異型材擠出模具是型材生產(chǎn)線的心臟,它的結(jié)構(gòu)、質(zhì)量直接決定著型材的生產(chǎn)效率、外觀質(zhì)量、斷面尺寸及配合精度。因此擠出模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計是實現(xiàn)高速擠出的關(guān)鍵之一。模具包括機頭和定型模兩個方面。
異型材擠出模具材料選用嚴格
高速擠出機頭與普通機頭的不同之處在于:
①在相同的機頭長度內(nèi)縮短了容易引起形變和紊流的壓縮區(qū)段,增設(shè)了穩(wěn)流區(qū)段,使料流在機頭內(nèi)能最大限度地形成穩(wěn)定流動;
②在已進入機頸的頊成型區(qū)段前增加了過渡區(qū)段。這樣在料流通過該區(qū)段后除了達到初步有序流動外,還有較大的背壓,相對隔開了機頭內(nèi)、外料流的影響,減少了剛從擠出機出來的不穩(wěn)定料流對機頭內(nèi)穩(wěn)定料流的影響,減少了機頭內(nèi)料流的波動;
③擠出口模的平直段較短,一般為普通機頭的0.9倍左右,同時口模人口處有較大的空間;
④有較大的拉伸比,并隨制品結(jié)構(gòu)、物料配方不同而不同,一般在1.02—1.08間選取。另根據(jù)制品橫截面各部分不同的結(jié)構(gòu)形狀將機頭相應(yīng)各部分流道分開設(shè)置,有利于減少料流的界面應(yīng)力,提高擠出速度。
目前,國外普遍采用計算機輔助設(shè)計(CAD)、計算機輔助制造(CAM)和計算機輔助工程(CAE)技術(shù)進行擠出模具的設(shè)計制造。利用CAE技術(shù)可以對異型材機頭進行流變設(shè)計,使機頭的流道更加合理,型材各部分的出料速度更加均勻。
還可以對塑料成型過程進行仿真模擬,在模具制造之前就可以預(yù)測模具設(shè)計和成型條件對產(chǎn)品的影響,發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)的缺陷,實現(xiàn)擠出量、擠出溫度及擠出壓力的可預(yù)見性,解決產(chǎn)品質(zhì)量、設(shè)計質(zhì)量、生產(chǎn)周期及效率等優(yōu)化問題;利用CAD/CAM技術(shù)進行異型材機頭設(shè)汁及精密數(shù)控加工,保證加工精度。
在國外,對模具材料的選取也很嚴格,機頭普遍采用高質(zhì)量的鉻鋼(含鉻17%);定型系統(tǒng)所有和型材接觸的零件也全部由高抗腐蝕的特殊鋼制成(含鉻17%),耐磨性好,使用壽命長。