塑料流延擠出模具的設計與發(fā)展

塑料流延擠出模具歷史

利用螺桿泵送液的思想可以追溯到古希臘的偉大科學家阿基米德，他將其應用與城市的防御體系中。據記載，最早的工業(yè)擠出機是由Joseph Bramah 于1975年發(fā)明的。他由一個手動的柱塞和機頭組件所構成，用于連續(xù)生產鉛管。歷史上，第一個阿基米德螺桿擠出機的zhuanli由英國人 Matthew Gray 和美國人 John Royle 獲得。從19世紀中葉到現在，擠出加工曾用于古塔波膠、橡膠、硝酸纖維素和酪蛋白的加工。大約在1925年，人們擠出了各種聚氯乙烯，這成為現代擠塑加工技術開始的標志。

流延模具發(fā)展

我國的聚合物擠出工業(yè)近幾十年得到迅猛發(fā)展，尤其是改革開放以來，聚合物加工機械及模具工業(yè)取得了舉世矚目的成就，其年平均增長速度高于國民經濟總的增長速度，達到兩位數以上。1996年以來我國聚合物制品的產量一直位居世界第二。2000年我國聚合物制品的產量達到了2100萬噸，聚合物加工機械工業(yè)產值為85.29億元。

在基礎理論方面，我國學者作出了較大貢獻。北京化工大學朱復華教授和華南理工大學彭玉成教授帶領兩個科研組與1978年開始對擠出進行研究。經過二十多年的努力，在聚合物加工可視化技術、擠出理論及應用方面取得了一系列成果，為擠出加工技術的發(fā)展作出了自己的貢獻。

隨著計算機技術的發(fā)展，對擠出過程應用CAE技術進行研究也獲得了蓬勃發(fā)展。出現了許多對螺桿擠出加工過程進行模擬的軟件，比如EXTRUD、POLYFLOW、FLOW2000等。但這些軟件還存在一定問題，在某些情況下模擬結果與實驗結果存在較大差距，尚需進一步的理論研究支持以進行完善。

流延模具設計要點

擠塑模具是擠出生產的核心部分，擠塑模具技術狀態(tài)直接關系到擠出生產的穩(wěn)定性、擠出制品的質量，擠出生產效率以及模具本身的使用壽命。因此，擠塑模具的設計就顯得非常重要。在機頭設計時，應注意以下幾個要點：

機頭內腔要成流線型

為使物料能沿機頭流道均勻地擠出，避免物料因停滯而發(fā)生過熱分解，決不能在機頭中出現急劇地縮小，更不能有死角和停滯區(qū)，應盡量使流道光滑，建議表面粗糙度Ra值在0.4μm

足夠的壓縮比

要根據塑料制品及塑料品種的不同，設計出能產生足夠的壓縮比機頭、以消除因分流支架造成的結合縫，使制品密實。

正確的斷面形狀

由于塑料的性能 、壓力、密度、收縮率等因素，機頭的口模成型斷面形狀與制品真實斷面形狀是有差別的，設計時要考慮這一因素，使機頭口模有合理的斷面形狀。

節(jié)奏緊湊、便于拆裝

在滿足力學性能的條件下，要設計出節(jié)奏進走、連接處嚴密、傳熱均勻、拆裝方便、且不漏料的機頭。

選材合理

機頭要選用耐腐蝕、耐摩擦、抗拉強度好、硬度較高的鋼材。有的還要根據情況鍍鉻。

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