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《模县?业》1999.No.9,总223
塑料门窗挤出模设计
华东理工大学(上海200237)徐佩孩
上海化エ厂东模男公司
陆殿武
[摘要]叙达了在RPVC塑料门窗挤出模设计中,成型模型が位置和成型粳长度
的计算及定型模却程度亲数和热平的1计算。
关键词挤出模塑料门蜜冷却程度亲数
料门窗异型材挤出模成型的制品形状持与外挺壁厚冷却的均匀一致。此制品的腹
复杂且质量要求高,模具设计计算有较大难
度。用经验设计方法模具调试成本占模具
本的10%-50%,且.棋具制造周期长。运用
塑料流变学和传热学原理与经验设计结合的
方法,可提高挤出模的设计质量
塑料门窗型材的截面大多为不对称框式
结构。图1为RPVC窗框截面图,单向与
双向各有2个外伸的卡脚,还有2个凹进的
卡槽、另外框中还有2条增强腹板。截面上壁
厚应均匀一致,以保证挤出速率和热传递的
均匀性。而腹板位于框体的内部,它的壁厚应
比框壁厚度薄20%。因为成型腹板的流道位
于高温的型芯中,出模后较薄的腹板才能保
图1RPVC窗框型材的截面简图
+为形心位量
为ⅳ」计算长度
收稿日期:1999年3月4日
?为2计算长度
h22一第二层塑件高度,mm
4结東语
h。一一多留距离(7~12),mm
(1)经应用实验证明,该套模具注射、脱
此时允许动模的继续开模距离S应满獏容易,易实现自动化生产。采用同样的主
足以下关系
机,可比单层模具增产近倍,加工费用减少
40%左右
5)为尽可能保证两层型腔同时进料,第
(2)本模具结构简单实用,易制造、易维
二层流道浇口的直径应取塑件壁厚的(1.2~修
1.5)倍、最大不超过2mm,浇口对面的顶杆
(3)该模的第一层塑件上有流道凝料疤
顶部加工出深塑件壁厚一半的球凹,以利于痕,不适于生产外观要求高的制品。
减小充模阻力。注射工艺亦应选择快速注射
方式
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w. bz fxw.aom,J5载
板与框的壁厚比为1.4/2.2,腹板过薄,成型和分流段。机头的多孔板将螺旋运动的物料
困难。
转变成轴向直线运动,而后由分流锥分流,到
达A截面时,应略有压缩。此流程的熔体压
1成型棋计算
力损失一般小于2~3MPa“A截面是分流
成型裁面面积和形心位置的计算
后的等压起始面,经压缩后,从B截面开始是
截面几何体的形心位置必须位于挤出机成型發。
输出中心的轴线上,以保证熔体流量对非对
称的成型截面有较均匀分布2。用微机在电
子图板上,可方便解出面积和形心。如用
Auto CAI软件,将截面以每单位1mm绘
制,并设好坐标。然后点菜单Asis(援助)→
Inquiry(查询)→Area(面积)。在x和y2个
方向截得一半面积的轴线,即为形心坐标。上
例可求得面积A=5.48cm2,x=13.9mm
y=39. mmo
图2]窗成型貘的多级式结构示意图
Iー一稳流和分流段ーー压缩段
1.2型材挤出流量计算
一成型段
由文献[3]可知:
Q=Qa/(4.12p)
RPVC物料在压缩段不宜用高的压
式中Qn一-所要求的型材产量,kg/h
比,常用2~4。过大压缩比有高剪切和高压
塑料在室温下的密度,RPVC
力降,会使物料不稳定,也使挤出螺杆的受载
约1.4g/cm
过大。本例的压缔比,即A截面积与B截面
Q一熔体的体积流量,cms
积之比为2.7。图1上所示成型截面上2条
型材的产量Q。取决于定型模工作时的1.4mm厚的腹板,要在分流锥一一芯轴上相
牵引速度v,Qm与挤出机的工作参量和挤应开出2个通道来成型。熔休料流在成型段
出模的成型段长度等参量有关。应该根据产再与周框熔料汇合。此2腹板在成型时,要保
生熔体破碎的临界剪切应力r,,对Q。进行证有足够料流和压缔比。为此把总流量Q在
限制性计算,但计算过程较复杂。目前,国内A截面附近就分配成周框流量Q1和腹板流
门窗型材生产时牵引速度大致在1-3m/量Q2。解方程得Q1=11.32cms,Q2=
min。上例型材线重m=5.48100×1.4=0.68cms。
767.2g/m。现假定u2=1.5m/min,则型材产
量达到Q。=60mu:=600.767ン1.5=1.4成型段的长度计算
69kg/h,代入式(1)得体积流量Q=69/
此长度应该殖轴向挤出线速度增加而增
(4.12×1.4)=12cm3/s。
长,但过长的成型段会增加螺杄驱动系统的
负载。虽然挤出机螺杆按轴向压力50MPa设
1.3眈型模结构
计,熔料经多孔板产生降,又经稳流和分
模具结构如图2所示,该结枃为多级模流,再经压缩段的压力损失后,留给成型段的
板的串联结构。可方便地加工内腔轮郎,以达允许压力降ムか在30MPa以下。一般取
到流线型并迷免“死角”,口模在挤出方向形△か=20MPa,考虑到由异向锥形双螈杆挤
成3个成型流程的区段。熔体首先进入稳流出,取△か=25MPa