塑料管材挤出模具可重构设计.pdf

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1、丁晚景，等：塑料管材挤出模具可重构设计69塑料管材挤出模具可重构设计术丁晚景'刘蘩孙川(1．黄石理工学院，黄石435003；2．华中科技大学，武汉430074)摘要为大幅度地降低模具生产成本，提高模具利用率及生产效率，提出了塑料管材挤出模具的可重构设计思想，通过对塑料管材挤出模进行特性、参数分析，得到模具重构的最佳范围，为塑料管材模具的设计、制造提供了新的设计理念。关键词可重构挤出模具塑料管材参数分析随着塑料管材应用的普及，其生产已日臻完善。规格的管材(不等外径或等外径不等壁厚)一经选目前主要有两类从生产成本考虑的管材模具方案，定，模

2、具共用功能结构的性质随之被确定。如果管颇受管材生产厂家的青睐：一类是一模多腔的管材材是等外径不等壁厚的情况，则模具一般需更换型模具，该类模具充分利用设备的生产能力，追求最高芯，其余部分将视具体情况被共用；如果管材是不等生产效率；另一类是多种不同规格的共用部分功能外径的，则口模和型芯都需更换。无论哪种情况，模结构的管材模具，该类模具追求最短辅助时间和最体总是被共用的。因此，共用模体是重构中的一种低模具成本。最小共用情况。笔者基于第二类模具设计的思想，进行可重构1．2可重构模具设计塑料管材挤出模具设计的探讨。首先，提出在一副可重构管材挤出

3、模具的设计是针对相同或不同模具机头主体不变的情况下，更换少量功能模块即系列的多个规格的管材制品进行模具设计。在对全可构成一副新的模具机头的重构方法。其次，对可体被设计对象的几何参数和性能参数进行综合分析重构管材挤出模具进行特性分析和关键参数分析，的前提下，合理利用取值范围进行统一设计，在最佳寻求最佳可重构范围。从而为塑料管材挤出模具的可重构范围内以期最大限度地共用功能结构，达到设计、制造、使用和维护提供新的思路。高效率、低成本设计、制造、使用和维护模具的目的。1可重构管材挤出模具2可重构模具的特性1．1管材挤出机头的重构2．1模具的快

4、速更换现今通用的管材挤出模具设计中，共用功能结可重构模具具有共用模体模具的一切特性。除构一般只是共用模体，以统一各种规格的管材模具了在一定程度上降低了模具成本外，最主要的优点与挤出生产线的连接。模具的共用模体设计，是一在于能实现生产过程中模具的快速更换。在生产线种局部可重构。实际上，在图1所示的常见挤出机上能实现简单、方便、快速地更换模具，可带来很多头结构中，各个功能结构都可以通过一定的方式进益处，主要可体现在减少电能消耗、缩短辅助时问、行重构可灵活安排生产计划等三个方面。2．2产品分组可重构模具使用性能的好坏，取决于一个很重要的因素

5、，就是管材制品按规格和性能的分组是否合理。产品规格参数和性能要求模具所采用的参数必须在一定的范围以内。而在其它工艺条件不变的情况下，模具参数一旦确定，直接决定着管材制品的尺寸和内在性能。因此，不能盲目地重构，要对管材l一口模；2一型芯；3一压板；4一支架；5一分流锥；6一模体制品的尺寸及其精度、内在性能要求作具体、量化的图1常见挤出机头结构及功能模块机头重构的基本原则是最大限度地共用功能结湖北省机械电子重点学科支持项目构，或者说尽量少地更换零件。一般来说，一组不同收稿日期：2010—06-2870工程塑料应用2010年，第38卷，第9

6、期分析，即作到科学合理地进行产品分组。分组一经AAD0+T一2utT，。、确定，模具方案随之而定，并且是相对固定的。Ali。ADo一／zt2．3稳定性和适应性当对一组产品进行可重构模具设计时，流道外在可重构范围内，一旦经过某种重构过程形成径D将根据参数选择确定在某一固定水平上，这是一副模具，它就具有同针对一种规格的管材单独设该组模具共用模体到支架板结构的前提条件。对计的模具一样的其它特性。对具体的塑料配方、具D16～032四种外径的中型穿线管，取A=1．03，=体的挤出生产线具有适应性，能适应预先设定的配0．95，以D16为基准，其流

7、道环宽度按T=15mm计方和一定范围内的配方修订，能适应预先制定的挤算，D=43．63mm，按式(3)计算四种不同规格穿线出生产线和一定范围内的工艺参数调整，并且能够管的面积压缩比，结果如表1所示。连续稳定地生产。表1四种外径的中型穿线管参数对照￡／，nmd／mm7"／nznz口2．4独立修正Ol61．5013．6315．0020．O在理论上，圆管类挤出模具已经在流动状态上O2O155l7．6612．9814．1有较为精确的解，是对理想状态的推导结果。生O251．8022．3310．658．5产实践中塑料管材的生产也已经很成熟，但仍然

8、在0322．1028．977．334．3模具设计上预先考虑了修正和调整，以适应生产过由表1可知，四种管材按上述方案进行可重构程中的种种不可预见的变化，如汇流段调整、口模间模具设计，其中面积压缩比相差太大，这必将导致隙调整