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广东轻工职业技术学院轻化系广东轻工职业技术学院轻化系

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塑料挤出成型塑料挤出成型Plastics Extrusion MoldingPlastics Extrusion Molding 异型材挤出成型异型材挤出成型

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项目项目 1010 ：认识型材生产线 ：认识型材生产线

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主要训练过程

任务任务 10-1:10-1: 认识生产线，及拆装模头认识生产线，及拆装模头

任务任务 10-2:10-2: 设定材料工艺及试开机运行设定材料工艺及试开机运行

项目项目 1010 ：认识型材生产线 ：认识型材生产线

今天的任务： 今天的任务：

任务任务 10-210-2 ：： 设定材料工艺及试开机运行 设定材料工艺及试开机运行

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1. 1. 任务告知：任务告知：拟实现的能力目标拟实现的能力目标

生产线开启关闭及调节能力；生产线开启关闭及调节能力； 工艺参数设定能力；工艺参数设定能力； 定型装置调试能力；定型装置调试能力； 牵引装置调试能力牵引装置调试能力；；

应急处理能力；应急处理能力；

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2. 2. 任务的引入任务的引入

1.1. 异型材加工对挤出设备的要求是什么？异型材加工对挤出设备的要求是什么？

2.2. ABSABS 异型材的配方由哪些主要原料组成？各起什么作用？异型材的配方由哪些主要原料组成？各起什么作用？

3.3. 塑料异型材挤出成型多用哪几种类型挤出机？各自有什么优点？塑料异型材挤出成型多用哪几种类型挤出机？各自有什么优点？

4.4. 塑料异型材成型中模头的作用是什么 ？塑料异型材成型中模头的作用是什么 ？

5.5. 异型材冷却定型冷却方式有哪些 ？异型材冷却定型冷却方式有哪些 ？

6.6. 异型材挤出成型生产线上要控制哪些参数？控制要求有哪些 ？异型材挤出成型生产线上要控制哪些参数？控制要求有哪些 ？

7.7. 何为加工助剂？在异型材的加工中一般为何要加入加工助剂 ？何为加工助剂？在异型材的加工中一般为何要加入加工助剂 ？

引导课文：引导课文：

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3. 3. 任务的实施任务的实施

通过动手操作演示异型材生产线开机步骤通过动手操作演示异型材生产线开机步骤

学生分组协同操作学生分组协同操作

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4. 4. 任务深化任务深化

塑料异型材加工工艺参数设定方法塑料异型材加工工艺参数设定方法

异型材定型、冷却、牵引的调试方法 异型材定型、冷却、牵引的调试方法

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5. 归纳总结

1.1. 异型材生产线开启关闭及调节能力；异型材生产线开启关闭及调节能力；2.2. 异型材生产线工艺参数设定能力；异型材生产线工艺参数设定能力；3.3. 异型材定型装置及调试能力；异型材定型装置及调试能力；4.4. 异型材牵引装置及调试能力；异型材牵引装置及调试能力；5.5. 应急处理能力；应急处理能力；6.6. 方法能力（主要学习技巧方面） 方法能力（主要学习技巧方面）7.7. 社会能力（主要职业精神、团结协作方面） 社会能力（主要职业精神、团结协作方面）

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6. 拓展

如何保证小剂量物料均匀分散？如何保证小剂量物料均匀分散？

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7. 作业布置

根据任务的学习，撰写总结报告。根据任务的学习，撰写总结报告。

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1. 1. 塑料异型材生产工艺控制塑料异型材生产工艺控制

1.1. 原料及配方：原料及配方：准确把握原料的质量配比及其内在性质，注意讲配方需确准确把握原料的质量配比及其内在性质，注意讲配方需确

定各原料型号和厂家之后才有实际意义。定各原料型号和厂家之后才有实际意义。

2.2. 设备：设备：混合设备，保证混合均匀；挤出设备，塑化良好。好的混料机可混合设备，保证混合均匀；挤出设备，塑化良好。好的混料机可

以弥补塑化效果差的挤出机。以弥补塑化效果差的挤出机。

3.3. 模具：模具：保证截面形状和壁厚尺寸；保证流道设计的差异。保证截面形状和壁厚尺寸；保证流道设计的差异。

4.4. 工艺控制：工艺控制： 混合：混合：正确控制混合温度和剪切速率确保均匀分散正确控制混合温度和剪切速率确保均匀分散 挤出成型：挤出成型：温度、压力、螺杆转速、加料及牵引速度、排气和真空冷却温度、压力、螺杆转速、加料及牵引速度、排气和真空冷却

等诸多因素综合影响。结合理论及生产的经验反复实践验证。等诸多因素综合影响。结合理论及生产的经验反复实践验证。

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2. ABS2. ABS 塑料成型工艺特性 塑料成型工艺特性 1.1. ABSABS 在熔融状态下的流变性呈现假塑性流体，对剪切速率较敏感。改善加工在熔融状态下的流变性呈现假塑性流体，对剪切速率较敏感。改善加工

流动性，通过提高压力（剪切速率）比提高温度更有效。流动性，通过提高压力（剪切速率）比提高温度更有效。

2.2. ABSABS 是无定形聚合物，熔融温度较低，熔程较宽，故易于加工，且在成型温是无定形聚合物，熔融温度较低，熔程较宽，故易于加工，且在成型温

度有较小波动时，影响也不大。成型后无结晶，收缩率不大。度有较小波动时，影响也不大。成型后无结晶，收缩率不大。

3.3. ABSABS 树脂在成型前常需进行干燥处理，使吸水率降低到树脂在成型前常需进行干燥处理，使吸水率降低到 0.1%0.1% 以下，防止因以下，防止因

吸湿性较大造成制品中出现云纹、气泡等缺陷。吸湿性较大造成制品中出现云纹、气泡等缺陷。

4.4. 挤出加工对挤出加工对 ABSABS 树脂物性要求（选用挤出级）：熔体指数树脂物性要求（选用挤出级）：熔体指数 (g/10min):0.3(g/10min):0.3 ～～

0.50.5 ；含水量≤；含水量≤ 0.1%0.1% ；拉伸强度≥；拉伸强度≥ 40Mpa40Mpa 。。

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3. 3. 生产线开机准备 生产线开机准备 1.1. 物料预干燥到指定要求。物料预干燥到指定要求。

2.2. 根据产品品种、尺寸，选定机头规格，按顺序安装：装机头法兰、多孔板及过根据产品品种、尺寸，选定机头规格，按顺序安装：装机头法兰、多孔板及过滤网、模体、口模；根据需要确定是否更换过滤网。滤网、模体、口模；根据需要确定是否更换过滤网。

3.3. 调整口模各处间隙均匀，检查主机与辅机中心线是否对准。调整口模各处间隙均匀，检查主机与辅机中心线是否对准。

4.4. 检查水路、气路和各部件是否正常工作。检查水路、气路和各部件是否正常工作。

5.5. 各部分达到设定温度时，对机头各衔接处的螺栓进行检查、拧紧，防止漏料。各部分达到设定温度时，对机头各衔接处的螺栓进行检查、拧紧，防止漏料。

6.6. 检查加料斗，不得有异物存在，尤其是金属和其它坚硬杂物。检查加料斗，不得有异物存在，尤其是金属和其它坚硬杂物。

7.7. 清理操作现场，保持主机、辅机、操作台及相关物品有序整洁。清理操作现场，保持主机、辅机、操作台及相关物品有序整洁。

8.8. 整机各部位都达到预设温度后，稳定整机各部位都达到预设温度后，稳定 3030 分钟左右再投料试车。分钟左右再投料试车。

9.9. 启动运转设备，速度由快到慢，检查运转是否正常，观察仪表工作状态。启动运转设备，速度由快到慢，检查运转是否正常，观察仪表工作状态。

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4. 4. 开车注意事项 开车注意事项 1.1. 低速启动开车，空转，检查螺杆、电流表、压力有无异常（空转时间不能低速启动开车，空转，检查螺杆、电流表、压力有无异常（空转时间不能太长），切忌冷开车太长），切忌冷开车

2.2. 逐渐少量加料，待塑料挤出口模时方可大量加料，将挤出物缓慢引至已开逐渐少量加料，待塑料挤出口模时方可大量加料，将挤出物缓慢引至已开动的冷却及牵引设备。动的冷却及牵引设备。

3.3. 依据控制仪表指示和制品的要求，对各部分进行调整至正常状态。依据控制仪表指示和制品的要求，对各部分进行调整至正常状态。

4.4. 取样，检查制品外观、尺寸是否符合要求，进一步调整挤出工艺。取样，检查制品外观、尺寸是否符合要求，进一步调整挤出工艺。

5.5. 塑料未被挤出前，任何人不得处于口模正前方。塑料未被挤出前，任何人不得处于口模正前方。

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5. 5. 生产线的调节方法 生产线的调节方法 各运转设备正常运转后，就准备开机生产：各运转设备正常运转后，就准备开机生产：

1.1. 挤出机螺杆转速由低逐渐调高，同时观察物料塑化状况和口模出料情况，挤出机螺杆转速由低逐渐调高，同时观察物料塑化状况和口模出料情况，

视挤出情况调整各部温度，直至正常 生产状态。视挤出情况调整各部温度，直至正常 生产状态。

2.2. 在挤出物正常情况下，启动螺杆挤出排气段的真空系统，排除挥发物。在挤出物正常情况下，启动螺杆挤出排气段的真空系统，排除挥发物。

3.3. 将挤出物引入定型模、水槽和牵引装置。调整定型模使之与机头同心、同将挤出物引入定型模、水槽和牵引装置。调整定型模使之与机头同心、同

线；调整牵引块的中心高度，并以适当压力压紧型材，调节牵引速度使制线；调整牵引块的中心高度，并以适当压力压紧型材，调节牵引速度使制

品壁厚符合要求。品壁厚符合要求。

4.4. 打开冷水、真空泵，锁紧定型箱，使制品贴附于定型套上。观察型材的壁打开冷水、真空泵，锁紧定型箱，使制品贴附于定型套上。观察型材的壁

厚、尺寸是否合格，制品有无弯曲、翘曲，分析异常成因，进行相应调整。厚、尺寸是否合格，制品有无弯曲、翘曲，分析异常成因，进行相应调整。

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6. 6. 生产线关闭方法及应急处理 生产线关闭方法及应急处理

1.1. 停止加料，挤完生产料（单螺杆挤出）或加入停车料顶替生产料（双螺杆挤停止加料，挤完生产料（单螺杆挤出）或加入停车料顶替生产料（双螺杆挤

出）再关闭料筒和机头电源。出）再关闭料筒和机头电源。

2.2. 关闭主机电源同时，关闭各辅机电源，然后关闭总电源和冷却水阀门。关闭主机电源同时，关闭各辅机电源，然后关闭总电源和冷却水阀门。

3.3. 意外情况需短时间停车时，应切断电源，故障排除后可重新加热，逐渐替换意外情况需短时间停车时，应切断电源，故障排除后可重新加热，逐渐替换

排除滞留物料，再进入生产状态。排除滞留物料，再进入生产状态。

4.4. 机头拆装清理时应使用专用工具，通常应用铜制工具清理机头内部积料，机机头拆装清理时应使用专用工具，通常应用铜制工具清理机头内部积料，机

头内的结垢只能用上光砂纸磨光。头内的结垢只能用上光砂纸磨光。

5.5. 长时间停车，拆除机头、口模和过滤器，清理干净后涂防锈漆保管。长时间停车，拆除机头、口模和过滤器，清理干净后涂防锈漆保管。

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7.7. 常见的故障及排除方法常见的故障及排除方法 1.1. 金属异物或小的金属零部件如螺钉或小扳手等工具掉入加料口，导致停机或金属异物或小的金属零部件如螺钉或小扳手等工具掉入加料口，导致停机或

使螺杆及料筒损坏。使螺杆及料筒损坏。

2.2. 润滑系统发生故障，如缺油或严重漏油等，会导致轴承因过热卡死或齿轮因润滑系统发生故障，如缺油或严重漏油等，会导致轴承因过热卡死或齿轮因

过热而严重磨损等。过热而严重磨损等。

3.3. 加工加工 PVCPVC类物料特别容易产生过热分解，分解时产生的氯化氢气体会严重腐类物料特别容易产生过热分解，分解时产生的氯化氢气体会严重腐

蚀料筒、螺杆及机头流道表面。蚀料筒、螺杆及机头流道表面。

4.4. 断电后需重新启动，但料温未达到所需温度就启动挤出机，轻者会使电机有断电后需重新启动，但料温未达到所需温度就启动挤出机，轻者会使电机有

过载保护而停车，重者使安全销、键破坏，更严重时会损坏螺杆或料筒。过载保护而停车，重者使安全销、键破坏，更严重时会损坏螺杆或料筒。

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8. 8. 挤出成型工艺参数控制 挤出成型工艺参数控制

挤出成型工艺参数的控制包括挤出成型工艺参数的控制包括成型温度、螺杆转速及计量加料速度、牵引成型温度、螺杆转速及计量加料速度、牵引

速度、挤出机工作压力、排气及真空冷却速度、挤出机工作压力、排气及真空冷却等诸多方面。然而挤出工艺条件又和等诸多方面。然而挤出工艺条件又和

配方体系、挤出机结构和性能、制品的形状及模具设计、产品的质量要求以及配方体系、挤出机结构和性能、制品的形状及模具设计、产品的质量要求以及

公用工程等设施有关，因此欲得到外观和内在质量兼忧的异型材制品，其挤出公用工程等设施有关，因此欲得到外观和内在质量兼忧的异型材制品，其挤出

成型工艺的控制是十分重要而又很复杂的，需依据理论原理及实际生产的经验成型工艺的控制是十分重要而又很复杂的，需依据理论原理及实际生产的经验

反复实践才能确定，操作时还需依实际操作的具体情况给予适当的调整。反复实践才能确定，操作时还需依实际操作的具体情况给予适当的调整。

阅读资料：赵义平等编著阅读资料：赵义平等编著 . . 塑料异型材生产技术与应用实例塑料异型材生产技术与应用实例 . . 化学工业化学工业

出版社出版社 , 2006. P292-301, 2006. P292-301

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1.1. 成型温度控制，包括料筒、机头、模具、螺杆的温度以及保温等几方面温度成型温度控制，包括料筒、机头、模具、螺杆的温度以及保温等几方面温度

综合设定和调整，实践性很强。综合设定和调整，实践性很强。

2.2. 挤出压力控制，压力由挤出压力控制，压力由螺杆特性线和口模特性线决定螺杆特性线和口模特性线决定。。

3.3. 螺杆转速控制，根据制品截面形状和大小、冷却定型能力综合考虑。螺杆转速控制，根据制品截面形状和大小、冷却定型能力综合考虑。

4.4. 挤出速度控制，与物料、机头和口模的设计以及螺杆转速有关。挤出速度控制，与物料、机头和口模的设计以及螺杆转速有关。

5.5. 计量加料速度控制，单螺杆无影响，双螺杆影响其剪切速率、成型温度及压计量加料速度控制，单螺杆无影响，双螺杆影响其剪切速率、成型温度及压

力分布。力分布。

6.6. 挤出机排气控制，双螺杆设真空排气装置，避免型材出现空隙和气泡。 挤出机排气控制，双螺杆设真空排气装置，避免型材出现空隙和气泡。

主要工艺参数控制： 主要工艺参数控制：

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图中图中 SS11 表示工作转数表示工作转数 nn11 下的下的螺杆特性线螺杆特性线，， SS22 表示工作转数表示工作转数 nn22 下的螺杆特性线下的螺杆特性线 (n(n22 ＞＞

nn11)) ，， KK11 和和 KK22 分别表示没有进行和进行压力调节时的分别表示没有进行和进行压力调节时的口模特性线口模特性线，， QQuu 为用观察挤出制品的为用观察挤出制品的

均化度来确定的质量线，均化度来确定的质量线， TTmaxmax 和和 TTminmin 分别为最大允许和最小可能的分别为最大允许和最小可能的熔体温度熔体温度，， WW为对于特为对于特

定的挤出机的定的挤出机的经济挤出量下限经济挤出量下限。该图的核心部分（阴影部分，即有效工作区。该图的核心部分（阴影部分，即有效工作区 )) ，由三条线组，由三条线组

成：质量线成：质量线 QQuu — —它将塑化不充分的区域和塑化质量满意的区域分开；温度上限线它将塑化不充分的区域和塑化质量满意的区域分开；温度上限线 TTmaxmax 以上，以上，

物料会因过热而分解、交联，或粘度太低难以控制；物料会因过热而分解、交联，或粘度太低难以控制；经济线经济线 W—W— 低于它，用下档的较小规低于它，用下档的较小规

格的挤出设备比较合适，否则不经济。挤出机最佳工作点位于格的挤出设备比较合适，否则不经济。挤出机最佳工作点位于 QQuu 、、 TTmaxmax 之间的之间的 SS22 线之上线之上

处。处。

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9. 9. 定型方法定型方法

1.1. 结构：结构：简单，数块金属定型板排列于水简单，数块金属定型板排列于水

槽中，每块板上有与型材外型相仿的孔，槽中，每块板上有与型材外型相仿的孔，

沿型材前进方向依次减小。沿型材前进方向依次减小。

2.2. 方法：方法：挤出物从第一块定型板进入并沿挤出物从第一块定型板进入并沿

顺次缩小的孔通过，达逐级定型目的。顺次缩小的孔通过，达逐级定型目的。

3.3. 设计：设计：最后一块定型板的定型孔尺寸必最后一块定型板的定型孔尺寸必

须比型材截面大须比型材截面大 2-3%2-3% ，防止离水收缩，，防止离水收缩，

注意做好防漏防水倒灌。注意做好防漏防水倒灌。

4.4. 应用：应用：适用于各种异型材外定型。适用于各种异型材外定型。

9.1 9.1 多板式定型多板式定型

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1.1. 特点：特点：定型膜与型材外部轮廓相一致。定型膜与型材外部轮廓相一致。

2.2. 方法：方法：工作时挤出的型材在缝隙内边滑动工作时挤出的型材在缝隙内边滑动

边冷却定型。边冷却定型。

3.3. 设计：设计：型材沿牵引方向保持笔直，截面形型材沿牵引方向保持笔直，截面形

状不得变化，且冷却速度须恒定。冷却水状不得变化，且冷却速度须恒定。冷却水

须与挤出方向呈对流状态进行冷却。须与挤出方向呈对流状态进行冷却。

4.4. 应用：应用：适用于开放式异型材、空腔式异型适用于开放式异型材、空腔式异型

材及组合对称异型材的加工。材及组合对称异型材的加工。

5.5. 其它形式：其它形式：波纹板滑移式定型；折弯型材波纹板滑移式定型；折弯型材

滑移式定型滑移式定型

9.2 9.2 滑移式定型滑移式定型

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将从平缝模挤出的板材在滑移式定型将从平缝模挤出的板材在滑移式定型

模中折弯成需要的截面形状，冷却定模中折弯成需要的截面形状，冷却定

型。此法能用简单的模具制造出复杂型。此法能用简单的模具制造出复杂

的大型异型材。的大型异型材。

制造瓦楞板时，预先挤出的板材经波纹制造瓦楞板时，预先挤出的板材经波纹

形辊筒压成粗波纹，接着通过上图所示形辊筒压成粗波纹，接着通过上图所示

的滑移式定型模，冷却定型成为所要求的滑移式定型模，冷却定型成为所要求

的波纹板。的波纹板。

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9.3 9.3 真空（外）定型真空（外）定型

1.1. 特点：特点：由于采用间接水冷方式，有效抑制了内应力和形变。由于采用间接水冷方式，有效抑制了内应力和形变。

2.2. 方法：方法：定型模周围壁上的细孔或缝口抽真空产生负压区，使型材的外壁与真空 定型模周围壁上的细孔或缝口抽真空产生负压区，使型材的外壁与真空

定型器的内壁紧密接触，以确保型材冷却定型。定型器的内壁紧密接触，以确保型材冷却定型。

3.3. 设计：设计：由内壁有吸附缝的真空定型区和冷却区两部分组成，两个区域是交替的。由内壁有吸附缝的真空定型区和冷却区两部分组成，两个区域是交替的。

4.4. 应用：应用：中空异型材，如窗框等。中空异型材，如窗框等。

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9.4 9.4 内芯定型内芯定型

1.1. 特点：特点：减小制品内应力，内部定型精度较高。减小制品内应力，内部定型精度较高。

2.2. 方法：方法：芯模与可冷却的定型芯棒相连接，挤出的管坯环绕此定型芯棒周围芯模与可冷却的定型芯棒相连接，挤出的管坯环绕此定型芯棒周围

被拉出的同时进行定型和冷却。被拉出的同时进行定型和冷却。

3.3. 设计：设计：定型结构较复杂，内面定型需用迂回管。定型结构较复杂，内面定型需用迂回管。

4.4. 应用：应用：常用于定型内径公差较小的圆形或方形管材。常用于定型内径公差较小的圆形或方形管材。

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10. 10. 冷却冷却定型装置定型装置

一般由冷却定型台、真空系统、水冷却系统、冷却定型台移动系统一般由冷却定型台、真空系统、水冷却系统、冷却定型台移动系统和操作控制盘等组成和操作控制盘等组成

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11. 11. 牵引装置 牵引装置 作用：克服型材在定型模内的摩擦阻力而均匀地牵引型材，使挤出过程稳定进行。作用：克服型材在定型模内的摩擦阻力而均匀地牵引型材，使挤出过程稳定进行。 由于异型材形状复杂，有效面积上摩擦阻力大，要求牵引力也较大，同时为保证由于异型材形状复杂，有效面积上摩擦阻力大，要求牵引力也较大，同时为保证

型材壁厚、尺寸公差、性能及外观要求，必须使型材挤出速度和牵引速度匹配。型材壁厚、尺寸公差、性能及外观要求，必须使型材挤出速度和牵引速度匹配。 异型材挤出常用牵引机有辊轮式、履带式和皮带式三种。异型材挤出常用牵引机有辊轮式、履带式和皮带式三种。

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12. 12. 切割及卸料切割及卸料

牵引切割机牵引切割机 制品堆放架制品堆放架