概觀

塑料擠出成型是將塑料加熱到流動狀態，然后使其在一定的壓力下通過塑模，定型后再制成連續的型材。擠出法加工的塑料制品有很多種類，如管材、薄膜、棒材、板材、電纜涂覆、單絲和異形截面型材等。該擠出機還可用于混合、塑化、脫水、造粒、喂料等塑料制備工藝或半成品加工。因此，擠出成型成為常見的塑料成型加工方法之一。

擠出法生產的塑料制品大多使用熱塑性塑料，有些還使用熱固性塑料。例如聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、尼龍、 ABS、聚碳酸酯、聚砜、聚甲醛、氯化聚醚等熱塑性塑料以及酚醛、脲醛等熱固性塑料。

擠出成型具有效率高、投資低、制造簡單，可連續化生產、占地面積小、環境清潔等優點。擠出生產的塑料制品用途廣泛，產量占塑料制品總量的三分之一以上。因此，擠出成型在塑料加工行業中起到重要的作用。

擠出成型機頭典型結構分析

機頭是擠出成型模具的主要部件，具有以下四個功能。

（1）將物料從螺旋運動變為直線運動。

（2）產生必要的成型壓力，保證產品的密實性。

（3）通過機頭進一步塑化材料。

（4）通過機頭成型具有所需斷面形狀的產品。

現在以管材擠出機頭為例，分析機頭的組成和結構。

1、口模和芯棒

口模成型產品的外表面和芯棒成型產品的內表面，因此口模和芯棒的定型部分決定了產品的橫截面形狀和尺寸。

2、多孔板（過濾板、柵板）

多孔板的作用是將材料從螺旋運動變成直線運動，同時可以防止未增塑塑料和機械雜質進入機頭。此外，多孔板還可以形成一定的機頭壓力，使產品更加致密。

3、分流器和分流器支架

分流器也叫魚雷頭。分流器將塑料變成一個薄環，便于進一步加熱塑化。大型擠出機的分流器內部還安裝有加熱裝置。

分流器支架主要用于支撐分流器和芯軸，同時也使物流分束，增強攪拌效果。小型機頭的分流器支架可以和分流器設計成一個整體。

4、調節螺釘

用于調整口模與芯軸之間的間隙，保證產品壁厚均勻。

5、機頭體

用于組裝機頭各零件和連接擠出機。

6、定徑套

通過定徑套使產品獲得良好的表面粗糙度、正確的尺寸和幾何形狀。

7、阻塞

防止壓縮空氣泄漏，保證管道內有一定的壓力。

擠出成型機頭的分類及設計原則

1、分類

由于擠出產品的形狀和要求不同，因此應該有相應的機頭來滿足產品的要求，機頭有很多種類，大致可以根據以下三個特點來分類：

（1）根據機頭的用途分類

可分為擠管機頭、吹管機頭、擠板機頭等；

（2）根據產品出口方向分類

可以分為直向機頭和橫向機頭，前機頭內物料的流動方向與擠出機螺桿的軸向一致，如硬管機頭；后機頭中物料流動的方向與擠出機螺桿的軸向成一定角度，如電纜機頭；

（3）根據機頭壓力大小分類

可分為低壓機頭（料流壓力為MPa）、中壓機頭（料流壓力為4-10MPa）和高壓機頭（料流壓力在10MPa以上）。

2、設計原則

（1）流道呈流線型

為了保證材料能夠沿著機頭的流道填充和均勻被擠出，同時避免材料過熱分解，機頭中的流道應該呈流線型，不要急劇膨脹或收縮，也不應該有死角或停滯區域，流道應加工得很平滑，表面粗糙度應低于Ra0.4um。

（2）足夠的壓縮比

為了使產品緊湊，去除分流支架造成的接縫，應根據產品和塑料的不同類型設計足夠的壓縮比。

（3）正確的斷面形狀

由于塑料的物理性能、壓力、溫度等因素，機頭成型部分的設計應保證材料在擠出后具有規定的斷面形狀，機頭成型部分的斷面形狀并不是產品對應的斷面形狀，兩者之間存在相當大的差異，設計時應考慮這一因素，使成型件具有合理的斷面形狀。由于產品截面形狀的變化與成型時間有關，控制必要的成型長度是一種有效的方法。

（4）結構緊湊

在滿足強度的情況下，機頭結構要緊湊，形狀盡量規則對稱，使傳熱均勻，裝卸方便，不漏料。

（5）選材要合理

由于機頭較大的磨損，以及部分塑料具有較強的腐蝕性，機頭材料應為硬度、耐磨較高的碳鋼或合金鋼，有的甚至需要鍍鉻來提高機頭的耐腐蝕性。

此外，機頭的結構尺寸還與產品的形狀、加熱方式、螺桿形狀、擠出速度等因素有關。設計人員應根據具體情況靈活運用上述原則。

典型擠出機頭和設計

常見的擠出機頭有管材擠出機頭、吹管膜機頭、電線電纜包覆機頭、異形材料擠出機頭等。