毕业设计论文窗框异型材挤出机头设计摘要塑料窗框具有传统窗框难以比拟的优异性能,是国家建设部推广使用的节能、环保型产品。
目前已广泛用于各种建筑工程中,其发展空间很大,前景十分看好。
本文是关于窗框异型材挤出机头的设计,设计主要包含两部分内容,一是80型推拉框挤出机头和定型模的设计,二是窗框异型材原材料配方的设计。
其中挤出机头模具设计是该设计的重要内容,也是设计的难点。
挤出机头模具的设计主要包括机头各部件外形和尺寸的设计以及定型模的设计。
定型模的设计主要包括定型模腔的设计和定型模长度的设计。
原材料配方设计主要包括PVC树脂型号、稳定剂、改性剂、润滑剂、着色剂、加工助剂和填充剂等的选取和分配比例。
关键词:PVC-U,塑料异型材,窗框,机头,定型模Design of Extruder Head Mold of the Window Frame ProfilesABSTRACTPlastic window frames has excellent performance that traditional window frames difficult to compare. It is so energy-saving and environment-friendly as to becoming the product that ministry of our construction promotes it’s use. For the present,plastic window frames has been widely used in all kinds of architectural engineering, it has a bright future. This article is about the design of sash profile extruder head. The design consists mainly of two parts. The first part includes sliding frame of 80 type extruder head and the design of stock mould. The second part includes the design of sash profiles raw recipe. Wherein the extruder head design is the important part of the design, but also the difficulty of the design. The design of the extruder die for the various components includes the shape and size of the head design and sizing die design. The design includes sizing die cavity shape length of the mold design and the design of the type. Formulation materials include the selection and allocation ratio of PVC resin model, stabilizers, modifiers, lubricants, colorant, processing aids and fillers and so on.KEY WORDS::PVC-U,plastic profile,window frame,extruder head,stock mould前言 (III)第1章概述 (IV)1.1 塑料门窗异型材概述 (IV)1.2 硬聚氯乙烯塑料窗的发展与现状 (IV)1.2.1 硬聚氯乙烯塑料窗的性能和特点 (IV)1.2.2 硬聚氯乙烯塑料窗的发展历史 (VI)1.2.3塑料窗框异型材的发展趋势.................................... V II 第2章塑料制件的结构设计及螺杆挤出机的选择 . (IX)2.1 80型推拉窗框横截面的设计 (IX)2.1.1 设计原则 (IX)2.1.2 外形和空腔设计 (IX)2.1.3 壁厚设计 (IX)2.1.4 圆角设计 (X)2.2 螺杆挤出机的选择 (XI)第3章产品配方设计 (XIII)3.1 配方设计目的 (XIII)3.2 配方设计原理 (XIII)3.2.1 配方设计应考虑的因素 (XIII)3.2.2 制品主要性能和原材料的关系 (XIV)3.2.3 主原料和助剂的选择及作用 (XV)3.3 产品配方设计................................................................. X VII 第4章挤出机头结构设计 . (XVIII)4.1 挤出机头设计的基本要求 (XVIII)4.2 口模截面图的设计 (XIX)4.2.1 异型材的挤出中心的选取 (XIX)4.2.2 型材主体口模图形的设计 (XIX)4.2.3 内筋口模图形的设计 (XX)4.2.4 口模图形中功能块的设计 (XXI)第5章分流支架的设计 (22)5.1 分流支架流道设计的的流量平衡原则 (22)5.2 分流支架流道的设计 (22)5.3 分流筋外形尺寸的设计 (23)第6章型芯和分流锥的设计 (25)6.1 内筋内流道的设计 (25)6.2 内筋外流道的设计 (26)6.3 型芯分块安装 (26)6.4 型芯和分流锥外形设计 (26)第7章模腔的设计 (28)7.1 综述 (28)7.1 收缩段流道设计 (28)7.2 成型段流道设计 (29)第8章模头模板设计和强度校核 (30)8.1 模头模板的设计 (30)8.2 模头的强度校核 (30)第9章定型模设计 (32)9.1 综述 (32)9.2 定型模长度的设计 (32)9.3 定型模型腔的设计 (32)9.3.1 真空吸附面积和真空槽设计 (32)9.3.2 冷却水路设计 (33)9.3.3 定型模型腔尺寸计算 (33)结论 (35)谢辞 (36)参考文献 (37)外文资料翻译 (1)中文翻译 (7)前言近年来塑料挤出成型模具的产量和发展水平十分迅速,高效率、自动化、大型、精密、长寿命模具在模具总产量中所占比例越来越大。
可以说,一个国家模具设计生产能力的强弱、水平的高低,影响着产品质量和经济效益的提高。
目前发达国家模具标准化程度达到30%以上,我国模具标准化工作也有了很大进展,基本上配齐了主要模具类别的零件标准。
模具标准化为塑料模具设计和制造带来极大方便,由于标准件可直接购买,因此模具设计制造者只需精心设计加工型腔,这使得塑料模具的设计和制造周期大为缩短,成本降低质量得到保证。
本次毕业设计主要是针对80型塑料推拉框挤出机头(模头)的设计,设计中主要依据聚合物加工流变学和传热学等基础理论,来分析和计算挤出机头各零部件的形状和尺寸。
采用CAD软件重点对挤出机头各块模板进行了参数化设计。
例如:本次设计中的成型板,分流支架板,以及型芯和分流锥都有详细的尺寸。
在做异型材挤出模具设计时,根据实际情况,对没有标准或成熟理论支持的部件设计时,多采用了采用经验数据。
第1章概述1.1 塑料门窗异型材概述许多聚合物可以通过挤出成型工艺制成横向截面为非圆形、环形等常规形状的各种复杂形状的连续型体,通常称这种连续型材为塑料异型材。
塑料异型材可以通过塑料挤出机由挤出工艺生产,其制品具有外观色泽鲜艳,光亮平滑,不需要油漆涂饰,耐腐蚀等特点。
可以通过改变挤出机机头的形状,生产多种截面形状复杂的异型材制品。
近年来,塑料异型材在建筑、家具、电器、汽车等领域得到了广泛的应用,尤其在建筑业中用途最广,可用作塑料门窗框、门板、楼梯扶手、壁材、隔墙、屏风、线槽、地板条、密封条等建筑材料。
其中,塑料门窗是塑料建材众多品种中的佼佼者,它是继木门窗、钢门窗、铝合金门窗之后的第四代新型建筑门窗,是人们至今寻觅到的较理想的门窗材料。
塑料门窗异型材是以聚合物树脂为主,以各种助剂和增强材料为辅制成的一类新型材质的门窗。
塑料门窗按材质可分为塑料包覆门窗(喷塑门窗)、组合塑料门窗和全塑门窗三大类。
其中,全塑门窗是目前发展最快、技术最成熟、用量最大的一类,是塑料门窗发展的主流产品。
全塑门窗是完全以塑料材料制造而成的,主要以由挤出成型的改性硬质聚氯乙烯(PVC-U)塑料中空异型材组装而成的塑料门窗为主。
1.2 硬聚氯乙烯塑料窗的发展与现状1.2.1 硬聚氯乙烯塑料窗的性能和特点1. 硬聚氯乙烯塑料窗的主要性能(1)隔热、保温性隔热、保温是塑料门窗的整体突出优点。
原因是PVC-U塑料热导率极低,仅为钢材的1/4-1/5,铝材的1/4-1/3;塑料窗框异型材多为多腔室中空断面结构,各封闭的空气腔室进一步改善了它的热性能;型材侧面带有嵌固弹性密封条的凹槽,在此嵌装密封条,使成窗缝隙热的渗透量大大降低。
由于上述原因,塑料窗框的隔热效果远远优于铝、钢、木窗。
(2)物理性能塑料窗框的物理性能主要包括抗风压强度、空气渗透性(气密性)、雨水渗透性(水密性)、保温及隔声等性能。
由于PVC-U材料的优良性能,塑料异型材具有的独特的多腔结构,精湛的挤出、组装工艺,以及通过嵌入钢质加强筋进行补强,使得塑料窗框具有一系列优良性能。
(3)耐候性能通过优化配方、添加紫外光屏蔽剂和吸收剂,以阻止阳光中紫外线对窗框的老化破坏作用,大大提高了PVC-U塑料窗的使用寿命。
(4)燃烧性能PVC-U塑料不助燃、不自燃、燃烧后能自熄,安全可靠。
防火的安全性高于木门窗,其氧指数通常大于40%。
但PVC-U型材燃烧时会变软,释放出的氯化氢会使人感到很强的窒息性气味。
2. 硬聚氯乙烯塑料窗框的特点塑料异型材自诞生以来得到了快速的发展和应用,尤其近年来在建筑门窗领域的应用非常广泛,这一切与其独特的性能特点是分不开的。
塑料异型材的主要特点如下:(1)轻质塑料异型材的密度在 1.5g/cm3以下,个别的甚至只有0.9g/cm3。
因此,其轻质的特点使其在建筑、汽车等领域的应用具有突出的优势。
(2)环保塑料产品具有可回收再利用的特点,对于减少资源消耗具有重要的现实意义,是国家提倡的节能环保材料,符合当今世界发展潮流。
(3)节能塑料异型材不但生产能耗低,为钢材的1/5,铝材的1/8,而且绝热性、气密性、水密性、隔音性等极佳。
因此,在当今全球能源危机问题日益严重的今天,合理使用塑料异型材显得尤为重要。