專利名稱：一種聚氯乙烯與聚甲基丙烯酸甲酯共擠出模具的制作方法
技術領域：
本發明屬于擠出模具設計與制造領域，涉及到一種聚氯乙烯與聚甲基丙烯酸甲酯共擠出模具設計與制造。
背景技術：
現代塑料制品生產己從單一材料逐步向復合材料方向發展，迄今已發展到塑料與橡膠、與金屬材料、與木材、與纖維、與無機材料或多種塑料復合等，復合成型技術以其特有的優異性能，廣泛用于建筑、汽車、電子和家具等行業。塑料共擠出加工工藝是20世紀80年代初開始應用的一種擠塑復合成型技術，它 已成為當代最先進的塑料成型加工方法之一。塑料共擠出工藝是使用數臺擠出機分別供給不同的熔融料流，料流在一個復合機頭內匯合共擠出從而得到多層復合制品。它能夠使多層具有不同特性的物料在擠出過程中彼此復合在一起，使制品兼有幾種不同材料的優良特性，在特性上進行互補，從而得到有特殊要求的性能和外觀，如防氧化、防潮、保濕性、熱成型和熱粘合能力，及強度、剛度、硬度等力學性能。這些具有綜合性能的多層復合材料在許多領域有極其廣泛的應用價值。此外，它可以大幅度降低制品成本、簡化流程、減少設備投資，復合過程不用溶劑、很少產生三廢物質。因此共擠出技術己被用于復合薄膜、板材、管材、異型材和電線電纜的生產。異型材共擠出的目的主要是將不同性質的塑料擠到同一型材的不同部位，從而賦予型材特殊功能或獲得最佳的性能、價格比，使產品多樣化或多功能化，以提高產品檔次并降低成本。由于在共擠模中存在兩種熔體，其各自的黏度、流速和壓力均不相同，容易形成熔合界面不規則和不均勻；塑料異型材共擠模的分流錐形狀不規則，其內部結構比一般共擠要復雜些，界面熔合難以控制，因此界面熔合均勻和穩定是表面共擠出模具結構設計的難點
發明內容
本發明的目的就是提供一種聚氯乙烯與聚甲基丙烯酸甲酯共擠出模具，將不同性質的材料擠到同一型材的不同部位，界面熔合均勻和穩定。本發明提供一種聚氯乙烯與聚甲基丙烯酸甲酯共擠出模具，包括連接頭及其后的模具單體，所述模具單體依次設有發散板、分流板B、分流板A、壓縮板、模頭板B、模頭板A，所述連接頭和模具單體內的空腔構成物料進出的流道，該流道內設置有型芯和鑲件，所述連接頭上開有聚氯乙烯供料口，所述模頭板B上開有聚甲基丙烯酸甲酯供料口 ；所述流道包括聚氯乙烯流道與聚甲基丙烯酸甲酯流道，所述聚氯乙烯流道與聚甲基丙烯酸甲酯流道在模頭板A內匯流，所述匯流處為共擠料匯流處，該共擠料匯流處距模頭板A上出料口所在平面 18_22_。所述分流板A和分流板B內均開有用于裝配和支撐型芯的鍵槽。
所述流道內設有分流筋。所述壓縮板上聚氯乙烯流道的入口尺寸比出口尺寸大。所述模具還包括兩組模具單體。該兩組模具單體共用一個聚氯乙烯供料口，該供料口與兩個分流道相連，每個分流道為一個模具單體供給聚氯乙烯。本發明的效果
本發明提供的聚氯乙烯與聚甲基丙烯酸甲酯共擠出模具能夠使兩種具有不同特性材料在擠出過程中彼此復合在一起，其熔合界面穩定和均勻。通過設計制造的新型聚氯乙烯與聚甲基丙烯酸甲酯共擠出模具，實現多臺擠出機同時分別供給的熔融聚氯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯，料流在一個模具內匯合共擠出兩束復合制品，即在同一條擠出生產線上同時擠出兩束圖I所示聚氯乙烯與聚甲基丙烯酸甲酯共擠異型材，相當于常規的兩條擠出生產線的產量。不但顯著地提高了生產效率，降低能耗，減少了擠出設備的投資，大幅度提高了經濟效益，而且它能夠使兩種具有不同特性的材料在擠出過程中彼此復合在一起，使制品兼有兩種不同材料的優良特性，在特性上進行互補，主型材用來制作門窗，不但隔熱、保溫、節約能源，還節約木材、鋼材，是國家大力推廣型材。聚甲基丙烯酸甲酯在聚氯乙烯異型主材的外側即受太陽爆曬的部分，具有耐氣候、耐燃、耐沖擊等性能。
圖I聚氯乙烯與聚甲基丙烯酸甲酯共擠異型材截面圖，其中I-聚氯乙烯2-聚甲基丙烯酸甲酯。圖2本發明模具的主視圖。圖3本發明模具的俯視圖，其中12-分流道A，13-分流道B。圖4是圖3的A-A向首I]視圖，其中I-模頭板A, 2_模頭板B，3_壓縮板，4_分流板A，5-分流板，B 6-發散板，7-連接頭，8-型芯，9-鑲件，10-聚甲基丙烯酸甲酯供料口，11-聚氯乙烯供料口。圖5是壓縮板的主視圖。圖6是壓板板的左視圖，其中14-聚甲基丙烯酸甲酯流道，15-聚氯乙烯流道。圖7是模頭板B的主視圖。圖8是模頭板B的左視圖，其中14-聚甲基丙烯酸甲酯流道，15-聚氯乙烯流道。圖9模頭板A的主視圖。圖10是模頭板A的左視圖，其中15-聚氯乙烯流道，17-出料口。圖11是圖10中A部的局部放大圖，其中14-聚甲基丙烯酸甲酯流道，16-共擠料匯流處。圖12是圖9中B-B向剖視圖，其中14-是聚甲基丙烯酸甲酯流道。
具體實施方式
下面結合附圖1-12，以聚氯乙烯與聚甲基丙烯酸甲酯共擠出模具為例，說明共擠出模具的設計制造過程，附圖I就是一種聚氯乙烯與聚甲基丙烯酸甲酯共擠異型材截面圖。在聚氯乙烯扇本體的外側即受:太陽爆曬的部分包覆分子量120000 180000的耐氣候、耐燃、耐沖擊的聚甲基丙烯酸甲酯(縮寫代號為PMMA，俗稱有機玻璃)層，此層的厚度一般在0. 2 0. 5_。聚氯乙烯是復雜中空異型主材，中空可以隔熱、保溫、為了增加強度添加鋼襯，用來制作塑鋼門窗，可以替代木材、鋼材，是國家積極推廣的材料。聚甲基丙烯酸甲酯在聚氯乙烯異型主材的外側即受太陽爆曬的部分，具有耐氣候、耐燃、耐沖擊等性能。根據客戶技術合同和圖紙要求確定參數根據經驗公式初步確定壓縮比，一般取3 7，本實施例壓縮比取4，初步確定出口間隙，初步確定入口型腔長度、分流型腔長度、壓縮型腔長度、成型型腔長度，然后通過仿真軟件進行優化分析，檢查出口各處流動是否平衡、速度是否一致，否則要調整模具的結構參數，保證模頭出口各處熔體均勻擠出。圖2就是本發明聚氯乙烯與聚甲基丙烯酸甲酯共擠出模具的結構圖。該聚氯乙烯與聚甲基丙烯酸甲酯共擠出模具，包括連接頭7及其后的模具單體，所述模具單體依次設有發散板6、分流板B5、分流板A4、壓縮板3、模頭板B2、模頭板Al，所 述連接頭7和模具單體內的空腔構成物料進出的流道，該流道內設置有型芯8和鑲件9，所述連接頭7上開有聚氯乙烯供料口 11，所述模頭板B2上開有聚甲基丙烯酸甲酯供料口 10 ；所述流道包括聚氯乙烯流道15與聚甲基丙烯酸甲酯流道14，所述聚氯乙烯流道15與聚甲基丙烯酸甲酯流道14在模頭板Al內匯流，所述匯流處為共擠料匯流處16，該共擠料匯流處16距模頭板Al的出料口 17所在平面有18-22mm，優選20 mm。該模具聚氯乙烯供料口 11通過法蘭盤與擠出機連接、聚甲基丙烯酸甲酯供料口 10通過連接孔與另外一臺擠出機連接，這樣實現兩臺擠出機同時供料，熔融的聚氯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯熔體在壓力的作用下通過各自的流道，經過分流和壓縮后，在模頭板Al內匯流，經進一步的壓縮與定型，從模頭板A狹縫擠出，形成表面共擠塑料型坯，最后經過冷卻定型后，形成圖I所示截面形狀的表面共擠塑料異型材。所述分流板A和分流板B內均開有用于裝配支撐型芯8的鍵槽。所述流道內設有分流筋。所述壓縮板3上聚氯乙烯流道的入口尺寸比出口尺寸大。將熔體壓縮，以獲取足夠的致密度。配合面還設計了螺紋通孔以及開啟槽，用來裝配和拆卸。本發明所述的壓縮板3，出口面上還設計了聚甲基丙烯酸甲酯流道14，將來自模頭板2熔融的聚甲基丙烯酸甲酯發散。所述模具還包括兩組模具單體。該兩組模具單體共用同一個聚氯乙烯供料口 11，該供料口 11與兩個分流道A12和分流道B13相連，每個分流道為一個模具單體供給聚氯乙烯。這樣能在同一條擠出生產線上同時擠出兩束圖I所示聚氯乙烯與聚甲基丙烯酸甲酯表面共擠異型材，相當于常規的兩條擠出生產線的產量。本發明所述的連接頭7入口結構是根據客戶擠出機型號來確定的，連接頭7出口型腔是根據主型材形狀、壁厚、速度、壓縮比來設計，連接頭7出口側配合面還設計了螺紋孔，用來裝配其右側的模板。本發明所述的發散板6，出入口型腔與連接頭7出口型腔相同，通過型芯8尾錐把熔融的聚氯乙烯塑料熔體初步分流，配合面還設計了螺紋通孔以及開啟槽，用來裝配和拆卸。本發明所述的分流板A4和分流板B5設計了鍵槽，用來裝配支撐型芯8，型腔內設計了若干分流筋，將熔體分為幾個幾何特征相近的單元，用來分流、穩定熔融的塑料熔體，配合面還設計了螺紋通孔以及開啟槽，用來裝配和拆卸。
本發明所述的模頭板B2、模頭板Al與型芯8、鑲件9構成的間隙區域屬于成型段，是影響模具出料均勻性的最重要的區域，出料間隙必須均勻。各配合面還相應設計了螺紋孔、通孔、沉孔以及開啟槽，用來裝配和拆卸。本發明所述的模頭板B2、模頭板Al除以上功能外，還設計了聚甲基丙烯酸甲酯流道14 (共擠流道)，模頭板B2上設有聚甲基丙烯酸甲酯供料口 10，共擠料聚甲基丙烯酸甲酯從模頭板B2內的供料口經聚甲基丙烯酸甲酯流道14流出到壓縮板3內的聚甲基丙烯酸甲酯流道14，再經模頭板B2內的聚甲基丙烯酸甲酯流道14分流擠出。然后再經模頭板Al內的聚甲基丙烯酸甲酯流道14壓縮擠出，與聚氯乙烯流道在模頭板Al內匯流，所述匯流處為共擠料匯流處16，該共擠料匯流處16距模頭板Al上出料口 17所在平面有18-22mm，優選 20 mm。本實施例模具周邊還設計了起吊孔、測溫孔、加熱板安裝孔(注結構圖中未畫出)。本實施例各模頭板型腔以及模頭板B2共擠流道采用慢走絲線切割加工，壓縮板3共擠流道、模頭板B2共擠流道I、模頭板Al共擠流道采用加工中心加工，表面拋光以擠壓絎磨機為主，各型腔表面粗糙度為RaO. I。本實施例各模頭板以及連接頭7連接孔采用數控鉆床加工，鉗工裝配時，型腔對齊，間隙均勻、尺寸符合圖紙要求，對接處流道光滑過渡，配銷釘、螺釘緊固。本實施例模頭完成裝配后，在擠出生產線上進行成型調試，并對制品尺寸、性能檢驗，結果表明完全符合客戶要求。
權利要求
1.一種聚氯乙烯與聚甲基丙烯酸甲酯共擠出模具，包括連接頭及其后的模具單體，所述模具單體依次設有發散板、分流板B、分流板A、壓縮板、模頭板B、模頭板A，所述連接頭和模具單體內的空腔構成物料進出的流道，該流道內設置有型芯和鑲件，其特征在于所述連接頭上開有聚氯乙烯供料口，所述模頭板B上開有聚甲基丙烯酸甲酯供料口 ；所述流道包括聚氯乙烯流道與聚甲基丙烯酸甲酯流道，所述聚氯乙烯流道與聚甲基丙烯酸甲酯流道在模頭板A內匯流，所述匯流處為共擠料匯流處，該共擠料匯流處距模頭板A上出料口所在平面 18_22mm。
2.根據權利要求I所述聚氯乙烯與聚甲基丙烯酸甲酯共擠出模具，其特征在于所述分流板A和分流板B內均開有用于裝配和支撐型芯的鍵槽。
3.根據權利要求2所述聚氯乙烯與聚甲基丙烯酸甲酯共擠出模具，其特征在于所述流道內設有分流筋。
4.根據權利要求2或3所述聚氯乙烯與聚甲基丙烯酸甲酯共擠出模具，其特征在于所述壓縮板上聚氯乙烯流道的入口尺寸比出口尺寸大。
5.根據權利要求4所述聚氯乙烯與聚甲基丙烯酸甲酯共擠出模具，其特征在于所述模具還包括兩組模具單體。
全文摘要
本發明提供一種聚氯乙烯與聚甲基丙烯酸甲酯共擠出模具屬于擠出模具設計與制造領域所述模具，包括連接頭及其后的模具單體，所述模具單體依次設有發散板、分流板B5、分流板A、壓縮板、模頭板B、模頭板A，所述連接頭和模具單體內的空腔構成物料進出的流道，該流道內設置有型芯和鑲件，所述連接頭上開有聚氯乙烯供料口，所述模頭板B上開有聚甲基丙烯酸甲酯供料口；所述流道包括聚氯乙烯流道與聚甲基丙烯酸甲酯流道，所述聚氯乙烯流道與聚甲基丙烯酸甲酯流道在模頭板A內匯流，所述匯流處為共擠料匯流處，該共擠料匯流處距模頭板A的出料口18-22mm。本發明模具能夠使兩種具有不同特性材料在擠出過程中彼此復合在一起，其熔合界面穩定和均勻。
文檔編號B29C47/12GK102700108SQ20121022872
公開日2012年10月3日 申請日期2012年7月4日 優先權日2012年7月4日
發明者彭安華, 文西芹, 王其兵, 王智明 申請人:淮海工學院