【大學課件】塑料擠出成型工藝及模具設計

塑料擠出成型工藝及模具設計本課程將詳細介紹塑料擠出成型工藝和模具設計，涵蓋擠出機結構、工作原理、工藝參數(shù)、模具設計原則、模具結構、加工工藝、裝配調試、維護保養(yǎng)、工藝問題分析、優(yōu)化方法、發(fā)展趨勢等內(nèi)容。旨在幫助學生掌握塑料擠出成型工藝及模具設計的理論知識和實踐技能，為從事相關領域工作打下堅實基礎。課程導言課程目標掌握塑料擠出成型工藝及模具設計的理論知識和實踐技能課程內(nèi)容擠出機結構、工作原理、工藝參數(shù)、模具設計原則、模具結構、加工工藝、裝配調試、維護保養(yǎng)、工藝問題分析、優(yōu)化方法、發(fā)展趨勢等塑料擠出工藝擠出成型簡介塑料擠出成型是一種重要的塑料加工方法，廣泛應用于生產(chǎn)各種塑料制品。工藝原理將塑料原料加熱熔融，并通過螺桿旋轉推動塑化后的熔體，從模具口擠出成型。工藝流程原料輸送-加熱熔融-塑化-擠出成型-冷卻定型-產(chǎn)品切割擠出機的基本結構1進料段料筒、螺桿2塑化段料筒、螺桿、加熱器3計量段料筒、螺桿、加熱器4擠出頭模具、加熱器螺桿的基本結構及功能結構螺桿主體、螺紋、加料段、壓縮段、計量段功能輸送、熔融、塑化、計量、推動熔體從模具口擠出料筒的基本結構及功能結構料筒主體、加熱器、冷卻系統(tǒng)功能容納螺桿、加熱熔融塑料、塑化熔體、控制熔體溫度擠出頭的基本結構及功能結構模具、加熱器、冷卻系統(tǒng)功能控制熔體流向、成型產(chǎn)品形狀、冷卻定型產(chǎn)品擠出機的工作原理1原料輸送塑料原料通過料斗進入料筒2加熱熔融料筒加熱器加熱塑料原料，使其熔融3塑化螺桿旋轉將熔體塑化，排出氣體4擠出成型熔體通過模具口擠出成型5冷卻定型產(chǎn)品通過冷卻水冷卻定型6產(chǎn)品切割將產(chǎn)品切割成所需長度主要工藝參數(shù)及其控制螺桿轉速影響熔體溫度、產(chǎn)量、產(chǎn)品尺寸料筒溫度影響熔體粘度、流動性、產(chǎn)品質量模具溫度影響產(chǎn)品冷卻速度、尺寸精度、表面質量背壓影響熔體塑化程度、產(chǎn)量、產(chǎn)品質量塑料材料的選擇材料特性熔點、流動性、機械性能、耐熱性、耐化學性等加工性能流動性、塑化能力、加工溫度、冷卻速度等產(chǎn)品要求尺寸精度、表面光潔度、力學性能、使用環(huán)境等常見擠出成型工藝及應用薄膜擠出用于生產(chǎn)各種塑料薄膜，如PE薄膜、PP薄膜、PVC薄膜等管材擠出用于生產(chǎn)各種塑料管材，如PE管、PVC管、PP管等型材擠出用于生產(chǎn)各種塑料型材，如窗框、門框、裝飾條等塑料模具設計的基本原則滿足產(chǎn)品要求尺寸精度、表面質量、力學性能等保證模具強度承受擠出壓力、溫度變化、長期使用方便加工制造采用合理的結構設計，易于加工制造便于裝配調試結構簡潔、模塊化設計，便于裝配調試模具結構的基本組成1模芯形成產(chǎn)品內(nèi)腔2模座固定模芯、模具的支撐3流道系統(tǒng)引導熔體流動，分配熔體到模芯4冷卻系統(tǒng)冷卻產(chǎn)品，提高產(chǎn)品質量5排氣系統(tǒng)排出熔體中的空氣，防止產(chǎn)生氣泡阻塞件的設計作用控制熔體的流動方向，防止熔體過早流入模芯設計要點形狀、尺寸、位置，根據(jù)產(chǎn)品結構和熔體流動特性設計流道的設計作用引導熔體均勻分布到模芯設計要點形狀、尺寸、位置，根據(jù)產(chǎn)品結構和熔體流動特性設計冷卻系統(tǒng)的設計作用控制產(chǎn)品冷卻速度，提高產(chǎn)品質量設計要點冷卻通道的形狀、尺寸、位置，根據(jù)產(chǎn)品結構和冷卻要求設計排氣系統(tǒng)的設計作用排出熔體中的空氣，防止產(chǎn)生氣泡設計要點排氣孔的形狀、尺寸、位置，根據(jù)產(chǎn)品結構和熔體流動特性設計擠出頭的設計1模芯形成產(chǎn)品外形2模座固定模芯，支撐模具3流道系統(tǒng)引導熔體流動，分配熔體到模芯4冷卻系統(tǒng)冷卻產(chǎn)品，提高產(chǎn)品質量模具材料的選擇強度承受擠出壓力，長期使用耐熱性抵抗加工溫度，保證模具壽命耐磨性抵抗熔體磨損，延長模具使用壽命模具加工工藝及其要求精加工保證尺寸精度、表面光潔度熱處理提高模具硬度、耐磨性、抗腐蝕性表面處理提高模具表面光潔度、耐磨性、抗腐蝕性模具制造的重要工序1設計根據(jù)產(chǎn)品要求進行模具設計2加工按照設計圖紙加工模具零件3熱處理對模具零件進行熱處理4組裝將加工完成的零件組裝成模具5調試進行模具調試，確保模具正常工作模具的裝配與調試裝配將模具零件按照設計圖紙進行裝配調試進行模具調試，確保模具正常工作模具的維護與保養(yǎng)定期清潔清除模具表面的污垢和雜質潤滑保養(yǎng)定期對模具進行潤滑，延長模具使用壽命定期檢查檢查模具是否有損壞，及時進行維修擠出成型工藝的工藝問題及分析尺寸精度產(chǎn)品尺寸不符合要求表面質量產(chǎn)品表面存在缺陷，如氣泡、裂紋、凹陷等力學性能產(chǎn)品力學性能不符合要求常見缺陷的成因分析1工藝參數(shù)螺桿轉速、料筒溫度、模具溫度等參數(shù)不合適2材料問題材料的流動性、塑化能力、加工溫度等問題3模具問題模具設計缺陷、加工精度問題、維護保養(yǎng)不到位等缺陷的防范措施優(yōu)化工藝參數(shù)根據(jù)產(chǎn)品要求調整螺桿轉速、料筒溫度、模具溫度等參數(shù)選擇合適材料選擇合適的材料，保證材料的流動性、塑化能力、加工溫度等加強模具管理加強模具設計、加工、維護保養(yǎng)等方面的管理模具設計的優(yōu)化方法有限元分析模擬熔體流動、溫度分布、應力分布，優(yōu)化模具結構正交試驗設計試驗方案，研究工藝參數(shù)對產(chǎn)品質量的影響，優(yōu)化工藝參數(shù)仿真技術利用仿真軟件模擬擠出過程，預測產(chǎn)品質量，優(yōu)化模具設計擠出工藝及模具的發(fā)展趨勢智能化自動化控制、智能監(jiān)控、遠程控制，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質量綠色化采用環(huán)保材料、節(jié)能技術