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注塑加工定径套的设计

文章来源: 科翔模具 人气:4236 发表时间:2023-04-06 09:49:51

[导读]:注塑加工定径套的设计,表示流出口模的管材型坯温度仍较高,没有足够的强度和刚度来承受自重变形,同时受离模膨胀和长度收缩效应的影响,因此应采取一定的冷却定型措施,保证挤出管材具有准确的形状及注塑加工尺寸和良好的表面质量,一般用内径定型和外径定型两种方法。由于我国塑料管材标准大多规定外径为基本尺寸,常采用外径定型法。

(一)外径定型


外径定型有两种定径方法,一为内压法定径,二为真空吸附法定径。在管子内部通入压缩空气,为保持压力,可用堵塞防止漏气。定径套内径和长度目前一般根据经验和管材壁厚来确定,当管材直径大于40mm时,定径套的长度应小于10倍的管材外径,定径套内径应比管材外径放大0.8%至1.2%;如果管材直径大于100mm时,定径套的长度还应再短些,通常可采用3至5倍的管材外径。需要指出的是,设计定径套内径时,其 注塑加工尺寸不得小于口模内径。


生产时真空定径套与机头口模不能连接在一起,应有20至100mm的距离,这样做是为了使口模中流出的管材先行离模膨胀和一定程度的空冷收缩后,再进入定径套中冷却定型。定径套内的真空度通常取53.3至66.7kPa,抽真空孔径可取0.6至1.2mm。真空定径套的长度一般应大于其他类型定径套的长度,例如,对于直径大于100mm的管材,真空定径套的长度可取4~6倍的管材外径,这样有助于更好地控制离模膨胀和长度收缩效应对管材尺寸的影响。


(二)内径定型


注塑加工定径套的设计,管材的内径定型,通过定径套内的循环水冷却定型挤出管材,其主要优点在于能保证管材内孔的圆度且操作方便。但只适用于结构比较复杂的直角式机头,同时不适于挤出成型聚氯乙烯、聚甲醛等热敏性塑料管材,目前多用于挤出注塑加工成型聚乙烯、聚丙烯和聚酰胺等塑料管材,尤其适用于内径公差要求比较严格的聚乙烯和聚丙烯管材。


定径套应沿其长度方向带有一定锥度,基本原则为不得因锥度而影响管材内孔尺寸精度。既利于通过修磨来保证管材内径D3的注塑加工尺寸公差,又可以使管材内壁紧贴在定径套上,使管壁获得较低的表面粗糙度值。定径套的长度与管材壁厚及牵引速度有关,一般取80至300mm,牵引速度较大或管材壁厚较大时取大值,反之则取较小值。


吹塑成型可以注塑加工生产聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰胺等各种塑料薄膜,是塑料薄膜生产中应用广泛的一种方法。根据注塑加工成型过程中管坯的挤出方向及泡管的牵引方向不同,薄膜吹塑成型可分为平挤上吹、平挤下吹、平挤平吹三种方法,其中前两种使用直角式机头,后一种使用水平机头。


注塑加工定径套的设计,芯棒式机头在生产薄膜时,塑料熔体经机颈进入机头后转向90°,经芯棒轴切分,在口模区成为管坯并从机头的环形缝隙流道挤出,与此同时,压缩空气从芯棒轴孔吹入管坯,使被挤出的管坯吹胀成膜。芯棒式机头结构简单,机头内部通道空隙小,存料少,熔体不易过热分解,适用于注塑加工聚氯乙烯等热敏性塑料,且仅有一条薄膜熔合线。但芯棒轴受侧向压力,会产生“偏中” 现象,造成口模间隙偏移,出料不匀,所以薄膜厚度不易控制均匀。机头的主要几何参数如下:


(1)口模与芯棒的单边间隙:口模与芯棒的单边间隙δ=0.4至1.2mm,也可按18至30 倍的薄膜厚度选取,太小时机头内反压力大,太大时又影响薄膜厚度的均匀性。一般薄膜厚度为0.01至0.30mm.


(2)口模定型段长度:口模定型段长度L1值一般凭经验选取,通常L1≥ 158,以控制薄膜厚度。


(3)缓冲槽尺寸:通常在芯棒的定型区开设1至2个缓冲槽,其深度取h=8, 宽度取b=8,它的作用是消掉管坯上的分流痕迹。


(4)芯棒扩张角与分流线斜角:芯棒扩张角α在选取上不可取得过大,否则会对机头操作注塑加工工艺控制、膜厚均匀度和机头强度设计等方面产生不良影响。通常取80°至90°,必要时可取100°至120°.芯棒轴分流线斜角β的取值与塑料流动性有关,不可取得太小,否则会使芯棒尖处出料慢,形成过热滞料分解。


注塑加工定径套的设计,还需选择合适的吹胀比、牵引比和压缩比。吹胀比是指吹胀后的泡管膜直径与未吹胀的管坯直径的比值,一般取1.5至4.0,工程上常用2至3;牵引比是指泡管膜牵引速度与管坯挤出速度的比值,通常取4 至6;压缩比是指机颈内流道截面积与口模定型区环形流道截面积的比值,一般应大于或等于2. 吹塑薄膜机头除了芯棒式机头外,根据结构形式的不同,还有十字形机头、螺旋芯棒式机头、旋转式机头和多层复合薄膜吹塑机头。吹塑薄膜机头选用的挤出机的螺杆长径比i≥20,应有过滤板和过滤网,机头直径的选取不应超出挤出机的许用范围。


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