CN104669581A - 一种组合式挤出模具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种挤出模具，特别是涉及一种多口模组成的组合式挤出模具。包括：一分流器，所述分流器由上模头和下模头组成，所述上模头与下模头的结合处形成有用于分流的分流腔，所述分流腔内设有分流锥，分流腔两端为进料端和出料端，在上模头和下模头上的分流腔以外的区域设有连接孔；口模部，所述口模部上设有型腔，且口模部与分流器的出料端固定连接；一连接器，所述连接器与分流器的进料端相连接。通过这样的设计可以使不规整的塑料件从熔融状态逐渐的定型，使得在挤出后形状变形较小；流体在流道中的运动冲击小；流体流动阻力小、能耗低。

Description

一种组合式挤出模具

技术领域

本发明涉及一种挤出模具，特别是涉及一种多口模组成的组合式挤出模具。

背景技术

在塑料成型领域，挤出成形是利用螺杆旋转加压方式，连续地将塑化好的塑料挤进模具，通过一定形状的口模时，得到与口模形状相适应的塑料型材的工艺方法。挤出成形的塑料产品占塑料制品30%左右，主要用于截面一定、长度大的各种塑料型材，如塑料管、板、棒、片、带、材和截面复杂的异形材。它的特点是能连续成形、生产率高、模具结构简单、成本低、组织紧密等。除氟塑料外，几乎所有的热塑性塑料都能挤出成形，部分热固性塑料也可挤出成形。

粒状或粉状塑料从料斗送入螺旋推进室，然后由旋转的螺杆送到加热区熔融，并受到压缩；在螺旋力的作用下，迫使其通过具有一定形状的挤出模具，得到与口模截面形状相一致的型材；落到输送机皮带后用喷射空气或水使它冷却变硬得到固化的塑料制件。

中国专利公开号CN101462351A，公开日2009年6月24日，发明创造的名称为：一种塑料异型材同模异出挤出模具。该申请公开了一种一模多出的挤出成型模具，在该模具中公开了一种多口模板结构的挤出模具。该挤出模具的挤出产品形状由流道和型芯组合而成，且型芯延伸到了模具的口模板最外端，因此，该结构的挤出模具在用于生产形状由纯流道组成且不规整的塑料产品时存在适应性不足的缺陷。另外，在生产不规则的型材时，常因熔融的塑料在流出口模时为流体，故容易出现由于冷却不及时而发生变形的情形。特别是一些结构不规整结构的挤出型材，不仅会出现结构变形也会出现型材厚度不均的情况。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生产不规整型材时能够得到连续且形状变形小的挤出模具。包括：

一分流器，所述分流器由上模头和下模头组成，所述上模头与下模头的结合处形成有用于熔融塑料分流的分流腔，所述分流腔内设有分流锥，分流腔两端为进料端和出料端，在上模头和下模头上的分流腔以外的区域对应设有连接孔。所述分流锥的形状为类似等腰三角形，所述分流锥的顶角靠近于所述进料端，其底边靠近所述出料端并平行于或基本平行于所述出料端边缘；所述分流腔的形状与分流锥匹配且整体尺寸大于或略大于分流锥；

口模部，所述口模部上设有型腔，且口模部与分流器的出料端固定连接，所述口模部由至少三块口模板依次固定连接而成，其中靠近分流器的至少两块口模板组成了口模部的压缩段，远离分流器的至少一块口模板组成了口模部的平直段；所述压缩段中的靠近分流器的起始块口模板的型腔角度为20-30度，所述压缩段中的末尾块口模板的型腔角度为12-25度；所述压缩段的型腔内沿着流体流向设有隔板，所述相邻隔板之间的间隙为挤出产品厚度的5-7倍；所述平直段上的型腔尺寸为产品尺寸的102%-105%；

一连接器，所述连接器的出料口与分流器的进料端相连接。

进一步的，所述口模部由七块口模板依次固定连接而成，所述口模板七、口模板六、口模板五一起组成口模部的压缩段，口模板四到口模板一四块口模板组成口模部的平直段；其中口模板七为压缩段的起始块口模板并与所述分流器的出料端固定在一起，口模板五为压缩段的末尾块口模板并与口模板四相连。

进一步的，所述模部压缩段的起始块口模板和末尾块模板的型腔具有平凹段和位于平凹段两端并与平凹段平滑连接的高起段；所述高起段的进口部到出口部呈水平向上设计，所述平凹段的进口部到出口部呈水平向下设计。

进一步的，所述上、下模头的分流腔外侧区域加工有凹槽。

进一步的，所述连接器、分流器、口模部之间通过定位销进行定位。

进一步的，所述模具外表面上设有加热板安装孔。

采用该结构的模具具有如下的有益效果：

1、通过多口模板设置可以使挤出塑料逐渐的稳定成型，故本发明的设计可以使不规整的塑料件从熔融状态逐渐进行定型，可保证在挤出后的产品形状变形足够小。

2、通过将口模部压缩段口模板的进料口到出料口的型腔角度设置为本发明所设计的角度，可有利于塑料流体在挤进挤出时有效通过多口模板并顺利完成定型；采用本发明口模部平直段的型腔尺寸设计，可在充分考虑到塑料流体的收缩率后能使得挤出产品在冷却成型后完成定型并落入尺寸的公差范围之内。

3、在口模部压缩段的型腔内沿着流体流动方向设置隔板，并将所述隔板间的间隙为产品厚度的5-7倍，可以有效地防止塑料流体在型腔内紊流，从而保证流体的定向流动性以降低流体流动阻力和能量消耗。

4、进一步的，将口模板设置为多块如优选为七块，在压缩段的进料端和出料端之间设置连接板，以及在压缩段和平直段之间设置过渡板，均可以起到有效降低流体在口模部内运动时产生的流动冲击。

附图说明

图1为本发明一种组合式挤出模具的一个实施例的结构示意图；

图2为图1的另一角度的结构示意图；

图3为图1中分流器中的模头结构示意图；

图4为图1口模部压缩段的一个口模板的结构示意图；

图5为图1中连接器的结构示意图。

附图标记说明：

10-分流器，12-上模头，14-下模头，16-分流腔，162-分流锥，164-进料端，166-出料端，18-连接孔，20-口模部，21-型腔，212-隔板，22-固定孔，23-口模板一，24-口模板二，25-口模板三，26-口模板四，27-口模板五，28-口模板六，29-口模板七，30-连接器，40-定位销孔。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式中所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明。

如图1至图4所示，本实施例组合式挤出模具由连接器30、分流器10和口模部20组成，连接器30用于将模具流道和塑料挤出机相连接，在本实施例中连接器30为一法兰，该法兰通过螺栓与分流器10固定连接在一起。

本实施例的分流器10由上模头12和下模头14组合而成，在上下模头的边缘处对应设置有连接孔18，用于使上下模头紧密配合而不发生漏料。所述上模头12与下模头14的结合处形成有用于熔融塑料分流的分流腔16，所述分流腔16内设有分流锥162，分流腔16两端为进料端164和出料端166，在上模头12和下模头14上的分流腔16以外的区域对应设有连接孔18；所述分流锥162的形状为类似等腰三角形，所述分流锥162的顶角靠近于所述进料端164，其底边靠近所述出料端166并平行于或基本平行于所述出料端166边缘。

本实施例的口模部20上设有型腔21，且口模部20与分流器10的出料端166固定连接，所述口模部20由至少三块口模板依次固定连接而成，其中，靠近分流器10的至少两块口模板组成了口模部20的压缩段，远离分流器10的至少一块口模板组成了口模部20的平直段。所述压缩段中的靠近分流器的起始块口模板的型腔角度为20-30度，所述压缩段中的末尾块口模板的型腔角度为12-25度。所述压缩段的型腔内沿着流体流向设有隔板212，所述相邻隔板212之间的间隙为产品厚度的5-7倍；距离分流器10最远的口模板为口模部20的平直段，所述平直段上的型腔尺寸为产品尺寸的102%-105%。

作为优选，本实施例的口模部由七块口模板依次固定连接而成，各口模板的编号依次为模板一23、口模板二24、口模板三25、口模板四26、口模板五27、口模板六28、口模板七29。所述口模板七29、口模板六28、口模板五27一起组成口模部的压缩段，口模板四26到口模板一23四块口模板组成口模部的平直段；其中口模板七29为压缩段的起始块口模板并与所述分流器10的出料端166固定在一起，口模板五27为压缩段的末尾块口模板并与口模板四26相连。其中口模板七29与分流器10的出料端166固定在一起，且口模板七29上的型腔与分流器10的出料端166对应配合。

为了顺利得到最终的挤出产品，口模板五27的型腔角度被加工为12-25度，口模板七29上的型腔角度被加工为20-30度，所述角度指型腔中心面相对于水平面的角度。口模板六28上的型腔过渡连接口模板七29和口模板五27上的型腔，使得熔融状态的塑料流体可以从口模板七29圆滑的过渡到口模板五27的型腔内。

为了保证熔融状态的塑料流体在型腔内做有序、平行而互不混杂的运动，压缩段的每块口模板的型腔中每隔一段距离设置有与流体流向一致的隔板212，根据不同种类塑料的黏度不同，隔板212之间的距离设定为挤出产品厚度的5-7倍。通过设置隔板可以增强塑料的定向流动性，有效防止熔融状态的塑料在型腔21内发生紊流现象，而造成流体在型腔212内流动阻力增大、能量消耗增多。

如图1、2所示，本实施例的口模板一23到口模板四26为口模部20的平直段，其中平直段的口模板四26与压缩段的口模板五27连接在一起，口模板四26主要是为了在压缩段和平直段之间进行过渡，以调节和缓冲压缩段的作用力。为了在试模时便于安装口模板，通常将口模板四26的厚度加工成比其他口模板更薄一些。在平直段主要是为了保证挤出产品预成形稳定，所以口模板一23到口模板四26的形状与挤出产品的形状结构大致相同，但是由于塑料制品经冷却、固化并脱模成形后，其尺寸与原模具尺寸具有一定的差异，通常情况下塑料挤出产品的体积会收缩。根据塑料收缩率的不同，口模板一23到口模板四26上的型腔尺寸为挤出产品尺寸的102%-105%。

另外，在口模板上还加工有定位销孔40和固定孔22，用于口模板在安装时准确定位以保证各口模板上型腔21的对接精准。在模具设计时，考虑到产品的成形需要、机加工的特性以及模具安装的便利性，常采用不同厚度的口模板来进行组装。所以口模部20上位于平直段的口模板，其厚度较为接近。口模板五27到口模板七29作为口模部20的压缩段，为了便于给平直段的熔融塑料提供充足的压力，常被设计成不同的厚度。在模具的外表面上加工有各种安装孔用于安装诸如加热板、吊装环等辅助设备。

如图3所示的上模头12结构示意图，在该上模头12的一侧加工有分流腔16，分流腔16自上模头12的一侧延伸到另一侧。通常情况下上下模头的型腔结构对称，这样可以保证熔融塑料能够对称和稳定的分流，故本实施例的分流腔16的结构呈类似等腰三角形，在分流腔16内近似设有形状一致的分流锥162，该分流锥162的结构也呈类等腰三角形。

分流锥162的顶角靠近于所述进料端164，其底边靠近所述出料端166并平行于或基本平行于所述出料端166边缘。该分流锥162的尺寸整体上小于分流腔16，这样就在两个形状类似、大小不同的等腰三角形之间形成供熔融塑料流体流动的流道。熔融塑料流体自分流腔16的进料端164流进分流腔16，然后经过分流锥162的顶部一分为二进入到分流锥162两边的流道，最后在分流锥162与分流腔16底边共同组成的流道处汇合。这样就可以实现从分流器10出料端166流出的熔融状态的塑料按照设计需要流进口模部20。

为了使流道能够密封并不漏料，通常上下模头的结合面上加装具有密封功能的部件或者结构，在流道为直通式的挤出模具中通常采用在模具两侧加装侧板的方式来密封流道。在本实施例中由于流道都不是直通结构的，而是相对封闭的腔体，所以只需要上下模头的结合面能够密封连接就能保证不漏料。为此，为确保流道密封并不漏料，本实施例在上下模头的分流腔16的外侧区域对应加工有凹槽，在凹槽内对应加工有连接孔18。这样可以避免因为机械加工而导致接触面不平整，使上下模头组合时出现结合不紧密的现象，从而有效的减小漏料的可能。同时在上下模头12的出料端166上与口模部20接触的平面上设有若干用于将口模部20和分流器10连接在一起的固定孔22，上下模头上的固定孔为螺纹盲孔。

如图4所示，口模板上设有固定孔22、定位销孔40和型腔21。固定孔22的设置与模头上的固定孔位置设置一致。口模部20压缩段的每块口模板上的型腔形状相似。

本实施例的挤出模具是为了加工挤出形状为中间为平凹两端为高起的产品，故所述口模部每块口模板的型腔都是与挤出产品形状相匹配的具有平凹段和位于平凹段两端并与平凹段平滑连接的高起段。为使得流体在流经压缩段预成型时效果更好，流道阻力更小，本实施例压缩段的起始块口模板和末尾块模板型腔的高起段的进口部到出口部呈水平向上设计，所述平凹段的进口部到出口部呈水平向下设计。如图4所示为起始口模板七的型腔结构示意图，图4中分别对口模板的A、B、C、D等处进行了剖切，从A-A、B-B剖面图可以看到型腔的角度为水平朝上；D-D剖面图显示其型腔的角度为水平朝下；C-C剖面图显示C-C处为A、B所在的上部型腔与D所在的下部型腔的过渡连接部。图4右侧的型腔剖视图的左侧为进料口侧。

图5是连接器30的结构示意图，该连接器上设有定位销孔40和固定孔22。由图1可知在连接器30的内部腔体上与挤出机相连的进料口成圆形设置；另一端为出料口与分流器10连接，且该出料口与分流器10的进料端164形状一致。由于分流器10的进料端164是类长方形结构，所以分流器10的腔内结构由圆形逐渐的变换成与进料端164一致的形状。这样可以保证熔融的塑料顺畅的进入到分流腔16中。为了在试模及维护时能够准确、快速的将模具组装起来，在各个部件上对应的设置有定位销安装孔。安装时只需通过定位销将各部件定位好即可实现准确定位。然后再用螺栓拉紧即可使各部件之间快速、准确的完成安装。

进一步的，为了防止熔融状态的塑料流体在流道中由于温度突然下降而导致塑料凝固堵塞流道，本实施例中的分流器10和口模部20的外表面上下、左右还设置有加热板来对模具进行加热以保证塑料流动畅通。模具的上下模头12或口模部20上还可进一步设有用于检测流道温度的温度传感器安装孔。这样在工作时通过温度传感器可以准确的把握模具瞬时温度的变化，从而保证模具的温度满足塑料正常挤出所需要的温度。

在本实施例中流道和型腔是由比较多的结构件进行结合连接而成，这对各结合面的平面度提出了较高的要求，同时也对机械加工工艺有了较高的要求。为了实现有效的密封，通常在这些金属结合面中夹装有用铜板加工而成的具有相同构造的密封件，铜板优选的采用紫铜材料。通过紫铜较为良好的延展性来实现各构件之间的紧密连接。最后，上述的描述仅是对本本发明的一个实施例的描述，本发明不限于上述实施例描述的限制。但凡根据本发明的构思而对零部件、结构通过简单的变换或者等效变换所得的发明创造均落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种组合式挤出模具，其特征在于，包括：

一分流器（10），所述分流器（10）由上模头（12）和下模头（14）组成，所述上模头（12）与下模头（14）的结合处形成有用于熔融塑料分流的分流腔（16），所述分流腔（16）内设有分流锥（162），分流腔（16）两端为进料端（164）和出料端（166），在上模头（12）和下模头（14）上的分流腔（16）以外的区域对应设有连接孔（18）；所述分流锥（162）的形状为类似等腰三角形，所述分流锥（162）的顶角靠近于所述进料端（164），其底边靠近所述出料端（166）并平行于或基本平行于所述出料端（166）边缘；所述分流腔（16）的形状与分流锥（162）匹配且整体尺寸大于或略大于分流锥；

口模部（20），所述口模部（20）上设有型腔（21），且口模部（20）与分流器（10）的出料端（166）固定连接，所述口模部（20）由至少三块口模板依次固定连接而成，其中靠近分流器（10）的至少两块口模板组成了口模部（20）的压缩段，远离分流器（10）的至少一块口模板组成了口模部（20）的平直段；所述压缩段中的靠近分流器的起始块口模板的型腔角度为20-30度，且所述起始块口模板的型腔与分流器的出料端相匹配；所述压缩段中的末尾块口模板的型腔角度为12-25度；所述压缩段的型腔内沿着流体流向设有隔板（212），所述相邻隔板（212）之间的间隙为挤出产品厚度的5-7倍；所述平直段上的型腔尺寸为产品尺寸的102%-105%；

一连接器（30），所述连接器（30）的出料口与分流器（20）的进料端（164）相连接。

2.如权利要求1所述的模具，其特征在于：所述口模部（20）由七块口模板（29、28、27、26、25、24、23）依次固定连接而成，所述口模板七（29）、口模板六（28）、口模板五（27）一起组成口模部的压缩段，口模板四（26）到口模板一（23）四块口模板组成口模部的平直段；其中口模板七（29）为压缩段的起始块口模板并与所述分流器（10）的出料端（166）固定在一起，口模板五（27）为压缩段的末尾块口模板并与口模板四（26）相连。

3.如权利要求1所述的模具，其特征在于：所述口模部压缩段的起始块口模板和末尾块口模板的型腔具有平凹段和位于平凹段两端并与平凹段平滑连接的高起段；所述高起段的进口部到出口部呈水平向上设计，所述平凹段的进口部到出口部呈水平向下设计。

4.如权利要求2所述的模具，其特征在于：所述口模部压缩段的起始块口模板和末尾块模板的型腔具有平凹段和位于平凹段两端并与平凹段平滑连接的高起段；所述高起段的进口部到出口部呈水平向上设计，所述平凹段的进口部到出口部呈水平向下设计。

5.如权利要求1-4任一项所述的模具，其特征在于：上下模头的分流腔（16）的外侧区域加工有凹槽。

6.如权利要求1-4任一项所述的模具，其特征在于：所述模具外表面上设有加热板或用于安装加热板的安装孔。

7.如权利要求5所述的模具，其特征在于：所述模具外表面上设有加热板或用于安装加热板的安装孔。

8.如权利要求7所述的模具，其特征在于：所述连接器（30）、分流器（10）、口模部（20）之间通过定位销进行定位。

9.如权利要求6所述的模具，其特征在于：模具的上、下模头或口模部上设有用于检测流道温度的温度传感器安装孔。