挤出模具型芯装配方式的比较与分析

　　1前 言

　　塑料异型材挤出模具成功挤出的前提和关键因素之一是口模出料的均匀性，出料的均匀性受较多因素的影响，如挤出机出料的稳定性、口模间隙、口模温度、挤出速度等。由于异型材挤出模具的口模属于缝隙口模，物料通过缝隙进行流动挤出，以得到所需截面的制品。因此在其它影响因素较为合理的情况下，流道缝隙的均匀一致性对物料均匀地挤出起到了至关重要的作用，这是因为PVC材料对口模的间隙是非常敏感的。由式（1－1）可以看出，口模缝隙h有微小的变化就会对型材挤出量产生较大的影响，因此获得均匀一致的流道系统也就成为挤出模设计成败的关键。

　　Q=2n/(2n+1)(△P(1/n)/KL)W(h/2)(2n+1)/n (1-1)

　　PVC塑料异型材挤出模具口模由口模板、联接头、型芯以及螺钉、定位销等零件组成。口模板与型芯所构成的间隙就是物料流动的型腔流道，因此口模间隙的均匀与否取决于口模板、型芯的加工精度以及最终的钳工装配。随着对挤出模具认识的深入以及先进加工设备的使用，特别是以电加工为主的工艺路线的采用，单个零件的加工尺寸都达到了较高的精度，而最终的钳工装配（钳工的技术水平）就会对口模间隙产生较大的影响。因此合理的型芯装配方式以避免或减小钳工装配的影响就成为保证口模间隙均匀性的重要手段。

　　2 挤出模具型芯装配方式

　　在塑料异型材挤出模具的口模中，型芯的加工和装配是所有零件中最费工时而且是最复杂的。良好的型芯设计及其与口模板的装配方式不仅是节约加工成本的重要手段，同时也是保证口模出料间隙均匀一致的有力保证。型芯的装配方式随着工艺水平的提高，以及随着新型电加工设备（如慢走丝线切割机）的使用是一个不断发展优化的过程。以前由于加工设备、工艺水平的限制而不能采用的工艺路线，现在可以采用了，因此一些型芯与模板的装配 方式的新方法也就随之发展起来。总体而言，型芯的装配方式主要有以下几种：

　　2.1型芯与分流板通过斜键装配

　　此种型芯装配方式型芯和分流板分别加工，在型芯上有上下分布或左右分布的两上斜键，分流板上相对应位置是两上斜键槽。在钳工装配时通过斜键与键槽的配作达到所要求的型腔流道间隙，其间隙的保证主要是通过钳工的装配，人为干扰的因素比较多，所要求的间隙较难保证。而且由于键与键槽配作，很易使键与键槽之间有间隙，影响型芯的整体刚性，在挤出生产时存在变形而影响流道间隙的可能性。这种型芯装配结构料流在通过型腔流道时被分为两上部分，对于上下或左右非对称的型腔而言，很难做到料流的均匀分配。而且这种装配方式支撑筋由于考虑强度问题而做得较宽（6～8mm），影响对应该处制品的致密度， 对最终产品的内在质量及机械性能有较大的影响，目前这种结构形式已很少采用。

　　2.2型芯与分流板通过螺钉装配

　　这种结构分流板被分成两部分，入口部分与型芯吊装，出口部分与尾锥吊装。这种结构在各零件加工完成后，钳工装配的工作只是将各相关零件通过螺钉吊装起来。这种结构在钳工装配时结合工具磨来调整口模出口流道间隙的均匀性。由于可以通过钳工的调整来消除某些加工缺陷（如型芯垂直度偏差），调整的余地大，流道间隙基本能够保证，而且这种方式加工难度低，是目前较多采用的型芯吊装方式之一。但这种方式对于那些腔体较小而无法安排螺钉的型芯吊装就显得毫无办法，必须采用其它的型芯装配方式。

　　2.3型芯与分流板的一部分整体加工，最后与流板其余部分组装

　　对于一些辅型材（如平开双腔双玻压条）的挤出模具设计，由于这些型材的腔体较小，通过螺钉无法装配，可以采用结构形式。这种结构将分流板分成三个部分，其中一部分与型芯通过支撑筋连接成为一个整体，一起加工出来，型芯与分流板的型腔尺寸通过加工来保证，可以达到较高的尺寸精度（由加工设备决定，可达±0 .02mm）最后通过钳工装配使分开的三个部分成为一体。这种结构型芯的刚性较好，不易变形，可以得到较好的口模间隙尺寸。这种结构特别适合于辅型材的型芯装配，如双腔压条。

　　2.4型芯分段与口模板一起加工

　　所谓型芯与口模板一起加工是指沿挤出方向口模板与其对应处的型芯（与其构成型腔流道的型芯）是一体的，一起加工，型芯与口模板之间通过小支撑筋连接（最小可达0.5mm）。由于这种结构每一块口模板都是通过线切割加工完成的，其间隙的均匀性是由设备来保证，人为干扰的因素少，流道间隙较易保证。但因为这种结构存在修模困难的问题，因此对挤出模具设计的合理性提出了更高的要求，也就是说对一次出料的均匀性要求提高。因为要保证每一块口模板的型腔流道间隙平滑过渡，不能有台阶出现，口模在整体装配时也存在较大的难度，一旦出现台阶修整很困难。但由于已经没有了单独型芯的存在，这种结构的刚性是所有型芯装配方式中最好的。

　　2.5型芯与分流板通过直键装配

　　目前对于分流板设计，不同的模具制造商有不同的设计思路，但都会接受分流板单元分割的设计方法，此法将分流板处的型腔流道设计成均分的小腔体，物料通过这些小腔体进行流动，可以使物料通过分流板后获得一个接近于层流的流动状态，有利于物料的最终成形。型芯的直键装配一方面解决了型芯装配的问题，同时又有利于物料的单元分割流动。由于是通过直键装配，又要进行单元分割，有较多的直键（有的多达十几个），型芯在与分流板装配时无法进行流道型腔大小的调整，只能靠加工来保证型腔流道间隙尺寸要求，对加工提出了比较高的要求，目前只能通过慢走丝线切割机来实现，这就增加了设备的投资，成本较高，对于小型模具制造商不宜采用。这种装配方式比较适合于腔比较小，型芯无法通过螺钉与分板装配的型材的挤出模具设计，如推拉扇、带连通器槽的内外开扇、主腔体较小的推拉框等。

　　2.6型芯与分流板整体加工

　　所谓型芯与分流板整体加工就是位于分流板出口处的型芯与分流板用一块材料进行加工，加工后型芯与分流板是整体不可拆分的。这种方式是所有型芯装配方式中刚性最好的，而且由于型芯与分流板一起加工，避开了由于型芯与分流板装配而来带的尺寸误差，从而更有利于保证口模的型腔流道间隙的尺寸精度要求。在所有的型芯装配方式中，这种装配方式的加工是比较复杂的，对工艺的要求比较镐 ，但因为可以获得较好的口模间隙值，更适合于对流道间隙要求比较高的模具设计中，如高速挤出模具。

　　3 结 论

　　型芯作为挤出模具中的一个十分重要的零件，其在口模中的装配方式是保证挤出模具型腔流道间隙尺寸精度要求的关键因素。本文通过数种型芯装配方式的比较分析，对每一种装配方式提出了其适用的方向，为达到较高的设计质量提供了多种型芯装配方式的选择，但在具体的设计工作中应灵活选用。

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