2014年5月7日星期三

冷却装置：由定型装置出来的塑料在此得到充分的
冷却，获得最终的形状和尺寸。

牵引装置：其作用为均匀地牵引制品。并对制品的
截面尺寸进行控制，使挤出过程稳定地进行。

切割装置：将连续挤出的制品切割成所需要的规格
（一定的长度和宽度）。

堆放及卷取装置：硬制品的码放及软制品的收卷。


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2、辅机
机头（口模）：它是制品成型的主要部件，熔融塑料
通过它获得一定的几何截面和尺寸。在挤出成型过程 中起决定性的作用。 定型装置：它的作用是将从机头中挤出的塑料的既定 形状稳定下来．并对其进行精整，从而得到更为精确

的截面形状、尺寸和光亮的表面。通常采用冷却和加
压的方法达到这一目的。
3 挤出机及其机组的组成


1、主机（挤出机）
挤压系统：主要由料筒和螺杆组成。塑料通过挤
压系统而塑化成均匀的熔体，并在这一过程中所 建立的压力下，被螺杆连续地定压定量定温地挤 出机头。
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传动系统：它的作用是给螺杆提供所需的扭矩和转 速。 加热冷却系统：其功用是通过对料筒（或螺杆）进 行加热和冷却，保证成型过程在工艺要求的温度范 围内完成。 控制系统：控制挤出机的拖动电机、按所需的功率 、速度运行，检测、控制温度、压力等参数，完成 对制品的质量控制，使其满足工艺要求。
一 固体输送理论
1、基本假设：






1）、螺槽中被压实的物料象具有弹性的固体塞于 一样移动： 2）、塞子与所有面（料筒表面、螺纹槽底面、螺 纹两个侧面）相接触； 3）、塞子与各表面的摩擦系数是一个常数，但在 螺杆和料筒表面可以取不同值； 4）、忽略料筒和螺纹棱之间的间隙； 5）、螺槽是矩形的，并且其深度不变： 6）、固体塞子的密度不变。
塑料由料斗进入料筒后，随着螺杆的旋转 而被逐渐推向机头方向。 1、加料段——输送并开始压实物料

螺槽为松散的固体粒子（或粉末）所充满，物 料开始被压实。

2、压缩段
• 1)由于阻力,物料被压实 由于螺槽逐渐变浅，以及滤网、分流板和机 头的阻力，在塑料中形成了很高的压力，把物 料压得很密实。
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料筒加热段数B ：3~4段 料筒加热功率E ：单位kw。 挤出机生产率Q ：用表示，单位kg/h。 机器的中心高H ：用表示，指螺杆中心线到地面 的高度。单位mm。

机器的外形尺寸：长、宽、高。单位mm。
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4.2.2 挤出过程参变量
描写这一过程的参量有温度、压 力、流率（或挤出量、产量）和能 量（或功率）。
其能量平衡方程式如下:
Z+HJ=Qv(T2-T0)ρCvJ+Qv∆P+H’
机械能+热能=熔融热能+压力能+热量损失
式中 Z——单位时间内由螺杆输入的机械能，
HJ——由外部加热器输入的热能。
右端第一项——物料由固态变为熔融状态所需之能量，
右端第二项——物料在挤出过程中所获得的压力能。
H’——热量损失
• 2)外热、内热的作用，物料熔融 同时，在料筒外热和螺杆、料筒对物料的混合 、剪切作用所产生的内摩擦热的作用下，塑料的 温度逐渐升高。对于常规三段全螺纹螺杆来说， 大约在压缩段的三分之一处，与料筒壁相接触的 某一点的塑料温度达到粘流温度，开始熔融。 • 3）物料全部熔融，变为粘流态 随着物料的向前输送，熔融的物料量逐渐增多 。而未熔融的物料量逐渐减少，大约在压缩段的 结束处，全部物料熔融而转变为粘流态，但这时 各点的温度尚不很均匀。

我们一般称由以上各部分组成的挤出装置为挤出
机组。
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4 挤出机的分类

挤出机的分类：随着挤出机用途的增加，出现了各
种挤出机，分类方法很多。

1、 按螺杆数目的多少，可以分为单螺杆挤出机、
双螺杆挤出机和多螺杆挤出机。

2、 根据功能，分为排气挤出机、混炼式挤出机和
超高分子量挤出机等
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3、控制系统（检测和控制）
挤出机组的控制系统：它由各种电器、仪表和执 行机构组成。
• 控制挤出机的主机、辅机的拖动电机、驱动油泵、油 （汽）缸和其它各种执行机构按所需的功率、速度和
运动轨迹，使其满足工艺要求并保证其协调运行。
• 检测、控制主辅机的温度、压力、流量，完成对制品 的质量控制，最终实现对整个挤出机组的自动控制和 对产品质量的控制。

挤出过程是这样进行的：将塑料加热，使之呈粘
流状态，在加压的情况下，使之通过具有一定形 状的口模而成为截面与口模形状相仿的连续体， 然后通过冷却，使其具有一定几何形状和尺寸的 塑料由粘流态变为高弹态，最后冷却定型为玻璃
态，得到所需要的制品。（玻璃态——粘流态—
—高弹态——玻璃态）
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3、 按螺杆的有无：可分为螺杆挤出机和无螺杆挤
出机（柱塞式挤出机）；

4、 按螺杆在空间的位置：可分为卧式挤出机和立
式挤出机。

5、 按螺杆转速：可分为普通挤出机、高速挤出机
和超高速挤出机。

最常用的是卧式单螺杆非排气挤出机和双螺杆非排
气挤出机，本章将以此为重点进行介绍。
2、压力
1）压力的建立
挤出成型时，沿料筒轴线方向，在物料内部就要 建立起不同的压力 a.压缩比的存在（螺槽深度的改变、料筒上的沟槽深 度变化、螺距的改变） b.分流板、滤网和口模产生的阻力， c.压力的建立是挤出成型制品的重要条件 压力的建立也是物料得以经历物理状态变化、 得到均匀密实的熔体、并最后得到成型制品的重 要条件之一。
单螺杆挤出机
传动装置 加料装置 机筒 螺杆 ☆机头与口模
单螺杆挤出机结构示意图
1-机座 2-电动机 3-传动装置 4-料斗 5-料斗冷却区 6-机筒
7-料筒加热器 8-热点偶控温点 9-螺杆 10- 过滤网及多孔板 11-机头加热器 12-机头 13-挤出物
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单螺杆挤出机的主要参数
第四章 螺杆挤出机
4.1 4.2 4.3 4.4 概述 单螺杆挤出机 双螺杆挤出机 挤出联动线
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4.1 概 述

挤出成型是塑料成型加工的重要成型方法之一。
大部分热塑性塑料和橡胶都能用此法进行加工。 用挤出成型生产的产品广泛地应用于人民生活以 及农业、建筑业、石油化工、机械制造、国防等 工业部门。
而塑化成均匀的熔体，并在这一过程中所建立的压力下， 被螺杆连续地定压定量定温地挤出机头。

2 传动系统：它的作用是给螺杆提供所需的扭矩和转速。 3 加热冷却系统：其功用是通过对料筒（或螺杆）进行加
热和冷却，保证成型过程在工艺要求的温度范围内完成。

4 控制系统：控制挤出机的拖动电机、按所需的功率、速 度运行，检测、控制温度、压力等参数，完成对制品的质 量控制，使其满足工艺要求。
1）绝对流率（流量，产量）
用Q表示，为每小时公斤。
2）比流率
用每转的流率 Q/n表示。后者更能反映挤 压系统性能，应当作为比较挤压系统性能 的标准。
3）影响流率的因素
a.机头的阻力 b.螺杆、料筒的设计 c.螺杆转数 d.加热冷却系统 e.物料的性质等。
4、能量（功率）
1）能量平衡
若从能量的观点来观察挤出过程，就有一 个能量平衡问题。 为了使加入的物料熔融呈粘流态，必须供给 热能；为使物料压实并得以成型，物料必须具有 一定的压力，即必须供给压力能。 热能 和 压力能 是由加热器的电能和驱动螺杆 的机械能转化而来。这些能量的一部分为熔融 物料、成型制品所利用。其余部分作为热损失而 损失掉。
单螺杆挤出机
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1 挤出成型的特点


与其它成型方法相比，挤出成型有下述特点： 1 、 生产过程是连续的，因而其产品都是连续的 ；——可连续化生产。 2、 生产效率高,一台φ 200挤出机700kg/小 时，德国φ 500挤出机20t/小时 3、 应用范围广，能生产管材、棒材、板材、薄 膜、单丝、电线、电缆、异型材，以及中空制品 等； 4、 投资少，收效快 5、 结构简单，易操作。
1）热量来源 根据挤出理论和实践，物料在挤出过程中 热量的来源主要有两个： a.物料与物料之间；物料与螺杆、料筒之 间的剪切、摩擦产生的热量， b.料筒外部加热器提供的热量。
2）温度的调节
温度的调节是靠挤出机的加热冷却系统和控制系统 进行的。 a.加料段--低温输送。 为加大输送能力，不希望加料段温度升得过高， 相反有时要冷却； b.压缩段和计量段—高温熔融。 为了促使物料熔融，均化，物料要升到较高的温 度。 为了便于物料的容易加入、输送、熔融、均化以 及在低温下挤出，获得高质量、高产量的制品，每 一种物料的挤出过程应有一条合适的温度轮廓曲线 。
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3、均化段---均化、挤出
经过均化段的均化作用就比较均匀了，最后 螺杆将熔融物料定量、定压、定温地挤入机 头。

4、机头---成型、定型
口模是个成型部件，物料通过它便获得一定 截面的几何形状和尺寸。再经过冷却定型和 其它工序，就得到成型好的制品。
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工作原理
2）影响压力的因素
如果将沿料筒轴线方向（包括口模）测得的各点的 物料压力值作为纵座标，以料筒轴线为横座标做一曲 线，即可得到所谓压力轮廓线。


a.机头、分流板、 滤 网的阻力， b.加热冷却系统， c.螺杆转数， d.螺杆和料筒的结 构。