Классификация экструзионного инструмента

Головки отличаются большим разнообразием типов и конструкций, которые могут быть классифицированы следующим образом.

По направлению выхода изделия:

1) прямоточные головки с направлением выхода изделия вдоль оси червяка (головки для труб, шлангов, стержней.);

2) угловые головки, осуществляющие поворот потока расплава и соответственно из­меняющие направление выдачи изделия на определенный угол по отношению к оси червяка (головки для покрытия проводов, кабелей, и каких-либо сердечников изоляцией, головки для рукавной пленки, экструзии с раздувом).

Прямоточные головки просты по конструкции, условия течения расплава в их каналах максимально благоприятно. В связи с этим при выборе головки им следует отдавать предпочтение, однако в приведенных в пункте 2 примерах их использование невозможно.

По конфигурации формующей щели:

1) плоскощелевые (для получения пленки) [6];

2) головки с кольцевым поперечным сечением канала (для производства рукавной и плоской пленки, для нанесения покрытий на подложки, для изготовления армированных шлангов, кабельной продукции, профилей с сердечником и т.д. [14];

3) профильные головки, имеющие сложный контур поперечного сечения формующего канала и различающиеся по конфигурации поперечного сечения изделия на головки для изделий открытого типа, закрытого типа, смешанного типа, специальные головки и головки для изделий из вспененных материалов.

Особенностью плоскощелевых головок является проблема необходимость очень существенного преобразования конфигурации поперечного сечения потока расплава: круглое сечение головки на входе в нее преобразуется, например, в плоский щелевой канал с высотой 1 мм и шириной иногда более 1 м на выходе. При этом возникает проблема равномерного распределения потока по всей ширине щели, которая решается специфическими для этого типа головок приемами [6].

Для производства перечисленных видов продукции с кольцевым поперечным сечением в основном используются типы головок, показанных на рис. 4.2 [10].

Рис. 4.2 Принципиальные схемы экструзионных головок с кольцевым выходным поперечным сечением

Для кольцевых головок обязательно наличие такой детали как дорн, формующий одну или несколько полостей в изделии. Очевидно в данном случае, что дорн не должен касаться рабочих поверхностей переходного и формующего каналов, и в связи с этим возникает проблема его крепления в канале.

Общей особенностью головок третьего типа является большая сложность конфигурации поперечного сечения формуемого изделия и, следовательно, геометрии рабочей поверхности переходного канала.

По типу термостатирования корпуса головки:

1) с рубашками для обогрева (или охлаждения) жидкостями;

2) с электрическим обогревом нагревателями омического сопротивления или индукционного типа.

Второй тип термостатирования более компактный и простой в обслуживании, легче и с большей точностью позволяет поддерживать за­данные параметры формования.

По общей конструкции корпуса головки:

1) литые;

2) сварно-литые;

3) разъемные, изготовленные механической обработкой из поковок и проката.

Тот или иной тип, в данном случае, выбирается преимущественно в зависимости от габаритов головки, а также с учетом программы производства и конкретных технических возможностей. В настоящее время, применяется преимущественно третий тип корпусов – разъемные.

По способу крепления к цилиндру экструдера:

1) с фланцевым соединением (головки съемные или откидные на петлях);

2) с байонетным соединением;

3) со стягиваемыми накидными полукольцами.

Выбор того или иного типа крепления определяется габаритами головки и требуемой частотой съема головки.

По максимальному давлению в головке, обеспечивающему рабочую производительность:

1) головки низкого давления (до 6 МПа) для стержней диаметром более 5 мм, толстых труб и листов и других толстостенных профилей;

2) головки среднего давления (6 - 20 МПа) для стержней диаметром 3-5 мм или труб и профилей с толщиной стенки около 1 мм;

3) головки высокого давления (свыше 20 МПа) для производства пленок, вытяжки нитей и т.д. [6].

Конструкции головок представлены на рис 4.3 – 4.7. [6, 13, 15].

Рис. 4.3. Треугольная головка:

1 – переходник с решеткой; 2 – распределительный треугольный канал; 3 – верхняя и нижняя половины корпуса; 4 – ползуны, регулирующие высоту щели канала; 5 – винт регулирующий положение верхней губки (и, следовательно, толщину экструдируемого листа); 6, 7 – верхняя подвижная и нижняя неподвижная губки формующей щели; 8 – винты, регулирующие положение ползунов; 9 – винты, фиксирующие положение ползунов; 10 – электрообогрев

Рис. 4.4. Коллекторная головка:

1 – вход расплава из цилиндра экструдера; 2 – переходник; 3, 11 – верхняя и нижняя половины корпуса; 4 – шпилька, регулирующая положение дроссельной планки; 5 – резьбовая втулка; 6 – шпилька и резьбовая втулка; 7 – фиксирующие верхнюю губку винты; 8, 9 – верхняя и нижняя губки формующей щели; 10 – планка; 12 – отверстия под патронные электронагреватели; 13 – теплоизоляция

Рис.4.5. Конструкция головки с распределительным шнеком в коллекторе:

1 – экструдер; 2 – распределительный шнек; 3 – корпус головки; 4 – вентиляторы теплового регулирования головки

Рис. 4.6. Прямоточная кольцевая головка:

1 – штуцер для подвода сжатого воздуха; 2 – корпус; 3 – регулировочные винты; 4 – крепежное устройство; 5 – трос для удерживания скользящих пробок в калибрующем устройстве; 6 – трубная заготовка; 7 – канал для поступления в трубу сжатого воздуха; 8 – матрица; 9 – дорнодержатель; 10 – дорн

Рис. 4.7 Экструзионная головка:

1,2 – крепление к экструдеру; 3 – фильтрующая сетка; 4 – адаптер; 5 – нагревательный элемент; 6 – дорн