一種大型高分子制品擠出成型裝置及工藝制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術一種大型高分子制品擠出成型裝置及工藝，成型裝置包括擠出系統(tǒng)、熔體匯集裝置、熔體行星齒輪泵、熔體行星齒輪泵傳動及控制裝置、熔體行星齒輪泵溫度控制裝置、分支流道、分支流道溫度控制裝置、分支流道連接器、機頭體、機頭內(nèi)分支流道、阻尼裝置、成型流道、口模、口模調(diào)節(jié)裝置、機頭溫度控制裝置，本發(fā)明專利技術中熔體行星齒輪泵將一股料流分成多股，再分段以均勻的壓力進入到機頭體的分支流道，經(jīng)阻尼裝置和口模調(diào)節(jié)裝置的輔助調(diào)節(jié)下均勻流出口模，克服了加工大型機頭面臨的要求精度高難以實現(xiàn)的難題，通過分支流道溫度控制裝置對各段溫度的獨立控制來彌補環(huán)境溫度變化、流道粗糙度差異、機頭體材料熱處理差異、熔體流動差異等帶來的不利影響。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術涉及擠出成型裝備
，特指一種可實現(xiàn)大型高分子制品擠出成型的擠出機及其成型工藝。
技術介紹
擠出成型在塑料制品成型加工工業(yè)中占有很重要的地位。據(jù)統(tǒng)計，在塑料制品成型加工中，擠出成型制品的產(chǎn)量居首位。與其他成型方法比較，擠出成型具有連續(xù)化生產(chǎn)、生產(chǎn)率高、應用廣泛和投資少、收效快的特點。隨著塑料擠出成型技術的廣泛應用和發(fā)展，擠出機的類型日益增多。擠出機高速、高產(chǎn)，可使投資者以較低的投入獲得較大的產(chǎn)出和高額的回報。擠出機的高效主要體現(xiàn)在高產(chǎn)出、低能耗、低制造成本方面。在功能方面，螺桿擠出機已不僅僅用于高分子材料的擠出成型和混煉加工，它的用途已拓寬到食品、飼料、電極、炸藥、建材、包裝、紙漿、陶瓷等領域。但是，擠出機螺桿轉速高速化也帶來了一系列需要克服的難點：如物料在螺桿內(nèi)停留時間減少會導致物料混煉塑化不均，物料經(jīng)受過度剪切可能造成物料急驟升溫和熱分解，擠出穩(wěn)定性控制困難會造成擠出物幾何尺寸波動，相關的輔助裝置和控制系統(tǒng)的精度必須提高，螺桿與機筒的磨損加劇需要采用高耐磨及超高耐磨材質(zhì)，減速器與軸承在高速運轉的情況下如何提高其壽命等問題都需要解決。另外，實現(xiàn)擠出成型設備的大型化可以降低生產(chǎn)成本，這在大型雙螺桿造粒機組、吹膜機組、管材擠出機組等方面優(yōu)勢更為明顯。然而，大型制品擠出對成型模具精度要求高，尤其擠出直徑較大的薄壁制品或幅寬較大的膜和片材時，即使口模加工精度高，但是如果沿口模溫度的波動也會對熔體的流動性產(chǎn)生影響，進而影響最終的制品質(zhì)量，此外由于擠出產(chǎn)量高機頭壓力低，擠出機塑化過程的波動也會對擠出制品的精度產(chǎn)生較大的影響。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術的目的是提供一種適合擠出大型高分子制品的擠出成型裝置，能夠消除擠出塑化波動對成型制品質(zhì)量的影響，將口模分成若干段，減少對機頭加工精度的依賴，使成型過程可控度提高，加工大型薄壁制品更加容易。本專利技術的技術方案是，一種大型高分子制品擠出成型裝置，主要包括擠出系統(tǒng)、熔體匯集裝置、熔體行星齒輪泵、熔體行星齒輪泵傳動及控制裝置、熔體行星齒輪泵溫度控制裝置、分支流道、分支流道溫度控制裝置、分支流道連接器、機頭體、機頭內(nèi)分支流道、阻尼裝置、成型流道、口模、口模調(diào)節(jié)裝置、機頭溫度控制裝置，擠出系統(tǒng)包括一臺或多臺擠出機，熔體匯集裝置的入口與擠出系統(tǒng)的熔體出口連接，熔體匯集裝置將來自一臺或多臺擠出機的熔體匯集起來，熔體匯集裝置有一個或多個入口，熔體匯集裝置有一個出口，熔體匯集裝置的出口與熔體行星齒輪泵入口連接，熔體行星齒輪泵溫度控制裝置控制流經(jīng)它的熔體的溫度，熔體行星齒輪泵傳動及控制裝置控制熔體行星齒輪泵中齒輪的轉動，調(diào)節(jié)轉速，-->控制熔體的流量，熔體經(jīng)熔體行星齒輪泵后分成若干分支從熔體行星齒輪泵出口流出，每個熔體行星齒輪泵出口連接一個分支流道，根據(jù)口模處熔體的流動情況通過分支流道溫度控制系統(tǒng)來控制每個分支流道的熔體的溫度，分支流道通過其分支流道連接器與機頭體連接，對于環(huán)形制品，機頭體內(nèi)分支流道沿圓周分布，分支流道與分支流道連接器可以做成一個整體，阻尼裝置安裝在機頭體上，位于分支流道的末端，用于提供阻擋，使再次匯聚的熔體壓力和流速達到均勻，口模安裝在機頭體的出口處，口模調(diào)節(jié)裝置用于調(diào)節(jié)口模出口間隙的大小，在口模與阻尼裝置之間是機頭體的成型流道，用于從阻尼裝置到口模處流道間隙的過渡，并使熔體流動進一步均化。本專利技術一種大型高分子制品擠出成型裝置的擠出系統(tǒng)可以是單螺桿擠出機、雙螺桿擠出機、多螺桿擠出機、磨盤擠出機、雙轉子連續(xù)混煉機，當擠出系統(tǒng)包括多臺擠出機時，可以是這些擠出機的組合。熔體行星齒輪泵溫度控制裝置的加熱采用加熱棒、加熱圈、加熱絲或流體介質(zhì)。分流道溫度控制系統(tǒng)的加熱也可采用加熱棒、加熱圈、加熱絲或流體介質(zhì)。根據(jù)分支流道與機頭體連接位置的不同，分支流道的截面積可以不同，對于像制品為片材的情況，靠近成型流道兩邊熔體的流動由于壁面效應流速阻力大，分支流道截面可以大一些，也可以在分支流道上設置截流裝置，調(diào)節(jié)壓力。本專利技術一種大型高分子制品擠出成型裝置的擠出工藝過程是：高分子材料經(jīng)擠出機的加料斗進入機筒后，高分子材料在擠出機溫控系統(tǒng)的作用下以及螺桿轉動形成的剪切力的作用下塑化，熔化的高分子材料即熔體從擠出機出口流出進入到熔體匯集裝置，熔體經(jīng)過熔體匯集裝置再進入到熔體行星齒輪泵，熔體行星齒輪泵將匯集的熔體分成均勻的若干分支，分支數(shù)等于行星齒輪的個數(shù)，熔體行星齒輪泵的每個分支出口連接一個分支流道，各個分支流道流動長度相同，以保證熔體在機頭體內(nèi)分支流道入口的速度和壓力相同，熔體經(jīng)分支流道連接器進入到機頭體內(nèi)分支流道，在阻尼裝置的阻擋下均勻分布，熔體越過阻尼裝置后流過機頭成型流道，經(jīng)過成型流道的過渡過程，使得熔體以均勻的流動速度和壓力流出口模，再經(jīng)定型、冷卻得到制品。機頭體溫度控制裝置只能控制機頭的整體溫度，對于機頭體溫度控制裝置沿周向分段的連接處或環(huán)境變化帶來的影響無法消除，根據(jù)流出口模熔體的流速和流量差異，可以通過分支流道溫度控制系統(tǒng)來控制每個分支流道的熔體的溫度，因為高分子材料的流動特性對溫度的依賴性很大，口模調(diào)節(jié)裝置主要用于調(diào)節(jié)熔體流出口模的間隙，流道表面粗糙度差異和機頭熱處理的差異及熔體流動性差異都可以借助熔體溫度的調(diào)節(jié)來適應。本專利技術由于采用了熔體行星齒輪泵及其熔體行星齒輪泵傳動及控制裝置、熔體行星齒輪泵溫度控制裝置，熔體進入機頭的流動不受擠出系統(tǒng)的直接影響，如果要求擠出系統(tǒng)提供高的產(chǎn)量時，可以選用多臺中小型的擠出機同時供料，降低了制作大型擠出機帶來的加工和調(diào)節(jié)成本。由于行星齒輪泵分流精度高，熔體行星齒輪泵將一股料流均勻分成多股，再分段以均勻的壓力進入到機頭體的分支流道，經(jīng)阻尼裝置和口模調(diào)節(jié)裝置的輔助調(diào)節(jié)下均勻流出口模，獲得高質(zhì)量的制品，克服了加工大型機頭面臨的要求精度高難以實現(xiàn)的難題，通過分支流道溫度控制裝置對各段溫度的獨立控制來彌補環(huán)境溫度變化、流道粗糙度差異、機頭體材料熱處理差異、熔體流動差異等帶來的不利影響。-->附圖說明圖1是本專利技術一種大型高分子制品擠出成型裝置的俯視圖。圖中：1.熔體行星齒輪泵傳動及控制裝置，2.擠出系統(tǒng)，3.熔體匯集裝置，4.熔體行星齒輪泵溫度控制裝置，5.熔體行星齒輪泵，6.分支流道，7.分支流道溫度控制裝置，8.分支流道連接器，9.機頭體，10.機頭內(nèi)分支流道，11.阻尼裝置，12.成型流道，13.口模，14.口模安裝螺釘，15.口模調(diào)節(jié)螺釘，16.機頭溫度控制裝置，17.分支流道入口，18.熔體行星齒輪泵出口，19.熔體行星齒輪泵入口。具體實施方式圖1所示為本專利技術的一個實施例，制品為片材。本專利技術一種大型高分子制品擠出成型裝置，主要包括熔體行星齒輪泵傳動及控制裝置1、擠出系統(tǒng)2、熔體匯集裝置3、熔體行星齒輪泵溫度控制裝置4、熔體行星齒輪泵5、分支流道6、分支流道溫度控制裝置7、分支流道連接器8、機頭體9、機頭內(nèi)分支流道10、阻尼裝置11、成型流道12、口模13、口模調(diào)節(jié)裝置、機頭溫度控制裝置16，口模調(diào)節(jié)裝置包括口模安裝螺釘14、口模調(diào)節(jié)螺釘15，熔體匯集裝置3的入口與擠出系統(tǒng)2的熔體出口連接，熔體匯集裝置3將來自一臺或多臺擠出機的熔體匯集起來，熔體匯集裝置3有一個或多個入口，熔體匯集裝置3有一個出口，熔體匯集裝置3的出口與熔體行星齒輪泵入本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種大型高分子制品擠出成型裝置，其特征在于：主要包括擠出系統(tǒng)、熔體匯集裝置、熔體行星齒輪泵、熔體行星齒輪泵傳動及控制裝置、熔體行星齒輪泵溫度控制裝置、分支流道、分支流道溫度控制裝置、分支流道連接器、機頭體、機頭內(nèi)分支流道、阻尼裝置、成型流道、口模、口模調(diào)節(jié)裝置、機頭溫度控制裝置，熔體匯集裝置有入口和出口，熔體匯集裝置的入口與擠出系統(tǒng)的熔體出口連接，熔體匯集裝置的出口與熔體行星齒輪泵入口連接，熔體行星齒輪泵傳動及控制裝置控制熔體行星齒輪泵中齒輪的轉動，熔體行星齒輪泵溫度控制裝置控制位于熔體行星齒輪泵中熔體的溫度，熔體經(jīng)熔體行星齒輪泵后分成若干分支從熔體行星齒輪泵出口流出，每個熔體行星齒輪泵出口連接一個分支流道，安裝在分支流道上的分支流道溫度控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)流經(jīng)此處的熔體溫度，分支流道通過其分支流道連接器與機頭體連接，阻尼裝置安裝在機頭體上并位于機頭內(nèi)分支流道的末端，口模安裝在機頭體的出口處，口模調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)口模出口間隙，機頭溫度控制裝置控制機頭的溫度，在口模與阻尼裝置之間是機頭體的成型流道。

【技術特征摘要】
1.一種大型高分子制品擠出成型裝置，其特征在于：主要包括擠出系統(tǒng)、熔體匯集裝置、熔體行星齒輪泵、熔體行星齒輪泵傳動及控制裝置、熔體行星齒輪泵溫度控制裝置、分支流道、分支流道溫度控制裝置、分支流道連接器、機頭體、機頭內(nèi)分支流道、阻尼裝置、成型流道、口模、口模調(diào)節(jié)裝置、機頭溫度控制裝置，熔體匯集裝置有入口和出口，熔體匯集裝置的入口與擠出系統(tǒng)的熔體出口連接，熔體匯集裝置的出口與熔體行星齒輪泵入口連接，熔體行星齒輪泵傳動及控制裝置控制熔體行星齒輪泵中齒輪的轉動，熔體行星齒輪泵溫度控制裝置控制位于熔體行星齒輪泵中熔體的溫度，熔體經(jīng)熔體行星齒輪泵后分成若干分支從熔體行星齒輪泵出口流出，每個熔體行星齒輪泵出口連接一個分支流道，安裝在分支流道上的分支流道溫度控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)流經(jīng)此處的熔體溫度，分支流道通過其分支流道連接器與機頭體連接，阻尼裝置安裝在機頭體上并位于機頭內(nèi)分支流道的末端，口模安裝在機頭體的出口處，口模調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)口模出口間隙，機頭溫度控制裝置控制機頭的溫度，在口模與阻尼裝置之間是機頭體的成型流道。2.根據(jù)權利要求1所述的一種大型高分子制品擠出成型裝置，其特征在于：擠出系統(tǒng)采用單螺桿擠出機、雙螺桿擠出機、多螺桿擠出機、往復螺桿擠...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：楊衛(wèi)民，汪傳生，
申請(專利權)人：青島科技大學，
類型：發(fā)明
國別省市：95[中國|青島]