jī)頭橫向機(jī)頸的流道斷面積應(yīng)比機(jī)頭出口的環(huán)狀斷面積大一至二倍，以保證機(jī)頭內(nèi)具有一定的擠出壓力。（5）為保證出口環(huán)形縫隙寬度均勻一致，機(jī)頭的出口部位應(yīng)設(shè)計(jì)可調(diào)口模。可調(diào)口模的移動(dòng)靠調(diào)節(jié)螺釘，調(diào)節(jié)螺釘?shù)臄?shù)量可視薄膜機(jī)頭的大小而定。一般出料口直徑在

28、100mm以下的機(jī)頭，其調(diào)節(jié)螺釘可選用三個(gè)或四個(gè)；100mm以上的可選擇六個(gè)調(diào)節(jié)螺釘。調(diào)節(jié)螺釘必須具備足夠的機(jī)械強(qiáng)度，以免變形妨礙調(diào)節(jié)使用。 （6）機(jī)頭的各個(gè)零部件必須便于機(jī)械加工，便于裝卸。（7）物料由進(jìn)口至出口應(yīng)流動(dòng)通暢，不得產(chǎn)生停滯現(xiàn)象。（8）流道的表面粗糙度Ra不得大于m。（9）在保證足夠強(qiáng)度的條件下，其機(jī)頭的結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量緊湊，搬運(yùn)及清理方便。（10）可調(diào)口模的底部結(jié)合面必須接觸良好，以防止物料從底部擠入6.3吹塑薄膜機(jī)頭結(jié)構(gòu)形式（1）芯棒式機(jī)頭塑料熔體自擠出機(jī)柵板擠出，通過(guò)機(jī)頸到達(dá)芯棒軸時(shí)，被分成兩股并沿芯棒分料線流動(dòng)，然后在芯棒尖處重新匯合，匯合后的熔體沿機(jī)頭環(huán)隙擠成管坯，芯棒中通入

29、壓縮壓氣將管坯吹脹成管膜。 （2）十字形機(jī)頭其結(jié)構(gòu)類(lèi)似管材擠出機(jī)機(jī)頭。這種機(jī)頭的優(yōu)點(diǎn)是出料均勻，薄膜厚度容易控制；芯模不受側(cè)壓力，不會(huì)產(chǎn)生如芯棒式機(jī)頭那種“偏中”現(xiàn)象。但機(jī)頭內(nèi)腔大，存料多，塑料易分解，適用于加工熱穩(wěn)定性好的塑料，而不適于加工聚氯乙烯。（3）螺旋式機(jī)頭 塑料熔體從中央進(jìn)口擠入，通過(guò)帶有多個(gè)溝槽由深變淺直至消失的螺旋槽（也有單螺旋）的芯棒，然后在定型區(qū)前緩沖槽匯合，達(dá)到均勻狀態(tài)后從口模擠出。這種機(jī)頭的優(yōu)點(diǎn)是，機(jī)頭內(nèi)熔體壓力大，出料均勻，薄膜厚度容易控制，薄膜性能好。但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，拐角多，適用于加工聚丙烯、聚乙烯等粘度小且不易分解的塑料。 （4）旋轉(zhuǎn)式機(jī)頭其特點(diǎn)是芯模和口模都能單獨(dú)旋

30、轉(zhuǎn)。芯模和口模分別由直流電機(jī)帶動(dòng)，能以同速或不同速、同向或異向旋轉(zhuǎn)。 （5）多層薄膜吹塑機(jī)頭隨著薄膜應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，單層薄膜在性能上不能滿(mǎn)足要求的情況越來(lái)越多。為了彌補(bǔ)這種不足，出現(xiàn)了將兩種以上塑料復(fù)合在一起的多層塑料薄膜。這種薄膜能使幾種塑料互相取長(zhǎng)補(bǔ)短，獲得具有較為理想的物理和力學(xué)性能。（6）封口薄膜吹塑機(jī)頭封口袋帶有凸梗、凹槽，開(kāi)合方便，自鎖性強(qiáng)，簡(jiǎn)化了包裝程序，所以封口袋是一種較理想的包裝袋。封口上的凸梗，是由小哈夫塊構(gòu)成并嵌入芯棒的端部而形成的型槽成型的；封口上的凹槽，是由型芯與小哈夫塊組合并嵌入芯棒端部而形成的型槽成型的。為使物料均勻擠出口模，芯棒上設(shè)置了調(diào)節(jié)塊。由上述可見(jiàn)，這個(gè)擠

31、出吹塑機(jī)頭的芯棒采用了組合結(jié)構(gòu)，便于加工與更換。 7.吹塑薄膜機(jī)頭主要結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計(jì)7.1芯模芯模的結(jié)構(gòu)如圖4-1所示，它的外徑D上設(shè)有緩沖區(qū)b，均衡料流速度圖4-1芯模Figure 4-1 mandrel7.2口模 口模的結(jié)構(gòu)如圖4-2所示。 圖4-2口模Figure 4-2 mouth mode7.3芯棒芯棒的常用結(jié)構(gòu)如圖4-3。 圖4-3常用芯棒Figure 4-3 commonly used rods芯棒有以下幾個(gè)作用：成型型坯內(nèi)部形狀與塑料容器頸部?jī)?nèi)徑，即起型芯作用；帶著型坯從型坯模轉(zhuǎn)位到吹塑模；輸送壓縮空氣，以吹脹型坯；通過(guò)溫控介質(zhì)以調(diào)節(jié)芯棒及型坯溫度。芯棒由合金工具鋼制成，熱處理

32、硬度為5254HRC，比頸圈的硬度稍低。與熔體接觸表面要沿熔體流動(dòng)方向拋光，鍍硬鉻，以利于熔體充模與型坯脫模。芯棒頸部放置在芯棒專(zhuān)用夾架上，芯棒夾架固定在轉(zhuǎn)位裝置上。芯棒和型坯模型腔的形狀及尺寸根據(jù)型坯形狀與尺寸而定。因而型坯的設(shè)計(jì)與成型是注射吹塑的關(guān)鍵。型坯長(zhǎng)度和頸部直徑之比決定于芯棒長(zhǎng)徑比（L/D），而芯棒長(zhǎng)徑比一般不超過(guò)10。型坯直徑根據(jù)制品直徑而定，而注射吹塑的吹脹比一般取3。型坯模型腔和芯棒的橫截面形狀決定于型坯橫截面形狀，對(duì)于截面為橢圓形制品，其橢圓長(zhǎng)短軸之比小于1.5的，采用橫截面為圓形的型坯, 而橢圓長(zhǎng)短軸之比不超過(guò)2的，則采用截面為圓形芯棒和截面為橢圓形的型坯模型腔來(lái)成型型坯

33、；當(dāng)橢圓長(zhǎng)短軸之比大于2時(shí)，芯棒和型坯模型腔的截面一般均設(shè)計(jì)成橢圓形。除頸部外，型坯的壁厚一般取25mm,型坯橫截面上最大與最小壁厚之比應(yīng)小于2；型坯縱截面上最大與最小壁厚之比不應(yīng)大于3。設(shè)計(jì)型坯的頸部尺寸和吹塑模具型腔時(shí)，應(yīng)考慮塑料成型后的收縮，收縮率與塑料及成型工藝條件有關(guān)，PE、PP等軟質(zhì)塑料收縮率為1.6%2.0%；PC、PS、PAN等硬質(zhì)塑料收縮率均約為0.5%。 7.4機(jī)頭體機(jī)頭體的結(jié)構(gòu)如圖4-4所示，其他零件都靠它支撐。因此，該零件必須具備足夠的強(qiáng)度。 圖4-4機(jī)頭體 Figure 4-4 head body7.5機(jī)頸機(jī)頸的結(jié)構(gòu)如圖4-5所示，它的主要作用是：把機(jī)頭連接在擠出機(jī)機(jī)

34、筒上。 圖4-5機(jī)頸Figure 4-5 machine neck7.6鎖母鎖母的結(jié)構(gòu)如圖4-6所示，它與機(jī)頭體相連，其主要作用是把可調(diào)口模緊固在機(jī)頭體上。 圖4-6鎖母Figure 4-6 lock mother7.7壓環(huán)壓環(huán)的結(jié)構(gòu)形式如圖4-7所示，它的主要作用是把口模壓牢。圖4-7壓環(huán)Figure 4-7 pressure ring8.機(jī)頭零件工藝設(shè)計(jì)8.1塑料模材料的選擇和熱處理（1）.根據(jù)模具各零件的功用合理選擇對(duì)于與熔體接觸并受熔體流動(dòng)摩擦的零件(成型零件和澆注系統(tǒng)零件)和工作時(shí)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)摩擦的零件(導(dǎo)向零件、推出和抽芯零件)以及重要的定位零件等，應(yīng)分別視不同情況選用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼

35、、合金結(jié)構(gòu)鋼或合金工具鋼等，并根據(jù)其工作條件提出熱處理要求。對(duì)于其他結(jié)構(gòu)零件，視其重要性可選用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼或普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，較重要的零件需經(jīng)過(guò)熱處理，有的不需要提出熱處理要求。 (2).根據(jù)生產(chǎn)批量、模具精度要求選擇生產(chǎn)批量較小或試制產(chǎn)品的模具，可選用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼(一般為45鋼)制作成型零件。對(duì)于高精度的模具，生產(chǎn)量又大時(shí)，可選用微變形鋼或預(yù)硬鋼。(3).根據(jù)模具的加工方法和復(fù)雜程度進(jìn)行選擇對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的型腔，采用機(jī)械加工方法，可選用熱處理變形小的合金工具鋼。采用冷擠壓成型的簡(jiǎn)單型腔，則可選用較好韌性和塑性的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。 (4)根據(jù)塑料特性進(jìn)行選擇對(duì)于成型含有礦物填料的塑料，成型零件宜選用耐磨性較好的合金工具鋼；對(duì)于成型過(guò)程中易于析出腐蝕性產(chǎn)物的塑料，宜對(duì)所選材料進(jìn)行鍍鉻或選用耐蝕鋼。8.2塑料模的表面處理塑料模的工作條件要求模具工作表