塑料擠出模具的設計準則
共擠出法是將兩種材料在一道擠出工序里結合成一個部件的技術。兩個擠出機被串聯起來以提供底模并使得各自的聚合物材料沿著對應通道共擠在一起,以得到兩種材料的擠出膠。均勻的材料,比如tpv和聚丙烯,都可以融合在一起。多層擠出是混合硬質和軟質材料的好方法。比較典型的是,高硬度截面段,如熱塑性彈性體tpv,一般作為部件的支撐結構,而低硬度的材料提供可撓性。這在密封應用場合很常見,因為密封區域較軟,柔軟的材料可以被壓扁以得到良好的密封效果。而在平衡流場過程中,使用硬度較高的熱塑性彈性體tpv作為剛性材料來代替聚丙烯則較簡單。
焊接節點
熱焊接是比較流行的用來接合用tpv制成的擠出膠的方法。熱量被引入到連接面,使得表面熔解,再將表面貼合到一起,并施加輕微的壓力以保證沒有氣體進入到接觸面間。冷卻之后,結合處與部件本身強度幾乎一樣。另一個接合擠出部件的方法是使用膠粘系統。需要一些裝填物,取決于接合處材料的聯合及粘接強度的要求。
鉸鏈
鉸鏈是消除某點的應力或者針對一個特殊的點集中撓度的一種方法。如果在某一點處有彎曲,則應力會集中在拐角處。
鉸接是截面上的一個缺口,與相鄰的截面相比更薄。由于相鄰壁更厚,最薄的截面(鉸接)將在邊緣受到形變的時候首先彎曲。從而,鉸鏈將有助于控制唇邊的撓度。由于在更薄的界面處彎曲,則促使邊緣變形的力將消除,但相應的厚度將被重新調整以滿足需要。同樣,由于應力發生在局部,彈性恢復能力應該變得更好。
注意,在鉸接處避免把壁厚設計得過薄是非常重要的,因為它需要足夠的厚度來消除發生的應力,并避免部件有扭折的傾向。為了保證適當的厚度,需要合理選擇鉸接的尺寸。有限元分析(fea)將有助于判斷厚度是否合理。為了取得最優化的設計,實際的加工誤差和最后的截面幾何特性也應該考慮到。
唇形密封和球狀密封
唇形和球狀密封是常見的密封應用。通常來說,球狀密封較好,這是由于其相對唇形密封而言具備更出眾的彈性恢復能力。相對于唇形密封,球型密封提供了更高的密封力。這是因為球狀密封可以在每一邊都像唇形密封一樣,提供密封力。當然,事情總是公平的,球型密封要求提供比唇形密封更多的力,這些力轉變成更高的密封力。
扭折
當擠出部件被安裝好后,并以一定的半徑彎曲,此時可能出現一種不利的現象,那就是擠出部件的扭折。扭折可能導致密封不良或者對水流有限制。一般來說,彎曲的半徑越大,彎角旁邊安裝的擠出部件扭折的可能性越小。
為了避免扭折的發生,可以采用兩種可行的方法。第一種是增加部件的壁厚,它將減小扭折。變大的壁厚,其內徑彎曲比外徑彎曲的影響更大。另外一種解決方法就是使部件起泡。發泡的部件使得材料可以在內部彎曲時壓縮。現在已經知道的是,材料的硬度對扭折有一定的影響。
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