模具结构参数的选择相关说明

（1）压缩比ε 成型模具的压缩比，是指模具体内熔料流道空腔中，进料端最大截面积与口模处环形空腔截面积之比。压缩比一般取4～10，如果熔料粘度较高，取压缩比在2.5～6。

（2）分流锥角α及尖角弧r 分流锥结构如图3-6所示。锥角一般取α≤60°；如果熔料粘度较低时，可取α角度大些，但一般不超过80°。α角取小值，锥体长度增加，则模具体积增大；α角度取大值，则熔料流动阻力增加、物料在模具体内停留时间长。

图3-6 分流锥结构

锥顶部位的r值应尽量取小值，以避免在此处产生滞料区，一般取r≤2.5mm；L=（1～1.5）d₄。

分流锥与多孔板间的距离（如图3-7所示），一般取H为10～25mm。间距过大，则熔料停留时间长；间距过小，易使分流锥面上的料流量不均匀。

分流锥是成型模具中首先与熔融料接触的零件。熔料从机筒内挤入模具后，分流锥把熔融料分成环状筒管，经过分流锥支架后流向模具出口、同时筒管的壁厚逐渐变薄、接近管坯壁厚尺寸。

（3）分流锥支架 分流锥支架（结构如图3-8所示）是连接固定分流锥与芯轴的一个定位支架，其外圆与模具体内圆采用H7/h6精度配合，以保证模具各零件装配后在同一中心线上。

图3-7 分流锥与多孔板间距离

1—分流锥 2—模具体 3—中套 4—机筒法兰 5—螺杆 6—机筒

进入模具空腔内的熔料、经分流锥和支架肋流向口模，产生几条熔料结合线，对管制品质量有些影响。所以，支架肋数在保证支架支撑强度的条件下应尽量减少。小规格管材成型用模具中的支架肋数取3～4根；大规格管材成型用模具中的支架肋数最多也不能超过8根。支架肋截面形状应是进料端角α₁大于出料端角α₂；大规格管材用模具中的支架肋还应设有通气孔和导线引进通孔。在生产时，通气孔能向挤出口模的管坯输入压缩空气，以防止管坯在没有冷却定形前变形；导线孔是为了芯轴加热升温时，为电热棒输入电流。小规格管材成型用模具中的分流锥、支架和芯轴，也可制成如图3-9所示的一体式结构，不用设进气孔和导线穿入孔。

图3-8 分流锥支架结构

图3-9 分流锥、分流锥支架和芯轴为一体式结构

（4）芯轴 芯轴结构如图3-10所示。这种芯轴结构是在挤塑较小规格管材时应用；大规格管材成型用芯轴，应是中空型，内设有电阻加热装置，用于生产初期为芯轴体加热，以加速芯轴的加热升温。

图3-10 芯轴结构

a）带外螺纹芯轴 b）带内螺纹芯轴

L₁—芯轴平直段长 L₂—芯轴锥体部分长 L₃—凹槽深 α—收缩角

芯轴结构中的主要尺寸是平直段直径、长度及收缩角。一般规律是芯轴平直段长度与口模平直段长度相等或略长些，可在L₁=（1～2.5）D范围内选择；也可按表3-1中经验数据选择。

表3-1 芯轴平直段长度与管制品壁厚t关系

收缩角α应小于分流锥的扩张角，以利于分流锥支架肋造成的熔料结合线，在此处能尽快消除。这个收缩角的选择要注意熔料黏度的大小，黏度大时应取较小的收缩角，如PVC料取α=10°～30°，黏度较小的PE料取α=25°～40°。芯轴平直段部分的直径应略小于管制品内圆直径。

芯轴与口模组合后形成挤塑管材用熔料流道空腔，熔料在此段平直部位成型管的型坯。芯轴是成型管制品内直径表面尺寸用零件。(www.xing528.com)

（5）口模 口模与芯轴配合组装后形成熔料流道空腔，熔料从这里经过时，由于空腔容积的逐渐缩小而受到压力，从此空腔内挤出时成型管坯。口模内径是成型管外径表面尺寸零件。

图3-11 口模结构

a）不带螺纹口模 b）带螺纹口模

口模结构尺寸从图3-11中可以看到，主要是平直段长度、内径和压缩角。平直段（也叫定型段）长度L₂=（0.5～3）D

内径d₁=D/k

式中 D——管材外径（mm）；

k——系数，k=1.01～1.06。

压缩角α取14°～50°之间。

口模与芯轴结构尺寸的选择，要注意原料性能、模具的压缩比和对管材牵伸比大小的影响。从理论上讲，口模平直段内径应与管材外径尺寸相同；芯轴的平直段外径应与管材的内径尺寸相等。但由于挤出模具后的管坯压力降低了，而出现壁厚膨胀现象；另外，由于管坯受牵伸比和冷却收缩的关系，管坯壁厚还有些收缩现象，所以，口模平直段内径应进行适当修正。

（6）定径套 定径套常用几种结构形式如图3-12所示。图3-12a为浸水式定径套，用于小直径管的（ϕ50mm以下）定径冷却，此种管坯挤出一般可直接通入冷却水槽内；图3-12b为水套式定径套，一般采用内压法定径时应用；聚烯烃类塑料管的挤出定径多采用图3-12c型真空冷却定径套结构。定径套内径及长度尺寸的确定，可参照表3-2酌情选取。

表3-2 定径套内径和长度尺寸

注：1.对于真空定径套，d=kD，L值可略大些，PVC料取k=1.007～1.01，PE料取k=1.02～1.04，PP料取k=1.02～1.05。

2.真空度在0.02～0.08MPa范围内，小直径管取0.02～0.04MPa，大直径管取0.06～0.08MPa。

3.抽真空孔直径为0.6～1.1mm（壁厚取大值）。

定径套主要是为挤出成型模具的管坯冷却降温，同时固定管坯的外径尺寸和修整管表面。

图3-12 定径套结构

a）浸水式定径套 b）水套式定径套 c）真空冷却定径套

1—口模 2—定径套 3—管制品

（7）模具体 模具体的结构形式多种多样，如图3-13所示是比较常用的两种模具体。图3-13a是模具零件只能从模具体的一侧装入，图3-13b是模具中的零件可以从模具体的两侧装入模具体内。直径较大（一般大于150mm时）的管材成型模具用模具体，多采用分段组合式，这主要是从保证零件机械加工精度、减轻机体重量和方便组装及维修拆卸等条件考虑。

图3-13 模具体结构

a）从一端装入模具零件的模具体 b）从两端装入模具零件的模具体