橡胶挤出模和塑料挤出模的区别?
先说一下橡胶挤出模吧,
橡胶挤出模具的设计与模压模具有明显的不同。对于橡胶模压模具,胶料是在模具型腔的固定包容和限制下被硫化定形,因此其制品形状与模腔的形态完全吻合,只要设计缩比正确,就能得到合格的模压制品。
与此相反,挤出模具的口型断面形状与挤出后最终得到的橡胶制品断面形状不相同,甚至有很大不同,其原因是橡胶挤出制品的硫化是在开放的微波(或其它硫化方式)硫化生产线上完成的。
然后是所料挤出模,
当今市场上出售的塑料制品中,挤出成形制品的种类日益增多。塑料管材、板材、薄膜和异形材等已在应用中占有非常重要的地位。
挤出成形是对粉末状或粒状原材料加热和熔融之后用挤压方法赋形,然后进行冷却固化的连续成形方法。故挤出成形装置必须具有熔融、赋形和固化这三种
功能。
熔融功能由挤出机来承担,赋形功能由挤出模具和整形模具来承担,固化功能则由整形模具和冷却模具来承担。作为完整的挤出装置,为了对挤出物进行整理还需设置牵引机、切断机和卷曲机等辅助装置。
挤出物外观和品质的好坏,在很大程度上取决于模具的品质。此外,挤出机向模具中输送熔料的均匀程度和熔料在模具内的混合过程对挤出物的品质也会产生影响。对于各种各样断面形状的挤出物,一般沿挤出方向为同一形状的断面,但在某些特殊情况下,在模具后部设置特殊装置或采用特殊的操作方法可改变其断面形状。如:压花或吹塑成形。
近年来,除了单一材料挤出成形之外,又有多种塑料在模具内或模具外作为一体挤出成形的共挤出成形法。还开发了与铝、铁、木料等其它材料共挤出成形工艺,使挤出模具的结构也日益复杂化。
在挤出成形装置中占有重要地位的模具,由螺杆以3MPa一30MPa的压力连续对它供给熔料,并由模具使熔料形成所需断面形状的挤出物。此过程是从圆柱形料筒中送出的圆形断面熔料通过联接器进人具有圆形或矩形人口的模具中,在模具中改变形状以后即从模具终端的缝隙中挤出所需断面形状的挤出物。为此,从圆形或矩形人口到变为接近于成形物断面形状的出口部分缝隙之间的模具内熔料流动路径,需进行保证
此变化过程顺畅和无滞留部位的流线形设计。
此外,由于所用塑料熔融物为非牛顿流体,所以在具有粘性特性的同时,还有弹性特性,因此对熔料流动的特性必须充分考虑弹性所起的作用。
挤压和冲压区别?
1.挤压系统
挤压系统包括螺杆、机筒、料斗、机头、和模具,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压力下,被螺杆连续的挤出机头。 (1) 螺杆:是挤塑机的最主要部件,它直接关系到挤塑机的应用范围和生产率,由高强度耐腐蚀的合金钢制成。 (2) 机筒:是一金属圆筒,一般用耐热、耐压强度较高、坚固耐磨、耐腐蚀的合金钢或内衬合金钢的复合钢管制成。机筒与螺杆配合,实现对塑料的粉碎、软化、熔融、塑化、排气和压实,并向成型系统连续均匀输送胶料,一般机筒的长度为其直径的15~30倍,以使塑料得到充分加热和充 电线挤出机
分塑化为原则。 (3) 料斗:料斗底部装有截断装置,以便调整和切断料流,料斗的侧面装有视孔和标定计量装置。 (4) 机头和模具:机头由合金钢内套和碳素钢外套构成,机头内装有成型模具,机头的作用是将旋转运动的塑料熔体转变为平行直线运动,均匀平稳的导入模套中,并赋予塑料以必要的成型压力,塑料在机筒内塑化压实,经多孔滤板沿一定的流道通过机头脖颈流入机头成型模具,模芯模套适当配合,形成截面不断减小的环形空隙,使塑料熔体在芯线的周围形成连续密实的管状包覆层。为保证机头内塑料流道合理,消除积存塑料的死角,往往安置有分流套筒,为消除塑料挤出时压力波动,也有设置均压环的。机头上还装有模具校正和调整的装置,便于调整和校正模芯和模套的同心度。 挤塑机按照机头料流方向和螺杆中心线的夹角,将机头分成斜角机头(夹角120o)和直角机头。机头的外壳是用螺栓固定在机身上,机头内的模具有模芯坐,并用螺帽固定在机头进线端口,模芯座的前面装有模芯,模芯及模芯座的中心有孔,用于通过芯线;在机头前部装有均压环,用于均衡压力;挤包成型部分由模套座和模套组成,模套的位置可由螺栓通过支撑来调节,以调整模套对模芯的相对位置,便于调节挤包层厚度的均匀性。机头外部装有加热装置和测温装置。
2.传动系统
传动系统的作用是驱动螺杆,供给螺杆在挤出过程中所需要的力矩和转速,通常由电动机、减速器和轴承等组成。
3.加热冷却装置
加热与冷却是塑料挤出过程能够进行的必要条件。 (1) 现在挤塑机通常用的是电加热,分为电阻加热和感应加热,加热片装于机身 模具压余挤出机
、机脖、机头各部分。加热装置由外部加热筒内的塑料,使之升温,以达到工艺操作所需要的温度。 (2) 冷却装置是为了保证塑料处于工艺要求的温度范围而设置的。具体说是为了排除螺杆旋转的剪切摩擦产生的多余热量,以避免温度过高使塑料分解、焦烧或定型困难。机筒冷却分为水冷与风冷两种,一般中小型挤塑机采用 风冷比较合适,大型则多采用水冷或两种形式结合冷却;螺杆冷却主要采用中心水冷,目的是增加物料固体输送率,稳定出胶量,同时提高产品质量;但在料斗处的冷却,一是为了加强对固体物料的输送作用,防止因升温使塑料粒发粘堵塞料口,二是保证传动部分正常工作。
编辑本段二、 辅助设备
塑料挤出机组的辅机主要包括放线装置、校直装置、预热装置、冷却装置、牵引装置、计米器、火花试验机、收线装置。挤出机组的用途不同其选配用的辅助设备也不尽相同,如还有切断器、吹干器、印字装置等。
校直装置
塑料挤出废品类型中最常见的一种是偏心,而线芯各种型式的弯曲则是产生绝缘偏 挤出机
心的重要原因之一。在护套挤出中,护套表面的刮伤也往往是由缆芯的弯曲造成的。因此,各种挤塑机组中的校直装置是必不可少。校直装置的主要型式有:滚筒式(分为水平式和垂直式);滑轮式(分为单滑轮和滑轮组);绞轮式,兼起拖动、校直、稳定张力等多种作用;压轮式(分为水平式和垂直式)等。
预热装置
缆芯预热对于绝缘挤出和护套挤出都是必要的。对于绝缘层,尤其是薄层绝缘,不能允许气孔的存在,线芯在挤包前通过高温预热可以彻底清除表面的水份、油污。对于护套挤出来讲,其主要作用在于烘干缆芯,防止由于潮气(或绕包垫层的湿气)的作用使护套中出现气孔的可能。预热还可防止挤出中塑料因骤冷而残留内压力的作用。在挤塑料过程中,预热可消除冷线进入高温机头,在模口处与塑胶接触时形成的悬殊温差,避免塑胶温度的波动而导致挤出压力的波动,从而稳定挤出量,保证挤出质量。挤塑机组中均采用电加热线芯预热装置,要求有足够的容量并保证升温迅速,使线芯预热和缆芯烘干效率高。预热温度受放线速度的制约,一般与机头温度相仿即可。
冷却装置
成型的塑料挤包层在离开机头后,应立即进行冷却定型,否则会在重力的作用下发 挤出机
生变形。冷却的方式通常采用水冷却,并根据水温不同,分为急冷和缓冷。急冷就是冷水直接冷却,急冷对塑料挤包层定型有利,但对结晶高聚物而言,因骤热冷却,易在挤包层组织内部残留内应力,导致使用过程中产生龟裂,一般PVC塑胶层采用急冷。缓冷则是为了减少制品的内应力,在冷却水槽中分段放置不同温度的水,使制品逐渐降温定型,对PE、PP的挤出就采用缓冷进行,即经过热水、温水、冷水三段冷却。
编辑本段三、 控制系统
塑料挤出机的控制系统包括加热系统、冷却系统及工艺参数测量系统,主要由电器、仪表和执行机构(即控制屏和操作台)组成。其主要作用是:控制和调节主辅机的拖动电机,输出符合工艺要求的转速和功率,并能使主辅机协调工作;检测和调节挤塑机中塑料的温度、压力、流量;实现对整个机组的控制或自动控制。 挤出机组的电气控制大致分为传动控制和温度控制两大部分,实现对挤塑工艺包括温度、压力、螺杆转数、螺杆冷却、机筒冷却、制品冷却和外径的控制,以及牵引速度、整齐排线和保证收线盘上从空盘到满盘的恒张力收线控制。
1. 挤塑机主机的温度控制
电线电缆绝缘和护套的塑料挤出是根据热塑性塑料变形特性,使之处于粘流态进行的。除了要求螺杆和机筒外部加热,传到塑料使之融化挤出,还要考虑螺杆挤出塑料时其本身的发热,因此要求主机的温度应从整体来考虑,既要考虑加热器加热的开与关,又要考虑螺杆的挤出热量外溢的因素予以冷却,要有有效的冷却设施。并要求正确合理的确定测量元件热电偶的位置和安装方法,能从控温仪表读数准确反映主机各段的实际温度。以及要求温控仪表的精度与系统配合好,使整个主机温度控制系统的波动稳定度达到各种塑料的挤出温度的要求。
2. 挤塑机的压力控制
为了反映机头的挤出情况,需要检测挤出时的机头压力,由于国产挤塑机没有机头压力传感器,一般是对螺杆挤出后推力的测量替代机头压力的测量,螺杆负荷表(电流表或电压表)能正确反映挤出压力的大小。挤出压力的波动,也是引起挤出质量不稳的重要因素之一,挤出压力的波动与挤出温度、冷却装置的使用,连续运转时间的长短等因素密切相关。当发生异常现象时,能排除的迅速排除,必须重新组织生产的则应果断停机,不但可以避免废品的增多,更能预防事故的发生。通过检测的压力表读数,就可以知道塑料在挤出时的压力状态,一般取后推力极限值报警控制。
3. 螺杆转速的控制
螺杆转速的调节与稳定是主机传动的重要工艺要求之一。螺杆转速直接决定出胶量和挤出速度,正常生产总希望尽可能实现最高转速及实现高产,对挤塑机要求螺杆转速从起动到所需工作转速时,可供使用的调速范围要大。而且对转速的稳定性要求高,因为转速的波动将导致挤出量的波动,影响挤出质量,所以在牵引线速度没有变化情况下,就会造成线缆外径的变化。同理如牵引装置线速波动大也会造成线缆外径的变化,螺杆和牵引线速度可通过操作台上相应仪表反映出来,挤出时应密切观察,确保优质高产。
4. 外径的控制
如上所述为了保证制品线缆外径的尺寸,除要求控制线芯(缆芯)的尺寸公差外,在挤出温度、螺杆转速、牵引装置线速度等方面应有所控制保证,而外径的测量控制则综合反映上述控制的精度和水平。在挤塑机组设备中,特别是高速挤塑生产线上,应配用在线外径检测仪,随时对线缆外径进行检测,并且将超差信号反馈以调整牵引或螺杆的转速,纠正外径超差。
5. 收卷要求的张力控制
为了保证不同线速下的收线,从空盘到满盘工作的恒张力要求,希望收排线装置有贮线张力调整机构,或在电气上考虑恒线速度系统和恒张力系统的收卷等等。
6. 整机的电气自动化控制
这是实现高速挤出生产线应具备的工艺控制要求,主要是:开机温度联锁;工作压力保护与联锁;挤出、牵引两大部件传动的比例同步控制;收线与牵引的同步控制;外径在线检测与反馈控制;根据各种不同需要组成部件的单机与整机跟踪的控制。
用冲头或凸模对放置在凹模中的坯料加压,使之产生塑性流动,从而获得相应于模具的型孔或凹凸模形状的制件的锻压方法。挤压时,坯料产生三向压应力,即使是塑性较低的坯料,也可被挤压成形。挤压,特别是冷挤压,材料利用率高,材料的组织和机械性能得到改善,操作简单,生产率高,可制作长杆、深孔、薄壁、异型断面零件,是重要的少无切削加工工艺。挤压主要用于金属的成形,也可用于塑料、橡胶、石墨和粘土坯料等非金属的成形。 17世纪法国人用手动螺旋压力机挤压出铅管,用作水管,是为冷挤压之始。19世纪末实现了锌、铜和铜合金的冷挤压,20世纪初期扩大到铝和铝合金的挤压。30年代德国人发明磷化、皂化的表面减摩润滑处理技术,使钢的冷挤压获得成功,最初用于挤制钢弹壳。第二次世界大战后,钢的冷挤压推广到其他国家,并扩大了应用范围。50年代开始采用熔融玻璃润滑法,钢的热挤压遂在冶金和机械工业中得到应用和发展。 分类 挤压按坯料温度区分有热挤压、冷挤压和温挤压 3种。金属坯料处于再结晶温度(见塑性变形)以上时的挤压为热挤压;在常温下的挤压为冷挤压;高于常温但不超过再结晶温度下的挤压为温挤压。 按坯料的塑性流动方向,挤压又可分为:流动方向与加压方向相同的正挤压,流动方向与加压方向相反的反挤压,坯料向正、反两个方向流动的复合挤压。 应用 热挤压广泛用于生产铝、铜等有色金属的管材和型材等,属于冶金工业范围。钢的热挤压既用以生产特殊的管材和型材,也用以生产难以用冷挤压或温挤压成形的实心和孔心(通孔或不通孔)的碳钢和合金钢零件,如具有粗大头部的杆件、炮筒、容器等。热挤压件的尺寸精度和表面光洁度优于热模锻件,但配合部位一般仍需要经过精整或切削加工。 冷挤压原来只用于生产铅、锌、锡、铝、铜等的管材、型材,以及牙膏软管(外面包锡的铅)、干电池壳(锌)、弹壳(铜)等制件。20世纪中期冷挤压技术开始用于碳素结构钢和合金结构钢件,如各种截面形状的杆件和杆形件、活塞销、扳手套筒、直齿圆柱齿轮等,后来又用于挤压某些高碳钢、滚动轴承钢和不锈钢件。冷挤压件精度高、表面光洁,可以直接用作零件而不需经切削加工或其他精整。冷挤压操作简单,适用于大批量生产的较小制件(钢挤压件直径一般不大于100毫米)。 温挤压是介于冷挤压与热挤压之间的中间工艺,在适宜的情况下采用温挤压可以兼得两者的优点。但温挤压需要加热坯料和预热模具,高温润滑尚不够理想,模具寿命较短,所以应用不甚广泛。 工艺特点 挤压加工在坯料处理、挤压道次、挤压力、模具寿命和挤压设备方面依坯料和挤压件要求的不同各有一些工艺上的特点。 软化退火 冷挤压硬铝、铜和钢等时,为降低材料的硬度、变形抗力和提高塑性,需要先对坯料进行软化退火处理。热挤压则不需要经过退火处理。 润滑和表面处理 为降低挤压力和模具的磨损率,并防止金属坯料与模具面的热胶合,挤压时必须有良好的润滑。为使润滑油脂在高压下不被挤出,必须对坯料表面进行减摩和润滑处理。最常用的方法是:先进行磷化,以形成粗糙多孔的磷酸盐表层,再以皂质材料(如硬脂酸锌、硬脂酸钠)涂覆表层并使其充满孔隙中。挤压时,磷化层不断地放出皂料而起有效的润滑作用。温挤压和热挤压因温度高,不适宜用磷化-皂化润滑,一般采用玻璃粉(高温时熔融)、二硫化钼、石墨等配成的油剂润滑。 变形程度和挤压道次 挤压变形程度以坯料变形前后的断面面积缩减率来表示。坯料在一次变形过程中不出现裂纹的极限变形程度称为允许变形程度。坯料在三向压应力下发生挤压变形时,允许变形程度较高。在冷态正挤压时,低碳钢的允许变形程度在75%以上,而硬铝、紫铜、黄铜等则可达90%以上,反挤压时均略低。在热态下,允许变形程度可大大提高,提高的幅度随温度的升高而增大。变形程度大,所需的挤压力也大,模具的磨损加快,且容易损坏,故一般不采用允许变形程度的极限值,例如在冷挤碳钢时采用变形极限值的60%作为一次变形的允许程度。假如从坯料到成品的总变形程度很大,则分为几个挤压道次逐步成形。冷挤压时,在各道次之间需要进行工序间的软化退火。热挤压和温挤压的允许变形程度较大,有利于降低挤压力和减少挤压道次。 挤压力 挤压力是决定凹模强度和选择挤压机公称压力的主要因素。挤压力的大小与凸模的加压面积、坯料在挤压温度时的机械性能、变形程度、模具形状、润滑效果等因素有关。在冷挤压硬铝、铜等材料时,单位面积挤压力一般在1000牛/厘米2以下;冷挤压碳钢和合金钢时一般都在 1000牛/厘米2 以上,高的可达2500~3000牛/厘米2 。因为单位面积挤压力很大,承受胀应力的凹模大多采用2、3层预应力结构,以提高其强度和刚度,并使磨损仅出现于最里面的一层,有利于模具的修理(只更换凹模的内层)。 模具寿命 延长模具寿命是降低挤压加工成本的重要因素。模具可能由于凹模纵裂或成形型腔和型孔的磨损,使挤压件的尺寸和形状误差超过允许值。前者通过正确的设计和制造可以避免;后者靠正确选择模具材料及其热处理和表面处理工艺、正确决定挤压工艺和润滑等措施来加以减缓,以延长其使用寿命。 挤压设备 小挤压件一般用通用的机械压力机、液压机、螺旋压力机挤压。大型挤压件和长挤压件较多地使用专用挤压机挤压。 发展 20世纪后半叶以来,出现了静压挤压工艺。静压挤压采用常温状态下的正挤压。坯料在凹模中受到注入的高压液体的纵向和四周的静压作用,从型孔挤出。坯料四周与挤压筒壁之间产生的静压液体摩擦的摩擦系数极低,坯料变形区的横向压应力比在一般挤压条件下增大,对挤压变形的抗力降低,使坯料的塑性进一步提高。高速钢、钛合金、锆合金、镍基合金等高强度低塑性金属材料可用静挤压成形而不出现裂纹。但高压密封问题有待完善,静压挤压尚处于进一步研究阶段。 光纤受到挤压时产生微小的弯曲而造成的损耗。 冲压
冲压加工是借助于常规或专用冲压设备的动力,使板料在模具里直接受到变形力并进行变形,从而获得一定形状,尺寸和性能的产品零件的生产技术。板料,模具和设备是冲压加工的三要素。冲压加工是一种金属冷变形加工方法。所以,被称之为冷冲压或板料冲压,简称冲压。它是金属塑性加工(或压力加工)的主要方法之一,也隶属于材料成型工程技术。 冲压所使用的模具称为冲压模具,简称冲模。冲模是将材料(金属或非金属)批量加工成所需冲件的专用工具。冲模在冲压中至关重要,没有符合要求的冲模,批量冲压生产就难以进行;没有先进的冲模,先进的冲压工艺就无法实现。冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素,只有它们相互结合才能得出冲压件。 与机械加工及塑性加工的其它方法相比,冲压加工无论在技术方面还是经济方面都具有许多独特的优点。主要表现如下。 (1) 冲压加工的生产效率高,且操作方便,易于实现机械化与自动化。这是因为冲压是依靠冲模和冲压设备来完成加工,普通压力机的行程次数为每分钟可达几十次,高速压力要每分钟可达数百次甚至千次以上,而且每次冲压行程就可能得到一个冲件。 (2) 冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸与形状精度,且一般不破坏冲压件的表面质量,而模具的寿命一般较长,所以冲压的质量稳定,互换性好,具有"一模一样"的特征。 (3) 冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件,如小到钟表的秒表,大到汽车纵梁、覆盖件等,加上冲压时材料的冷变形硬化效应,冲压的强度和刚度均较高。 (4) 冲压一般没有切屑碎料生成,材料的消耗较少,且不需其它加热设备,因而是一种省料,节能的加工方法,冲压件的成本较低。 由于冲压具有如此优越性,冲压加工在国民经济各个领域应用范围相当广泛。例如,在宇航,航空,军工,机械,农机,电子,信息,铁道,邮电,交通,化工,医疗器具,日用电器及轻工等部门里都有冲压加工。不但整个产业界都用到它,而且每个人都直接与冲压产品发生联系。像飞机,火车,汽车,拖拉机上就有许多大,中,小型冲压件。小轿车的车身,车架及车圈等零部件都是冲压加工出来的。据有关调查统计,自行车,缝纫机,手表里有80%是冲压件;电视机,收录机,摄像机里有90%是冲压件;还有食品金属罐壳,钢精锅炉,搪瓷盆碗及不锈钢餐具,全都是使用模具的冲压加工产品;就连电脑的硬件中也缺少不了冲压件。 但是,冲压加工所使用的模具一般具有专用性,有时一个复杂零件需要数套模具才能加工成形,且模具制造的精度高,技术要求高,是技术密集形产品。所以,只有在冲压件生产批量较大的情况下,冲压加工的优点才能充分体现,从而获得较好的经济效益的。 当然,冲压加工也存在着一些问题和缺点。主要表现在冲压加工时产生的噪音和振动两种公害,而且操作者的安全事故时有发生。不过,这些问题并不完全是由于冲压加工工艺及模具本身带来的,而主要是由于传统的冲压设备及落后的手工操作造成的。随着科学技术的进步,特别是计算机技术的发展,随着机电一体化技术的进步,这些问题一定会尽快二完善的得到解决。
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