工厂实拍塑胶PVC挤出成型过程，强迫症的最爱！挤出成型工艺与模具设计的关键点介绍

塑料型材挤出成型工艺与模具设计的关键点介绍

　　挤出成型是塑料产品主要的成型方法之一，目前广泛应用在建筑、电器、照明等领域。塑料挤出成型是将熔融状态下的塑料在压力下通过开孔的模口挤出，以获得截面与模口孔形状近似的连续的塑料制品。通过挤出成型的方法，可以获得许多不同类型的塑料制品，如板材、管材、异型材、薄膜、棒材和纤维。下面结合实际应用介绍4点挤出成型及模具设计需要注意的关键点：

　　1.根据产品结构类型选择挤出成型定型方式。通用的定型方式主要有风冷和水冷两种，一般开放式的较厚型材采用风冷方式定型模，没有定型套，直接采用开放的铜片定型产品外轮廓，优势是有助于改善表面拉线问题以及产品细节卡位形状可调性更强;封闭的结构产品采用水冷定型套方式进行定型，保证产品外型尺寸，优势是挤出速度快。

　　挤出线

　　2.挤出产品材料的选择。对于光学要求高的可以选择高光效的PC材料，对于支架类产品考虑成本因素可选择ABS、PVC材料，还有一些线条灯以及透光性更好需求的可以考虑采用PMMA材料。不同的材料，就需要选择合适的加工温度以及烤料温度。

　　PC材料粒子

　　3.依据产品结构和材料特性，选择合适的模具设计方案。对于一些结构简单的产品，尽量优先考虑采用1出多的模具方案，有利于提升加工效率。由于PC材料粘性更强，在LED照明产品中应用时，只有一些结构简单的管状结构适合开1出2或1出4的挤出模具，当产品结构复杂时，只能采用1出1的模具成型。PVC材料、ABS材料加工稳定性更好，成型的产品尺寸稳定性更好，一般优先直接烤料采用1出多的挤出模具方式。

　　挤出模具

　　4.结合实际工艺模具加工可行性，产品外型设计需要更加合理。第一，产品壁厚尽可能设计均匀，壁厚差异太大，容易导致产品挤出内应力过大，一般建议壁厚设计相差不要超过1.3倍。第二，产品拐角位置需要注意设计圆角，尽可能保证内外部同心，一般圆角宜设计R0.2mm，不宜设计太大，太大容易导致局部料流过快，影响产品成型结构;也不宜过小，太小容易导致产品局部应力过大问题。第三，产品内筋设计，不宜设计太厚太长，一般内筋厚度比外壁厚度薄一些，有利于成型时快速冷却;筋位长度不宜超出壁厚2倍。

　　各类结构型材

　　一个完美产品的诞生离不开产品本身的结构设计，以及成型的工艺及模具设计，只有这些相互匹配，才能保证一个产品的可量产性，同时保证产品具有强有力的成本竞争力。

　　塑料管挤出成型这样做，你不是行家谁是……挤出成型工艺参数包括温度、压力、挤出速率和牵引速度等。下面我们整理了挤出成型工艺与模具设计的关键点介绍！

　　1. 温度

　　温度是挤出成型得以顺利进行的重要条件之一。从粉状或粒状的固态物料开始，高温制品从机头中挤出，经历了一个复杂的温度变化过程。严格来讲，挤出成型温度应指塑料熔体的温度，但该温度却在很大程度上取决于料筒和螺杆的温度，一小部分来自在料筒中混合时产生的摩擦热，所以经常用料筒温度近似表示成型温度。

　　由于料筒和塑料温度在螺杆各段是有差异的，为了使塑料在料筒中输送、熔融、均化和挤出的过程顺利进行，以便高效率地生产高质量制件，关键问题是控制好料筒各段温度，料筒温度的调节是靠挤出机的加热冷却系统和温度控制系统来实现的。

　　机头温度必须控制在塑料热分解温度以下，而口模处的温度可比机头温度稍低一些，但应保证塑料熔体具有良好的流动性。

　　此外，成型过程中温度的波动和温差，将使塑件产生残余应力、各点强度不均匀和表面灰暗无光泽等缺陷。产生这种波动和温差的因素很多，如加热、冷却系统不稳定，螺杆转速变化等，但以螺杆设计和选用的好坏影响最大。

　　表1 几种热塑性塑料挤出成型管材、片材和板材及薄膜等的温度参数

　　2. 压力

　　在挤出过程中，由于料流的阻力，螺杆槽深度的变化，以及过滤网、过滤板和口模等产生阻碍，因而沿料筒轴线方向，在塑料内部产生一定的压力。这种压力是塑料变为均匀熔体并得到致密塑件的重要条件之一。

　　增加机头压力可以提高挤出熔体的混合均匀性和稳定性，提高产品致密度，但机头压力过大将影响产量。

　　和温度一样，压力随时间的变化也会产生周期性波动，这种波动对塑件质量同样有不利影响，螺杆转速的变化，加热、冷却系统的不稳定都是产生压力波动的原因。为了减少压力波动，应合理控制螺杆转速，保证加热和冷却装置的温度控制精度。

　　3. 挤出速率

　　挤出速率(亦称挤出速度)是单位时间内挤出机口模挤出的塑料质量(单位为kg/h)或长度(单位为m/min)。挤出速度的大小表征着挤出生产能力的高低。

　　影响挤出速度的因素很多，如机头、螺杆和料筒的结构、螺杆转速、加热冷却系统结构和塑料的特性等。理论和实践都证明，挤出速率随螺杆直径、螺旋槽深度、均化段长度和螺杆转速的增大而增大，随螺杆末端熔体压力和螺杆与料筒间隙增大而增大。在挤出机的结构和塑料品种及塑件类型已确定的情况下，挤出速率仅与螺杆转速有关，因此，调整螺杆转速是控制挤出速率的主要措施。

　　挤出速率在生产过程中也存在波动现象，这将影响塑件的几何形状和尺寸精度。因此，除了正确确定螺杆结构和尺寸参数之外，还应严格控制螺杆转速，严格控制挤出温度，防止因温度改变而引起挤出压力和熔体粘度变化，从而导致挤出速度的波动。

　　4. 牵引速度

　　挤出成型主要生产连续的塑件，因此必须设置牵引装置。从机头和口模中挤出的塑件，在牵引力作用下将会发生拉伸取向。拉伸取向程度越高，塑件沿取向方向的拉伸强度也越大，但冷却后长度收缩也大。通常，牵引速度可与挤出速度相当。牵引速度与挤出速度的比值称牵引比，其值必须大于1。

　　表2 几种塑料管材的挤出成型工艺参数

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