1、直紋板材擠塑成型工藝及其口模計算直紋板材是塑料行業最近幾年推出的新產品，它已經廣泛的被用于化工防腐、包裝、襯墊、絕緣、和建筑材料。特便是用作防潮用的排水板，它已經廣泛用于高層建筑、高速公路和改造沙漠。再配上各種顏色后，可用于豪華的耐磨地毯和裝飾板。 直紋板材的種類很多，按直紋的斷面形狀可設計成三角形、矩形，梯形、鋸齒形、瓦楞性和其它異性，或者多種斷面形狀的組合，如圖1所示。 按一面有直紋還是兩面有直紋，又分為單面直紋板材和雙面直紋板材。寬度一般在0.25mm至15mm。 款度可根據需要選取不同的規格，現在大直徑擠塑機可擠出2m多寬的直紋板材。 特別有價值的是幾乎所有的熱塑性塑料的再生料。如抗沖

2、聚苯乙烯、聚乙烯等塑料的再生料均可用來制作直紋板材。 直紋板材的方法有兩種：一是擠出法；二是層壓法。 采用擠出法的優點是設備簡單，生產效率高。只要一臺擠塑機，一個冷卻槽和一套能調速的牽引裝置，就可以組成一條生產線。連續生產，以上海擠塑機廠制造的Ø90mm擠出機為例，其產量可以達到250kg/h。 但是采用擠出法生產直紋板材有連個關鍵問題要解決。第一個關鍵問題是要根據擠出機的性能和直紋板材的斷面形狀設計一個理想的擠塑機頭（即塑模），第二個關鍵問題是要根據原料、設備、制品的特點和性能調試出一套合理的擠塑成型工藝。1 擠塑機頭的設計在實踐中可以發現，由于塑料的物理性能和壓力、溫度等因素的影

3、響，機頭成型部分的斷面形狀與制品的相應的斷面形狀將有很大的差異。如用正方形的口模，擠出的制品的斷面形狀將是近似圓形，當采用三角形口模，擠出的卻是三邊呈方形的斷面形狀的制品，如圖2所示。這種現象統稱為畸變。產生畸變的主要原因是熔融料在型腔內的流速不均，和出模后膨脹等造成的。因為熔融料在直紋板材擠出模型腔內流動屬于二維流動，對于二維流動僅僅當流體是牛頓流體是才能對三角形、矩形、橢圓形等幾種簡單的斷面求解，對非牛頓流體只能求的近似解，對重復的三角形、矩形、橢圓形等組合直紋板材型腔還不能求解；加上在直紋板材擠出流體出模后的膨脹是一個很復雜的問題，目前尚無完善的計算方法，所以，一般都憑經驗數據進行設計，

4、然后通過時間再進行修正。跟據我們的調研，到目前為止，所有參考書所提供的數據都偏小，不能解決直紋板材口模設計的問題。因此我們在設計直紋板材擠出模時，修正了有關經驗數據，較好的處理了這個問題，設計出了具有正確形狀的口模。以矩形直紋板材的口模設計為例，將我們所確定的經驗數據介紹如下：（如圖3所示）1.1 狹縫寬度W的選擇 應注意考慮熔體彈性冷卻收縮和牽引速度對制品厚度T的影響。按實踐經驗可取： W=(1.62)T (1)1.2 狹縫高度H的考慮 按實踐經驗可取： H=W=(1.62)T (2)1.3 成型長度的選擇應注意考慮熔融料在進口處不發生紊亂，同時，應使料流產生相當的壓力，以保證物料的進一步均

5、勻塑化和制品的密實，但也不能太長，否這會降低產量。 按實踐經驗，可取： L=(5070)T (3)成型長度L壓力降P與總流量Q的關系用下式進行計算： L=P (4)式中， 流動系數；K=1/，是流體的粘度系數； 口模的橫向總寬度； =i(W+V)，W是狹縫寬度，V是狹縫間隔，i是狹縫系數； 狹縫平均高度；n 是流動指數，取決于流體的種類。 牛頓流體 n=1 低密度聚乙烯 n=2 聚丙烯 n=3 聚氯乙烯 n=34 單位時間的流量，與擠塑機有關，直徑Ø90的擠塑機流量為250kg/h，也可以按經驗公式計算： （5）式中： 塑料堆松比例（） D螺桿直徑 螺桿計量段深度（cm） N螺桿轉速

6、（） P 壓力降，可用下公式計算： P= (6) 進入機頭型腔壓力（與擠塑機有關） 低壓機頭 中壓機頭 高壓機頭 以上也可用下式進行計算： (7)式中： 擠出機螺桿槽中物料熔體粘度（） 螺桿計量段長度（cm） N 螺桿轉速（） 螺桿螺旋角 P 口模處的擠出壓力，異型材料取 1.4 口模的橫向總寬度B的選擇應考慮流體處口模后的膨脹、下垂、牽引力引起的變形，按實踐經驗可取： (8) B制品的橫向總寬度1.5 口模中的狹縫的分布 應考慮中間變形小，兩邊變形大，兩狹縫之間的間隔V也要中間小，向兩邊逐步遞增按實踐經驗可取： i=1，2，3···i (9) 則 B= (10)

7、此外，還要注意三點：第一點， 型腔內的過渡部分的流道應盡量平滑，使其成流線性，以免物料在流道中停滯而發生分解。第二點， 無論過渡部分橫截面變化如何，熔體在流出定型部分時，其橫截面上的各點在全程所受的剪切最好相等。第三點， 機頭和口模應有足夠的剛度，以免在工作壓力下使流道變形，從結合處往外溢料。2 合理的擠塑成型工藝進行模具設計也和其他設計一樣，必須仔細考慮成型工藝，根據成形工藝進行設計但是不論你考慮的如何細致，在生產過程中許多假定與實際情況仍有較大差別，需要工藝定型。直紋板材擠塑模的設計也一樣。在設計時，雖然我們也要考慮許多成型工藝，但是有以下問題仍需要引起注意和進行摸索。a 前面我們假定熔融料是牛頓流體，而大多數聚合物不屬于牛頓流體，它們的應力張量和形變速率之間的關系不是線性關系，不滿足牛頓粘度定律，不能用： （11）關系表達式，而要用 （12）的關系式表示。其中，為單位面積上的應力，m、n為實驗數據。因此收集來的各種廢塑料必須分類保管和加工成再生粒子，并分別加以利用，不要混用，因為它們的物理性能各不相同。聚合物熔體的粘度象液體的粘度那樣，一般會隨溫度升高而降低，隨溫度降低而升高，其關系可用下式表示： (13)式中： R 氣體常數 A 和流體有關的系數 題目：總結:本文關鍵分析了影響直紋板