内容发布更新时间 : 2024/9/20 6:29:48星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

挤出（extrude）这个词由拉丁文“ex”（离开）和“trudere”（推）组成，形象地描述了\施加压力驱使材料通过模具成型”的挤出过程。

挤出平模头（下文简称为“模头”）生产线工作时，通常是将粉状或粒状形态的聚合物加入到挤出机机筒中

挤出（extrude）这个词由拉丁文“ex”（离开）和“trudere”（推）组成，形象地描述了\施加压力驱使材料通过模具成型”的挤出过程。

挤出平模头（下文简称为“模头”）生产线工作时，通常是将粉状或粒状形态的聚合物加入到挤出机机筒中，在螺杆的作用下，聚合物沿螺槽或机筒向前移动，并逐渐熔融成为黏流体，然后通过设置在机筒端部的模头，形成与模具的口模形状相仿的连续体，最后经冷却定型，便可成型为所需要形状的制品，形状分为板、片、膜，目前主要应用于建筑、医药、包装、家电、太阳能等行业。

模头是挤出生产的核心部分，它设计的合理性直接影响着生产效率、制品精度、模具寿命等诸多方面，因而研究挤出模头设计尤为重要。

传统模头设计

目前，国内的许多模头制造企业还停留在简单的模仿阶段，企业在设计模头时主要依靠测绘、经验和简单的人工计算，设计出的模头缺乏理论数据的支撑，从而导致模头在试模过程中需经过多次修模，才能使模头符合生产要求，情况严重的，会直接导致模头报废，造成时间和经济上的损失。因此，传统的设计方法不仅延长了模具的设计制造周期，而且在试模和修模过程中耗费大量的人力、物力和财力。

传统模头加工

在传统的模头加工企业中，模头外形和流道的加工，主要依靠三轴加工中心，其主轴最高转速一般在3000~6000转/分钟，这种加工方式技术比较成熟，但因为机床条件限制，加工结构稍复杂的模体时，至少需要人工翻多个角度加工，从而导致产品精度差、表面光洁度差等缺点。

模头的加热棒孔、孔和螺纹的加工，主要依靠普通钻床。这种加工方式带来孔径公差大、表面光洁度差、垂直度差等缺点，容易出现螺纹滑丝、加热不均匀等现象，导致模头漏料、螺钉卡死、加热棒容易烧坏等严重后果。

在模头的表面处理方面，还停留在单一的镀铬，虽然它有加工成本低、传统工艺成熟、维修退镀方便等优点，但是缺点也非常明显：表面有网纹结构，模唇尖角处理条件一般，在生产中模唇容易挂料，而且不容易调节制品的厚薄。

综上所述，传统的设计和加工方法，缺少自己核心的技术和数据支持，仅适用于要求不高的低端产品或技术相对成熟的产品。

模头设计的优化

在新材料应用呈井喷发展的今天，传统的设计和加工方式已无法适应其发展需求，就目前的发展情况来看，我国正积极进行着工业转型升级，以自动化、数字化为基础的智能化生产逐步被关注和应用，这不仅将改造提升传统产业，也促进先进制造业的发展。当然，工业的转型升级势必需要巨大的资金投入，国内也只有个别具有前瞻意识、实力雄厚的企业，率先引进了欧美、日本等国先进的设备和分析软件，比如原材料分析仪、有限元分析软件、五轴高速加工中心、精密磨床等，来提升模头设计的合理性和加工的精准性。就此，我们来感受先进技术带来的模头设计革新。

塑料原料的检测

因为模头的设计主要是由塑料原材料的特性所决定的，所以首先必须全面了解塑料原料的属性。只有对其粘度、剪切速率、加工工艺温度、热传导率及膨胀系数等进行一个有效的分析和技术掌控，才能研制出完全符合生产需求的模头。

许多制品厂家在生产过程中存在一个误区，认为同一套模具可以生产多种原料，其实每一套定制的模头都具有唯一性，如果用不同原料进行生产，将导致制品达不到既定的质量要求，情况严重的将损坏模头。（见图1）

流道的模似分析

流道是平模头的心脏，流道设计的合理性，直接决定了产品的质量。

理想的设计方法是根据塑料原料特性，以及对制品厚度与线速度的要求，对比歧管式、衣架

式、鱼尾式等流道的优缺点，利用有限元分析软件，设计出最小停滞时间、最适合的压力、最均匀的流速曲线以及避免产生剪切热的流道。虽然在进行流道模拟分析时有数据的结果，但是要在各项数据中提取最优化的配比，就需要技术全面的工程师，既要全面的了解塑料原料的各项特性，又要精通最终产品的生产工艺。（见图2）

模头结构的优化分析 当我们开始模头设计时，先是根据生产工艺的要求来确定结构，结构的合理性对模头使用的稳定性、寿命等有很大的影响。不合理的结构，可能出现模头变形、漏料、加热不均等现象。因此模头结构的设计也需要深入地分析：

① 结构刚度的分析：由于制品的生产是一种高压挤出生产工艺，特别是生产PVC发泡板、PVC保鲜膜等模头，其生产的模腔压力通常会达到20-40MPa，为了保证模头的质量，必须通过刚度的分析，以免模头变形导致的出料不均和漏料的情况。（见图3）